DE341193C - Schaltungsanordnung von mehreren durch Stromerzeuger mit begrenzter Stromstaerke gespeisten, parallel geschalteten, ein- oder mehrpoligen elektrischen Schweiss- oder Loetbrennern - Google Patents

Description

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Lötbrennern.

Das Patent 326322 betrifft eine Schaltung für den Betrieb von mehreren elektrischen Schweiß- und Lötbrennern mittels eines einzigen Generators für begrenzte Stromstärke mit dem Kennzeichen, daß alle Brenner parallel geschaltet sind und bei der Zündungjedes Lichtbogens auf die zur Begrenzung der Stromstärke erforderliche Regelung des Generators derart eingewirkt wird, daß die jeweilige begrenzte Generatorstromstärke immer um den Betrag einer Brennerstromstärke zunimmt.

Der dort vorgesehene unmittelbare Anschluß der Brenner an die Sammelschienen des Generators hat einen großen Nachteil. Angenommen, es seien ein oder mehrere Brenner im Betriebe, und es versagen bei einem neu in Betrieb zu nehmenden Brenner die Relais, so wird hier zwar ein Stromdurchgang erfolgen und ein Lichtbogen entstehen; jedoch ist der Generator, da eine Beeinflussung der Regelung unterblieben ist, auf eine niedrigere begrenzte Stromstärke eingestellt, als zum Betriebe der schon arbeitenden Brenner und des neu hinzukommenden erforderlich wiäre. Infolgedessen wird den schon bestehenden Lichtbögen Strom entzogen und eine nachteilige Beeinflussung derselben eintreten, die bei einem einzigen arbeitenden Lichtbogen unter Umständen zum Erlöschen führen würde. Ein anderer Umstand, der dieselben nachteiligen Folgen haben würde, ist, daß der Generator nicht in demselben Augenblick, in welchem- bei der Zündung eines Lichtbogens die selbsttätige mechanische Einwirkung auf seine Regelung erfolgt, auf die höhere Stromstärke eingestellt wird, sondern, daß vielmehr hierfür infolge des allmählichen Ansteigens des Stromes in einer Spule (im Beispiel des Hauptpatentes sind dies die Widerstandsteile W und die Erregerwicklung V) eine gewisse Zeit erforderlich ist. Es wird daher ein neu in Betrieb zu nehmender Brenner ebenfalls im ersten Augenblick den anderen Brennern Strom entziehen, wodurch ein einwandfreier Parallelbetrieb ausgeschlossen ist.

Dieser Übelstand kann durch eine Schaltung beseitigt werden, für die in Fig. 1 ein Beispiel dargestellt, und bei welcher, wie im Hauptpatent als Generator ein solcher mit Krämerschaltung (Patente 192889, 223507), jedoch mit zwei angeschlossenen Brennern, zugrundegelegt worden ist.

Die an die Sammelschiene + S des Generators angeschlossenen einpoligen Brennerabziweige erhalten ein Hauptstromrelais und sind zunächst über einen Widerstand X und Steckkontakt C mit den Pistolen B₁, B₁₁... verbunden. Bei Inbetriebnahme des Brenners

durch Berühren der Brennerelektrode mit dem Werkstücke fließt ein Strom durch den Kreis + S, ZR, X, B, A, —S. Die Größe dieses Stromes wird entsprechend der Bemessung von X nur gering gewählt, jedoch derart, daß er das empfindliche Relais Zi? zum Ansprechen und Kurzschließen des zugehörigen Widerstandsteiles W der Generatorfremderregung bei α bringt. Der Generator ist jetzt ίο nach wenigen Augenblicken' auf die um eine Brennerstromstärke höhere Stromstärke eingestellt, ohne daß dieser Strom weder von den anderen normal arbeitenden Brennern, noch von dem in Betrieb genommenen voll verbraucht wird. Das Relais ZR ist nun als Zeitrelais ausgebildet und schließt eine kurze einstellbare Zeit später als bei α den Widerstand X bei b kurz, so daß nunmehr der Brenner an die volle Generatorspannung gelegt und vom vollen Brennerstrome durchflossen wird (Brennerll der Zeichnung). Dieser Strom bei der Zündung des Lichtbogens wird daher weniger den anderen bereits bestehenden Lichtbögen entzogen, als vielmehr vom bereits eingestellten Generator geliefert, zumal da durch den anfänglichen Stromübergang bei vorgeschaltetem Widerstände infolge Vorwärmung der Berührungsstelle der Elektrode für das Entstehen des Lichtbogens günstige Bedingungen geschaffen sind und dieser durch die auftretende Funkenbildung bei geringem Stromverbrauche bereits eingeleitet wird. Der Widerstand X kann während des Betriebes eingeschaltet bleiben, aber auch zur Vermeidung von Verlusten abschaltbar sein, was am einfachsten selbsttätig vermittels des Zeitrelais ZT? nach erfolgtem Kurzschließen bei b erfolgt. Die Anordnung tnluß so getroffen werden, daß sich bei Außerbetrieb-Setzung eines Brenners durch Entfernen der Elektrode vom Werkstück der angegebene Schaltvorgang in umgekehrter Reihenfolge vollzieht, damit der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt wird.

Um das unbeabsichtigte Entstehen eines Lichtbogens am Brenner durch unachtsame Handhabung desselben usrw. zu verhüten, wird zweckmäßig die Verbindung des Widerstandes X bei c unterbrochen und über Steckkontakte C zu. einer Taste T am Brennergriffe geführt. (In der schematischen Figur ist der eine Pol zweimal zu Steckkontakten geführt.) Eine Inbetriebnahme des Brenners ist dann nur beim Herunterdrücken der Taste T möglieh, da nur dann ein Strom durch X und ZR fließen kann, wie dies aus der Figur für den nicht in Betrieb genommenen Brenner Bf und den arbeitenden Brenner Bu zu ersehen ist.

Bei der beschriebenen Anordnung ist es möglich, daß beim Niederdrücken der Taste T eines Brenners und gleichzeitiger Zündung des Lichtbogens eines anderen Brenners die Stromstärke beim ersteren im Kurzschluß befindlichen Brenner auf den doppelten Betrag des Normalstromes ansteigt, da ja der Generator hierauf eingestellt worden ist. Es ist daher zur Sicherheit der Anlage zweckmäßig, eine Vorkehrung zu treffen, daß die gleichzeitige Inbetriebnahme von mehr als einem Brenner verhütet wird. Zu diesem Zwecke kann man vorteilhaft das in der Zeit vom Niederdrücken der Taste T bis zur Zündung des Lichtbogens in der Widerstandsspule X oder in einer in der Strombahn + S₁ ZR, X befindlichen Spule entstehende Anwachsen 75-des Stromes benutzen, um mittels einer Sekundärspule Y Sperrelais SR zu beeinflussen. Diese Relais erhalten durch Induktion Strom und sperren die Relais ZR aller anderen Brennerabzweige so lange, als das Anwachsen des Stromes- im beeinflussenden Brennerabzweige dauert, indem sie die Einschaltung (das Kurzschließen des Vorschaltwiderstandes) eines in der Ausschaltstellung befindlichen Hauptrelais verhindern. (In der Figur ist die Sperrvorrichtung durch einen die Relais verbindenden Bogen angedeutet.) Eine gleichzeitige Inbetriebnahme von mehr als einem Brenner ist dann ausgeschlossen. Eine Sperrung tritt bei dieser Anordnung auch bei Außerbetriebsetzung infolge Abnahme des Stromes in X und Y ein, wenn das Relais entsprechend ausgebildet ist, wodurch die Inbetriebnahme eines Brenners während der Zeit der Außerbetriebsetzung eines anderen Brenners einen allzu heftigen Kurzschluß am zündenden Lichtbogen nach sich ziehen würde, unmöglich gemacht wird.

Man kann auch eine Anordnung treffen, daß die Sperrelais von der Taste T des zugehörigen Brenners z. B. mittels einer auf ihnen angebrachten, von Betriebs- oder Ruhestrom einer Stromquelle erregten Hilfsspule derart beeinflußt werden, daß die Hauptrelais ZR nur beim Betätigen des zugehörigen Schalters T freigegeben werden,' und nur dann eine Inbetriebnahme des Brenners möglich wird.

Eine solche als Beispiel anzusehende Anordnung ist in Fig. 2 schematisch· dargestellt, wobei nur das Hauptrelais ZR und das Sperrrelais SR eines Brenners gezeichnet sind.

Das Sperrelais SR erhält ähnlich wie ein Differentialrelais außer der vom Induktionssperrstrome der Spulen X (vgl. Fig. 1) gespeisten Spule d noch eine zweite Spule e, die, wie hier angenommen ist, von Betriebsstrom einer Hilfsstromquelle/ erregt wird, und deren Stromkreis über Schalter T am Brennergriff geführt ist. Die getrennten, aber miteinander verbundenen Kerne g des Sperrelais wierden im Ruhezustande, d. h. wenn

durch beide Spulen kein Strom hindurchgeht, durch eine Feder h nach unten gezogen, so daß Sperrung des Hauptrelais vorhanden ist. Die Anordnung ist nun so getroffen, daß die magnetische Kraft der Spule d den Kern nach unten, die der Spule e denselben nach oben zieht. Werden die Verhältnisse so gewählt, daß die beiden Spulenkräfte beispielsweise gleich groß sind, und die Kraft der Spule e

ίο über die Federkraft einschließlich Kerngewicht überwiegt, so findet stets eine Sperrung statt, wenn bei Inbetriebnahme des Brenners der zugehörige Schalter T nicht geschlossen wird, oder, wenn beim Schließen des Schalters gleichzeitig ein anderer Brenner in Betrieb genommen oder außer Betrieb gesetzt wird. Dagegen gibt das Sperrelais das Hauptrelais frei, wenn Spule d stromlos geworden und Schalter T geschlossen worden ist, dadurch, daß sein Kern durch die Kraft der Spule e angehoben wird.

Zur weiteren Milderung der gegenseitigen Beeinflussung beim Anlassen und Betrieb der Brenner wird man sich im übrigen des aus der Bogenlampen- und Schweißtechnik her bekannten Beruhigungsmittels, nämlich einer vor jeden Brenner geschalteten Selbstinduktion in Form einer Drosselspule, bedienen.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Schaltungsanordnung von mehreren durch Stromerzeuger mit begrenzter Stromstärke gespeisten, parallel geschalteten ein- oder mehrpoligen elektrischen Schweiß- oder Lötbrennern nach den Ansprüchen ι und 2 des Patents 326322, dadurch gekennzeichnet, daß vor die einzelnen Brenner ein Widerstand geschaltet ist, welcher bei Inbetriebnahme eines Brenners den Durchgang des vollen Stromes verhindert, jedoch mittels der als Zeitrelais ausgebildeten Brennerstromkreisrelais eine Einwirkung auf die zur Strombegrenzung erforderliche Regelungsvorrichtung gestattet, und welcher eine kurz einstellbare Zeit nach erfolgter Einwirkung auf die Regelung vermittels des Zeitrelais kurzgeschlossen und nach Beendigung der Schiweißanbeiten durch das Relais wieder eingeschaltet wird, so daß vor dem Zuschalten eines Brenners der Stromerzeuger bereits auf die erforderliche höhere Stromstärke eingestellt bzw. nach seinem Abschalten dier ursprüngliche Zustand wiederhergestellt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Stromkreis des Vorschaltwiderstandes liegenden, zweckmäßig am Brennergriffe angebrachten Schalter, der nur in seiner Schluß-Stellung eine Inbetriebnahme des Brenners gestattet.
3. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch' je ein für jeden Brennerstromkreis vorgesehenes Sperrelais, das bei Inbetriebnahme oder Außerbetriebsetzung eines Brenners die Hauptrelais aller anderen Brennerstromkreise sperrt.
4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Relais mit zwei Spulen versehen ist, von denen die eine nur bei Stromänderungen des Schweißstromes erregt wird, während die andere vom Betrieb- oder Ruhestrom durchflossen wird, wenn ein zweckmäßig am Brennergriff angebrachter Schalter eingeschaltet ist, wobei die Freigabe des Sperrelais nur bei Schlußstellung dieses Schalters möglich ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.