DE467495C - Lichtbogenschweissanlage - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 26. OKTOBER 1928

REICHS PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 467495 KLASSE 21 h GRUPPE

Lichtbogenschweißanlage Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. September 1924 ab

Die bei der Lichtbogenschweißung als Stromquellen verwendeten Apparate, Dynamomaschinen oder Transformatoren, werden für stark abfallende Belastungscharakteristik gebaut, weil darin ein Mittel zur Stabilisierung des Lichtbogens liegt. Die abfallende Belastungscharakteristik bringt aber den Nachteil mit sich, daß bei einem zufälligen oder absichtlichen Abreißen des Lichtbogens zwisehen dem Schweißbrenner und dem Werkstück eine weit höhere Spannung als während des Schweißens, nämlich die Leerlauf spannung des stromliefemden Apparates, auftritt. Diese Leerlaufspannung beträgt etwa 70 bis 90 Volt, während die Schweißspannung während des Betriebes nur etwa 20 Volt ist, und sie kann darum unter ungünstigen Umständen den Arbeiter schon gefährden.

Als Mittel zur Verringerung dieser Gefahr

ao ist eine Einrichtung vorgeschlagen worden, die die Schaltung der Anlage selbsttätig derart verändert, daß während der Arbeitspausen die Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück einen ungefährlichen, der Schweißspannung gleichen oder nahekommenden Wert behält. Diese Einrichtung besteht aus einem vom Schweißstrom beeinflußten Schaltwerk und zwei im Schweißstromkreis liegenden Widerständen, von denen der eine als Nebenwiderstand zur Schweißstelle parallel, der andere als Vorwiderstand mit der Schweißstelle in Reihe liegt. Das Schaltwerk und seine Verbindung mit diesen Widerständen sind so ausgeführt, daß bei fließendem Schweißstrom der Vorwiderstand kurz- geschlossen, der Nebenwiderstandszweig unterbrochen, dagegen bei Unterbrechung des Schweißstromes der Vorwiderstand eingeschaltet, der Nebenwiderstandszweig geschlossen wird.

Diese nach dem Prinzip der Spannungsteilung arbeitende Einrichtung läßt an Einfachheit zu wünschen übrig, und sie erfordert eine schwere und teuere Spule für das Schaltwerk, weil der beim Ansetzen der Elektrode an das Werkstück auftretende Strom, der das Schaltwerk betätigen muß, durch den Vorwiderstand geschwächt ist und weil die Spule auch den vollen Schweißstrom ohne übermäßige Erwärmung ertragen muß.

Diese Nachteile der bekannten Einrichtung werden nach der Erfindung bei einer mit Wechselstrom betriebenen Lichtbogenschweißanlage durch eine Einrichtung zur selbsttätigen Schaltungsänderung des Schweißstromkreises vermieden, die so eingerichtet ist, daß diese Schaltungsänderung nur in der abwechselnden Einschaltung und Ausschaltung eines Stromzweiges besteht, der einen Ersatzwiderstand für den Lichtbogen enthält und zu dem die Schweißstelle enthaltenden Zweig des Stromkreises parallel geschaltet wird, wenn

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Georg Hof mann hi Nürnberg.

der Lichtbogen zwischen Elektrode und Werk stück abreißt.

Dieser Ersatzwiderstand, am besten ein in· duktiver "Widerstand, wird so bemessen, daß der von ihm aufgenommene Strom durch den Spannungsabfall, den er in der Stromquelle hervorruft, die Spannung zwischen dem Schweißbrenner und dem Werkstück ungefähr auf die Höhe der Schweißspannung herab drückt. Ein induktiver Widerstand) ist deshalb vorzuziehen, weil er neben geringerer Energievergeudung die induktive Komponente des inneren Widerstandes der Stromquelle stärker ausnutzt und darum verhältnismäßig kleiner ausfällt als ein Ohmscher Widerstand. Zur Erläuterung des Erfiadungsgedankeins ist auf der Zeichnung das Schema einer Schweißanlage für Wechselstrom mit einem Transformator als Stromquelle dargestellt. ι ist die Primärwicklung, 2 die Sekundärwicklung des Transformators, 3 der Schweißbrenner, 4 das Werkstück. Der' Schweißbrenner ist durch eine Leitung 5, das Werkstück durch Leitungen 6, 6' an die Sekundärwicklung 2 des Transformators angeschlossen. Zwischen die. Leitungen 6, 6' ist ein Schütz 7 eingebaut. Es wirkt im Sinne der Öfftiupg auf den Schalter 8, der sonst durch eine Feder 9 geschlossen gehalten wird. Der Schalter 8 liegt in einem Stromzweig 10, der eine Drosselspule 11 enthält. Dieser Stromzweig liegt bei Schließung des Schalters 8 parallel zum Schweißstromkreis an der Sekundärwicklung des Transformators. 12 ist ein in die Leitung 6' eingebautes Amperemeter für den Sekundärstrom.

Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Wenn der Lichtbogen zwischen dem Schweißbrenner und dem Werkstüdk besteht, wie es für die Zeichnung angenommen ist, so wird der Schalter 8 durch das Schütz 7 offen gehalten. Dabei fließt der ganze Sekundärstrom des Transformators durch den Lichtbogen. Wird nun der Lichtbogen bejspielsweise durch Abheben des Schweißbrenners 3 nach Beendigung der Arbeit abgerissen, so wird das Schütz 7 stromlos, der Schalter 8 durch die Feder 9 geschlossen, und¹ die Drosselspule 11 wird dadurch eingeschaltet. Die Drosselspule ist so bemessen, daß die Sekundärspannung des Transformators, die bei Leerlauf etwa 70 Volt beträgt, auf etwa Volt herabgeht. Dieselbe Spannung stellt sich dann auch zwischen dem Schweißbrenner und dem Werkstück ein.

Bei der gezeichneten Ausführung wird der ganze Schweißstrom durch das Schütz 7 geleitet. Dies ist für die Erfindung nicht wesentlich; das Schütz könnte auch für Betätigung durch, einen Teil des Schweißstromes eingerichtet sein. Ebenso ist für die Erfindung die unmittelbare Betätigung des Schützes durch den Schweißstrom oder einen Teil des Schweißstromes nicht wesentlich. Das Schütz könnte auch mittelbar durch ein vom Schweißstrom oder einen Teil des Schweißstromes beeinflußtes Relais gesteuert werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Lichtbogenschweißanlage, die aus einer Weichselstromquelle mit stark abfallender Charakteristik gespeist wird und ein Schaltwerk enthält, das, vom Schweißstrom beeinflußt, unter abwechselnder Einschaltung und Ausschaltung eines ParaHelwiderstandes zur Schweißstelle die Schaltung der Anlage selbsttätig derart verändert, daß während der Arbeitspausen die Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück einen ungefährlichen, der Schweißspannung gleichen oder nahekommenden Wert behält, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schaltungsänderung nur in der abwechselnden Einschaltung und Ausschaltung eines Stromzweiges (10, ir) besteht, der .einen zweckmäßig induktiven Ersatzwiderstand (11) für den Lichtbogen enthält und zu dem die Schweißstelle enthaltenden Zweig (5 bis 7) des Stromkreises parallel geschaltet wird, wenn der Lichtbogen zwischen Elektrode (3) und Werkstück (4) abreißt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen