DE627708C - Steuerung fuer elektrische Widerstandsnahtschweissmaschinen mittels gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. MÄRZ 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21h GRUPPE 29

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Dampf- oder Gasentladungsstrecken

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. September 1934 ab

Es ist bekannt, elektrische Widerstandsnahtschweißmaschinen mit Hilfe gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken so zu steuern, daß der Schweißstrom in bestimmten Intervallen ein- und ausgeschaltet wird. Zur Taktgebung des Schaltrhythmus werden dabei entweder rein elektrische Zeitgeber, die im Prinzip auf der Konstanz der Ladungs- bzw. Entladungszeit eines Kondensators beruhen, vorgesehen, oder aber man verwendet von einem Synchronmotor angetriebene Schaltwalzen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des letztgenannten Systems.

Die bisher übliche Ausführung der Schaltwalze ist so getroffen, daß eine Walze aus Isoliermaterial mit leitenden Belägen versehen ist, welche stufenförmig abgesetzt, die Dauer der Ein- und Ausschaltung bestimmen, wenn die Bürsten an der betreffenden Stelle schleifen. Die Einstellung der Schaltdauer bzw. der Schalthäufigkeit kann nun entweder so erfolgen, daß eine Bürste' längs der Walze verschoben wird und dadurch jeweils mit einer anderen Stufenfolge der Walze in Berührung kommt, oder aber man läßt auf jeder Stufe eine Bürste dauernd schleifen und schaltet diese mittels eines Stufenschalters wahlweise ein. Bei diesem System ergeben sich jedoch Schwierigkeiten und erhebliche Nachteile im Betrieb. Bei dem abwechselnden Gleiten der Bürsten über den leitenden Belag und das Isoliermaterial erleiden die Bürsten eine sehr starke Abnutzung. Außerdem wird Isoliermaterial auf die leitenden Beläge und, umgekehrt, leitendes Metall auf den Isolierteil von der Bürste verschleppt, so daß sich die Grenzen zwischen leitendem Belag und Isolierteil verwischen und ein exaktes Schalten ausgeschlossen ist.

Durch die Erfindung werden die Nachteile der bisherigen Schaltwalzen vermieden und darüber hinaus eine Erhöhung der Übersichtlichkeit der Einstellung erreicht.

An Hand des beiliegenden Schaltplanes soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben werden.

In der Abbildung bezeichnet 1 die Schweißmaschine, die durch den Fußschalter 2 geschaltet wird. Im Zuge der Leitung zur Maschine liegen die beiden Dampf- oder Gasentladungsstrecken 3 und 4, deren Gitter in bekannter Weise durch Gleichstromquellen 5 und 6 auf negatives Potential gegenüber der Kathode gebracht sind, so daß der Stromdurchgang durch die Entladungsstrecken ge-

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

Eberhard Rietsch in Hennigsdorf b. Berlin,

sperrt ist. In Reihe mit den Gleichspannungen 5 und 6 liegen die Gittertransformatorwicklungen 7 und 8, die so geschaltet sind., daß dem negativen Potential des Gitters positive Spannungsspitzen überlagert werden, so daß die Entladungsstrecken jeweils in der Halbwelle des Netzwechselstromes zünden, in der die Anode positiv ist. In den Gitterkreisen liegen außerdem noch die Widerstände 9 und 10. Von jedem Kreis führt ein Leitungspaar 11 bzw. 12 nach dem Schaltwalzensystem. Wird zwischen den beiden Leitungen 11 oder zwischen den beiden Leitungen 12 Kurzschluß erzeugt, so kann das negative Potential von 5 bzw. 6 ungehindert an das Gitter gelangen, und der Stromdurchgang durch die Entladungsstrecke bleibt infolgedessen gesperrt. Die von der Wicklung 7 bzw. 8 erzeugte Spannungsspitze wirkt darm nur auf den Widerstand 9 bzw. 10, der so groß gewählt-ist, daß der Strom darin nicht übermäßig ansteigt.

Dem Schaltwalzensystem fällt also die Aufgabe zu, in den Perioden, in denen der Schweißstrom fließen soll, die Verbindung zwischen den Leitungspaaren 11 bzw. den Leitungspaaren 12 zu öffnen, und wenn der Strom nicht fließen soll, diese Verbindung zu schließen.

Gemäß der Erfindung sind für jede Stromrichtung (Halbwelle) je eine, also insgesamt zwei Schaltwalzen vorgesehen, die von einem Synchronmotor 17 gemeinsam angetrieben werden. Jede Walze besteht aus einem KoI-lektor 13, 14 bekannter Bauart und auf derselben Welle isoliert sitzenden Schleifringen 15, 16. In der Zeichnung ist die Anlage so dargestellt, daß zwölf Lamellen des Kollektors, die gleichmäßig über den'Umfang der Walze verteilt sind, angeschlossen sind. Jede angeschlossene Lamelle (α bis m bzw. a bis m') ist mit einem Schleifring gleicher Bezeichnung leitend verbunden. Die Drehzahl des Kollektors ist so gewählt, daß eine Umdrehung so viel Perioden entspricht, als angeschlossene Lamellen gewählt sind, im vorliegenden Ausführungsbeispiel also zwölf. Beim Betrieb mit technischem Wechselstrom von 50 Hz entspräche dies einer Schaltwalzendrehzahl von 250 Umdr./min.

Die Zuleitung zu jedem Schleifring der beiden Schaltwalzen ist über einen zweipoligen Schalter 18 geführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel müssen entsprechend der Sehleifringzahl insgesamt zwölf Schalter vorgesehen werden. Mit Hilfe dieser Schalter läßt sich bestimmen, ob die betreffende Periode gesperrt oder geöffnet sein soll. Da nun die Zuleitung zu einander entsprechenden Schleifringen beider Walzen in einen Schalter 18 zusammengeführt sind, wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß mit nur einem Betätigungselement immer nur zwei entgegengesetzte, aber unmittelbar aufeinanderfolgende Halbwellen zu- und abgeschaltet werden. Die Schalter 18 werden als Hebel- oder Kippschalter ausgeführt, so daß man mit einem Blick übersehen kann, welche Schweißintermittenz eingestellt ist, z. B. eine Periode Strom, fünf Perioden Pause; eine Periode Strom, fünf Perioden Pause usw. Zwölf Perioden je Umdrehung wurden deshalb gewählt, weil die Zahl zwölf im unteren Zahlenbereich die meisten Teiler hat. Man kann somit ein Gesamtspiel von zwei, drei, vier, sechs oder zwölf Perioden einstellen, was einer sekundlichen Schweißpunktzahl von etwa 25, 17, 12, 8 oder 4 entspricht.

An Stelle der Schalter 18, mit deren Hilfe die Zuleitungen zu einander entsprechenden Schleifringbürsten beider Walzen unterbrochen bzw. geöffnet werden und damit die gewünschte Sch weiß intermittenz eingestellt wird, können nach der Erfindung auch mechanische Schalthebel 23 verwendet werden. welche die einander entsprechenden Bürsten von den Schleifringen gemeinsam und gleichzeitig (Abb. 2) abheben.

Wählt man den Synchronmotor 17 als Reluktanzmotor, dann ist seine Lage, in der er in Synchronismus fällt, unbestimmt und kann einmal gegen das andere Mal um i8o° verschieden sein. Zur Kontrolle dient die Glühlampe 19, die bei richtiger Phasenlage des Motors 17, noch bevor geschweißt wird, in dem Rhythmus aufleuchtet, der an den Schaltern 18 eingestellt ist. Leuchtet sie nicht oder nicht im eingestellten Rhythmus auf, dann wird der Schalter 20 umgelegt, wodurch die Leitungspaare 11 und 12 vertauscht werden, 100. die Phasenlage hat sich also um 180° geändert, so daß relativ alles wieder beim alten ist. Der Drehtransformator 21 dient dazu, die Zündspannungsspitzen an den Wicklungen « des Gittertransformators in ihrer Phasenlage zur Hauptspannung an der Schweißmaschine zu verändern. Dadurch wird eine zeitliche Verschiebung der Zündung der Entladungsstrecken erreicht und man ist somit in der Lage, durch Verdrehen des Drehtransformators die Schweißstromstärke stufenlos zu regeln.

Claims (5)

1. ^ Patentansprüche:

   i. Steuerung für elektrische Widerstandsnahtschweißmaschmen mittels gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken und mit Kollektor und Schleifringen ausgerüsteten Schaltwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß für jede posi-■ tive und negative Halbwelle des Stromes je eine synchron mit der Netzfrequenz an-

   getriebene Schaltwalze vorgesehen ist, deren Schleifringzahl sowohl der Zahl der angeschlossenen Kollektorlamellen als auch der auf eine Umdrehung der Walze entfallenden Anzahl der Perioden des Netzstromes entspricht.
2. 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schleifringe jeder Schaltwalze in sinngemäßer Reihenfolge mit je einer Lamelle des zugehörigen Kollektors verbunden und die Ableitungen entsprechender Schleifringe beider Walzen jeweils über einen gemeinsamen Schalter (i8) geführt sind, so daß bestimmte Perioden des Wechselstromes ein- und ausgeschaltet werden können.
3. 3. Steuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch mechanische Schalthebel (23), welche die Bürsten einander entsprechender Schleifringe beider Walzen gleichzeitig und gemeinsam abheben.
4. 4. Steuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glimmlampe (19) parallel zum primären Schweiß Stromkreis, aber vor dem Schweißmaschinenschalter (2) angeordnet ist.
5. 5. Steuerung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Primärstromkreis (22) des Gittertransformators und Drehtransformators (21) ein Umschalter (20) vorgesehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen