Selbsttätige Lichtbogenschweisseinrichtung. Bei selbsttätigen Lichtbogen-Schweissein richtungen muss die Elektrode oder der Schweissdraht entsprechend dem Abbrand vorgeschoben werden. Da mit zunehmender Bogenlänge, also bei zu langsamem Vor schub, auch die Bogenspannung wächst, ist es am einfachsten, den Vorschubmotor an die Bogenspannung zu legen, denn der Motor läuft um so schneller, je höher seine Span nung wird und umgekehrt.
Diese einfache Schaltung gibt noch nicht die Möglichkeit, dass der Motor rückwärts läuft, wie es notwendig ist, wenn beim Zün den des Lichtbogens die Elektrode das Werk stück berührt hat. Aus diesem Grunde wird der Motor, der die Elektrode nach Bedarf vorwärts und rückwärts bewegt, von der Differenz zwischen der Grösse der Licht bogenspannung und einer Vergleichsspan nung abhängig gemacht.
Gemäss der Erfindung ist bei einer der artigen Schweisseinrichtung der Antriebs- motor für die Elektrode mit einer derart ge schalteten Verbundwicklung versehen, dass durch die Verbundwirkung bei der Vorwärts bewegung der Elektrode das Motorfeld ge schwächt, bei der Rückwärtsbewegung der Elektrode dagegen verstärkt wird.
In der Abbildung ist eine Ausführungs form der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt; diese soll im fol genden erläutert werden: 1 ist eine Gleichstrom-Schweissdynamo, die über das Werkstück 2 und die Elektrode 3 den Lichtbogen 4 speist. Parallel zum Lichtbogen 4 liegt der Stromkreis des Vor schubmotors. In diesem fliesst der Strom von dem Werkstück 2 über den Anker 5 einer Gleichstrommaschine und über den Anker 6 des Vorschubmotors zur Elektrode 3. Mit dem Anker der Maschine 5 liegt eine Ver bundwicklung 11 und mit dem Anker des Motors 6 eine Verbundwicklung 12 in Reihe.
Durch diese Wicklungen werden; die Felder in beiden Maschinen geschwächt, wenn der Strom in ihnen in Richtung der stark ge zeichneten Pfeile fliesst.
Die elektrische Maschine 5 ist mit einer Gleichstrom-Nebenschlussmaschine 7 mecha nisch gekuppelt und so geschaltet, dass sie eine der Bogenspannung entgegenwirkende EMK erzeugt. Der Anker 6 des Vorschub motors erhält demnach eine Spannung, die gleich der .Differenz aus Bogenspannung und EMK der Maschine 5 ist.
Bei wachsender Bogenspannung steigt die Motorspannung. Die Elektrode wird somit entsprechend dem Abbrand schneller oder langsamer vorgeschoben. Die EMK der Ma schine 5 ist annähernd unveränderlich, weil das Feld der Maschine 5 aus einem konstan ten Netz gespeist wird und die Drehzahl der Maschine 5 durch die Kupplung mit Ma schine 7 nur geringen Schwankungen unter worfen ist.
Wenn die Bogenspannung grösser ist als die EMK der Maschine 5, läuft diese als Mo tor und treibt die Nebenschlussmaschine 7 an, so dass diese elektrische Leistung in das Netz PN abgibt. Der Motor 6 läuft dann so, dass er die Elektrode vorschiebt. Die Feldwick lungen der Maschinen 5 und 6 werden am zweckmässigsten aus dem Netz PN fremd er regt. Die Stromrichtung ist in der Abbil dung durch die ausgezogenen Pfeile darge stellt.
Soll zu Beginn der Schweissung die Zün dung erfolgen, so tritt an Stelle der Bogen spannung die Leerlaufspannung der Schweiss dynamo 1. Da diese Leerlaufspannung eben falls grösser ist als die EMK des Ankers 5, schiebt der Motor die Elektrode nach unten, bis diese das Werkstück berührt. In diesem Augenblick ist die Spannung zwischen dem Werkstück 2 und der Elektrode 3 annähernd Null. Die Folge davon ist, dass der Vor- Schubmotor 6 sofort in umgekehrter Rich tung läuft, weil nunmehr die EMK der Ma schine 5 dem Stromkreis des Vorschubmotors eine umgekehrte Stromrichtung aufzwingt, die durch die gestrichelten Pfeile in der Abbildung dargestellt ist.
Die Maschine 5 läuft nunmehr als Generator und wird von Maschine 7 angetrieben. Durch das Abziehen der Elektrode vom Werkstück wird der Lichtbogen gezündet; die Bogenspannung kehrt wieder und bewirkt nun, dass die Stromrichtung im Kreise des Vorschub- motors abermals umkehrt, so dass nun der Motor 6 mittels des Ritzels 10 die Elektrode entsprechend dem Abbrand vorschiebt.
Die Verbundwirkung besteht beim An triebsmotor darin, dass der Vorwärtslauf des Motors bei geschwächtem Feld und daher mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgt. Beim Rückwärtslauf entwickelt der Antriebsmotor unter dem Einfluss des dann verstärkten Fel des ein grösseres Drehmoment, wodurch das Abreissen der Elektrode vom Werkstück zwecks Zündung des Lichtbogens erleichtert wird.
Die Verbundwirkung bei dem zusätz lichen Generator 5 unterstützt die Verbund wirkung beim Motor, indem sie beim Vor wärtslauf des Antriebsmotors die die Motor spannung verkleinernde Generatorspannung vermindert und beim Rückwärtslauf dem Antriebsmotor eine Erhöhung der für sich allein den Motor speisenden Generatorspan nung herbeiführt.
Es ist nicht schwer, die Charakteristik der Maschinen 5; 6 und 7 so auszubilden, dass sich der Vorschub genau dem Abbrand entsprechend von selbst regelt. Man hat es ferner in der Hand, durch Einstellen der Nebenschlussregler 8 und 9 die Bogenspan nung auf die beiden Maschinen 5 und 6 ver schieden aufzuteilen; wodurch sich ein ausser ordentlich grosser Drehzahlregelbereich für den Vorschubmotor ergibt. Will man näm lich starke oder schwache Elektroden ver wenden, so ergibt sich hierfür auch eine ver schiedene Vorschubgeschwindigkeit.
Es ist hierbei nicht notwendig, zwischen Vorschub motor 6 und Elektrodenritzel 10 ein Stufen- oder Reibradgetriebe einzuschalten, um ver schiedene Vorsehubgeschwindigkeiten ein stellen zu können. Man kann die Drehzahl des Vorsehubmotors zunächst durch Ände rung der zugeführten Ankerspannung ein- stellen, indem man die EMK der Maschine 5 mittels des Reglers 8 ändert. Die Bogenspan nung soll bei den verschiedenen Vorschub geschwindigkeiten nicht geändert werden.
Beträgt zum Beispiel die Bogenspannung 25 Volt, so kann man dem Vorschubmotor eine Spannung von etwa 4 bis 20 Volt zu führen, indem man durch Änderungen der Reglereinstellung 8 die EMK der Maschine 5 auf 21 bis 5 Volt einstellt. Dies ergibt einen Regelbereich von 1 : 5.
Durch Feldschwächung beim Vorschub motor mittels des Reglers 9 lässt sich dieser Regelbereich noch um etwa das Dreifache erweitern.
Wenn man an Stelle des Hilfsgenerators 5 eine andere Vergleichsspannungsquelle, z. B. eine Sammlerbatterie, verwendet, be sitzt man nicht gleich grosse und vorteilhafte Regelmöglichkeiten wie mit dem Generator 5.