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Schweissbrenner für elektrische Lichtbogenschweissung.
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dass die Mittellinie desselben mit der Symmetrieachse des Kraftfeldes zusammenfällt, übt einen äusserst günstigen Einfluss auf die Arbeitsweise des Lichtbogens beim elektrischen Lichtbogenschweissen und auf die Beschaffenheit der Schweissnaht selbst aus.
Zur Erzeugung des magnetischen Feldes dieni erfindungsgemäss entweder ein sternförmig angeordnetes System mehrerer Elektromagnete, wie in Fig. 1 dargestellt, in diesem Falle 6, oder ein Elektromagnet nach Fig. 2, mit hülsenförmigem Eisenkern, dessen unteres Ende b flanschenartig nach innen umgebogen ist und, von einer Wicklung d erregt, ebenso wie die Polschuhe a in Fig. 1 nord-oder südmagnetisch sein kann. Die Polschuhe a (Fig. 1) werden von den
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Aneinanderreihung gleichnamiger Pole nach Fig. 1 dar.
Als praktisches Verwendungsbeispiel wird in Fig. 3 eine Fassschweissung gezeigt ; hiebei ist B das umgebördelte Bodenblech des Eisenfasses, das mit dem Mantelblech B dem inneren Verstärkungsring r und dem äusseren Verstärkungsring R an der Oberfläche der Stossstellen so verschweisst werden soll, dass eine vollkommen dichte und gegen äussere Einflüsse widerstandsfähige Schweissnaht die Stossfugen überlagert. Der Kohlenstab E ist vom Magnet A1 umgeben. in diesem Falle ein Magnet nach Fig. 2. Magnet und Kohle stehen fest, während das Fass gedreht wird. Der Lichtbogen nimmt unter dem Ein- fluss des Magnetfeldes die durch H und P vereinfacht eingezeichnete Form an.
Fig. 4 veranschaulicht
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abstehenden Lichtbogenfahnen haben ständig wechselnde Formen, die in der Hauptsache von der Lichtbogenlänge, der Oberflächenbeschaffenheit des Fasses sowie der Entfernung der Liehtbogenachse bis Mitte Fassrand abhängen. Durch den nicht stabilen Lichtbogen und diese unregelmässig auftretenden , Fahnen" wird sowohl das Aussehen als auch die Güte der Schweissnaht sehr beeinflusst.
Wird jedoch ein Magnet wie in Fig. 3 verwendet, so lenken die Kraftlinien den Lichtbogen als stromführenden Leiter ab. Der Verlauf der Kraftlinien V ist in der Figur ersichtlich. Die Kraftlinien haben gegen die Achse des Lichtbogens mehr oder minder grosse Neigungswinkel und wirken mit den horizontalen und vertikalen Komponenten nach der Linken-Hand-Regel auf den Lichtbogen.
Die vertikalen Komponenten sind annähernd parallel zum Hauptlichtbogen H, haben also auf ihn keinen Einfluss, wohl aber auf die abstehenden Fahnen, die durch sie eine Ablenkung erfahren. Die Richtung der Ablenkung der einzelnen Stromfäden der Fahnen geschieht bei sternförmig angeordneten
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Fahnen werden also gedreht und der Lichtbogen erfährt an seiner Basis eine plattenförmige Ausbreitung P (Fig. 3) anstatt der unregelmässigen Fahnen F (Fig. 4). Dies hat den Vorteil einer Vorwärmung und Nachwärmung vor bzw. nach der eigentlichen Schmelze des Werkstückes und verleiht der Schweissnaht ein gleichmässig ebenes Aussehen.
Die horizontalen Kraftlinienkomponenten haben auf die abstehenden Fahnen, zu denen sie annähernd parallel sind, keine Wirkung, wohl aber auf den eigentlichen Kern H des Lichtbogens, dessen Stromfäden nach einem geschlossenen Polygonzug bei Sternmagneten bzw. nach einem Kreis bei einem topfförmigen Magneten abgelenkt werden. Der Lichtbogen wird also ebenfalls gedreht. Diese Bewegung ist natürlich gleichzeitig mit der der Fahnen.
Durch die Drehbewegung des gesamten Lichtbogens um die Achse des Magnetfeldes wird der Lichtbogen an einem einseitigen Ausweichen von der Achse des Feldes gehindert. Seine Mittellinie kann
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Die Schweissnaht erhält eine grössere Breite und Ebenmässigkeit als eine solche die ohne Magneten hergestellt ist und ihre Widerstandsfähigkeit und Dichtigkeit ist grösser, Die Anordnung kann sowohl für Rundnähte als Längsnähte verwendet werden und es kann mit und ohne Zusatzmaterial geschweisst werden.
Der Magnet kann sowohl fremd erregt werden als auch parallel oder in Serie mit dem Schweiss- strom geschaltet werden.
Fig. 5 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Magneten nach Fig. 2. Der Magnet T mit dem Polschuh b wird durch eine Spule S erregt. Der Kohlenstab K ist in die wassergekühlte Klemme E eingespannt und wird durch zwei Vorschubrädchen R, die durch zwei Zahnräder Z zwangläufig getrieben werden, und das Handrad H zur Regulierung nachgeschoben. Der mit Durchflusskühlung versehene Wasserraum W ist mit Messingbleeh abgedichtet. Der Wasserzu-und-abfluss ist durch Pfeile gekennzeichnet. Die Spule S ist gegen äussere Beschädigung durch einen Messingmantel geschützt, dessen
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1.
Schweissbrenner für elektrische Lichtbogenschweissung, wobei ein leitender Elektrodenstab die eine Elektrode, das zu schweissende Arbeitsstück die andere Elektrode bildet und der Lichtbogen magnetisch beeinflusst wird, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Elektromagneten mit hülsenförmigem Eisenkern, dessen unteres Ende flanschenartig nach innen umgebogen ist, oder eines sternförmig angeordneten Magnetsystems, in dessen Symmetrieachse der Lichtbogen steht, so dass er von lauter Polschuhen gleicher Polarität beeinflusst und eine Drehbewegung des Lichtbogens um seine Mittelachse zwecks Stabilisierung des Lichtbogenfusspunktes erreicht wird.