Elektrische Schweissmaschine, wobei parallel mit dem Schweissbogen eine mit einem Hilfswiderstand versehene Zeitung liegt, welche eingeschaltet wird, wenn der. Schweiss bogen unterbricht und umgekehrt. Die Erfindung bezieht sich auf eine elek trische Schweissmaschine, wobei parallel mit dem Schweissbogen eine mit einem Hilfswider stand versehene Leitung liegt, welche ein geschaltet wird, wenn der Schweissbogen unter bricht und umgekehrt, und in welcher die Einschaltung der Leitung unter der Wirkung eines Elektromagnetes erfolgt, dessen Erregung von der Spannung .des Schweissbogens ab hängig ist.
Die Zeichnung veranschaulicht als Bei spiel in den Fig. 1-5 einige Ausführungs formen der Erfindung.
Die in den Figuren nicht dargestellte Stromquelle ist bei 1 an die der) Strom zur Schweissstelle 4 führenden Leitungen 2 und 3 angeschlossen. Parallel mit dem Schweissbogen liegt die Leitung 5 mit Hilfswiderstand 6 und Kontakten 7, 8, welche durch eine Brücke 9 resp. 12, resp. 20 miteinander.ver bunden werden können. Die Brücke 9 ist an einem Magnetkerne 10 befestigt, der von einer mit den Leitungen 2 und 3 verbun denen Spule 11 umgeben ist.
Fig. 1 veranschaulicht die Maschine in der Lage, welche die Teile beim Schweissen einnehmen. Die Spannung zwischen den Lei tungen 2 und 3 ist so niedrig, dass die von der Spule 11 auf den Kern 10 ausgeübte Kraft nicht genügt, um den Kern mit der Brücke 9 zu heben und dadurch die Leitung 5 zu schliessen. Erreicht aber diese Spannung vor oder nach dein Zerreissen des Schweiss bogens eine im voraus bestimmte Hübe, so ist die Wirkung der Spule 11 auf den Kern 10 kräftig genug, um die Brücke 9 gegen die Kontakte 7, 8 zu drücken und dadurch den Hilfswiderstand 6 einzuschalten. Hierdurch zerreisst der Schweissbogen, sofern er nicht bereits zerrissen war.
Wird der Bogen infolge eines Kurzschlusses an der Schweissstelle 4 wieder gezündet, so sinkt die Spannung der massen, dass die Spule 11 den Kern 10 und die Brücke 9 nicht mehr tragen kann und die Leitung<B>5</B> wieder geöffnet wird. Die Einrichtung lässt sich auch auf die in Fig. 2 dargestellte Weise mit einer bekannten Einrichtung vereinigen. In dieser Figur ent sprechen die Teile 1-11 denjenigen nach Fig. 1. Die Kontakte 7 und 8 können hier nicht nur mittelst der Brücke 9 aber ausser dem noch mittelst einer Brücke 12 geschlossen werden, welche mit einem Magnetkerne 13 verbunden ist.
Die Spule 14 des Kernes 13 liegt im Schweisskreise, so dass dieselbe von dem Schweissstrome durchflossen wird.
Ist die Schweissmaschine an der Strom quelle 1 angeschlossen, so werden die Kontakte 7, 8 von beiden Brücken 9, 12 geschlossen gehalten, so lange nicht geschweisst wird. Der Hilfswiderstand 6 ist dann eingeschaltet. In dem Augenblicke aber, in welchem an der Schweissstelle ein Kurzschluss entsteht, wird die Spule 14 erregt und die Erregung der Spule 11 nimmt ab. Die Brücke 12 wird kräftig in die Höhe gezogen und die Brücke 9 fällt durch ihr eigenes Gewicht ab. Die Ver bindung zwischen den Kontakten 7, 8 ist dann unterbrochen und der Hilfswiderstand 6 ist ausgeschaltet.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist die Spule 11 im Verhältnis zum Gewicht der Brücke 9 und des Kernes 10 derart zu be messen, -dass der Kern 10 in die Höhe ge zogen wird und die Brücke 9 die Kontakte 7, 8 miteinander verbindet, wenn während des Schweissens der Bogen eine zu grosse Länge und die Spannung dadurch eine be stimmte Höhe erreicht, also bevor der Schweiss bogen von selbst zerreisst. In diesem Augen blicke zerreisst der Bogen infolge Einschaltung des Hilfswiderstandes 6, wodurch die Spule 14 stromlos wird, der Kern 13 abfällt und auch die Brücke 12 die Kontakte 7, 8 schliesst.
Diese Ausführungsform hat gegenüber der jenigen nach Fig. 1 den Vorteil grösserer Sicherheit beim Einschalten des Hilfswider standes, da die Spule 14 den Hilfswiderstand 6 sofort nach Zerreissen des Bogens auch dann einschaltet, wenn die Spule 11 aus irgend einem Grunde nicht kräftig genug arbeiten sollte. In dieser Hinsicht ist die Ausführungs form nach Fig. 3 noch zu bevorzugen. Hier bei liegen nämlich die beiden ,Spulen 11 und 14 um einen gemeinschaftlichen Kern 13. Die Spule 14 ist bestrebt, bei ihrer Erregung den Kern 13 in die Höhe zu ziehen. Dieser Wirkung arbeiten aber die Spule 11, das Gewicht des Kernes 13 und die Spannung einer Feder 15 entgegen.
Die Spulen sind derart bemessen, dass beim Anfang der Schweissung, das heisst wenn der Schweiss bogen gezündet wird, der die Spule 14 durch fliessende Kurzschlussstrom den Kern 13 mit der Brücke 12 kräftig in die Höhe zieht.. Während der Schweissung, wobei die Stromstärke ge sunken und die Spannung gestiegen ist, schwebt der Kern 1 3 unter der Wirkung der beiden Spulen etwa in der Gleichgewichts lage. Wird der Schweissbogen zu lang, so überwiegt die Spannungsspule 11, so dass diese in der Lage ist, den Kern 13 herunter zuziehen.
Sobald die Brücke 12 die Kontakte 7, 8 miteinander verbindet, ist der Wider stand 6 eingeschaltet und der Bogen zerreisst. Im selben Augenblicke werden die beiden Spulen stromlos, die Spule 11 weil sie von der Brücke 12 kurzgeschlossen, die Spule 14 weil der dieselbe enthaltende Schweissstrom kreis geöffnet ist.
Die Feder 15 kann mit veränderlicher Spannung ausgeführt werden, damit man die Spannung regeln bann, bei welcher der Schweissbogen zerreissen soll.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind gleichfalls zwei einander entgegenar beitende Spulen vorgesehen. Die Spule 11 ist auch hier als Spannungsspule ausgeführt und um den Kern 10 angebracht. Die Spule 14, welche wieder in dem Schweissstrom kreise liegt und den Kern 13 umgibt, ist gleichfalls als Spannungsspule, das heisst. mit grossem Widerstande ausgeführt. Um den Kern 13 befindet sich nun noch eine zweite, gleichfalls in dein Schweissstromkreise liegende Spule 16 niedrigen Widerstandes. Die Spulen 14, 16 sind derart geschaltet, dass die erstere den Strom für die letztere schliesst und bei Erregung der letzteren selbst ausser Tätigkeit .gesetzt wird.
Die Spule 16 erhält nämlich den Schweissstrom über die Kontakte 17, 18 und über die Leitung 19 erst, nachdem diese Kontakte von der Doppelbrücke 20 mitein ander verbunden sind.
Die Wirkungsweise der anhand der Fig. 4 beschriebenen Maschine ist wie folgt: Die Figur veranschaulicht die Maschine in der Lage, in welcher sie zwar an einem Transformator angeschlossen ist, die Schwei ssrang jedoch nicht stattfindet. Wird nun an der' Schweissstelle 4 der Kontakt geschlossen, so wird die Spule 14 an die gleiche Span nung wie der Widerstand 6 gelegt und da durch erregt. In diesem Augenblicke wird derselben noch nicht von der Spule 11 ent gegengearbeitet, weil letztere kurzgeschlossen ist, so dass die Doppelbrücke 20 kräftig in die Höhe gezogen wird. In demselben Augen blicke wird die Verbindung zwischen den Kontakten 7, 8 unterbrochen und der Wider stand 6 daher praktisch ausgeschaltet. Es fliesst dann durch den Widerstand nur noch der die Spule 11 erregende Strom.
Letzt erwähnte Spule arbeitet dann der Spule 14 entgegen, wodurch die Doppelbrücke in ihrer Bewegung gebremst wird und sich sanft gegen die Kontakte 17, 18 anlegt. Im Augen blicke, in welchem die Verbindung zwischen diesen Kontakten zustande kommt, wird die Spule 16 eingeschaltet und dadurch der Schweissstromkreis geschlossen. Die Doppel brücke 20 wird<B>nun von</B> der Spule 16 gegen die Kontakte 17, 18 angedrückt gehalten. Bei dieser Lage der Teile findet die Schwei ssrang statt.
Wenn infolge einer Verlängerung des Schweissbogens die Spannung einen bestimmten Höchstwert erreicht, so erhält die Spule 11 das Übergewicht. Dieselbe zieht die Doppel brücke 20 herab, wodurch die Verbindung zwischen den Kontakten 17, 18 in dem Schweissstromkreise unterbrochen wird. Da durch zerreisst auch sofort der Schweissbogen, die beiden Spulen 14, 16 werden stromlos und die Spule 11, deren Stärke durch die Spannungszunahme noch einen Augenblick zunimmt, zieht die Doppelbrücke 20 kräftig auf die Kontakte 7. B. Beim Kontaktschluss wird die Spule 11 @kurzgesehlossen und der Hilfswiderstand eingeschaltet.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 hat den Vorteil, dass die Spule 11 bei Einschaltung des Hilfswiderstandes nicht "zögert", weil sie sofort beim Anfange der Abwärtsbewe gung ihres Kernes die gegenwirkende Spule 16 stromlos macht. Demgegenüber steht der Nachteil, dass während eines Augenblickes praktisch die Leerlaufspannung auftritt, wel che in der Regel hoch genug ist, um ge fährlich zu sein. Dieser Nachteil gilt aber nur gegenüber andern Ausführungsformen der Erfindung, zum Beispiel gegenüber derjenigen nach Fig. 3, nicht gegenüber den bekannten Schweissmaschinen mit einer selbsttätigen Vor richtung, welche den Hilfswiderstand dadurch einschaltet, dass der Schweissbogen zerreisst.
Fig. 5 veranschaulicht das Schema einer Schweissmaschine, wobei die Spule 11 beim Einschalten des Hilfswiderstandes auch nicht "zögert" und wobei dennoch keine Leerlauf spannung auftreten kann.
Die Teile 1-20 entsprechen denjenigen nach Fig. 4. Der Magnet 11 hat einen festen Kern 10 und weiter einen Anker 21 an dem einen Arm eines zweiarmigen Hebels 22, welcher um eine Achse 23 drehbar ist. und am andern Arm von einer Feder 24 ange griffen wird. Das linke Ende des Hebels 22 ist durch eine Stange 25 mit einer Brücke 26 verbunden, welche die .Kontakte 27, 28 miteinander verbinden kann. Diese Kontakte sind durch Leitungen 29, 30 dauernd mit den Kontakten 7, 8 verbunden.
Die Vorrichtung ist in der .Schweisslage gezeichnet. Wird der Schweissbogen zu lang; so erhält der Magnet 10, 11 das Überge.vicht über die Feder 24, wodurch der Anker 21 mit stark zunehmender Kraft von dem Mag neten angezogen wird und die Brücke 26 die Kontakte 27, 28 schliesst. Hierdurch wird der Hilfswiderstand 6 eingeschaltet und erst da durch der Schweissbogen zerrissen. Darauf wird auch die Spule 16 stromlos, die Ver bindung zwischen den Kontakten 17, 18 wird unterbrochen und diejenige zwischen den Kontakten 7, 8 hergestellt.
Bei den beschriebenen Maschinen wird das Schliessen der mit dem Hilfswiderstand versehenen Leitung nicht durch ein so ver hältnismässig grobes Mittel wie das Öffnen des Schweisskreises, sondern unter dem Ein fluss der während der Schweissung sich än dernden Spannung gesteuert. Die Spule des auf den Schalter der Hilfsleitung wirkenden Magnetes liegt daher nicht in dein Schweiss kreise, sondern ist mit ihren Enden an den jenigen Spannungen gelegt, welche zu beiden Seiten des Schweissbogens herrschen. Hier durch werden wesentliche Vorteile erzielt.
Erstens erfolgt das Schliessen der mit dem Hilfswiderstand versehenen Leitung bei Er regung des Magnetes und folglich mit grö sserer Sicherheit, als bei der bekannten Vor- l'ichtung, wobei diese Leitung eben beim Stromloswerden des Magneten durch das Gewicht des Magnetkernes geschlossen wird. Ein zweiter Vorteil ist darin zu erblicken, dass die Magnetspule nicht von den starken Schweissströmen durchflossen wird, sondern von Strömen, deren Stärke man im voraus nach Belieben bestimmen kann.
Der wich tigste Vorteil aber wird bei der Ausführungs form erreicht, bei der der "Spannungsmagnet" bereits in Wirkung tritt, bevor der Schweiss bogen zerrissen und dadurch die Spannung plötzlich stark gestiegen ist. Hierbei wird der Umstand zu Nutzen gemacht, dass -wäh rend des Schweissens die Spannung der sich ändernden Bogenlänge entspricht, ausgenom men natürlich bei Maschinen, welche darauf eingerichtet sind, eine konstante Spannung zu unterhalten.
Die Spannungsspule lässt sich nun so ausführen, dass sie die Leitung mit dem Hilfswiderstande in dem Augenblicke schliesst, in welchem der Schweissbogen eine bestimmte Länge und folglich die Spannung eine bestimmte Höhe überschreitet. Unter diesen Umständen ist es ausgeschlossen, dass die Dhschine mit einem zrr langen, weniger gut arbeitenden Schweissbogen wirkt, da infolge der Einschaltung des Hilfswider standes der Schweissbogen sofort zerreisst.