DE711553C - Einrichtung zum kurzzeitigen Schliessen und OEffnen von Wechselstromkreisen - Google Patents

Description

• Einrichtung zurr kurzzeitigen Schließen und Öffnen von Wechselstromkreisen Zum kurzzeitigen Schließen und öffnen von Wechselstromkreisen durch gittergesteuerte gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße sind Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen den Gittern der Entladungsgefäßte Spannungsstöße zugeführt werden, die durch Relativbewegung von weichem Eisen gegenüber Magneten in Spulen induziert werden. Derartige Einrichtungen sind insbesondere zum Betrieb elektrischer Widerstandsschweißmaschinen verwendet worden, bei denen der Schweißstrom für eine möglichst genau festgelegte Zeitspanne eingeschaltet werden soll. Die Erfindung will eine Einrichtung schaffen, die sich durch besonders einfache Bauart und große Arbeitsgenay ,i t auszeichnet iund im besonderen in einfachster Weise eine Änderung des Schweißtaktes nach den Bedürfnissen ohne Auswechselung von Maschinenteilen gestattet.
• Gemäß der Erfindung wird eine Vielzahl von Spulen, an denen der Magnet vorbeigeführt wird, auf einem Stator angeordnet, und in den Stromkreisen wenigstens eines Teiles dieser Spulen, in denen die Stromstöße induziert werden, werden Schalter vorgesehen, die eine` Auswahl der arbeitenden Spulen gegestatten.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung bei. spielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. r schematisch eine einfache Ausführungsform der Schaltung, Fig.2 ebenfalls schematisch die Schaltung einer damit zusammenhängenden Hilfssteuervorrichtung.
• Aus dem Wechselstromnetz i wird ein Transformator 3 z. B. einer Widerstandsschweißmaschine über Entladungsstrecken 2, 2' gespeist, deren Gittern .4, q.' über Widerstände 5# 5' und Stromquellen 6, 6' Steuerimpulse von einer Vorrichtung zugeleitet werden, die aus einer Vielzahl von ,an einem Stator angebrachten, mit Weicheisenkernen versehenen Spulen I bis VIII besteht, in denen Stromstöße durch einen Magneten 7 induziert werden, der durch einen Synchronmotor 8 in Umlauf gesetzt wird. Die Spulen und der Magnet sind so angeordnet und die Drehzahl des Synchronmotors ist so gewählt, daß zu Beginn jeder Spannungswelle des Netzes i ein positiver Spannungsstoß entsteht. Von diesen Stößen kann durch Schließen eines oder mehrerer Schalter 9 eine entsprechende Anzahl den Gittern 4., q.' zugeführt werden, die dann für die entsprechende Halbwelle Strom durchlassen. Werden beispielsweise die Schalter 9 im Stromkreis der Spulen I bis IV geschlossen, so wird, wenn die Umlaufzeit des Magneten vier vollen Perioden entspricht, der Stromdurchgang durch die Entladungsstrecken für vier Halbperioden freigegeben und für die folgenden Halbperioden gesperrt. Ein Schalter io zwischen den Leitungen,u und b gestattet die Unterbrechung des Impulskreises.
• -Werden beispielsweise nur die im. Stromkreis der Spulen I und V liegenden Schalter geschlossen, so fließen zwei Stromstöße zu den Entladungsstrecken 2, 2', und der Stromdurchgang wird für jeden Umlauf des Magneten? zweimal für je eine Halbperiode freigegeben.
• Die soweit beschriebene Anordnung eignet sich beispielsweise für den Betrieb von N'ähtschweißmaschinen, bei denen fortlaufend in bestimmten Abständen Stromstöße bestimmter Dauer zu geben sind. Praktisch wird man mehr als acht Spulen vorsehen, um sie anpassungsfähiger zu machen. Es können auch mehrere vom gleichen Synchronmotor angetriebene Magnete 7 vorgesehen werden; auch kann man durch eine Gruppe von Spulen jeweils die positiven und durch die andere die negativen Halbwellen in den Entladungsstrekken 2, 2' steuern.
• Bei der Verwendung der Vorrichtung zur Ausführung einzelner Schweißpunkte mit genau vorbestimmter- Stromschlußdauer wird zweckmäßig durch Hilfseinrichtungen erzielt, daß der Magnet 7 nur während eines oder einiger Umläufe zur Wirkung kommt und daß der Zeitpunkt dafür beliebig wählbar ist. Beispielsweise kann man mit der Welle des Synchronmotors 8 unmittelbar oder mittelbar Kontakte kuppeln, die über Relais den Schalter io (Fig. i) beeinflussen. Im Beispiel der Fig.2 sind Kontakte 12, 11 dargestellt, die z. B. so eingestellt sind, daß der Kontakt i i sich kurzzeitig schließt, kurz bevor der Magnet 7 an der Spule I vorbeigeht, während der Kontakt 12 kurzzeitig geschlossen wird, wenn der Magnet gerade an der Spule VIII vorbeigegangen ist. Wenn in diesem Falle ein Schalter 15, beispielsweise der Fußkontakt der Schweißmaschine, geschlossen wird, so wird beim Zurwirkungkommen des Kontaktes i i ein Relais 13 kurz vor dem Vorbeigehen des Magneten 7 an der Spule I ansprechen und die Leitung a-b verbinden, genau so wie der Schalter io in Fig. i die entsprechenden Leitungen. Es werden nunmehr nach Maßgabe der Einstellung der Schalter g die Entladungsstrecken für die entsprechenden Halbperioden oder Perioden für den Stromdurchgang freigegeben, und zwar so lange, bis nach Vorbeigehen des Magneten 7 an der Spule VIII über den Kontakt 12 ein zweites Relais 1 ¢ erregt wird und die Verbindung a-b wieder unterbricht. Die Relais 13 und 1,4 schließen beine Ansprechen eigene Haltekreise, die so lange bestehen, bis der Schalter 15 geöffnet wird. Im Stromkreis des Relais 14. liegt ein Arbeitskontakt des Relais 13, so daß das Relais 14 erst nach dem Relais 13 erregt werden kann.
• An. Stelle der mit einer gewissen Trägheit behafteten Relais 13, 14 kann man auch trägheits,loseVentile oder Röhren verwenden. Man kann dann auch die in den Magnetspulen I bis VIII induzierten Spannungsimpulse nur zur Steuerung einer Röhrenanordnung in einer Art von Kippschaltung benutzen, die dann ihrerseits in der Zeit von einem in einer Spule induzierten Spannungsimpuls bis zum zweiten, in einer anderen Spule induzierten Impuls den Gittern der Entladungsgefäße eine positive Gleichspannung zuführt und dadurch den Stromdurchgang freigibt.
• Der Magnet 7 kann auch ein Elektromagnet sein, der zusammen mit der Steuerung eir-und ausgeschaltet werden kann. Sein Antrieb kann statt gleichmäßig auch ruckweise, z. B. mittels eines Malteserkreuz@es öder eines Schaltrades, erfolgen. Wenn mehr als ein Magnet vorhanden ist, so kann ein Teil gleichmäßig und ein anderer Teil ruckweise angetrieben werden, wodurch eine weitere Veränderung in den Schaltmöglichkeiten gegeben ist.
• Wenn nicht halbe, sondern nur volle Perioden geschaltet werden sollen, so können die positiven Steuerimpulse auch nur dem einen Entladungsgefäß, z. B. dem Gefäß 2, zugeleitet werden, während das zweite abhängig von dem durch das erste Gefäß fließenden Strom oder von der dabei am Transformator 3 auftretenden Spannung seinen positiven Steuerimpuls erhält. Wenn das erste Gefäß für eine Halbperiode Strom führt, so wird das zweite zwangsläufig in der darauffolgenden Halbperiode Strom führen.
• Wenn die Spannungsimpulse unmittelbar zu den Gittern q., q.' der Entladungsgefäße 2, 2' geleitet werden, 'so läßt sich eine Verschiebung des Phasenpunktes zur Regelung des Stromes z. B. durch Verdrehen des Stators des Synchronmotors 8 bewirken. Dabei wird man zweckmäßig die Polschuhform des Magneten und die Form der Spulenkerne so wählen, daß der Magnetfuß in den Spulen sich möglichst rasch ändert und dadurch Spannungsimpulse spitzer Kurvenform entstehen.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE i. Einrichtung zum kurzzeitigen Schließen und öffnen von Wechselstromkreisen durch gittergesteuerte gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße, deren Gittern durch Relativbewegung von weichem Eisen gegenüber Magneten in Spulen induzierte Spannungsstöße zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von auf einem Stator angeordneten Spulen (I bis VIII, Fig. i) vorgesehen ist, in denen die Stöße nacheinander induziert werden, und daß in den Stromkreisen wenigstens eines Teilces dieser Spulen Schalter (9) vorgesehen sind, die eine Auswahl der ,arbeitenden Spulen gestatten.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die induzierten Spulen (I bis VIII) .im Kreise so angeordnet sind, daß sie nacheinander von einem durch einen Synchronmotor (8) angetriebenen Magneten (7) beeinflußt werden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch .eine derartige Ausbildung der Spulen, Kerne und Magnetpole, daß die induzierten Spannungen steil ansteigende Fronten aufweisen.
4. Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Schaltgetriebe, z. B. ein Malteserkreuz, das den umlaufenden Magneten (7) o. dgl. ungleichförmig, insbesondere ruckweise fortschaltet.
5. Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für lange Schweißzeiten mehrere Einheiten von im Kreisse angeordneten Spulen oder Magneten vorgesehen sind. -
6. 6. Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche i bis q. und Anspruch 5, da- -durch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Teile (z. B. sieben) der Mehrzahl von Einheiten verschieden schnelle und verschiedenartige Bewegungen ausführen,- z. B. in einem Satz ruckartige Bewegungen.
7. 7. Einrichtung nach irgendeinem der . vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jede zu -steuernde Periode oder Halbperiode mehrerer unmittelbar aufeinanderfolgender Perioden je eine Spule vorgesehen ist. B.
8. Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, d:aß zwischen die ZeitsteUereinxichtung und die Gitter der Entladungsgefäße Hilfsschaltrelais eingeschaltet sind, durch welche jeweils nur am Anfang und am Ende oder kurz vor dem Ende der Schaltzeit den Entladungsgefäßen Steuerimpulse zugeführt werden.
9. 9. Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Spulenausgänge Ventile geschaltet sind.