-
Punktschweißanordnung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur
Erzeugung kurzzeitiger Stromstöße für Punktschweißmaschinen. Bekannte Einrichtungen
dieser Art arbeiten meist mit Wechselstromspeisung und sind insbesondere in Verbindung
mit zum Schalten verwendeten steuerbaren Lichtbogenentladungsgefäßen in zahlreichen
Ausführungsformen entwickelt worden. Ein wesentliches Merkmal dieser mit Wechselstromspeisung
arbeitenden Schalteinrichtungen besteht darin, daß die Steuerung an die einzelnen
Perioden der speisenden Wechselstromduelle gebunden ist. Das bedeutet, daß nicht
in jedem beliebigen Zeitpunkt ein Schweißpunkt begonnen werden kann, sondern daß
der Einsatzzeitpunkt eine bestimmte feste Beziehung zu der zeitliehen Phasenlage
der Spannung des speisenden Wechselstromnetzes haben muß. Diese Bedingung ist vielfach
unerwünscht, insbesondere wenn es sich um Schweißmaschinen handelt, bei denen die
einzelnen Schweißpunkte mit großer Geschwindigkeit aufeinanderfolgen müssen. Als
Beispiel sei auf Gitterwickelmaschinen hingewiesen, bei denen der Wendeldraht an
die Gitterstäbe innerhalb einer sehr kurzen Zeit angeschweißt werden muß, weil die
Elektroden die Schweißstelle nur kurze Zeit berühren können.
-
Die Erfindung betrifft eine Punktschweißanordnung, bei der die vorstehend
gekennzeichneten Nachteile vermieden sind. Die Erfindung geht davon aus, daß der
Verbraucher, also der Schweißtransformator
der Punktschweißanordnung,
nicht aus einem Wechselstromnetz, sondern aus einem Gleichstromnetz gespeist wird.
Gemäß der Erfindung ist der Schweißtransformator über ein gittergesteuertes Lichtbogenentladungsgefäß
an eine Gleichstromquelle angeschlossen, und die das Entladungsgefäß zündende Steuerungsanordnung
ist derart ausgebildet, daß der Steuerimpuls und das Zünden des Entladungsgefäßes
bzw. das Einsetzen des Schweißstromes zeitlich praktisch zusammenfallen.
-
Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
erläutert. Ein Schweißtransformator 8 ist über ein gittergesteuertes Gas- oder Dampfentladungsgefäß
9 an eine Gleichstromquelle io angeschlossen. Ein im Gitterkreis liegender Steuerschalter
i i zündet das Entladungsgefäß 9 und schältet dadurch den Schweißtransformator 8
ein. Die Gitterkreisschaltung ist so ausgebildet, daß der Steuerimpuls des Schalters
i i praktisch mit dem Zünden des Entladungsgefäßes 9 zusammenfällt; denn über den
Kondensator C wird der positive Pol der Steuerstromquelle unmittelbar an das Steuergitter
gelegt. Zum Zwecke der Ausschaltung des Transformators dient ein zweites gittergesteuertes
Gas- und Dampfentladungsgefäß 12, welches den Transformator 8 und das zum Einschalten
dienende Entladungsgefäß 9 kurzschließt. Um den dabei auftretenden Strom zu begrenzen,
ist mit dem Entladungsgefäß 12 ein Widerstand 13 in Reihe geschaltet. In dem gleichen
Stromkreis liegt außerdem ein Kondensator 14. Dieser sorgt dafür, daß der in dem
Kurzschlußstromkreis fließende Strom nur während einer kurzen Zeit aufrechterhalten
bleibt. Diese Zeit kann sehr kurz sein, weil schon eine kurzzeitige Übernahme des
Stromes durch das Entladungsgefäß 12 genügt, um das Entladungsgefäß 9 zum Verlöschen
zu bringen. Ein Widerstand 18, der den Kondensator 14 überbrückt, bewirkt, daß im
Entladungsgefäß 12 ein schwacher Strom weiterfließt.
-
Um den Löschvorgang zu unterstützen, ist außerdem noch ein Kondensator
15 vorgesehen, welcher in bekannter Weise zwei Hauptelektroden der Entladungsgefäße
9 und 12 miteinander verbindet. Beim Zünden des Entladungsgefäßes 9 wird dieser
Kondensator geladen, beim Zünden des Entladungsgefäßes 12 entlädt er sich mit einer
solchen Stromrichtung über das Entladungsgefäß 9, daß dieses Entladungsgefäß gelöscht
wird. Ein aus einem Kondensator 16 und einem Widerstand i; bestehender Stromkreis
dient ferner in ebenfalls an sich bekannter Weise dazu, den Abstand zwischen den
Zündvorgängen der beiden Entladungsgefäße 9 und 12 zu steuern.
-
Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung ist folgende: Man betrachtet
am besten den Ablauf der einzelnen Schaltungen bei dieser Schaltung von dem Zeitpunkt
an, in dem das Hauptentladungsgefäß 9 nicht gezündet ist. In diesem Zeitpunkt fließt
ein durch die beiden Widerstände 13 und 18 begrenzter Strom aus der Gleichstromquelle
io durch das Entladungsgefäß 12. Es wird während dieser Zeit dafür gesorgt, daß
der Kondensator 16 im Steuerkreis des Entladungsgefäßes 12 so vorgeladen wird, daß
er nach dem Erlöschen des Stromes dieses Entladungsgefäßes in der Lage ist, das
Gefäß zu sperren. Außerdem wird in der gleichen Zeitphase der Kondensator 15 so
vorgeladen, daß durch ihn bei Zünden des Hauptentladungsgefäßes 9 das Entladungsgefäß
12 sofort gelöscht werden kann. Es sei noch bemerkt, daß in der Brennphase des Entladungsgefäßes
12 der Kondensator 14 aufgeladen ist und daß sich dieser Kondensator nach dem Erlöschen
des Entladungsgefäßes 12 über den Parallehviderstand 18 entlädt.
-
Im Augenblick der Erteilung eines Steuerimpulses durch den Steuerschalter
i i und der gleichzeitig erfolgenden Zündung des Entladungsgefäßes 9 wird zunächst
das Entladungsgefäß 12 gelöscht, weil die Spannung des Kondensators 15 der Kathode
dieses Entladungsgefäßes ein Potential erteilt, welches beträchtlich über dem Potential
der Anode liegt. Im gleichen Zeitpunkt bzw. unmittelbar darauf wird der Kondensator
15 durch einen Strom, der über die beiden Widerstände 13 und 18 fließt; umgeladen,
damit er später für die Löschung des Entladungsgefäßes 9 zur Verfügung steht. Dieser
Ladestrom fließt nicht über den Kondensator 14, weil dieser letztere, wie oben bereits
erwähnt, aufgeladen ist. Erst nach erfolgter Umladung des Kondensators 15, die mit
großer Geschwindigkeit erfolgt, entlädt sich nach dem Erlöschen des Entladungsgefäßes
12 der Kondensator 14 über den Parallelwiderstand i8 und steht dann zu der oben
erläuterten Funktion zur Verfügung. Die Zeit der Leitfähigkeit des Entladungsgefäßes
9 hängt von der Dauer der Umladung des Steuerkondensators 16 ab, die für den Zeitpunkt
der Zündung des Entladungsgefäßes 12 maßgebend ist. Wenn diese Umladung beendet
ist, wird das Entladungsgefäß 12 gezündet, das Entladungsgefäß 9 durch die oben
geschilderte Wirkung des Kondensators 15 gelöscht und dadurch der anfangs geschilderte
Betriebszustand wiederhergestellt. Im Augenblick der Zündung des Entladungsgefäßes
12 ist der Kondensator 14 ganz oder zumindest zum Teil entladen und bewirkt eine
anfänglich höhere Stromstärke in dem Entladungsgefäße 12. Dies hat den Vorteil,
daß die Sicherheit, mit der das Entladungsgefäß 9 beim Zünden des Entladungsgefäßes
12 gelöscht wird, größer ist.