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Einrichtung für die Regulierung der Höhe des Spiegels der geschmolzenen Schlacke relativ zum Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalles bei der automatischen elektrischen Schweissung in der geschmolzenen Schlacke
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erforderlichen Höhe über dem Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalles zu halten und dadurch die Fehler auszuschalten, welche sich bei den bisherigen Schweissverfahren ergaben.
Die vorliegende Erfindung beruht darin, dass zwecks Kontrolle der Höhe des Spiegels der geschmolzenen Schlacke ein besonderer, vom Stromkreis des elektrischen Schweissstromes unterschiedlicher elektrischer Hilfsstromkreis vorgesehen ist, wobei den einen Pol dieses elektrischen Hilfsstromkreises das speziell als Sonde ausgebildete Ende der Leitung bildet und den andern Pol des elektrischen Hilfsstromkreises die elektrisch leitende, aus dem Flussmittel entstehende Schlacke, welche im erstarrten Zustand nichtleitend ist. Die Sonde ist entweder wassergekühlt oder aus einem solchen Werkstoff hergestellt, welcher bei den Temperaturen des Schweissbades nicht schmilzt, z. B. aus Wolfram. Die Sonde ist elektrisch isoliert mit dem Schweissautomaten verbunden, z.
B. an oder in der Kühlleiste derart befestigt, Um sich im Verlaufe des Schweissprozesses mit demselben gemeinsam von unten nach oben in praktisch konstantem Abstand vom Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalles zu bewegen. Diese Sonde wird elektrisch isoliert auf oder in der automatischen Schweissmaschine derart befestigt, dass ihr nicht isoliertes Ende in den Raum zwischen den zu verschweissenden Gegenständen ragt und im Verlaufe des Schweissvorganges in einer bestimmten gewählten Entfernung über dem Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalles steht, wobei diese Entfernung mindestens der minimal zulässigen Tiefe der Schichte der geschmolzenen Schlacke, z. B. 30 mm, entspricht, bei welcher noch verlässlich geschweisst werden kann.
So ist im Verlaufe des Schweissens das nicht isolierte Ende der Sonde in Kontakt mit der geschmolzenen Schlacke und schliesst somit den elektrischen Hilfsstromkreis, solange als die Schichte der geschmolzenen Schlacke die mindeste erforderliche Tiefe oder fast die mindeste erforderliche Tiefe hat, wobei ihr weiteres Absinken den Verlust des Kontaktes zwischen der geschmolzenen Schlacke und der Sonde herbeiführt, so dass sich der elektrische Hilfsstromkreis öffnet. An diesen elektrischen Hilfsstromkreis wird eine passende, an sich bekannte Kontrollvorrichtung angeschlossen, z. B. eine optische oder akustische Signalvorrichtung, welche durch die Unterbrechung des elektrischen Hilfsstromkreises betätigt wird und durch Schliessung desselben wieder abgestellt wird.
Zwecks weiterer Verbesserung der Funktion der vorstehend erwähnten Einrichtung kann an den elektrischen Hilfsstromkreis ein Schütz oder ein anderes ähnliches Gerät angeschlossen werden, welches durch die Unterbrechung des elektrischen Hilfsstromkreises die Flussmittelzuschüttvorrichtung betätigt und beim Schliessen des Hilfsstromkreises dieselbe wieder abstellt.
Die beigeschlossene Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung für die Regulierung des Spiegels der geschmolzenen Schlacke gemäss der vorliegenden Erfindung.
Der Schweissdraht 7 ist unter Schweissstrom und sein Ende taucht in die geschmolzene Schlacke 12.
Der Durchgang des Schweissstromes zwischen dem Ende des Schweissdrahtes 7 und dem zu schweissenden Material im Verlaufe des eingespielten Schweissprozesses bildet eine hoch ionisierte Zone 13 aus. welche eine hohe Temperatur verursacht, die zum Abschmelzen der Elektrode und Ausbildung des Schweissmetalles 14 führt, welches fortschreitend zum festen Schweissmetall 15 erstarrt. An die Fuge zwischen den zu schweissenden Gegenständen 6 sind beiderseits mit Wasser oder auf andere Weise gekühlte Leisten 8,11 angelegt. In eine dieser Leisten ist eine Sonde 10 eingelegt, deren eines nicht isoliertes Ende in die Fuge zwischen den zu schweissenden Gegenständen ragt, wogegen das andere Ende durch die Leitung 18 des elektrischen Hilfsstromkreises über die Spule 1 mit der elektrischen Stromquelle verbunden
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B.
Glimmerandern Teil des Hilfsstromkreises bildet die an das erstarrte Schweissmetall angeschlossene Leitung 17.
An die Leitung 17 ist ein Kontakt 2 und ferner eine Spule 3 angeschlossen, welche durch elektromagnetische Kraft auf den Anker 4 des Vibrators der Vorrichtung für die Nachschüttung von Flussmittel aus dem Behälter 5 einwirkt, dessen Schüttrohr od. dgl. in die Fuge zwischen den zu schweissenden Gegenständen führt und der mit der Schweissmaschine fest verbunden ist.
Sofern das nichtisolierte Ende der Sonde in Kontakt mit der geschmolzenen Schlacke steht, ist der elektrische Hilfsstromkreis 17,18 geschlossen, die Spule 1 erhält Strom und trennt den Kontakt 2 der Leitung zur Spule 3. Hört hingegen der Kontakt zwischen der Sonde 10 und der geschmolzenen Schlacke 12 infolge des Absinkens des Spiegels der geschmolzenen Schlacke auf, dann wird die Spule 1 stromlos, der Kontakt 2 verbindet die Spule 3 mit der elektrischen Stromquelle und über den Anker 4 wird die Vorrichtung zur Nachschüttung von Flussmittel aus dem Behälter betätigt. Durch die Nachschüttung von Flussmittel hebt sich der Schlackenspiegel, bis der Kontakt zwischen der Sonde 10 und der geschmolzenen Schlacke 12 wieder hergestellt ist.
Dadurch schliesst sich wieder der elektrische Hilfsstromkreis 17, 18, der Kontakt 2 wird unterbrochen und somit die Vorrichtung für die Nachschüttung von Flussmittel in das Schweissbad abgestellt.
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Die Anwendung der Einrichtung für die Regulierung des Spiegels der geschmolzenen Schlacke gemäss der vorliegenden Erfindung gewährleistet eine verlässliche rechtzeitige Nachschüttung von Flussmittel in das Schweissbad, wodurch für den ganzen Verlauf des Schweissprozesses die Einhaltung des Spiegels der geschmolzenen Schlacke auf der erforderlichen Höhe sichergestellt wird. Dadurch werden Schweissfehler vermieden, welche bei den bisherigen Regulierverfahren unvermeidlich waren. Ferner wird durch die vorliegende Erfindung die automatische Nachschüttung von Flussmittel und automatische Einhaltung des Spiegels der geschmolzenen Schlacke auf der gewünschten Höhe erzielt.
PATENTANSPRÜCHE : l. Einrichtung für die Regulierung der Höhe des Spiegels der geschmolzenen Schlacke relativ zum Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalles beim elektrischen Schweissen in der geschmolzenen Schlacke an lotrechten oder von der Lotrechten weggeneigten Wänden, unter Verwendung eines Schweissautomaten und Flussmittels, welches in flüssigem Zustand elektrisch leitend ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schweisseinrichtung ein besonderer, vom Schweissstromkreis verschiedener elektrischer Hilfsstromkreis (17, 18) derart vorgesehen ist, dass einer seiner Pole von der das Schweissmetall bedeckenden geschmolzenen Schlacke (12) und der andere Pol von dem Ende der in die Fuge zwischen den zu schweissenden Wänden ragenden Leitung gebildet wird, welches als Sonde (10) ausgebildet ist,
die aus
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B.Schall- oder andere Signal-oder Kontroll Vorrichtung angeschlossen ist.