DE698085C

DE698085C - Einrichtung zur elektrischen Widerstandsschweissung

Info

Publication number: DE698085C
Application number: DE1932S0121654
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hellmuth Bayha
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1932-04-08
Filing date: 1932-04-08
Publication date: 1940-11-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur elektrischen Widerstandsschweißung·, insbesondere Nahtschweißung, bei der die Schweißstromstärke periodisch .geändert wird. Anordnungen dieser Art sind bekannt und werden vielfach in der Weise ausgeführt, daß der Schweißstromkreis über steuerbare Entladungsgefäße an ein speisendes Wechselstromnetz angeschlossen ist und daß durch Gittersteuerung dieser Entladungsgefäße die Schweißstromstärkie periodisch geändert wird.

Erfindungsgemäß wird bei Einrichtungen

zur elektrischen Widerstandsschweißung, bei

denen in bekannter "Weise die Schweißstromstärke mit Hilfe von steuerbaren Entladungssteecken periodisch geändert wird, der Schweißeinrichtung ein Umformer vorgeschaltet, mittels dessen die Frequenz des dem Schweißstromkreis zugeführten Weehsel-

ao stromes veränderbar ist. Zwischen das speisende Wechselstromnetz und die den Schweißstrom periodisch ändernde, mit Entladuingsgefäßen arbeitende Einrichtung wird also gemäß der Erfindung ein Umformer geschaltet, der 'die Möglichkeit bietet, die Periodenzahl des Schweißstromes gegenüber der Perioden- -zahl des speisenden Wechselstromnetzes zu ändern, diese Periodenzahl also beispielsweise zu erhöhten. " -

Die NahtschweiBung, bei der den Schweißelektroden (Rollenele'ktroden) ein periodisch veränderlicher Schweißstrom zugeführt wird, beruht darauf, daß die Schweißnaht aus einer Aneinanderreihung von !einzelnen Schweißpunkten bestehen soll, die sich um ein. bestimmtes Maß gegenseitig überlappen. Je nach der Größe des Schweißstromes, der Art des Materials und der Materialstärke hat ein solcher Schweißpunkt eine bestimmte räumliche Ausdehnung längs der Schweißnaht. Die Erfahrung hat gezeigt, daß es für die räumliche Ausdehnung jedes einzelnen Schweißpunktes und für den Abstand- der benachbarten Schweißpunkte ein Optimum gibt, bei dem die an die Nahtsehweißung gestellten 45-Forderungen am besten erfüllt sind.

Die vorstehend genannten Gesichtspunkte sind für die Steuerung des Schweißstromes mäßgebend. Vor allen Dingen hängt von ihnen die Dauer der Arbeitszeiten und der Pausenzeiten des Schweißstromes .ab. Es muß aber bei der Wahl der. Steuerungszeiten noch eine .Forderung berücksichtigt werden, die keine . schweißtechnischen Gründe bat, son-

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

■ Dipl.-Ing. Hellmuth Bayha in Falkensee.

dem mit der Verwendung steuerbarer Entladungsgefäße als Schalt- und Regelmittel zusammenhängt. Es ist nämlich wünschenswert, daß durch die Entladungsgefäße stets die gleiche Anzahl positiver und negativer Halbwelten'des speisenden Wechselstromes eingeschaltet wird. Andernfalls würde eine Gleichstromrestmagnetisierung in dem •Schweißtransformator entstehen, die zu Störungen empfindlicher Art führen kann. Diese Forderung führt dazu, daß die Arbeitszeit eines Schweißpunktes: mindestens gleich sein muß'der Dauer einer vollen Periode des speisenden Wechselstromnetzes. Durch die Entladungsgefäße müssen mindestens zwei aufeinanderfolgende Halbwellen des Wechselstromes, also eine positive und eine negative Halbwelle, eingeschaltet werden.- Jeder einzelne Schweißpunkt verlangt daher mindestens eine Zeit-. ao dauer einer vollen .Halbperiode des Wechselstromes, und die Bewegungsgeschwindigkeit der Rollenelektroden ist dadurch festgelegt.

Es leuchtet ein, daß, die vorstehend eriäuterten Bedingungen schweißtechnischer und schaltungstechnischer Art vielfach zu Geschwindigkeiten der Nahtschweißung führen, die entweder den durch das Material und die Materialstärke gegebenen besonderen Verhältnissen nicht ganz entsprechen oder aber die Arbeitsgeschwindigkeit beim Schweißen in unerwünschter Weise begrenzen. Durch die Erfindung wird dieser Nachteil beseitigt. Es wird zwischen das speisende Wechselstromnetz und die Schweißapparatur ein Umformer geschaltet, der die Möglichkeit gibt, die Frequenz des dem Schweißstromkreis zugeführten Stromes so zu wählen, daß die einschränkenden Bedingungen den Arbeitsvorgang nicht mehr hindern. * Handelt es sich beispielsweise • 40 um die Nahtschweißung eines Materials, bei dem. Sehweißpunkte verhältnismäßig geringer räumlicher Ausdehnung zu- günstigen Ergebnissen der Schweißung führen, und liegt außerdem eine Materialstärke vor, hei der man mit der Zeit für 'einen Schweißpunkt verhältnismäßig weiter heruntergehen kann, so gibt die Schweißanordnung der Erfindung die Möglichkeit, die dem Schweißstromkreis . zugeführte Frequenz, so weit heraufzusetzen, daß bei diesen besonderen Bedingungen sowohl: die schweißtechnischen Forderungen als auch die mit den Entladungsgefäßen. zusammenhängenden schaltungstechnischen Forderungen erfüllt werden. Eine mit der Erfindung ausgerüstete Schweißapparatur kann ohne weiteres und mit wesentlich besserem Erfolg 'die verschiedensten Materialsorten und Materialstärken verarbeiten, als es mit den vor Einreichung der Erfindung bekannten Schweißanordnungen möglich war. ■

Zum Zweck der Umformung des in einem -Wechselstromnetz zur Verfügung stehenden Wechselstromes in den für den Schweißstromkreis erwünschten Wechselstrom anderer Periodenzahl können bekannte Umformeran-Ordnungen verwendet werden. Von Vorteil ist es, zum Zweck der Periodenumformung ebenfalls gittergesteuerte Entladungsgefäße zu verwenden. Dies hat den Vorteil, daß der einphasige Sehweißstromkreis ohne weiteres aus einem Drehstromnetz gespeist werden kann.. Es fallen die Schwierigkeiten fort, die bei den bisher- verwendeten Schweiß einrichtungen ^dadurch entstanden sind, daß das Drehstromnetz nur einphasig belastet war.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß eine Sehweißanofdnung bekannt ist, bei der zum Zweck der periodischen Änderung der Schweißstromstärke in dem Elektrodenstromkreis zwei Wechselstromgeneratoren in Reihe geschaltet sind, deren Frequenzen um ein geringes Maß voneinander abweichen. Die Überlagerung der beiden verschieden frequenten Spannungen ergibt eine resultierende Spannung, deren Amplitude periodisch, von einem Maximum auf Null und wieder auf ein Maximum sich ändert. Hier handelt es sich um eine Steuerungsart, bei der im Gegensatz zu der Erfindung die periodische _; Änderung der Schweißstromstärke nicht durch periodisch gesteuerte Entladungsgefäße, sondern durch das Mittel der Überlagerung zweier verschiedener. Frequenzen erreicht wird. Die Probleme, ■· welche der Erfindung zugrunde liegen und zu der Vorschaltung eines Frequenzumformers vor die den Schweißstrom periodisch ändernden Entladungsgefäße führen, können bei. dieser bekannten Anordnung nicht auftreten.- -

Claims

Patentanspruch: ^1o°

Einrichtung zur elektrischen Widerstandsschweißung, .insbesondere Naht- · ... schweißung, bei der mit Hilfe von steuer-. baren. .Entladungsstrecken,, insbesondere gittergesteuerten Quecksilberdampfentladungsstrecken, die Schweißstromstärke ' periodisch geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißeinrichtung ein vorzugsweise mit steuerbaren Entladungsgefäßen arbeitender Umformer vorgeschaltet ist, mittels dessen die Frequenz des dem Schweißstromkreis zugeführten Wech-. selströmes veränderbar ist. . ^: .