DE607653C

DE607653C - Schutzeinrichtung gegen zu hohe Beruehrungsspannung beim elektrischen Lichtbogenschweissen

Info

Publication number: DE607653C
Application number: DE1930607653D
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF THOMA DIPL ING
Current assignee: RUDOLF THOMA DIPL ING
Priority date: 1930-06-24
Filing date: 1930-06-24
Publication date: 1935-01-04

Description

Beim elektrischen Lichtbogenschweißen ist im Leerlauf, d. h. wenn nicht geschweißt wird, zwischen Elektrode und Werkstück eine Spannung von etwa 60 bis 80 \^rolt vorbanden. Nach Zündung des Lichtbogens, d. h. im Betriebe, wird die Spannung der Energiequelle auf die vom Lichtbogen benötigte Spannung von etwa 20 bis 30 Volt durch Widerstände oder Drosselung oder sonstwie künstlich heruntergesetzt.

Beim Schweißen in Kesseln und ähnlich engen Räumen mit gut leitenden Bauteilen oder bei Arbeiten an hohen Eisenkonstruktionen ist jedoch die hohe Leerlaufspannung von 60 bis 80 Volt an der Elektrode lebensgefährlich. Man hat diese hohe Spannung zu vermeiden gesucht, indem man nicht die Leerlaufspannung der Energiequelle herunterdrückte, sondern dafür sorgte, lediglich die Spannung dort, wo sie gefährlich sein kann, also zwischen Elektrode und Werkstück, unschädlich zu machen. Eine zufriedenstellende Lösung, d. h. einen unter allen Umständen wirksamen Schutz hatte man aber bisher nicht finden können.

Es ist eine Einrichtung bekanntgeworden, die zur Herabsetzung zu hoher Spannung zwischen Elektrode und Werkstück benutzt werden kann. Bei ihr wird die Leerlaufspannung der Energiequelle durch einen Spannungsteiler derart aufgeteilt, daß zwischen Elektrode und Werkstück nur ein gewisser Teil der Spannung der Energiequelle vorhanden ist. Soll geschweißt werden, so wird bei der zur Zündung üblichen Berührung der Elektrode mit dem Werkstück zunächst ein Schützenschalter in Bewegung gesetzt, welcher einen Widerstandsteil des Spannungsteilers kurzschließt. Nach der Schweißung, wenn bei Leerlauf der Energiequelle eine hohe Spannung an der Elektrode wieder eintreten würde, schaltet der Schützenschalter den erwähnten Teilwiderstand wieder hinzu, so daß nur wieder eine ungefährliche Spannung an der Elektrode vorzufinden ist.

Diese Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Magnetentwicklung des Schützes von den Schweißströmen durchflossen werden muß, was bei großen Strömen der Erwärmung wegen Schwierigkeiten bereitet. Auch müssen die Widerstände des Spannungsteilers den hohen Schweißströmen standhalten, d. h. sie müssen reichlich bemessen sein, was viel Platz beansprucht.

Die im nachfolgenden beschriebene Erfindung benutzt ebenfalls zur Aufteilung der hohen Leerlaufspannung einen Spannungsteiler, von dem der eine Widerstandsteil im Leerlauf eingeschaltet ist und im Betrieb durch ein Schütz kurzgeschlossen wird, hat aber folgende wesentliche Vorteile:

1. von der Höhe des Schweißstromes unabhängig zu sein,

2. die Widerstände der Schützenspulen selber gleichzeitig als Widerstände zur Spannungsteilung zu benutzen.

Dadurch konnte eine Schutzeinrichtung geschaffen werden, welche gleich gut arbeitet, einerlei, ob mit hohen oder kleinen Strömen geschweißt wird. Da die Leerlauf- sowie die Betriebsspannungen der verschiedenen Schweißmaschinen annähernd gleich sind, so kann der Apparat in ein und derselben Type für fast alle Schweißeinrichtungen verwendet werden. Der geringe Platzbedarf ermöglicht

ίο auch den leichten Einbau in bereits vorhandene Schweißmaschinen.

In der beiliegenden Zeichnung bedeuten: SP den Spannungsteiler, zusammengesetzt aus den Widerständen der Spule I (gleichzeitig Schütz zum Schließen des Schalters) und Spule II (gleichzeitig Schütz zum Öffnen des Schalters), 5" das Schaltmesser, E die Elektrode, W das Werkstück, T die Energiequelle.

Wirkungsweise

a) im Leerlauf

Wird nicht geschweißt, d. h. liegt keine Berührung zwischen Elektrode E und dein Werkstück W vor, so fließt auch kein Strom im Schweißstromkreise, und die Klemmenspannung der Energiequelle ist auf den Leerlaufwert von 60 bis 80 Volt angestiegen. Wie das Schaltbild zeigt, teilt die Schutzeinrichtung die Leerlaufspannung an seinen hintereinandergeschalteten Spulen I und II in zwei gleiche Teile auf, so daß je Spule nur • die halbe Spannung von etwa 30 bis 40 Volt herrscht und auch an der Elektrode, die ja parallel zu Spule II geschaltet ist, nur die ungefährliche Kleinspannung von höchstens 40 Volt vorzufinden ist.

b) bei der Zündung

Wird zur Zündung die Elektrode E auf das Werkstück W gesetzt, so wird damit Spule II kurzgeschlossen und die gesamte Leerlaufspannung von 60 bis 80 Volt auf Spule I verschoben. Spule I zieht nun infolge der erhöhten Erregung das Schaltmesser 6" herein, das von den Kontaktfedern festgehalten wird und den Schweißstromkreis schließt. Zieht der Schweißer nun die Elektrode langsam ab, so bildet sich der gewünschte Lichtbogen, und der Schweißprozeß ist eingeleitet.

c) beim Schweißen

Das Schaltmesser bleibt während des Schweißens in seiner vorbeschriebenen Stellung. Die Spannung an Spule I ist Null, die Spannung an Spule II ist gleich der Bogenspannung und beträgt nur etwa 20 bis 30 Volt; Spule II ist also nur schwach erregt, und es kann keine der beiden Schützspulen in Tätigkeit treten.

d) bei Beendigung der Schweißung

Ist die Schweißung beendet, so wird die Elektrode abgezogen, der Lichtbogen reißt ab und an der Energiequelle tritt Leerlauf ein. Die Spule II wird dabei plötzlich mit 60 bis 80 Volt beschickt und zieht infolge der erhöhten Erregung das Schaltmesser S heraus. Der Spannungsteiler tritt jetzt wieder in Tätigkeit und verteilt, wie bereits unter a) beschrieben, die gesamte Leerlaufspannung auf die beiden Spulen, womit wiederum an der Elektrode nur höchstens 40 Volt auftreten können und eine lebensgefährliche Spannung vermieden wird.

Claims

Patentanspruch:

Schutzeinrichtung gegen zu hohe Berührungsspannung beim elektrischen Lichtbogensehweißen, bei der zur Spannungsteilung zwei Widerstände vorgesehen sind, von denen der eine beim Betrieb kurzgeschlossen und bei Leerlauf wieder eingeschaltet ist, gekennzeichnet dadurch, daß beide Widerstände gleichzeitig ganz oder teilweise die Magnetspulen eines Schützes bilden, derart, daß die eine Spule durch Schließen des in der Einschaltstellung festgehaltenen Schützes das Kurzschließen, die andere durch Loslösen und Öffnen des Schützes das Wiedereinschalten des einen Widerstandes veranlaßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen