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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Länge des Lichtbogens beim elektrischen Lichtbogenschweissen. Die Lichtbogenlänge erfährt infolge der beim Abbrand sieh verkürzenden stabförmigen Kohle-oder Metallelektrode eine häufige Veränderung. Die bekannten Einrichtungen besitzen in der Regel eine in-Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung betätigte Vorschubeinrichtung, meistens eine rotierende Einspannvorrichtung für die Stabelektrode, eine wassergekühlte Düse, und eine magnetische Beruhigungsvorrichtung für den Lichtbogen.
Gemäss der Erfindung wird nun die selbsttätige Regelung der Lichtbogenlänge unter dem Einflusse eines in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung arbeitenden Relais dadurch erreicht, dass zur Aufnahme der Elektrode eine mit Aussengewinde versehene drehbar gelagerte Hülse, Hohlspindel od. dgl. dient, die eine als Ankerscheibe eines Elektromagneten ausgebildete Mutter tlägt, welche bei Erregung des Elektromagneten von diesem derart beeinflusst wird, dass die als Elektrodenfassung dienende Hohlspindel zusammen mit der Stabelektrode axial verschoben wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt :
Gemäss Fig. 1 sitzt die Stabelektrode 1 in einer mit Aussengewinde versehenen Hülse oder Hohlspindel 2, welche mit der durch Nut und Feder 5 gesicherten Stabelektrode von dem Asynchronmotor 3 über das Zahnräderpaar 4, 4'in Umdrehung versetzt wird. Auf der Hohlspindel 2 sitzt die als Ankerscheibe ausgebildete Mutter 6, deren Reibung auf der mit Gewinde versehenen Hohlspindel so eingestellt werden kann, dass sie bei richtiger Lichtbogenlänge von dem Getrieberad 4'mitgenommen und in Drehung versetzt wird, wodurch eine Verschiebung der Elektrode 1 nicht stattfindet. Gegenüber der Mutter 6 ist ein Topfmagnet 8 mit der Zugspule 7 angeordnet, der mittels eines Relais in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung erregt wird.
Bei Erregung des Topfmagneten 8 wird die Mutter 6 magnetisch festgehalten, so dass sich die Stabelektrode in der festgehaltenen Mutter während ihrer Drehung verschieben kann. Die Erregung des Topfmagneten 8 und damit das Festhalten der Mutter 6 und der Vorschub der Stabelektrode 1 dauert so lange, bis die abnehmende Lichtbogenspannung das Relais veranlasst, den Topfmagneten auszuschalten.
Die Stabelektrode 1 erhält ihren Schweissstrom über die Kühlwasserleitung 9, welche in der wassergekühlten Düse 10, aus welcher die Stabelektrode austritt, endet. Die Kühlwasserleitung 9 ist spiralförmig um die Elektrode herumgeführt, so dass gleichzeitig ein Kraftfeld erzeugt wird, welches beruhigen auf den Lichtbogen wirkt. An die Düse. 10 schliesst sich ein zweiter, von dem Kühlmittel durchflossener
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zentrisch umgibt, so dass dieser Teil gut gekühlt wird.
Die Stabelektrode ist durch die spiralförmige Ausbildung der Kühlwasserleitung von einem starken elektrische Feld (Fig. 1) umgeben, welches infolge der konischen Anordnung der Kupferrohrspirale nach oben an Stärke zunimmt. Hiedurch wird eine Richtwirkung auf den Lichtbogen in Richtung der Stabmitte erzielt, ohne dass der Lichtbogen Gefahr läuft, infolge der starken magnetischen Wirkung der Spule ausgeblasen zu werden. Zur Auffüllung der Schweissfuge 12 wird der Zusatzschweissdraht 13 durch eine Düse 14 mittels einer Transportvorrichtung (nicht dargestellt) von einer Vorratsrolle aus selbsttätig zugeführt.
Die Düse 14 sowie die Transportvorrichtung für den Zusatzschweissdraht sind
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von dem Schweisskopf sowie dem übrigen Maschinengestell elektrisch isoliert angeordnet, um eine falsche Lichtbogenbildung, etwa zwischen dem Zusatzschweissdraht und der Stabelektrode, zu verhindern.
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unzulässig klein wird und um eine automatische Nachregelung durch Rückbewegung der Stabelektrode erfolgen zu lassen, kann die Anordnung gemäss Fig. 2 getroffen werden. Die Ankerscheibe 1iS wird in diesem Falle durch zwei Topfmagnete beeinflusst, wobei der eine 16 feststeht und der andre 17 von einem Zahnradpaar 18, 18'angetrieben wird.
Der Drehsinn dieses Topfmagneten entspricht dem der Spindel, die Umdrehungszahl dagegen ist gegenüber der Hohlspindel grösser, zweckmässig doppelt so gross wie die der Spindel. Je nachdem, ob nun der untere oder der obere Topfmagnet erregt wird. wird die Elektrode vorgeschoben oder zurückgezogen. Hiedurch wird nicht nur eine feinfühlige Regelung des Lichtbogens, sondern auch eine selbsttätige Zündung ermöglicht.
Bei der Einschaltung der Einrichtung läuft zunächst die Stabelektrode durch Erregung des Topfmagneten'16 unter Festhalten der Mutter 16 vor. da das Spannungsrelais unter dem Einfluss der hohen Leerlaufspannung den Topfmagneten 16 erregt. Bei der Berührung der Elektrode mit dem Werkstück sinkt die Spannung auf den Spannungsabfall in der Elektrode ab, wodurch die Erregung des oberen Topfmagneten 17 und damit der Rückschub der Elektrode eingeleitet wird. Ist die normale Lichtbogenspannung erreicht, so wird der obere Magnet 17 wieder ausgeschaltet ; bei steigender Liehtbogenspannung wird dann wieder bei Erregung des Magneten-M die Elektrode vorgeschoben.
Gegebenenfalls können auch beide Topfmagnete angetrieben werden, wobei die Drehrichtung des einen entgegengesetzt oder gleich der Spindeldrehrichtung ist. In letzterem Falle muss aber die Drehzahl des Topfmagneten kleiner als die der Spindel sein, während die Drehrichtung des andern Elektromagneten gleich der Spindeldrehrichtung, seine Umdrehungszahl jedoch grösser als die Spindeldrehzahl ist. Auf diese Weise wird die Elektrode gleichfalls entsprechend der Erregung des einen oder des andern Elektromagneten axial vor-oder zurückbewegt.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Lichtbogenlänge beim elektrischen Lichtbogenschweissen mittels rotierender Stabelektrode, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Elektrode eine mit Aussengewinde versehene, drehbar gelagerte Hülse, Hohlspindel od. dgl dient, die eine als Ankerscheibe eines oder mehrerer Elektromagneten ausgebildete Mutter trägt, welche bei Erregung des Elektromagneten von diesem derart beeinflusst wird, dass die als Elektrodenfassung dienende Hohlspindel mit der Stabelektrode axial verschoben wird.