DE930337C - Schaltungsanordnung zur Zuendung eines Schweiss-Lichtbogens mit erhoehter Stromstaerke - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Zuendung eines Schweiss-Lichtbogens mit erhoehter Stromstaerke

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DE930337C
DE930337C DEJ5561A DEJ0005561A DE930337C DE 930337 C DE930337 C DE 930337C DE J5561 A DEJ5561 A DE J5561A DE J0005561 A DEJ0005561 A DE J0005561A DE 930337 C DE930337 C DE 930337C
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DE
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winding
windings
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DEJ5561A
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Alanson Uriah Welch Jun
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/067Starting the arc
    • B23K9/0672Starting the arc without direct contact between electrodes
    • B23K9/0673Ionisation of the arc gap by means of a tension with a step front (pulses or high frequency tensions)

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zur Zündung eines Schweiß-Lichtbogens mit erhöhter Stromstärke Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Zündung eines Lichtbogens und insbesondere auf ein Gerät, welches Mittel enthält, um den von einer einen Blindwiderstand aufweisenden Einrichtung gelieferten Strom für eine bestimmte Zeitdauer während der Zündung eines Lichtbogens selbsttätig zu erhöhen. Diese einen Blindwiderstand besitzende Einrichtung kann dabei so eingestellt werden, daß sie während des normalen Betriebes der Schweißeinrichtung einen gewünschten Strom liefert. Die Erfindung ist insbesondere für die Zwecke der Lichtbogenschweißung geeignet.
  • Bei der Lichtbogenschweißung sowie auf verwandten Gebieten muß man den Lichtbogenstrom auf einen Wert einstellen, der für den auszuführenden Schweißvorgang geeignet ist. 'So ist z. B. beim Schweißen von dünneren Werkstücken eine geringere Stromstärke erforderlich als für das Schweißen dicker Werkstücke. Jedoch wünscht man für die Zündung des Lichtbogens mit einem höheren Strom zu arbeiten, um für den Fall von 'Schweißelektroden, die sich im Betriebe nicht verbrauchen sollen, z. B. von Schweißelektroden aus Kohle oder Wolfram, schnell eine gewisse Metallmenge des Werkstücks zu schmelzen und um für den Fall von Schweißelektroden, die sich im Betriebe verbrauchen ,sollen, nämlich von Drahtelektroden, diese .schnell auf die erforderliche Temperatur zu bringen. Daher sind bereits Einrichtungen vorgeschlagen worden, welche die Stromstärke im Zeitpunkt der Entstehung des Lichtbogens -zeitweise gegenüber der späbertsn.ötigten Stromstärkeerhöhen.
  • Die Erfindung bezweckt, Einrichtungen zu schaffen, welche im Zeitpunkt der Entstehung des Lichtbogens die eingestellte Stromstärke zeitweise erhöhen, .wobei diese Stromstärke durch verstellbare Transformatoren, wie z. B. nach der USA.-Patentschrift 2 283 7r2, geliefert wird.
  • Die Fig. i der Zeichnung enthält eine'---Darstellung der Erfindung in der Anwendung auf einen einstellbaren Transformator, der in :seinem Aufbau dem in der genannten Patentschrift entspricht.
  • Fig.2 ist eine zeichnerische Darstellung -einer Anordnung gemäß der Erfindung, in, welcher die Ausbildung einer Ausführungsform der Ausgangsklemmen veranschaulicht ist: = -Fig. 3 ist eine Darstellung' einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Blindwiderstandseinstellung auf der Primärseite des Transformators vorgenommen wird im Gegensatz. zu der Einstellung auf der Sekundärseite gemäß Fig. i und 2. - .
  • Der bekannte einstellbare Transförrnator 'nach der erwähnten Patentschrift ist wegen der weitgehenden Möglichkeit, den Strom durch eine geringe Verschiebung der beweglichen Teile des Transformators einzustellen, besonders. gut brauchbar. Die gegeneinander beweglichen Teile dieses Transformators können seine Primär- und Sekundär-Wicklung :sein oder auch ein oder mehrere magnetische Nebenschlüsse, welche zwischen diesen Wicklungen liegen und gegenüber der magnetischen Anordnung, .auf der sich die Wicklungen befinden, verstellbar sind. In beiden Fällen wird durch die Einstellung der betreffenden Teile der Streufuß der Primär- und Sekundärwicklung beeinflußt und daher auch der Ausgangsstrom des Transformators.
  • Wie in der genannten Patentschrift dargelegt, wird durch die Einstellung der Teile gegeneinander eine Stromeinstellung bewirkt, und man kann ferner innerhalb desselben mechanischen Verstellbereichs der erwähnten Teile eine weitere Stromeinstellung dadurch erreichen, daß man an die Primär- oder Sekundärwicklung zwei Hilfswicklungen anschließt, welche differentiell geschaltet sind, d. h. einander entgegenwirken, und von denen die eine in der Nähe der Primärwicklung und die andere in der Nähe der Sekundärwicklung angeordnet ist. Diese Hilfswicklungen können auf dem Joch des Transformators fest angeordnet werden, oder sie-können eine feste Lage gegenüber der zugehörigen Primär-und Sekundärwicklung erhalten. Die Hilfswicklungen sind= elektrisch im Wesentlichen gleichartig ausgeführt, so- daß durch die Gegeneinander--schaltung, solange der Transförmator nicht- belastet ist, ihre Spannungen :sich gegenseitig aufheben. Die Schaltverbindung" ist so getroffen, daß die Amperewindungen in. der Hilfswicklung, die der Sekundärwicklung des- -Transformators benachbart :ist, mit- du-Richtung der- Amperewindungen dieser Wicklung- übereinstimmen und daß die Amperewindungen der der Primärwicklung zunächst liegenden- Hilfswicklung in derselben Richtung wirken wie- -diese Primärwicklung. Wenn also die Hilfswicklungen mit - der --Primär- oder der Sekundär-Wicklung in Reihe geschaltet sind, werden in den Stromkreis für den ;Streufluß mehr Amperewindungen -eingefügt, welche entweder einen zusätzlichen Streufluß :erzeugen oder dahin wirken, daß für denselben Streufluß weniger 'Strom benötigt wird. Es wird daher -ein höherer Blindwiderstand erreicht und bei derselben mechanischen Einstellung der beweglichen Teile ein weiterer Einstellbereich für den Blindwiderstand .ermöglicht, wenn die Hilfsspulen entweder mit der Primär- oder der Sekundärwicklung des -Transformators verbunden werden. Somit wird, wie auch bereits in der genannten USA-Patentschrift beschrieben, ohne die Einschaltung der Hilfsspulen.-ein bestimmter Einstellbereich erzielt und mit'Einschluß der Hilfsspulen ein zweiter Ein--sbellbereich, -und zwar bei demselben Bereich der mechanischen Einstellung der beweglichen Teile des Transformators.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum,-,elektrischen Lichtbogenschweißen mit einem Transformator mit Primär- und Sekundärw 'klung, der mit Einrichtungen zur Veränderung ic Z> der magnetischen Kopplung zwischen diesen Wicklungen und mit zwei gegeneinandergeschalteten Hilfswicklungen versehen ist, von denen die eine in der Nähe der Primärwickhmg und die andere in der Nähe der Sekundärwicklung angebracht ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung des Lichtbogens mit einer größeren Stromstärke als der Dauerstromstärke die in Serie geschalteten Hilfswicklungen durch die Kontakte eines normalerweise offenen Relaisschalters während des Zündvorgangs überbrückt werden können, daß dieser Schalter eine Abfallverzögerung besitzt und daß die- Erregung seiner Schaltspule in Abhängigkeit von der Belastung des Ausgangskreises des Transformators gesteuert wird und die Schalterkontakte schließt und öffnet. Die jeweilige Stromdifferenz ist @einstellbar und -hängt von der gegenseitigen Einstellung der - beweglichen Teile des Transformators ab. Die Stromzunahme ist groß, -wenn der Transformator mechanisch auf einen verhältnismäßig kleinen Dauerstrom eingestellt ist, und ist klein; wenn durch die mechanische Einstellung des Transformators für einen verhältnismäßig hohen Dauerstrom gesorgt wird. Dies sind aber gerade die Verhältnisse, die man für eine .leichte Zündung des- Lichtbogens zu haben wünscht: .
  • Der einstellbare Transformator i 'in - Fig. i ist ebenso aufgebaut, wie in der genannten USA.-Patentschrift beschrieben, auf welche bezüglich der Einzelheiten des Aufbaus-Bezug genommen werden kann. Der Transformator besitzt ein- Joch 2, eine Primärwicklung 3, eine Sekundärwicklung q. sowie Hilfswicklungen 5 und 6, die -der Primär- bz`,v. Sekundärwicklung zugeordnet sind. In Fig. i .sind die Hilfswicklungen 5 und 6 dicht an der Primär-bzw. Sekundärwicklung angeordnet und mit ihnen durch eine isolierende Umwicklung verbunden. Die Wicklungen 3 und 5 sind gegenüber den Wicklungen 4 und 6 längs des Schenkels 7 des Transforinätorjöchs a beweglich angeordnet. Der Schenkel ? läßt einen Mittelraum 8 zur Aufnahme der Verstelleinrichtung frei, welche aus einem Gewindebolzen 9 und einer Wandermutter io besteht. Das Gewinde auf dem Bolzen 9 erstreckt sich über einen erheblichen Teil der Bolzenlänge, und der Bolzen ist dabei in den Lagern i i und 1 2 drehbar, die an dem Transformatorgehäuse - angebracht werden können, welches seinerseits in Fig. i nicht mit dargestellt ist. Die Wandermutter io trägt die Wicklungen 3 und 5 und bewegt diese Wicklungen gegenüber den festen Wicklungen 4. und 6, wenn der Gewindebolzen 9 mittels seines oberen Handgriffs 13 verdreht wird. Man sieht daher, daß bei Betätigung des Handgriffs der Gewindebolzen sich dreht und daß, da er sich wegen der Lagerung bei i i und 12 nicht in seiner Längsrichtung verschieben kann, die Mutter io am Bolzen entlang wandern und die, Wicklungen 3 und 5 gegenüber den festen Wicklungen 4 und 6 verschieben wird.
  • Über die beweglichen Zuleitungen 16 ist die Primärwicklung 3 an zwei Eingangsklemmen 14. und 15 angeschlossen. Die Primärwicklung des Transformators wird über die Klemmen 14 und 15 an eine Wechselstromquelle der normalen, praktisch überall vorhandenen Frequenz angeschlossen.
  • Der Transformator ist mit drei Ausgangsklemmen 17, 18 und i 9 versehen. Die Klemmen 17 und 18 sind über die Leitungen 2o und 21 an die Sekundärwicklung 4. angeschlossen. Die Klemme 19 ist über eine Leitung 2 2 mit dem einen Ende der Hilfswicklung 5 verbunden, deren anderes Ende über einen beweglichen Leiter z3 am einen Ende der Hilfswicklung 6 liegt, welche ihrerseits mit ihrem anderen Ende an die Leitung a 1 angeschlossen ist. Man sieht daher, daß, wenn die Schweißelektroden an die Klemmen 17 und 18 angeschlossen werden, der Strom unmittelbar von der 'Sekundärwicklung des Transformators geliefert wird und daß, wenn die Schweißelektroden an -den Klemmen 17 und i 9 liegen, die Sekundärwicklung q. den Strom durch die Hilfswicklungen 6 und 5 liefert, welche mit -ihr in Serie liegen. Die Hilfswicklungen 5 und 6 dienen zur Erhöhung des Blindwiderstandes des Transformators, und die Ausgangsklemmen 17 und 18 sind daher die dem hohen Strombereich zugeordneten Klemmen, während die Klemmen 17 und i g. dem niedrigen Strombereich zugeordnet sind. In der Hilfswicklung 6 fließt der Strom um den Schenke17 des Transformators in derselben Richtung, wie sie -für die Sekundärwicklung 4 gilt, während der Strom in der Hilfswicklung 5 in derselben Richtung wie in der Primärwicklung 3 fließt. Die Hilfswicklungen 5 und 6 des Transformators haben im wesentlichen dieselben elektrischen Eigenschaften, nämlich dieselbe Windungszahl, so daß die Gesamtspannung im belastungsfreien Zustand an der -Serienschaltung der 'Sekundärwicklung mit diesen Hilfswicklungen praktisch dieselbe ist wie an der Sekundärwicklung allein.
  • Um den gewünschten hohen Strom für die Zündung des Lichtbogens zu erreichen, sind die Hilfswicklungen 5 und 6 über ein Relais z q. in einen geschlossenen Stromkreis eingeschaltet, d. h., sie sind aufeinandergeschaltet. Dieses Relais besitzt eine Abfallverzögerung, die durch ein Tauchgefäß 2 5 und durch einen Pfeil ,angedeutet ist. Wenn das Relais im offenen Zustand des Schweißkreises erregt wird, schließt es seine Kontakte 26, so daß der Kreis -der Wicklungen 5 und 6 über einen Widerstand 27 geschlossen wird, der dazu dienen kann, die Stromstärke einzustellen und daher die Stromzunahme bei Schließung des Relais zu bemessen.
  • Die Relaiswicklung 28 ist mit ihrer einen Klemme an den Leiter 2o angeschlossen und daher auch an die Klemme 17, während die andere Seite der Relaiswicklung über einen Schalter 29 und einen Schalter 3o entweder mit der Leitung 2 1 oder mit der Leitung 2z verbunden und daher an eine der beiden Klemmen 18 und- 19 angeschlossen werden kann, je nachdem, welcher der beiden Schalter 29 und 3o geschlossen bzw. geöffnet wird. Die Schalter 29 und 3o können, wie dargestellt, handbetätigte Schalter sein, sollen jedoch vorzugsweise selbsttätig entsprechend dem Anschluß der Schweißelektroden an die Ausgangsklemmen 18 oder i9 geschaltet werden. Eine derartig selbsttätig wirkende Anordnung ist in Fig. z dargestellt und wird .weiter unten beschrieben werden. Die selbsttätige Schaltung arbeitet derart, daß, wenn eine Schweißelektrode an die Ausgangsklemme 18 angeschlossen ist, der Schalter 29 geschlossen und der Schalter 30 geöffnet wird, während, wenn die eine Schweißelektrode an die Klemme i 9 angeschlossen - wird, der Schalter 30 geschlossen und der Schalter 29 geöffnet wird.
  • Diese Anordnung arbeitet in folgender Weise: Wenn ein hoher Strombereich gewünscht wird, schließt der Arbeiter die Schweißelektroden an die Klemmen 17 - und 18 an. Der maximale Strom wird dann erreicht, wenn die Primärwicklung 3 sich sehr nahe an der Sekundärwicklung ¢ befindet. Um den Strom innerhalb dieses Strombereichs zu vermindern, wird die Primärwicklung 3 von der Sekundärwicklung entfernt, und zwar durch Verdrehung der Handkurbel 13. Je größer der Abstand zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung ist, desto größer ist der Streuwiderstand und desto höher ist die Zunahme des Blindwiderstandes im Kreise, die mit einer Abnahme des an die Schweißleitungen und daher des an den Lichtbogen gelieferten Stroms verbunden ist. Der zweite Bereich der Blindwiderstandseinstellung wird durch Anschluß der Schweißleitungen an die Ausgangsklemmen 17 und i9 eingestellt. In diesem Bereich wird der maximale Strom ebenso wie im zuerst erwähnten Bereich dadurch erreicht, daß die Primärwicklung 3 der Sekundärwicklung ¢ möglichst stark -angenähert wird. Danach kann der Strom durch Erhöhung des Blindwiderstandes des Kreises durch Entfernung der Primärwicklung von der Sekundärwicklung verkleinert werden. Wenn in diesem niedrigen Strombereich die Schweißleitungen an die Ausgangsklemmen 17 und i 9 angeschlossen werden, sieht man, daß - die Hilfswicklungen 5 und Gin Reihe zueinander und zur Sekundärwicklung liegen. Dadurch erhöht sich die Amperewindungszahl des Streuflußweges. Wenn daher die Änderung des Blindwiderstandes durch Bewegung der Primärwicklung und bei Anschluß der Belastung an die Sekundärwicklung nur beispielsweise im Verhältnis 3: 1 stattfindet, so kann eine zusätzliche Änderung des: Blindwiderstandes z. B. im Verhältnis 3 : 1 dadurch bewerkstelligt werden, daß man die Belastung an die SerlenschaItung, welche die Hilfswicklungen und die Sekundärwicklung .enthält, anschließt und die Primärwicklung aus ihrer untersten wieder in ihre oberste Stellung bringt. Der gesamte Änderungsbereich des Blindwiderstandes beträgt dann 9 : 1, d. h., @er ist verhältnismäßig groß bei einer gegebenen Transformatorgröße.
  • Das Merkmal der Inbetriebnahme der Einrichtung mit hohem Strom hängt von der Betätigung des. Relais 2¢ ab. Wenn der Arbeiter mit niedrigem Strom fährt und die 'Schweißleitungen an die Klemmen 17 und ig angeschlossen sind, schließt er den Schalter 3o, läßt jedoch den 'Schalter 29 offen und verbindet dadurch die Erregerwicklung 28 des Relais 24 mit den Leitungen 20 und 22, ld. h. den Ausgangsklemmen 17 und i g. Hierdurch wird die Relaiswicklung an die Spannung zwischen den Schweißleitungen angeschlossen, die im offenen Zustand des Schweißkreises ihren Höchstwert besitzt und sich nach Schließung des 'Schweißkreises vermindert, d. h. dann vermindert, wenn der Lichtbogen gezündet oder der Strom in einem bereits gezündeten Lichtbogen erhöht wird. Wenn der Schweißstromkreis offen ist, liegt an der Wicklung 28 die dem belastungsfreien Zustand entsprechende Spannung, die beispielsweise 75 Volt betragen kann und das Relais zum Ansprechen bringt, so daß durch Schließung der Kontakte 26 die Hilfswicklungen 5 und 6 in den örtlichen Stromkreis mit dem Widerstand 27 eingeschaltet werden. Durch diesen Widerstand fließt dann kein nennenswerter Strom, da die Spannung zwischen den Leitungen 21 und 22 praktisch dem unbelasteten Zustand entspricht, weil ja die Hilfswicklungen 5 und 6 im wesentlichen dieselben elektrischen Eigenschaften haben" und gegeneinandergeschaltet sind. Wenn jedoch der Arbeiter die Elektrode auf das Werkstück aufsetzt und sie dann wieder zur Zündung des: Lichtbogens vom Werkstück abhebt, fließt ein erheblicher Strom durch den Widerstand 27, so daß der Schweißstrom viel höher als, normal ausfällt, d. h. daß die für eine leichte Zündung des Lichtbogens gewünschten Verhältnisse auftreten. Wie oben bemerkt, ist das Relais 2¢ so ausgebildet, daß, wenn die Spannung zwischen den Leitungen 20 und 21 von dem Le-erlaufwert auf den Kurzschlußwert, d. h. auf die gewöhnliche Lichtbogenspannung übergeht, das Relais genügend entregt wird, um .seine Kontakte 26 nach Ablauf der Abfallverzögerungszeit zu öffnen. Die Kontakte 26 des Relais 2¢ öffnen daher ' nach Ablauf der Zeitverzögerung, d. h. in einem bestimmten Zeitabstand nach der Entstehung des Lichtbogens, so daß der Strom über den Widerstand 27 unterbrochen wird und der normale Strom, der durch die gewählte Lage der Primärwicklung zur Sekundärwicklung eingestellt ist, fließt.
  • Wenn der Arbeiter im hohen Strombereich arbeitet, in welchem die Schweißleitungen an die Klemmen 17 und 18 des Transformators angeschlossen sind, schließt er den Schalter 29 und öffnet den Schalter 3o. Hierdurch wird die Relaiswicklung zwischen die Schweißleitungen engeschaltet, so' daß das Relais auf die Spannung im Schweißkreise anspricht. Die Arbeitsweise des Relais und die bei hohem Strom erfolgende Zündung des Lichtbogens ist dieselbe, wie sie weiter oben für den niedrigen Strombereich beschrieben worden war.
  • Die Erklärung dafür, daß der Ausgangsstrom sich bei der Zündung des Lichtbogens bei Verwendung der in Betracht kommenden Schaltverbindungen- tatsächlich erhöht, kann auf mathematischem Wege gegeben werden. In der Praxis tritt diese Erhöhung tatsächlich auf. Eine angenäherte Erklärung, welche @s.owohl für den hohen Strombereich wie für den niedrigen 'Strombereich bzw. für die entsprechenden -Schaltverbindungen zutrifft, besteht darin, daß durch den elektrischen Zusammenschluß der Hilfswicklungen diese Wicklungen, die bereits magnetisch eng gekoppelt sind, tatsächlich den Streuwiderstand zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung des Transformators vermindern und daher einen hohen Ausgangsstrom erzeugen. Wegen dieser Verminderung des Blindwiderstandes kann der Strom zunehmen, d. h., der Lichtbogen kann mit hohem Strom gezündet werden, was die Bildung des Lichtbogens erheblicharleichtert.
  • Die Hilfswicklungen 5 und 6 können. auch in einen örtlichen Stromkreis eingeschaltet werden, ohne einen Widerstand 27 in diesem Stromkreis zu verwenden, der nur dazu dient, den Betrag der Stromerhöhung einstellen zu können. Es wurde z. B. bei einer Ausführung der Schaltung die Größe des Widerstandes 27 so bemessen, daß ein Anfangsstrom von etwa iooAmpere und ein Dauerstrom von 3o Ampere floß. Das Ausmaß der Stromerhöhung ist also einstellbar und von der Lage der Primärwicklung zur Sekundärwicklung abhängig, und zwar fällt die Stromerhöhung höher aus, wenn die Schweißeinrichtung auf niedrigen 'Strom eingestellt ist, sie fällt kleiner aus, wenn sie auf hohen Stromeingestellt ist. Es werden also genau die für leine leichte Zündung des Lichtbogens gewünschten Verhältnisse erreicht.
  • Die Durchrechnung und die Versuche haben gezeigt, daß es besser ist, einen Ohmschen Widerstand als eine Drossel in den örtlichen Stromkreis der Hilfswicklungen 5 und 6 einzuschalten. Eine Drossel arbeitet zwar in einem Teil des Strombereichs durchaus befriedigend, ist jedoch für bestimmte Einstellungen der Primärwicklung ungeeignet.
  • Wie oben bereits bemerkt, kann der Schaltvorgang, durch welchen die -Wicklung 28 des Relais 24 an die Ausgangsklemmen 17 und 18 bzw. 17 und i 9 angeschlossen ist, auch selbsttätig bewerkstelligt werden. Dies kann beispielsweise mit der in Fig.2 dargestellten Schaltung geschehen, in welcher die bereits in Fig. i enthaltenen Teilre mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Fig. 2 weicht von Fig. i nur in der Ausbildung der Ausgangsklemmen ab, welche an die Schweiß. Leitungen anzuschließen sind.
  • Die Klemmen 3 i nach Fig. 2 bestehen aus Kontaktbuchsen 32, welche die Anschlußklemmen für die Schweißleitungen 33 bilden, während Kontaktstecker 34 die Hauptklemmen für die Zuleitungen 20, 21 und 22 zum Transformator bilden und Hilfsstecker 35 an die Leitungen 36 und 37 angeschlossen sind, an der Relaiswicklung 28 liegen, welche ihrerseits mit ihrer anderen Seite an die Leitung 2o angeschlossen ist. Die Kontaktstecker 34 und die Hilfsstecker 35 sind voneinander isoliert und treten nur dann in Verbindung miteinander, wenn die Kontaktbuchsen 32 eine Verbindung zwischen diesen beiden Steckern herstellen. Die Kontaktbuchs@en 32 und die Kontaktstecker 34 besitzen konische Kontaktflächen, deren Längsachsen mit den Achsen der Hilfsstecker 3 5 zusammenfallen, und besitzen ferner Gewindegänge. Die Hilfsstecker 35 sind länger als die konischen Kontaktstecker 34 und sind ihrerseits mit einem Gewinde zum Eingriff in das Gewinde der Kontaktbuchsen 32 versehen. Wenn also der Kontaktstecker 34 und die Kontaktbuchse 32 zusammengefügt und gegeneinander verdreht werden, greift der vorstehende Teil des Hilfssteckers 3 5 in den Sockel ein und verbindet die einzelnen Klemmen 32, 34 und 35 fest miteinander. Die Keilwirkung an den konischen Flächen dieser Teile hält die hergestellte Verbindung dann aufrecht. Man kann die Verbindung noch schneller herstellen, ohne eine stärkere Verdrehung des konischen Kontaktsteckers gegenüber der konischen Kontaktbuchse vorzunehmen, wenn man die Gewinde mehrgängig ausführt, so daß die Verbindung und die Lösung der Verbindung durch Verdrehung um einen Bruchteil einer vollen Umdrehung bewerkstelligt werden kann. Der Austauschbarkeit wegen wird jede der Ausgangsklemmen des Transformators ebenso wie jede der konischen Kontaktbuchsen gleichartig ausgeführt. Dies bedeutet natürlich, daß der unterste konische Kontaktstecker 34, der mit der Leitung 2o verbunden ist, mit seinem Mittelstift 3 5 unangeschlossen bleibt.
  • Man sieht, daß bei Benutzung der Klemmenausbildung nach Fig. 2 oder bei Benutzung einer gleichwertigen Klemmenkonstruktion die Wicklung 28 des Relais 24 .selbsttätig in die richtige Schaltverbindung zu den Schweißleitungen 33 kommt, wenn diese Schweißleitungen mit den Transforma.torleitungen 20, 2 i bzw. 20, 22 für den hohen bzw. den niedrigen Strombereich verbunden werden. Der Arbeiter braucht also die Schalter 29 und 30 nach Fig. i nicht zu betätigen, da die richtige Schaltverbindung beim Anschluß der Schweißleitungen an die Ausgangsleitungen des Transformators selbsttätig zustande kommt.
  • Wie oben dargelegt, können die Hilfswicklungen des Transformators entweder mit der Primärwicklung oder mit der Sekundärwicklung des Transformators in Reihe geschaltet werden, um die Einstellung des Blindwiderstandes des Transformators zu ermöglichen. In Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, in welcher diese Hilfsspulen an die Primärwicklung des Transformators angeschlossen sind. Wie dargestellt, hat der Transformator 38 eine Primärwicklung 39 und eine Sekundärwicklung 40, die ebenso gegeneinander verstellbar sind wie die Wicklungen 3 und 4 in Fig. i und 2. Der Transformator 38 in Fig. 3 ist mit Hilfswicklungen 41 und 42 ausgestattet, die in ihrer Steuerwirkung den Hilfswicklungen 5 ünd 6 in Fig. i und 2 entsprechen. Die Speiseklemmen 43 und 44 dienen zur Speisung der Primärwicklung 39 allein, während bei Speisung der Klemmen 43 und 45 die Primärwicklung 39 und die dazu in Reihe geschalteten Hilfswicklungen 41 und 42 mit Strom versorgt werden. Ebenso wie die Hilfswicklungen 5 und 6 in Fig. i und 2 sind die Hilfswicklungen 4 i und 42 einander entgegengeschaltet. Die Sekundärwicklung 40 ist mit den Ausgangsklemmen 46 und 47 versehen, an welche die Schweißleitungen angeschlossen werden. Um den Lichtbogen mit hohem Strom zünden zu können, ist ein Relais 48 vorhanden. Dieses besitzt eine Wicklung 49, welche zwischen den Ausgangsklemmen 46 und 47 liegt, so daß das Relais bei der Leerlaufspannung und der Lastspannung des Schweißkreises anspricht. Es besitzt zwei Kontakte 5o, die normalerweise offen ,sind und die in geschlossenem Zustand einen Kreis für die Hilfswicklungen 41 und 42 über einen zur Stromeinstellung dienenden Widerstand vervollständigen. Das Relais 48 ist so bemessen, daß es bei der Leerlaufspannung an den IJlemmen 46 und 47 anspricht und nach Kurzs.chluß dieser Klemmen beim Zünden des Lichtbogens und bei Auftreten der Lichtbogenspannung an diesen Klemmen mit einer Zeitverzögerung abfällt. Die Zeitverzögerung des Relais 48 ist in Fig. 3 durch ein Tauchgefäß 52 und einen Pfeil angedeutet. Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig.3 bedarf mit Rücksicht auf die an Hand der Fig. i gegebenen Erläuterungen keiner weiteren Beschreibung.
  • Außer den Transformatoren mit verstellbaren Spulen und veränderlichem Blindwiderstand kann man die Erfindung auch auf Transformatoren anwenden, deren Blindwiderstand mit einstellbaren magnetischen Nebenschlüssen verändert wird. Auch für die Durchführung der selbsttätigen Schaltvorgänge nach Fig. 2 stehen dem Fachmann innerhalb der Erfindung noch andere Schaltmaßnahmen zur Erregung der Relaiswicklung zur Verfügung.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit einem Transformator mit Primär- und Sekundärwicklung, der mit Einrichtungen zur Veränderung der magnetischen Kopplung zwischen diesen Wicklungen und mit zwei gegeneinandergeschalteten Hilfswicklungen versehen ist, von denen die eine in der Nähe der Primärwicklung und die andere 1n der Nähe der Sekundärwicklung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß _ zur Zündung des Lichtbogens mit einer größeren Stromstärke als der Dauerstromstärke die in Serie geschalteten Hilfswicklungen durch die Kontakte eines normalerweise offenen Relaisschalters. während des Zündvorganges überbrückt werden können, daß dieser Schalter eine Abfallverzögerung besitzt und daß die Erregung ;seiner Schaltspule in Abhängigkeit von der Belastung des Ausgangskreises des. Transformators gesteuert wird und die Schalterkontakte schließt und öffnet.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand in Reihe mit den Hilfswicklungen und den Schalterkontakten liegt.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklungen in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators liegen und derart angeordnet sind, daß der Stromfluß durch die Hilfswicklungen dieselbe Richtung besitzt wie der Stromfluh durch die jeweilige Primär- bzw. Sekundärwicklung, und daß Klemmen zum Anschluß der Schweißbelastung beliebig entweder mit der Sekundärwicklung allein oder mit der Reihenschaltung der Sekundärwicklung mit den Hilfswicklungen verbunden werden können.
  4. 4.. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltspule des normalerweise offenen Relaisschalters wahlweise an die Sekundärwicklung .allein oder an die Reihenschaltung der Sekundärwicklung mit den beiden Hilfswicklungen angeschlossen werden kann (Fig. i oder 2).
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch-gekennzeichnet, daß die Hilfswicklungen in Reihe mit der Primärwicklung des. Transformators. geschaltet sind und däß die Klemmen zur Speisung dieser Primärwicklung beliebig die Primärwicklung allein. oder die Reihenschaltung der Primärwicklung mit den Hilfswicklungen zu ,speisen gestatten. Angezogene Druckschriften: USA.-Pafientsclirift Nr. 2 283 %12.
DEJ5561A 1951-02-23 1952-02-24 Schaltungsanordnung zur Zuendung eines Schweiss-Lichtbogens mit erhoehter Stromstaerke Expired DE930337C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2530381A1 (de) * 1975-01-10 1976-07-15 Kalnbach Wks Schweisstech Geraet zur erzeugung regelbarer stroeme hoher stromstaerken, insbesondere schweissgeraet

Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2283712A (en) * 1940-09-20 1942-05-19 Gen Electric Transformer

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