DE1105538B

DE1105538B - Verfahren und Vorrichtung zum Schutzgas-Lichtbogenschweissen mit Hilfslichtbogen an stromanschlussfreiem Werkstueck

Info

Publication number: DE1105538B
Application number: DEU6868A
Authority: DE
Inventors: Raymond Patrick Sullivan
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1956-12-17
Filing date: 1960-01-28
Publication date: 1961-04-27
Also published as: DE1052010B

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit Hilfslichtbogen an stromanschlußfreiemWerkstück Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit einem Hilfslichtbogen zwischen, einer nicht abschmelzenden Hauptelektrode und einer ihr benachbarten Hilfselektrode zum Zünden des Schweißlichtbogens zwischen Hauptelektrode und stromführendem Werkstück, wobei das Werkstück bei brennendem Hilfslichtbogen zunächst stromlos bleibt und sodann eine elektrische Verbindung zwischen der Hilfselektrode und dem Werkstück hergestellt und dadurch der Hilfslichtbogen auf das Werkstück übertragen wird, worauf das Werkstück an den Schweißstrom angeschlossen wird und der Schweißlichtbogen aus dem Hilfslichtbogen entsteht, gemäß Patent 1052 010.
Üblicherweise werden bei Punktschweißung mit gasgeschütztem Lichtbogen zwei Leistungsspeisekabel angeschlossen, das eine an die Elektrode, das andere an das Werkstück. Demgemäß mußte bisher bei jedem neuen Werkstück das Erdkabel neu an dieses angeschlossen werden. Davon abgesehen, ist das Anbringen des Erdkabels an kleinen Gegenständen schwierig. Bei Auflegen kleiner, leichter Gegenstände auf eine stromführende Unterlage ist aber häufig der Kontakt unsicher oder mit hohem Widerstand belastet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Erdanschluß am Werkstück nicht mehr erforderlich. Statt dessen liegt der Erdanschluß im Schweißbrenner selbst.
Die Erfindung besteht darin, daß der Hilfslichtbogen in bekannter Weise durch eine besondere Stromquelle gespeist wird und daß das von einem eigenen Stromanschluß freie Werkstück vor jedem Schweißvorgang in bekannter Weise an den Schweißstromkreis angeschlossen wird, indem die Hilfselektrode - entweder die Brenndüse selbst oder ein an oder neben ihr befindliches, an sich bekanntes Kontaktteil - auf das Werkstück aufgesetzt wird, wobei die Hauptelektrode in bekannter Weise so eingestellt ist, daß sie bei aufgesetzter Hilfselektrode dem Werkstück näher als der Hilfselektrode ist.
Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer Brenndüse, die selbst oder mit an oder neben. ihr beliehen besonderen Kontaktteilen sowohl an die Hilfslichtbogenstromquelle als auch über einen Schalter an die Schweißstromquelle angeschlossen ist.
Eine vorteilhafte Abänderung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß bei Verwendung einer abschmelzenden Elektrode die Hilfselektrode mit eigener Stromquelle entfällt und der Lichtbogen zwischen Hauptelektrode und Werkstück gezündet wird unter Stromzufuhr an das Werkstück über die diese berührende Düse.
Die Erfindung soll an Hand des in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltschema einer gemäß der neuen Erfindung ausgebildeten Lichtbogenschweißeinrichtung mit gasgeschützter, nicht abschmelzender Elektrode und Fig. 2 eine Teilansicht einer Ausführungsform mit abschmelzender Elektrode.
Um einen Punktschweißvorgang einzuleiten, sind folgende Maßnahmen durchzuführen: 1. Der Hauptleitungsschalter 20 wird geschlossen.
2. Ein Hilfslichtbogen wird in dem Raum zwischen der Hauptelektrode 16 und der Brennerdüse 10 gezündet. Der Strom für diesen Hilfslichtbogen wird einer besonderen Hilfslichtbogenquelle 22 entnommen.
3. Der Brenner T wird auf das Werkstück 12 aufgesetzt, so daß die Brennerdüse 10 und das Werkstück 12 dasselbe Potential haben.
4. Der Hilfslichtbogen greift zum Werkstück 12 herüber, da das Werkstück 12 der Elektrode 16 näher als die Brennerdüse 10 ist.
5. Der Startschalter 27 wird für einen Augenblick geschlossen. Bei Handschweißung wird der Startschalter verwendet, bei Automaten an seiner Stelle eine gesteuerte Schaltvorrichtung.
6. Dadurch wird das Hilfslichtbogenrelais 32 über die dem Zeitsteuermotor 36 zugeordneten, für gewöhnlich geschlossenen Kontakte 34 erregt.
7. Ein erster Kontaktsatz 38 dieses Hilfslichtbogenrelais schließt sich, wodurch der Spulenkreis des Hilfslichtbogenrelais 32 geschlossen wird. Ein zweiter Kontaktsatz40 dieses Relais schließt sich, wodurch die Spule 42 des Schweißstromschalters 44 erregt wird, wodurch wiederum die Kontakte 46 dieses Schalters geschlossen. werden, was weiter zum Schließen eines Schaltkreises 45 führt, der von der Sch-,veißstromquelle 14 zur Elektrode 16, zum Werkstück 12, zur Brennerdüse 10, über den geschlossenen Schweißschalter 46 zurück zur Schweißstromquelle 14 führt. Ein dritter Kontaktsatz 48 des Hilfslichtbogenrelais schließt sich und setzt hierdurch den Zeitsteuermotor 36 in Betrieb.
B. Der Zeitsteuermotor 36 bemißt die Zeit und öffnet die Kontakte 34 am Ende des Punktschweißzyklus.
9. Wenn die Kontakte 34 geöffnet werden, wird das Hilfslichtbogenrelais 32 ausgeschaltet und fällt ab, wodurch sich wiederum der Schweißstrornschalter 44 öffnet und außerdem der Zeitsteuermotor 36 in seine Nullstellung zurückkehrt.
Wo ein Metall-Lichtbogen-Punktschweißverfahren mit gasgeschützter, abschmelzender Elektrode angewendet wird, werden der Hilfslichtbogenkreis gemäß der Fig. 1 und dessen Bestandteile fortgelassen (Fig. ?). Die Lichtbogenzündung wird hier durch die hohe Stromdichte bewirkt, die das Ende der Drahtelektrode 56 zum Glühen und Abschmelzen bringt, wenn es auf das Werkstück 12 auftrifft, nachdem der Stromanschluß des Werkstückes durch Aufsetzen der Düse 10 hergestellt wurde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Schutzgas-Lichtbogenschwei-Ben mit einem Hilfslichtbogen zwischen einer nicht abschmelzenden Hauptelektrode und einer ihr benachbarten Hilfselektrode zum Zünden des Schweißlichtbogens zwischen Hauptelektrode und stromführendem Werkstück, wobei das Werkstück bei brennendem Hilfslichtbogen zunächst stromlos bleibt und sodann eine elektrische Verbindung zwischen der Hilfselektrode und dem Werkstück hergestellt und dadurch der Hilfslichtbogen auf das Werkstück übertragen wird, worauf das Werkstück an den Schweißstrom angeschlossen wird und der Schweißlichtbogen aus dem Hilfslichtbogen entsteht, gemäß Patent 1052 0'10a dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfslichtbogen. in bekannter Weise durch eine besondere Stromquelle (22) gespeist wird und daß das von einem eigenen Stromanschluß freie Werkstück (12) vor jedem Schweißvorgang in bekannter Weise an den Schweißstromkreis (45) angeschlossen wird, indem die Hilfselektrode - entweder die Brennerdüse (10) selbst oder ein an oder neben ihr befindliches, an sich bekanntes Kontaktteil - auf das Werkstück (12) aufgesetzt wird, wobei die Hauptelektrode (16) in bekannter Weise so eingestellt ist, daß sie bei aufgesetzter Hilfselektrode (10) dem Werkstück (12) näher als der Hilfselektrode (10) ist.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Brennerdüse (10), die selbst oder mit an oder neben ihr befindlichen besonderen Kontaktteilen sowohl an die Hilfslichtbogenstromquelle (22) als auch über einen Schalter (46) an die Schweißstromquelle (44) angeschlossen. ist.
3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer abschmelzenden Elektrode (56) die Hilfselektrode mit eigener Stromquelle entfällt und der Lichtbogen zwischen Hauptelektrode (16) und Werkstück (12) gezündet wird unter Stromzufuhr an das Werkstück (12) über die dieses berührende Düse (10). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1052 010; deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 987; österreichische Patentschrift Nr. 203 328; USA.-Patentschrift Nr. 2 718 579.