DE642785C

DE642785C - Verfahren zur elektrischen Punktschweissung unter Verwendung eines Gluehkathodenrohres mit gesteuertem Gitter

Info

Publication number: DE642785C
Application number: DEP65804D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Konrad Meyer; Hans Schulz
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-08-10
Filing date: 1932-08-10
Publication date: 1937-03-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Punktschweißung unter Verwendung eines Glühkathodenrohres mit gesteuer-. tem Gitter.

Es ist bereits bekanntgeworden, elektrische Stromkreise mit Hilfe von gittergesteuerten Entladungsgefäßen mit Lichtbogen- bzw. lichtbogenähnlicher Entladung zu schalten. Dieses bietet den Vorteil des funken- und trägheitslosen Unterbrechens des zu schaltenden Stromes. Die genannten Entladungsgefäße können im Gegensatz zu Hochvakuumröhren (Elektronenröhren) sehr große Ströme führen bei einem sehr niedrigen Spannungsabfall. Sie sind daher geeignet, große Stromstärkenmit großer Schalthäufigkeit zu schalten. Diese Aufgäbe besteht im besonderen beim elektrischen Punkt- ' oder Punktnahtschweißen, und es wurde bereits vorgeschlagen, für diese Zwecke gittergesteuerte Entlädungsgefäße mit Lichtbogen- oder lichtbogenartiger Entladung (Quecksilberdampfgleichrichter oder Dampfentladungsgefäße mit Glühkathode und Gas- oder Dampffüllung) zu verwenden, in der Weise, daß das Entladungsgefäß mit seinem Anodenkreis (Kathode-Anode) in den aus 'einer Wechselstromquelle gespeisten Schweißstromkreis, vorzugsweise die Primärseite, eingeschaltet oder tnansformatorisch angekoppelt und sein Gitterkreis so gesteuert wird, daß den Schweißelektroden in gewünschter Häufigkeit (in der Zeiteinheit) Stromimpulse vorgeschriebener Zeitdauer zufließen. Jeder Stromimpuls umfaßt dabei eine größere Anzahl von Halbwellen der Speisewechselspannung. Auf die besondere Ausbildung solcher Anordnungen bzw. ihrer Be-. triebsweise bezieht sich die Erfindung.

Unter Verwendung eines in den Schweißstromkreis eingeschalteten, den Stromfluß regelnden, gas- oder dampfgefüllten Glühkathodenrohres mit gesteuertem Gitter wird gemäß der Erfindung dem im Primärkreis des Schweißtransformators liegenden, vorzugsweise einanodigen Glühkathodenrohr eine gegen die speisende Wechselspannung derart um nahezu i8o° verschobene Gitterwechsielspannung zugeführt, daß der Stromfluß unabhängig vom Zeitpunkt des Einschaltens des Hauptschalters am Beginn einer Halbwelle des Wechselstromes beginnt und daß die erste das Glühkathodenrohr durchfließende Halbwelle des Stromes zur Aufladung eines Kondensators und diese Aufladespannung zur Sperrung des Glühkathodenrohres und damit zur "Begrenzung des Stromes auf einer Halbwelle des Wechselstromes benutzt wird.

Auf diese Weise ist zu erreichen, daß jeder Schweißstromimpuls nur eine Halbwelle der Speisewechselspannung andauert.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Abb. 1 zeigt eine Schaltung, bei welcher

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Hans Schulz in Berlin und Dr.-Ing. Konrad Meyer in Berlin-Reinickendorf.

der Schweißstrom stets nur während einer einzigen· vollen Halbwelle der Sinuskurve des primären Wechselstromes fließt. Die Span nung wird einem Drehstromnetz RST entnommen. Der Motor m bringt über ein Ge triebe (nicht gezeichnet) die Schweißelektroden α und b an das Schweißgut G hieran und betätigt außerdem die Schaltwalze c mit dem Schalter if und die Schaltwalze e mit dem ίο 'Schalter/. Der Schweißstrom fließt über eine Sicherung ^₁ und den einen PoIA₁ eines doppelpoligen Hauptschalters über das Glühkathodenrohr i und den Stufenschalter k zur primären Wicklung des Transformators I und von dieser über den Schaltern und den zweiten PoIA₂ des Hauptschalters und eine Sicherung^ zurück zum Netz. Das Gitter« des Glühkathpdenrohres ist über einen hochohmigen Schutzwiderstande mit der Sekun-2ΰ därwicklung eines Phasenschiebers ρ verbunden. Das andere Ende des Phasenschiebers ist über einen Kondensator q mit der Kathode r des Glühkathodenrohres verbunden. Der Kondensator kann durch einen Schalter/, der durch eine Schaltwalze e betätigt wird, über einen Widerstands kurzgeschlossen werden. Zwischen das am Kondensator liegende Ende des Phasenschiebers, der primär an das Netz RS angeschlossen ist, und das am Schalter<i liegende Ende der Primärwicklung des Transformators ist ein kleiner Hilfsgleichrichter t geschaltet.

Die. Wirkungsweise dieser Anordnung ist die folgende: Nach Einschalten des Motorsm und des Hauptschalters A₁, A₂ liegt sofort am Gitter des Glühkathodenrohres Wechselspannung, deren Phase so eingestellt wird, daß, sie der Spannung des Netzes RS um nahezu i8o° voreilt.

In der Abb. 2 sind diese Verhältnisse graphisch dargestellt.

Es bedeutet in dieser graphischen Darstellung Ea die an der Anode, Eg die am Gitter des Glühkathodenrohres liegende Spannung, Ek die am Kondensator liegende Spannung. Mit T₁ ist ein Einschaltzeitpunkt des Schalters A₁, A₂ und mit T₂ der Zündmoment des Glühkathodenrohres bezeichnet. Wie ersichtlich, erfolgt die Zündung beim Beginn der nächsten positiven Halbwelle der Anodenspannung. Gleichzeitig mit der Zündung wird der Kondensator negativ aufgeladen, wodurch die Gitterspannung absinkt,- so daß eine weitere Zündung nicht mehr erfolgen kann. Der Strom fließt also nur während der schraffierten Halbwelle. Wird durch, die Schaltwalze c der Schalter d geschlossen, so kann der Stromfluß jeweils nur während der Zeit beginnen, während welcher Gitter und Anodenstrom gleichzeitig positiv sind, also 6u nur zu Anfang einer positiven Halbwelle der ^,Netzspannung. Wird der Schalter später z. B. •-ift) Maximum der Spannungskurve des Netzes geschlossen, so kann die Zündung erst bei .'BJeginn der nächsten positiven Halbwelle einsetzen. Hat die Zündung eingesetzt, so liegt die ganze Netzspannung (abgesehen von dem Spannungsverhist in der Röhre) an der Primärwicklung des Schweißtransformators und gleichzeitig auch über den Hilfsgleichrichter am Kondensator, so daß dieser aufgeladen wird und, da der Hilfsgleichrichter ein Entladen verhindert, auf Spannung bleibt. Hierdurch wird die Gitterspannung in negativer Richtung verschoben, so daß sie nicht mehr zum Schnitt mit der positiven Halbwelle der Netzspannung kommen kann. Infolge davon kann nun eine Zündung überhaupt nicht mehr erfolgen, bis der Kondensator durch Schließen des Schalters / entladen ist. Der Schalter wird betätigt durch die Schaltwalze e, die auf der gleichen Welle sitzt wie die Schaltwalze c und so eingestellt ist, daß die Entladung des Kondensators stets, kurz bevor der Schalter d geschlossen wird, stattfindet.

Im allgemeinen wird für Schweißungen die Zeitdauer einer Halbwelle des Wechselstromes von 50 Perioden kurz genug sein. In besonderen Fällen, wo es auf noch kürzere Schweißzeiten ankommt, kann man jedoch go auch Wechselstrom von größeren Periodenzahlen anwenden.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur elektrischen Punktschweißung unter Verwendung eines in den Schweißstromkreis eingeschalteten, den Stromdurchfluß regelnden, gas- oder dampfgefüllten Glühkathodenrohres mit gesteuertem Gitter, dadurch gekennzeichnet, daß dem im Primärkreis des Schweißtransformators liegenden, vorzugsweise einanodigen Glühkathodenrohr eine gegen die speisende Wechselspannung derart um nahezu i8o° verschobene Gitterwechselspannung zugeführt wird, daß der Stromfluß unabhängig vom Zeitpunkt des Einschaltens des Hauptschalters am Beginn einer Halbwelle der Wechselspannung beginnt und daß die erste, das Glühkathodenrohr durchfließende Halbwelle des Stromes zur Aufladung eines Kondensators und diese Aufladespannung zur Sperrung des Glühkathodenrohres und damit zur Begrenzung des Stromes auf eine Halbwelle des Wechselstromes benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen