DE249735C

DE249735C -

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Publication number: DE249735C
Application number: DENDAT249735D
Authority: DE
Also published as: DE226238C; DE235842C; DE224879C; DE227396C; DE226237C

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

- JVI 249735 KLASSE 21/*.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Abänderung des in der deutschen Patentschrift 224879 beschriebenen Verfahrens zur elektrischen Widerstandsschweißung, bei welchem elektrische Kondensatoren zur Anwendung kommen. Bei dem vorliegenden neuen Verfahren kommt eine Wechselstromquelle zur Anwendung, welche gegenüber einer Gleichstromquelle den Vorteil bietet, daß die Kondensatoren immer in denjenigen Zeitpunkten zwecks Ladung bzw. Umladung angeschlossen werden können, wenn der Wechselstrom einen kleinen Moment an Wert hat. Dadurch werden die bei Gleichstrom auftretenden außerordentlich starken Stromstöße vermieden, so daß die Schaltapparate schwächer dimensioniert werden können und infolge d_er geringeren Beanspruchung eine längere Lebensdauer aufweisen. Die Kondensatoren

so werden abwechselnd zunächst mit der den Strom liefernden Wechselstromquelle und hierauf mit der Schweißmaschine bzw. der Primärwickelung ihres Transformators verbunden. Der Arbeitsvorgang erfolgt hierbei derart, daß der Kondensator in den Zeitmomenten, in welchen er an die Wechselstromquelle angeschlossen ist, aufgeladen wird, während er in den Zeitmomenten, in welchen er an der Schweißmaschine liegt, seine Energie an diese abgibt.

Die Kondensatoren werden auf diese Weise von der Wechselstromquelle aus immer bis zu einer bestimmten Ladung, welche der Spannung der Wechselstromquelle entspricht, aufgeladen und g*eben diese Ladung der Schnelligkeit der Umschaltung entsprechend, beispielsweise 50 mal in der Sekunde, an den" Verbraucher ab. Dieser erhält nunmehr eine abgemessene Energiemenge zugeführt, welche vollständig unabhängig von seinem Widerstände ist. '

Will man die Energie im ganzen regulieren, um z. B. verschiedene stark dimensionierte Rohre zu schweißen, so kann man entweder die Spannung der Wechselstromquelle oder die Größe der Kapazität oder die Periodenzahl der Wechselstromspannung verändern.

In Fig. ι der beiliegenden Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt, während Fig. 2 ein praktisches Ausführungsbeispiel für die Schalteinrichtung veranschaulicht.

In Fig. ι ist α eine Wechselstromquelle, b ein Kondensator und c die primäre Wickelung eines Transformators, dessen sekundäre Wickelung d an die Elektroden e und f angeschlossen ist; g und h sind zwei Schalter, welche automatisch in der Weise betätigt werden, daß zuerst der Schalter g geschlossen und während der Schließungszeit desselben

*) Frühere Zusatzpatentc: 226237, 226*38, 227396 und 235842.

Claims

der Kondensator b durch den Wechselstromcrzeuger α aufgeladen wird, daß alsdann dieser Schalter g geöffnet und der Schalter h geschlossen wird, wodurch sich die Ladung des S Kondensators b über c ausgleicht. Der Schalter h wird alsdann wieder geöffnet und der ; Schalter g geschlossen, wodurch der Kondensator b von neuem geladen und auf diese Weise die Ladung und Entladung desselben jo kontinuierlich fortgesetzt wird.

Die Schalter g und h können z. B. in Form einer rotierenden Walze mit darauf schleifenden Bürsten ausgebildet werden, eine Konstruktion, welche ein sehr schnelles öffnen und Schließen in der gewünschten Weise und mit der nötigen Schnelligkeit, beispielsweise 50 mal in der Sekunde, gestattet.

Die Schließungszeit des Schalters g wird am besten so bemessen, daß während derselben gerade ein Wechselstromstoß verläuft, welcher den Kondensator b auf die gewünschte Höhe zu laden imstande ist. Am Schlüsse dieses Wechselstromstoßes kann der Schalter g alsdann ohne Unterbrechungsfunken geöffnet werden, da die Stromstärke in diesem Augenblick den Wert 0 erreicht. Während der zweiten Hälfte der Wechselstromperiode kann, alsdann der Schalter h geschlossen sein, welcher die Entladung des Kondensators auf den Verbraucher, in diesem Falle den Transformator c, d, e, f, bewirkt.

Bei dem durch dieses Schema gekennzeichneten Stromverlauf wird also nur die eine Hälfte der Wechselstromperiode ausgenutzt, während sich die andere Hälfte infolge der öffnung des Schalters g nicht auszubilden vermag. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden beide Halbperioden des Wechselstromes durch Zuhilfenahme von zwei getrennten Kondensatoren ausgenutzt.

In dieser Figur ist α die Wechselstromquelle, b¹ und b² die beiden Kondensatoren und c die primäre Wickelung des Transformators, dessen sekundäre Wickelung d an die Elektroden e und f angeschlossen ist. m, n, 0, p, q, r, s und t sind Schleif bürsten, welche auf der mit den Schleifringen u, v, w, χ •und Ringsegmenten i, k, I und y ausgerüsteten Walze ζ schleifen.

Die Ringsegmente i, k, I und y bilden fast vollständige Halbkreise. Die auf den Ringsegmenten schleifenden Bürsten m, n, q und r stehen sich paarweise diametral gegenüber, während die Schleifbürsten t, s und 0, p an einer beliebigen Stelle des Umfanges sitzen können.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist derart, daß der Kondensator b¹ durch die Wechselstromquelle α zu derselben Zeit aufgeladen wird, in der der Kondensator b² über c entladen wird, und daß umgekehrt zu der Zeit, in welcher der Kondensator δ² durch die Wechselstromquelle α aufgeladen wird, der Kondensator b¹ sich über c entlädt.

Der in der Figur eingezeichnete Pfeil gibt die Drehrichtung der Walze an. In der gezeichneten Stellung sind die Bürsten 11 und r gerade auf die Ringsegmente i und k aufgelaufen, während die Bürsten q, m gerade die Ringsegmente g und I berühren.

Die Stromläufe, die in dieser Bürstenstellung gerade begonnen haben, sind folgende:

Der Kondensator b¹ wird über n, i, x, p, c, 0, w, I, m entladen, während der Kondensator δ² über q, y, u, t, a, s, v, k, r aufgeladen wird. Nach einer halben Drehung der Walze ζ beginnt der umgekehrte Stromlauf, indem der Kondensator &² über c entladen und der Kondensator b¹ durch α aufgeladen wird.

Die Walze ζ kann zweckmäßig durch einen Synchronmotor angetrieben werden, der seinen Antriebsstrom ebenfalls von der Wechselstromquelle α erhält. Die Anwendung des Synchronmotors hat den Vorteil, daß die Unterbrechung der Stromkreise auf der Walze ζ genau auf die Zeitmomente eingestellt werden kann, in welchen der Strom Null geworden und daher eine Funkenbildung ausgeschlossen ist.

Denselben Zweck könnte man beispielsweise auch dadurch erreichen, daß man die Walze ζ go unmittelbar mit de/ Welle der Wechselstrommaschine α kuppelt. .

In derselben Weise, wie nach vorstehendem Beispiel der Verbrauchstransformator unter Zwischenschaltung eines Kondensators an eine Einphasenwechselstromquelle angeschlossen ist, kann derselbe auch an ein Mehrphasensystem angeschlossen werden.

Das im vorstehenden beschriebene Verfahren soll vorzugsweise für die Schweißung von Rohren benutzt werden, indessen ist es auch allgemeiner Anwendung fähig.

Paten τ- Anspruch:

Verfahren zur elektrischen Widerstandsschweißung mit Hilfe von Kondensatoren gemäß Patent 224879, dahin abgeändert, ■ daß an Stelle der Gleichstromquelle eine Wechselstromquelle verwendet wird in Verbindung mit einer Vorrichtung, welche die' Kondensatoren möglichst in denjenigen Zeitpunkten in den Ladungskreis ein-■ schaltet, welche den Nullpunkten der Stromkurve entsprechen. ■

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.