CH461656A - Einrichtung zum Unterdrücken von zwischen den Elektroden auftretenden Spannungsspitzen beim Abbrennschweissen - Google Patents

Description

  Einrichtung zum Unterdrücken von zwischen den Elektroden auftretenden Spannungsspitzen  beim Abbrennschweissen    Die     Erfindung    betrifft eine Einrichtung zum  Unterdrücken von zwischen den Elektroden auftreten  den Spannungsspitzen beim elektrischen     Abbrenn-          schweissen,    bei dem die an den miteinander zu ver  schweissenden Teilen     angeordneten    Elektroden über  einen Transformator mit einer Wechselspannungs  quelle verbunden sind.  



  Beim Abbrennschweissen werden die Werkstücke,  nachdem der Schweissstrom eingeschaltet ist, unter ge  ringem Druck zur     Berührung    gebracht und wieder von  einander     entfernt.    Die Berührung geschieht dabei zu  nächst nur an den hervorstehenden kleinen Teilflä  chen oder Spitzen. An diesen sind, namentlich bei sanf  ter     Berührung,    der Kontaktwiderstand und die Strom  dichte hoch, so dass örtlich begrenzte     Temperatur-          steigerungen    auftreten. Nach jedem Berühren werden  die beiden Werkstücke wieder voneinander getrennt.

    Die Temperatur der Stirnfläche steigt dabei mit jedem  Bewegungsspiel     an,    bis     schliesslich    der Prozess des  Versprühens von Metall oder Metalloxyd als dauernde  Erscheinung, als das     sogenannte    Abbrennen aufrecht  erhalten werden     kann.    Der die Trennung der Werk  stücke     bewirkende    Rücklauf des beweglichen Spann  backenpaares unterbleibt dann. Durch das Abbrennen  werden nun die miteinander zu     verschweissenden    Flä  chen im allgemeinen     weiter    erwärmt und gereinigt.

   Ist  der     gewünschte        Zustand        hinsichtlich    der Reinheit der  Flächen und der Temperatur erreicht, so ergibt sich  durch ein kräftiges Zusammenpressen der Werkstücke,  das sogenannte Stauchen, eine Pressschweissverbindung.  



  Während des Abbrennvorganges können nun zwi  schen den     Elektroden    Spannungsspitzen auftreten, die  unter     Umständen    ein     vielfaches    der normalen Scheitel  spannung betragen. Sie entstehen dann, wenn die sich  während des Abbrennvorganges an mehreren Stellen  der     Stirnflächen    kurzzeitig laufend neubildenden Kurz  schlussbrücken, deren Lebensdauer sich in der Regel  überlappen, gelegentlich alle abreissen, bevor sich neue  Brücken bilden. Durch die dabei auftretenden starken    Stromänderungen werden im Sekundärkreis der Ma  schine infolge der Induktivitäten von Zuleitung und       Transformator    Spannungen induziert, welche dann an  den Elektroden liegen.  



  Diese Spannungsspitzen rufen Lichtbögen hervor,  die in dein. Werkstücken unerwünschte     Abbrenngru-          ben    verursachen.  



  Die Aufgabe der     Erfindung    besteht     darin,    diese  Lichtbögen zu vermeiden und eine einwandfreie und  saubere Schweissung zu erreichen. Diese Aufgabe wird  erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass parallel zu den  Elektroden     eine    Schaltungsanordnung liegt, die für  Spannungsspitzen, welche die Betriebsscheitelspannung  zwischen den Elektroden überschreiten, einen Neben  schluss mit einem niedrigeren ohmschen Widerstand bil  det, als für die Betriebsscheitelspannung. Eine besonders  einfache Ausführungsform dieses Gedankes ergibt sich  dadurch, dass parallel zu den Elektroden     antiparallel     geschaltete Gleichrichterzweige, insbesondere aus  Halbleitergleichrichtern, angeordnet sind.

   Eine noch ge  nauere     Steuerung    ist dadurch möglich, dass parallel  zu den Elektroden antiparallel geschaltete Thyristoren  zweige angeordnet werden, deren Zündung von der  Höhe der     Spannungsspitzen    abhängig gemacht wird.  Zur Dämpfung des geschilderten Vorganges kann der  im Nebenschlusskreis liegenden Anordnung noch ein  Widerstand vorgeschaltet sein.  



  Die     Erfindung    sei anhand einer Zeichnung an     einem     Beispiel näher erläutert:  Bei der in Fig. 1 schematisch angedeuteten     Ab-          brennstumpfschweissmaschine    werden diel Werkstückteile  1 und 2 an der Stelle 3 miteinander verschweisst. Zur  Halterung der Werkstücke und zur     Stromzufuhr    dienen  die     Elektxodlejn    4 und 5, die mit der Sekundär  wicklung 6     eines        Schweisstransformators    8 verbun  den sind,     dessen    Primärwicklung 7 an einer Wechsel  spannungsquelle liegt.

   Parallel zu den Elektroden  4 und 5     liegt        ein    elektrischer     Nebenschluss    11, der  aus den     antiparallel    geschalteten     Gleichrichterketten    9      und 10 und dem Widerstand 12 besteht. Die Gleich  richterketten sind so dimensioniert, dass sie für Span  nungsspitzep, welche die Betriebsscheitelspannung zwi  schen den     Elektroden    überschreiten,     einen    Neben  schluss mit einem niedrigeren ohmschen Widerstand  bilden, als für die Betriebsscheitelspannung zwi  schen den Elektroden 4 und 5.

   Die beim     Abreissen    der  Kurzschlussbrücken induzierten Spannungen, die über  diese sekundäre     Scheitelspannung    hinausgehen, wer  den     also    dadurch mehr oder minder kurzgeschlossen,  so dass Lichtbögen zwischen den Werkstückteilen 1  und 2     vermieden    werden.  



  Fig. 2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugs  ziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind, zeigt eine       Abänderung    der     erfindungsgemässen    Einrichtung. Hier  sind die     antiparallel    geschalteten Gleichrichter durch  antiparallel geschaltete Thyristoren 14 und 15 ersetzt,       deren        Zündzeitpunkt    durch ein parallel zu den Elek  troden liegendes Spannungsüberwachungsglied ge  steuert     wird.     



  Ebenso wie in Fig. 1 gezeigt, kann natürlich an  stelle eines Thyristors eine Kette von Thyristoren  vorgesehen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Unterdrücken von zwischen den Elektroden auftretenden Spannungsspitzen beim Ab- brennschweissen, bei dem die an den miteinander zu verschweissenden Teilen angeordneten Elektroden über einen Transformator mit einer Wechselspan- nungsquelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Elektroden (4, 5) eine Schaltungs anordnung (11) liegt, die für Spannungsspitzen welche die Betriebsscheitelspannung zwischen den Elektroden überschreiten, einen Nebenschluss mit einem niedrigeren ohmschen Widerstand bildet, als für die Betriebsscheitelspannung.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass parallel zu den Elektroden (4, 5) antiparallel geschaltete Gleichrichterzweige (9, 10), ins besondere von Halbleitergleichrichtern, angeordnet sind. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass parallel zu den Elektroden (4, 5) anti parallel geschaltete Thyristorenzweige (14, 15) an geordnet sind, deren Zündzeitpunkt von der Höhe der Spannungsspitzen abhängig ist.

   3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der im Nebenschluss liegenden Schal tungsanordnung (11) ein Widerstand (12) vorgeschaltet ist.