DE235842C

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Publication number: DE235842C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-M 235842 KLASSE 2\h. GRUPPE -M 235842 CLASS 2 \ h. GROUP

ERNST PRESSER in BERLIN. ·ERNST PRESSER in BERLIN. ·

Widerstandsschweißung dienen.Serve resistance welding.

Zusatz zum Patente 224879 vom 21. September 1909.Addendum to patent 224879 of September 21, 1909.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Juli 1910 ab. Längste Dauer: 20. September 1924.Patented in the German Empire on July 27, 1910. Longest duration: September 20, 1924.

Bei dem Verfahren zur elektrischen Widerstandssc^hweißung mit Hilfe einer Gleichstromquelle nach Patent 224879, bei welchem die Kondensatoren in Verbindung mit einer Gleich-Stromquelle zur Anwendung kommen, wird ein beispielsweise durch einen Elektromotor dauernd bewegter Schalter bzw. Umschalter benutzt. Dieser Schalter bewirkt, daß die zur Anwendung kommenden Kondensatoren fortgesetzt geladen und entladen oder umgeladen werden. Der Schalter muß demnach einen Kontakt, den er zur Ausführung einer Umschaltung herstellt, eine bestimmte Zeitlang beibehalten, damit der durch die Ladung bzw. Entladung oder Umladung der Kondensatoren erzeugte Stromstoß zu seinem vollständigen Verlaufe die nötige Zeit zur Verfügung hat.In the process of electrical resistance welding with the aid of a direct current source according to patent 224879, in which the capacitors are connected to a direct current source are used, a switch or changeover switch, for example, continuously moved by an electric motor, is used. This switch causes the capacitors in use to continue loaded and unloaded or reloaded. The switch must therefore have a contact that it establishes to carry out a switchover for a certain period of time, thus the one generated by the charging or discharging or reloading of the capacitors Power surge has the necessary time to complete its course.

An dem Stromverbraucher selbst oder an einer anderen Stelle der Schaltung befindet sich nun meistens noch ein besonderer Schalter, welcher dem Ein- und Ausschalten des Stromes in dem Stromverbraucher dient, während der automatisch bewegte Umschalter auch in den Arbeitspausen stromlos weiterbewegt wird; denn das Ingangsetzen und Abstellen dieses Umschalters erfordert zu viel Zeit, um es in den Arbeitspausen, die oft nur wenige Sekunden betragen, ausführen zu können. Beim Ein- und Ausschalten des Stromverbrauchers kann es nun vorkommen, daß er in einem Zeitmoment eingeschaltet wird, in dem der automatisch bewegte Umschalter einen Kontakt bereits eine nennswerte Zeit geschlossen hat. Dadurch wird die Zeit, während welcher dieser Kontakt den Stromkreis geschlossen hält, verkürzt, so daß eine Unterbrechung des Kontaktes eintreten kann, noch bevor der zugehörige Stromstoß beendet ist.Located on the power consumer itself or at another point in the circuit now mostly a special switch, which turns the electricity on and off is used in the power consumer, while the automatically moved switch also in the Work breaks are continued without current; because starting and stopping this Switcher takes too much time to turn it on during work breaks, which are often only a few seconds amount to be able to perform. When switching the power consumer on and off, it can happen that in a moment of time is switched on, in which the automatically moved changeover switch makes a contact has already closed for an appreciable amount of time. This will determine the time during which this Contact keeps the circuit closed, shortened, so that an interruption of the contact can occur even before the associated current surge has ended.

Um diesen Übelstand zu vermeiden, wird nach dieser Erfindung in eine Leitung des Schaltungsschemas eine Funkenstrecke eingeschaltet, welche nach Schließung des Einschalters in dem Augenblick durch einen Funken überbrückt wird, in welchem der automatisch bewegte Umschalter gerade einen Kontakt berührt, so daß der erste Stromstoß immer die volle Zeit des Kontaktschlusses an dem automatisch bewegten Schalter zur Verfügung hat.In order to avoid this inconvenience, according to this invention in a line of the Circuit diagrams a spark gap is switched on, which after closing the switch is bridged by a spark at the moment in which the automatically moved switch is just one Contact so that the first current surge always lasts the full time of the contact closure has available to the automatically moved switch.

In den Fig. 1 und 2 beiliegender Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dieser Erfindung dargestellt. Embodiments of this invention are shown in FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawings.

In Fig. ι ist α eine Stromquelle und b ein rotierender Umschalter. Letzterer besteht aus dem ununterbrochenen Schleifring c, den Kontaktsegmenten d und e und dem kleinen Kontaktstück f. g ist ein Kondensator und h die primäre Wicklung des Schweißtransformators, dessen sekundäre Wicklung i mit den Schweißelektroden m und η verbunden ist. k ist ein 60 ■ beispielsweise von Hand bewegter Schalter, welcher zum Ein- und Ausschalten des Arbeits-In Fig. Ι α is a power source and b is a rotating switch. The latter consists of the uninterrupted slip ring c, the contact segments d and e and the small contact piece f. G is a capacitor and h is the primary winding of the welding transformer, the secondary winding i of which is connected to the welding electrodes m and η . k is a switch that is moved by hand, for example, which is used to switch the working

Stromkreises dient; ο ist eine Funkenstrecke, welche ebenfalls in diesen Stromkreis eingeschlossen ist. Parallel zu letzterer liegt die sekundäre Wicklung q eines kleinen Transformators, dessen primäre Wicklung einerseits mit der feststehenden Schleifbürste s und andererseits mit einem Punkt des Arbeitsstromkreises verbunden ist. v, w, x, y sind feststehende Kontaktbürsten, welche auf den Kontaktsegmenten e und d gleiten. ζ ist eine Bürste, welche den Schleifring c berührt. Bei geschlossenem Schalter k und überbrückter Funkenstrecke ο fließt in der gezeichneten Stellung ein Stromstoß in dem Stromkreise a, x, e, y, g, h, k, 0, v, d, w, a, durch welchen der Kondensator g in bestimmter Richtung aufgeladen wird. Bei der Rotation des Stromwenders wird alsdann die Verbindung zwischen den Bürsten y, χ und v, w gelöst und dagegenCircuit is used; ο is a spark gap, which is also included in this circuit. Parallel to the latter is the secondary winding q of a small transformer, the primary winding of which is connected on the one hand to the stationary grinding brush s and on the other hand to a point in the working circuit. v, w, x, y are fixed contact brushes which slide on the contact segments e and d. ζ is a brush that touches slip ring c. With switch k closed and spark gap ο bridged, a current surge flows in the illustrated position in the circuits a, x, e, y, g, h, k, 0, v, d, w, a, through which the capacitor g flows in a certain direction being charged. When the commutator rotates, the connection between the brushes y, χ and v, w is then released and against it

ao eine Verbindung zwischen den Bürsten y, w und χ, ν hergestellt. Hiermit erfolgt eine Umladung des Kondensators g auf dem Stromwege a, x, v, 0, k, h, g, y, w, a. Diese Umschaltungen des Kondensators erfolgen bei der Rotation des Stromwenders fortgesetzt, so daß die primäre Wicklung des Schweißtransformators h mit Wechselstrom gespeist wird. Es ist hierbei ^notwendig, daß die Kontaktsegmente e und d die betreffenden Bürsten immer eine genügend lange Zeit verbinden, um den zu dieser Zeit verlaufenden Stromstoß vollständig durchzulassen.ao a connection is established between the brushes y, w and χ, ν . This results in a charge reversal of the capacitor g on the current path a, x, v, 0, k, h, g, y, w, a. This switchover of the capacitor continues with the rotation of the commutator, so that the primary winding of the welding transformer h is fed with alternating current. It is necessary here that the contact segments e and d always connect the relevant brushes for a sufficiently long time to allow the current surge occurring at this time to pass completely.

Es kann nun vorkommen, daß der Schalter k von dem bedienenden Arbeiter in einem Augenblick geschlossen wird, in dem die .Kontaktsegmente e und d im Begriffe sind, den Stromkreis zu unterbrechen, so daß er noch vor Ablauf des ersten Stromstoßes, wieder geöffnet wird, was bei dem momentan vorhandenen hohen Effekt eine starke Lichtbogenbildung an dem Kommutator herbeiführt.It can now happen that the switch k is closed by the operating worker at a moment in which the .Kontaktsegmente e and d are about to interrupt the circuit, so that it is opened again before the first current surge, which, with the currently existing high effect, leads to strong arcing on the commutator.

Dieser Vorgang wird durch den Einbau der Funkenstrecke 0 vollkommen vermieden, da dieselbe erst nach Schließung des Schalters k automatisch in dem Augenblick von einem Funken überbrückt wird, in welchem die Kontakte e und d gerade den Arbeitsstromkreis schließen oder geschlossen haben. Zu diesem Zwecke wird das Kontaktstück f am Umfang des rotierenden Schalters so angeordnet, daß es die Bürste s in diesem zur Einschaltung des Arbeitsstromkreises günstigen Zeitmoment berührt ; denn dadurch wird in diesem Augenblick ein Stromstoß über a, x, e, y, g, r, s, f, ζ, α erzeugt, welcher in der sekundären Wicklung q des kleinen Hilfstransformators eine elektrische Spannung erzeugt, die die Funkenstrecke 0 überbrückt.This process is completely avoided by installing the spark gap 0 , since it is only automatically bridged by a spark after the switch k is closed at the moment in which the contacts e and d are just closing or have closed the working circuit. For this purpose the contact piece f is arranged on the circumference of the rotating switch in such a way that it touches the brush s in this moment which is favorable for switching on the working circuit; because at this moment a current surge is generated across a, x, e, y, g, r, s, f, ζ, α , which generates an electrical voltage in the secondary winding q of the small auxiliary transformer, which bridges the spark gap 0.

Ordnet man das Kontaktstück f beweglich auf dem Umfang des rotierenden Schalters an, so kann durch Verschiebung desselben der Zeitpunkt der Schließung des Arbeitsstromkreises gegenüber der momentanen Stellung der Kontaktsegmente β und d verschoben werden, wodurch man in der Lage ist, den günstigsten Zeitmoment für die Einschaltung genau einzustellen.If one arranges the contact piece f movably on the circumference of the rotating switch, the time of the closing of the working circuit can be shifted by shifting it in relation to the current position of the contact segments β and d , whereby one is able to find the most favorable time moment for switching on precisely set.

Der Arbeitsvorgang erfolgt also in der Weise, daß nach Schließung des Schalters k in einer bestimmten momentanen Stellung der Segmente e und d der Kontakt zwischen s und f geschlossen und dadurch die Funkenstrecke 0 überbrückt und der Arbeitsstromkreis in demselben Augenblick eingeschaltet wird.The operation is carried out in such a way that after closing the switch k in a certain momentary position of the segments e and d, the contact between s and f is closed and thus the spark gap 0 is bridged and the working circuit is switched on at the same moment.

In Fig. 2 beiliegender Zeichnung ist ein weiteres Schaltungsbeispiel für dieses Verfahren angegeben.In Fig. 2 of the accompanying drawings is a further circuit example for this method specified.

α ist die Gleichstromquelle, welche durch feste Leitungen direkt mit den Kondensatoren g¹ und g² in Verbindung steht, b ist der rotierende Umschalter, welcher aus den geschlossenen Kontaktringen c¹ und c², den Kontaktsegmenten e und d und dem Kontaktstück f besteht. An dem rotierenden Teil des Umschalters schleifen die feststehenden Kontaktbürsten ζ¹, ζ², χ und s. Die primäre Wicklung des Schweißtransformators ist mit h und der Handschalter mit k bezeichnet. 0 ist die zur Zündung dienende Funkenstrecke, welche an der sekundären Wicklung q eines kleinen Zündtransformators liegt. Die primäre Wicklung r dieses Transformators ist einerseits mit der Bürste s und andererseits mit dem,, kleinen Kondensator I verbunden, welcher mit seinem anderen Pol an dem positiven Pol der Stromquelle liegt. Die beiden Belegungen des Kondensators I sind noch durch einen elektrischen Widerstand y verbunden, welcher nach erfolgter Aufladung des Kondensators eine langsame Entladung desselben herbeiführt. α is the direct current source, which is directly connected to the capacitors g ¹ and g ² by fixed lines, b is the rotating switch, which consists of the closed contact rings c ¹ and c ² , the contact segments e and d and the contact piece f . The fixed contact brushes ζ ¹ , ζ ² , χ and s slide on the rotating part of the switch. The primary winding of the welding transformer is marked with h and the manual switch with k . 0 is the spark gap used for ignition, which is located on the secondary winding q of a small ignition transformer. The primary winding r of this transformer is connected on the one hand to the brush s and on the other hand to the small capacitor I , the other pole of which is connected to the positive pole of the power source. The two assignments of the capacitor I are still connected by an electrical resistor y which, after the capacitor has been charged, causes it to discharge slowly.

Die Speisung der primären Wicklung h des Sch weiß transformators mit Wechselstrom wird bei dieser Schaltung dadurch erreicht, daß die Bürste χ abwechselnd mit den beiden Kontaktsegmenten e und d in Berührung kommt. In der gezeichneten Stellung hat die Bürste χ das Kontaktsegment d gerade berührt. Bei geschlossenem Schalter k und überbrückter Funkenstrecke 0 beginnt · demnach in diesem Augenblick ein Stromstoß, welcher von dem positiven Pol der Stromquelle α über c¹, d, x, 0, k, h, g¹, α verläuft und den Kondensator g¹ auflädt. Gleichzeitig wird der Kondensator g² bei derselben Stromrichtung in h über den Stromkreis g², h, k, 0, x, d, c¹, z¹, g² entladen.The supply of the primary winding h of the Sch white transformer with alternating current is achieved in this circuit in that the brush χ alternately comes into contact with the two contact segments e and d. In the position shown, the brush χ has just touched the contact segment d. With switch k closed and spark gap 0 bridged, a current surge begins at this moment, which runs from the positive pole of the current source α via c ¹ , d, x, 0, k, h, g ¹ , α and charges the capacitor g ¹ . At the same time, the capacitor g ² is discharged with the same current direction in h via the circuit g ² , h, k, 0, x, d, c ¹ , z ¹ , g ² .

Diese beiden Stromstöße, welche gleichzeitig verlaufen und sich in h addieren, sollen normalerweise beendet sein, wenn das Kontaktstück d die Bürste χ wieder verläßt. Bei der weiteren Rotation des Umschalters kommt alsdann das Kontaktsegment e mit χ in Berührung, wodurch umgekehrt der Kondensa-These two current surges, which run simultaneously and add up in h , should normally be ended when the contact piece d leaves the brush χ again. As the switch continues to rotate, the contact segment e then comes into contact with χ , which conversely leads to the condensate

tor g² aufgeladen und der Kondensator g¹ entladen wird.tor g ^{2 is} charged and the capacitor g ^{1 is} discharged.

Dieser Arbeitsvorgang kann nur stattfinden, wenn die Funkenstrecke ο überbrückt ist.This work process can only take place if the spark gap is ο bridged.

Diese Überbrückung geschieht nun ebenso durch einen elektrischen Funken wie in der in Fig. ι gezeichneten Schaltung in dem Augenblick, in welchem die Kontaktbürste χ das Kontaktstück d gerade berührt, was in ähnlicher Weise wie in der in Fig. ι angegebenen Schaltung dadurch erreicht wird, daß die Bürste s in diesem günstigen Augenblick das Kontaktstück f berührt, wodurch ein Stromstoß in der primären Transformatorwicklung r und dem Kondensator I erzeugt wird, so daß die hierdurch in q erzeugte hohe elektrische Spannung die Funkenstrecke überspringt.This bridging is now also done by an electrical spark as in the circuit shown in Fig. Ι at the moment in which the contact brush χ just touches the contact piece d , which is achieved in a similar manner to the circuit shown in Fig. that the brush s touches the contact piece f at this favorable moment, as a result of which a current surge is generated in the primary transformer winding r and the capacitor I , so that the high electrical voltage thus generated in q jumps over the spark gap.

Das Kontaktstück f kann auch in diesem Falle, wie schon oben angegeben, beweglich angeordnet werden, um eine genaue Einstellung zu ermöglichen. Auch kann dasselbe so angeordnet werden, daß der Funkenübergang nicht in dem Augenblicke erfolgt, in dem die Bürste χ das Kontaktstück d, sondern das Kontaktstück e berührt. Auch ist die Anordnung mehrerer Kontaktstücke statt des einen Kontaktstückes f möglich.The contact piece f can also in this case, as already indicated above, be arranged movably in order to enable a precise setting. It can also be arranged so that the spark transition does not take place at the moment when the brush χ touches the contact piece d, but the contact piece e. It is also possible to arrange several contact pieces instead of the one contact piece f .

Statt einer Funkenstrecke kann auch eine Quecksilberlampe, ein mit verdünntem Gas gefülltes Gefäß o. dgl. zur Anwendung kommen.Instead of a spark gap, a mercury lamp, one with diluted gas, can be used Filled vessel or the like. Used.

Claims

Patent-Anspruch:Patent claim:

Verfahren zum Schließen des Arbeitsstromkreises bei Apparaten, welche der elektrischen Widerstandsschweißung gemäß Patent 224879 dienen, dadurch gekennzeichnet, daß eine in den Arbeitsstromkreis eingeschaltete Funkenstrecke durch einen Hilfsstromstoß in dem Augenblick überbrückt wird, in welchem durch den automatisch bewegten Schalter die Arbeitsschaltung hergestellt wird.Procedure for closing the working circuit in apparatus which the electrical resistance welding according to patent 224879, characterized in that that a spark gap switched on in the working circuit is bridged by an auxiliary current surge at the moment is, in which by the automatically moved switch the working circuit will be produced.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.