DE420712C - Punktschweissmaschine zum Schweissen groesserer Bleche von verhaeltnismaessig starken Querschnitten - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30.OKTOBER 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21h GRUPPE 12

(A 4368g

Firma Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin.

Punktschweißmaschine zum Schweißen größerer Bleche von verhältnismäßig

starken Querschnitten.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1924 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 11. Dezember 1923 beansprucht.

Bei Punktschweißmaschinen, mit denen nur Werkstücke von verhältnismäßig geringer Masse geschweißt werden können, braucht man nicht besonders die Wirkung zu beachten, die das Werkstück auf die Reaktanz des Sekundärstromes ausübt; in dem Maße, wie

die Größe der Schweißmaschinen und der zu verschweißenden Werkstücke wächst, vermehren sich auch die durch die Reaktanz hervorgerufenen Schwierigkeiten. Dies ist namentlich dann der Fall, wenn das Werkstück eine große Masse besitzt oder wenn es sich um

die Schweißung von Blechen mit hoher magnetischer und elektrischer Leitfähigkeit handelt, t. B. Eisen- oder Stahlblechen, die dem Arbeitsschweißstrom einen geringen Widerstand entgegensetzen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißmaschine, die Bleche von etwa 1I/4. m Breite aufnehmen kann und mit welcher es möglich ist, Platten bis zu 2 ctn Stärke miteinander zu verschweißen, wobei ίο man einen Strom von 40000 bis 5000 Amp. mit einer Frequenz von 25 Perioden pro Sekunde verwendet. Bei einer solchen Maschine stellen die durch die Reaktanz hervorgerufenen Schwierigkeiten ein ernstes Problem dar, welches erfindungsgemäß dadurch gelöst wird, daß die in einzelne parallele Teile zerlegte Se;-kundärschleife des Transformators mit den Elektroden durch Leiter verbunden ist, die den Unterschied in der Reaktanz der Unterteilungen dadurch ausgleichen, daß sie selbst verschiedene Reaktanzen besitzen. Die Auflösung der Sekundärschleife in mehrere parallele, voneinander getrennte Teile wird aus dem Grunde vorgenommen, um die Verluste, die durch Wirbelströme, kreisende Ströme und Streuung entstehen, dank der ungleichmäßigen Verteilung und wegen der Phasenkomponenten des Stromes zu verringern. Bei der zu diesem Zweck vorgesehenen Unterteilung der Sekundärschleife entstehen in den einzelnen Teilen verschiedene Reaktanzen, da von drei parallelen Leitern die Reaktanz des mittleren Leiters größer ist als die der beiden äußeren Leiter. Dieser Unterschied in der Reaktanz, der zwischen dem mittleren Teil der Sekundärschleife und den beiden äußeren Teilen besteht, ist für die oben angeführten Verluste verantwortlich, und es werden außerdem noch besondere Wärmeverluste verursacht, wenn nicht die Unterschiede in der Reaktanz ausgeglichen werden. Der Ausgleich der voneinander verschiedenen Reaktanzen der einzelnen Teile der Sekundärschleife wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die zu den Elektroden führenden Leitungen so ausgebildet sind, daß sie entsprechende Unterschiede in der Reaktanz besitzen, und so angeschlossen sind, daß derjenige Teil der Sekundärschleife, der die größere Reaktanz toesitzt, mit der Elektrode durch einen Leiter von geringerer Reaktanz verbunden wird und umgekehrt. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß die Tatsache benutzt worden, daß von parallel geschalteten Schleifen, die einen gemeinsamen Luftspalt umschließen, die äußere Schleife die größere Reaktanz besitzt, wenn ji die eine Schleife die andere umschließt. j

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abb. 1 bis 4 an einer Schweißmaschine dargestellt, die zum Schweißen großer Bleche j mit starken Querschnitten dient. \

Abb. ι ist eine Seitenansicht auf die Schweiß» \ maschine.

Ä,bb. 2 stellt die Sekundärschleife des Schweißtransformators und die Stromzufuhr j rung zu den Elektroden in. perspektivischer Ansicht dar.

Abb. 3 ist eine Zeichnung des Schaltschemas der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform, und

Abb. 4 zeigt die besondere Anordnung der Elektrode.

Der Rahmen der Maschine besteht aus zwei gleichen Teilen, von denen in der Abb. 1 nur der eine Teil 1 zu sehen ist, während der andere dahiiiterliegt; jeder Teil hat die Form eines Hufeisens. Die beiden Teile des Rahmens werden durch Bolzen 2 zusammengehalten. Die linken Arme 3 der hufeisenförmig ausgebildeten Rahmen sind durch ein Joch 4 und einen Ausleger 5 miteinander verbunden. Die Arme 6 tragen ein Joch 7, welches von diesen isoliert ist und an welchem durch nicht gezeichnete Mittel eine Endplatte 8 befestigt ist, die die Elektrode 15 aufnimmt. Der Ausleger 5 trägt einen Luftzylinder 9, dessen Kolben auf einen Hebel 10 wirkt. Dieser ist auf einem Armpaar 11 abgestützt, das an der Rückseite des Joches 4 anschließt. Ein in dem Jotfh 4 zwischen den Verlängerungen 11 angebrachter Schlitten 12 ist an seinem vorderen Ende durch nicht gezeichnete Mittel an einer Endplate 13 befestigt, die die Elektrode 14 trägt. Der Hebel 10 ist durch einen Lenker 118 mit dem rückwärtigen Ende des Schiittens 12 verbunden. Wenn Druckluft in den Zylinder 9 tritt, wird demnach die Elektrode 14 gegen die Elektrode 15 gedrückt. An dem unteren Teil des Rahmens 1 ist ein Ausleger 16 befestigt, welcher den Transformator 17 trägt. Die Sekundärwindung dieses Transformators ist in Abb. 2 dargestellt, bei welcher der Kern und die Primärwindung fortgelassen sind, um die Einzelheiten besser kenntlich zu inachen. Jeder der beiden Transformatorkerne ist von drei getrennten. Sekundärschleifen ϊδ, 19 "und 20 umgeben, deren Enden so verlängert sind, daß sie zwischen den Armen 3 des Rahmens hindurchreichen. Die drei Schleifen des Sekundärkreises sind in Parallelschaltung an die Elektroden ange-¹ schlossen. Die beiden äußeren Schleifen 18, 20 liegen symmetrisch zueinander Bnd haben die gleichen Abmessungen. Infolgedessen ist die Reaktanz dieser beiden Teile gleich. Da die Art und Weise der Verbindung der Sekundärschleifen beider Kerne -mit den Elektroden dieselbe ist, soll nur eine besondere Beschreibung der Sekundärschleife für den einen. Kern gegeben werden, Diese Verbindung besteht aus zwei getrennten Leitern 21 und 2z, die eine oben offene, der Hufeisenform des Rah-

Claims (3)

mens angepaßte Schleife bilden. Die einen Enden der beiden Leiter 21, 22 sind durch Bolzen 23 an der Platte 8 befestigt, die die Elektrode 15 trägt. Das andere Ende des Leiters 21, der die größere Reaktanz besitzt, ist durch Bolzen 24 mit den Verlängerungen der Sekundärteile 18 und 20 verbunden, deren Reaktanzen einander gleich, aber geringer sind als diejenigen des Teiles 19. Der Leiter 22 wird an den Verlängerungen des Sekundärteiles 19 mittels Bolzens 25 befestigt. Die Verlängerung der Enden der Teile 18 und 20, welche nicht mit dem Leiter 21 verbunden sind (Abb. 3), sind durch einen Leiter 26 mit den biegsamen Leitern 27 verbunden, während die Enden des Teiles 19, welche nicht mit dem Teil 22 verbunden sind, durch Leiter 28 mit dem biegsamen Leiter 29 verbunden werden. Die biegsamen Leiter 27 und 29 sind an ao der Platte 13 befestigt. Da beide Sekundärteile 18 und 20 mit denselben Leitern 21 und 27 verbunden sind, während der sekundäre Teil 19 allein mit den Teilen 21 und 29 verbunden wird, ist jeder bandförmige Leiter 18 und 20 halb so breit wie der bandförmige Leiter 19. Die Summe der Querschnitte der Teile 18 und 20 ist also gleich dem Querschnitt des Teiles 19. Zwischen den verschiedenen Leitern und Sekundärteilen sind geeignete Isolierungen vorgesehen, um die Ströme auf den vorgeschriebenen Weg zu beschränken. Der innere Leiter 22 und der Leiter 26 sind mit Isolierplatten 30 bedeckt, um diese Teile vor Be·1 Schädigung zu bewahren und zu verhindern, daß ein Kurzschluß durch das Arbeitsstück erfolgt. Um die Konstruktion zu vereinfachen, werden die Befestigungsschrauben 24 und 25 für mehrere Leiter und Sekundärteile benutzt, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Diese Bolzen sind durch geeignete Unterlegscheiben und Buchsen isoliert. T-iförmig ausgebildete Isolierstücke 31 (Abb. 1) halten die Sekundärteile 18, 19 und 20 im Abstand und iso-Heren sie gegeneinander und gegen die Primärwindung. Um die Kraftverluste und Wärmeverluste, die durch das starke Magnetfeld des Schweißstromes entstehen, zu vermindern, werden die Rahmen und alle anderen Metallteile mit Ausnahme des Transformatorkernes, der Stromleiter und des Luftzylinders, der möglichst entfernt vom Magnetfeld der Maschine angeordnet ist, aus nicht magnetischen Metallen hergestellt; es ist zu beachten, daß die Arme 3, 6 der Maschine lotrecht stehen. Dies erleichtert den Arbeitsvorgang und das Heranbringen des Werkstückes, das mittels eines Kranes zwischen die Arme 'hinein und heraus geschwenkt werden kann. Um das Werkstück leicht in das Maul der Maschine einbringen zu können, sind die Elektroden 14 und 15 so getrennt an den Armen des Rahmens bzw1, an den Platten 8 und 13 befestigt, daß sie leicht und unabhängig voneinander abgenommen werden können. Jede Elektrode hat zu diesem Zweck einen Flansch 32, und an der Platte 8 bzw. 13 ist eine Platte 33 befestigt, die die Form eines halben Kreisringes hat. Durch die Bolzen 34 und die Hülsen 35 wird die Platte 33 so an der Platte 8 bzw. 13 be-, festigt, daß zwischen der Platte und dem' Ring 33 ein Zwischenraum vorhanden ist, der etwas größer ist als die Dicke des Flansches 32. Auf diese Weise wird ein Schuh geschaffen, in dem die Elektrode ohne weiteres durch ihre Schwerkraft festgehalten wird und aus dem sie jederzeit entfernt werden kann, wenn das Werkstück in die Schweißmaschine eingeführt werden soll. Pate ν τ-An Sprüche:

1. Punktschweißmaschine zum Schweißen größerer Bleche von verhältnismäßig starken Querschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen parallel geschalteten Teile (18, 19, 20) der Sekundärschleife des Schweißtransformators mit den Elektroden durch Leiter (21, 22) verbunden sind, die den Unterschied in der Reaktanz der Unterteilungen (18, 19, 20) dadurch ausgleichen, daß sie selbst verschiedene Reaktanzen besitzen.

2. Punktschweißmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zu einem Transformatorkern gehörige Sekundärkreis aus drei voneinander isolierten bandförmigen Leitern (i8, 19, 20) besteht, wobei die Summe der Breite zweier Teile (18, 20) gleich der Breite des dritten Teiles (19) ist.

3. Punktschweißmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Sekundärteilen (18, 19, 20) zu den Elektroden führenden Leiter (21, 22) zueinander parallel laufen und in einer Windung so einander zugeordnet sind, daß derjenige Leiter (21), der eine größere Reaktanz besitzt, mit den Teilen (18, 20) der Sekundärschleife verbunden ist, deren Breite gleich der halben Breite des dritten Sekundärteiles (19) ist, während letzterer an dem Leiter (22) geringerer Reaktanz angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.