DE372793C

DE372793C - Elektrische Schweissvorrichtung

Info

Publication number: DE372793C
Application number: DESCH64065D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-02-10
Filing date: 1922-02-10
Publication date: 1923-04-03

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 3. APRIL 1923

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 h GRUPPE (Sch 64065 Λ

Edmund Schröder in Berlin.

Elektrische Schweißvorrichtung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Februar 1922 ab.

Die Erfindung betrifft eine neue Anordnung der Wicklungen bei elektrischen Schweiß- und Erwärmungsmaschinen. Die Leistung ist insbesondere für die Ausführung von Schwaißungen bei allen Widerstandsmaschinen durch die Kilowattleistung des Transformators begrenzt. Z. B. können mit einer Transformator leistung von 12 kVA Stumpf schweißungen bis höchstens 500 mm² Querschnitt, Nahtschweißungen bis höchstens 7 mm Gesamtstärke, Punktschweißungen bis zur gleichen Grenze noch ausgeführt werden. Wird nun für Schweißungen verschiedener Art eine Maschine benötigt, so muß, wenn wirklich alle vorkommenden Arbeiten mit der Maschine erledigt werden sollen, die Maschinengröße nach der größten vorkommenden Schweißleistung bemessen werden, selbst wenn die größeren Materialquerschnitte oder -dicken nur ausnahmsweise

ao vorkommen. Dadurch wird aber die Maschine teuer, ihre Ausnutzung ist schlecht, und oft führt dies dazu, daß die Einführung der Widerstandsschweißung unterbleibt und die älteren, meist wesentlich teurer arbeitenden

as Methoden beibehalten werden.

Wesentlich elastischer im Arbeitsbereich ist nun die Lichtbogenschweißung, denn hier kann die Wirkung einer kleinen Kilowattleistung dyrch Verteilung über eine längere Zeit auch auf größere Materialabmessungen mit Vorteil zur Anwendung kommen. Für kleine Objekte und für geringe Materialdimensionen ist aber die Arbeitsweise der Lichtbogenschweißung wieder verhältnismäßig teuer und langsam, insbesondere im Vergleich zur Widerstandsschwedißung. Es finden deshalb schon manchmal beide Arbeitsweisen nebeneinander mit gesonderten Vorrichtungen Anwendung. Dies bedingt aber wieder die Anschaffung zweier Maschinensätze, die beide schlecht ausgenutzt sind.

Die Anordnung nach vorliegender Erfindung beseitigt diesen Mangel, schafft fast ohne Mehrkosten eine Vorrichtung, die beide Arbeitsweisen gestattet, und erweitert so das Arbeitsfeld einer Vorrichtung auf einen Bereich, der bisher nur von zwei gesonderten Einrichtungen umfaßt werden konnte. Erfindungsgemäß erhält der Transformator einer Widerstandsschweiß- oder -erwärmungsmaschine eine zweite Wicklung, welche derart bemessen und angeordnet ist, daß der von dieser Wicklung gelieferte Strom einen zum Lichtbogenschweißen verwendeten Lichtbogen speist.

Abb. ι der Zeichnung stellt die neue Anordnung an einem Widerstandsschweißtransformator bekannter Bauart schematisch dar.

Claims

Auf dem einen Kern des Transformators liegt die Primärwicklung P und die Sekundärwindung S. In der Mitte .des anderen Kernes liegt die den Lichtbogen speisende Wicklung JL. Die Windungszahl dieser Wicklung ist derart bemessen, daß die für den Lichtbogen nötige Spannung, beispielsweise 60 bis 80 Volt, erreicht wird. Infolge der Anordnung der Wicklung L auf dem zweiten Kern ist die Streuung im Transformator bei Stromentnahme aus dieser Wicklung groß. Es wird durch den infolgedessen bei Belastung von L in L entstehenden Spannungsabfall ein Überlasten des Transformators verhindert, so daß der beim Einleiten des Lichtbogens entstehende Kurzschluß nicht schädigend wirkt. Die primäre Wicklung ist in bei Schweißmaschinen bekannter Art mit mehreren Anzapfungen versehen, so daß verschiedene Spannungen im Sekundärkreis erzielbar sind. Außerdem kann noch eine Spannungsregelung im Lichtbogenkreis durch Ausrüstung der Spule L mit mehreren Anzapfungen erreicht j werden. Durch Wahl hoher Sättigung im ganzen Eisenkrede oder in Teilen desselben oder durch andere bekannte, ähnlich wirkende Mittel kann die Streuung noch erhöht, und so j der Kurzschlußstrom in L noch weiter ver- j mindert werden; z. B. nach Abb. 2 auch durch j einen verschiebbaren, einen Nebenschluß zum j Kraftlinienweg bildenden Regelkern R. \

Eine besonders vorteilhafte Anordnung zeigt die Abb. 3. Hier liegt auf dem die Niederspannungssekundäre tragenden Kern nur ^l die die höchste Spannung im für die Widerstandsschweißung wirkenden Kreis induzierende Hauptspule P. Die Regelwindungen aber liegen in an sich bekannter Art auf dem Nebenkern. Ein Teil dieser Regelwindungen aber kann über die Anzapfungen L₁ L, als Lichtbogenspule wirkend, den Lichtbogen speisen. Der Querschnitt dieser Windungen wird dann natürlich der höchsten Lichtbogenleistung entsprechend bemessen.
Abb. 4 zeigt das Schaltbild dieser Anordnung. Die primäre Hauptwiindung P liegt auf dem auch die Sekundäre tragenden Kern. Die verschiedenen Anzapfungen sind an die Steckkontakte o. dgl. i, 2, 3, 4, 5 geführt. Die Regelwindungen N liegen auf dem Nebenkern. Die zwischen den Lichtbogenanschlüssen L₁ L liegenden Windungen speisen den Lichtbogen. Die Schaltung kann, da die Lichtbogenspannung bed' den gebräuchlichen Abstufungen \ nicht alle Regehvindungen erfordert, auch nach j Abb. 5 ausgeführt sein. Hier liegen zwei nicht für den Lichtbogen benötigte Regeli spulen noch auf dem Hauptkern. Durch Zu- und Abschalten dieser Windungen wird dann ' eine dreistufige Regelung der Lichtbogenspan-I nung erreicht. Ist z. B. die maximale Sekun- ; därspannung für Widerstandsschweißung etwa
2.2 Volt, die in fünf Stufen bis auf etwa

1.
3 Volt geregelt wird, so stehen in den niedrigsten zwei Stufen, für 220 Volt primär, etwa 40 Windungen zur Verfügung, welche Lichtbogenspannungen von etwa 88, 80, /2 Volt ergehen.

Die mit der beschriebenen neuen xA.nordnung der Windungen versehene Maschine gestattet es nun, nicht nur den Arbeitsbereich einer entsprechenden Widerstandsschweißmaschine und den eines Lichtbogenapparates zu erreichen, sondern es sind nunmehr auch Aufgaben lösbar, die vorher mit keinem der beiden Apparate für sich zu erfüllen waren; so z. B. die Schweißung von Grauguß. Diese ist mit dem Widerstandsschweißverfahren überhaupt nicht, mit dem Lichtbogen nur bei Vorwärmung der Stücke, die bisher durch Gas-, Kohlenfeuer 0. dgl. erzielt wurde, mit Erfolg durchführbar.

Ist nun aber z. B. eine Stumpfschweißmaschine mit der neuen Spulenanordnung versehen, so wird das entsprechend vorbereitete Stück mit niedrig gespanntem Strom in bei solchen Maschinen bekannter xArt vorgewärmt und dann mit dem Lichtbogen fertig geschweißt. Oder ist eine Stumpfschweißung an Eisen bei einem Querschnitt auszuführen, 1 ei welchem die Leistung der Maschine nicht zur Erzeugung der Schweißtemperatur ausreicht, so wird die Schweißstelle mit Niederspannung vorgewärmt und mit Lichtbogen fertig geschweißt. Bei Nahtschweißung wird die zonenweise erwärmte Naht mit dem Bogen fertig geschweißt. Es ist durch diese Verbindung beider Schweißarten also der Wirkungsbereich beider Methoden wesentlich erweitert.

Ρλϊεν τ-Α κ Sprüche:

1. Elektrische Widerstandsschweiß- und -erwärmungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator der Maschine mit zur Speisung eines Schweißlichtbogens dienenden Windungen versehen ist.

2. Elektrische Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regehvindungen, an geeigneten Spannungspunkten mit Anzapfungen versehen, als Speisewicklung des Lichtbogens wirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.