DE1131342B

DE1131342B - Arc electrode that can be heated by electrical resistance, as well as holders and switching arrangements for this

Info

Publication number: DE1131342B
Application number: DEA34287A
Authority: DE
Inventors: Nelson Edward Anderson
Original assignee: Air Reduction Co Inc
Current assignee: Airco Inc
Priority date: 1959-04-27
Filing date: 1960-03-23
Publication date: 1962-06-14
Also published as: GB930211A; FR1131342A; US3030495A; FR1248784A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden eines Leistungslichtbogens über den Lichtbogenspalt zwischen einer nicht abschmelzenden Elektrode und einem Werkstück, wobei der Lichtbogen eine Spannung hat, die nicht ausreicht, einen Lichtbogen über den Lichtbogenspalt zu zünden, aber ausreichend ist, den Lichtbogen zu unterhalten.The invention relates to a method for igniting a power arc across the arc gap between a non-consumable electrode and a workpiece, the arc being a voltage which is not sufficient to ignite an arc through the arc gap, but is sufficient, to maintain the arc.

Bekannte Stromquellen für leistungsstarke Lichtbögen haben eine Leerlaufspannung, welche zur Aufrechterhaltung eines einmal gezündeten Lichtbogens ausreicht, jedoch nicht zur Zündung ohne Berührung zwischen Elektrode und Werkstück. Daher müssen Vorkehrungen zur Zündung des Lichtbogens getroffen werden.Known power sources for powerful arcs have an open circuit voltage, which is used to maintain an arc that has been ignited is sufficient, however, not to ignite without contact between electrode and workpiece. Precautions must therefore be taken to ignite the arc will.

Ein sicheres und schnelles Zünden des Lichtbogens erhält man, wenn die Elektrode kurzfristig auf das Werkstück »getippt« wird. Es gibt jedoch Betriebsbedingungen, wo dieses Verfahren entweder wegen der für diesen Vorgang erforderlichen Zeitdauer oder wegen der Verunreinigung der Schweißstelle durch das Metall der Wolfram-Elektrode bei der Berührung unerwünscht ist.A safe and quick ignition of the arc is obtained when the electrode is briefly on the Workpiece is »typed«. However, there are operating conditions where this procedure is due to either the time required for this process or because of the contamination of the weld the metal of the tungsten electrode is undesirable when touched.

Zur Vermeidung einer solchen Verunreinigung ist es üblich, eine Hochspannungs-Funkenentladung (meist mit Hochfrequenzspannung) zum Durchschlagen der Lichtbogenstrecke zwischen der Elektrode und dem Werkstück und damit zur Erzeugung eines ionisierten, leitenden Kanals zwischen diesen beiden Elektroden zu benutzen. Dieses Verfahren verursacht jedoch einen Verlust an Elektrodenmetall; weiterhin ist diese Zündung nicht so zuverlässig und sicher wie das Zünden durch Berührung, was vor allem beim Schneiden oder Schweißen mit mehreren Lichtbögen, wobei alle Lichtbögen gleichzeitig beginnen sollen, besonders nachteilig ist. Da außerdem Rundfunkstörungen durch die Oberwellenanteile in jedem einen Hochspannungsfunken erzeugenden Impuls verursacht werden und diese Oberwellen mit der Größe des Impulses wachsen, muß die Impulsspannung auf dem geringsten zur Zündung und Stabilisierung des Lichtbogens noch ausreichenden Wert gehalten werden. Jedoch ist bei Verminderung der Impulsgröße auf einen erlaubten Wert gemäß den Vorschriften der größte Luftspalt zwischen Elektrode und Werkstück, den der Funke noch überwinden kann, zu kurz.To avoid such contamination, it is common to use a high voltage spark discharge (mostly with high frequency voltage) to break down the arc gap between the electrode and the workpiece and thus to create an ionized, conductive channel between the two To use electrodes. However, this method causes a loss of electrode metal; Farther this ignition is not as reliable and safe as ignition by touch, which is especially the case with Cutting or welding with multiple arcs, whereby all arcs should start at the same time, is particularly disadvantageous. In addition, since radio interference from the harmonic content in each one High voltage spark generating pulse and these harmonics with the size of the pulse grow, the pulse voltage must be as low as possible to ignite and stabilize the arc sufficient value can still be maintained. However, when the pulse size is reduced, it is on a permitted value according to the regulations is the largest air gap between electrode and workpiece, that the spark can still overcome, too short.

Eine Untersuchung hat gezeigt, daß die Störung durch eine Verminderung der Anzahl der zur Zündung und Stabilisierung eines Lichtbogens benutzten Hochspannungsimpulse herabgemindert werden kann. Es wurden Anordnungen zur Begrenzung der Anzahl dieser Spannungsstöße vorgeschlagen, und Anordnungen, welche diese Spannungsstöße nur dann an denAn investigation has shown that the disorder is caused by a reduction in the number of ignition and stabilization of an arc used high voltage pulses can be reduced. Arrangements have been proposed to limit the number of these transients and arrangements which these voltage surges only then to the

aufheizbare Lichtbogenelektrode
sowie Halter und Schaltanordnungen hierfürheatable arc electrode
as well as holders and switching arrangements therefor

Anmelder:
Air Reduction Company, Inc.,Applicant:
Air Reduction Company, Inc.,

New York, N. Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Müller-BoreRepresentative: Dr. W. Muller-Bore

und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. H. Gralfs, patent attorneys,

Braunschweig, Am Bürgerpark 8Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 27. April 1959 (Nr. 809 033)Claimed priority:
V. St. ν. America April 27, 1959 (No. 809 033)

Nelson Edward Anderson, Berkeley Heights, N. J.Nelson Edward Anderson, Berkeley Heights, N. J.

(V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden(V. St. Α.),
has been named as the inventor

Stromkreis des Lichtbogens anlegen, wenn es notwendig ist, so daß die Störungen durch die Funkenentladungen aufhören, sobald der Lichtbogen einmal erzeugt worden ist. Auch hier ist es wünschenswert, die Größe der zur Zündung und Aufrechterhaltung des leistungsstarken Lichtbogens verwendeten Impulsspannung zu verringern.
Bei Gleichspannungslichtbögen genügt es im allgemeinen, diese Impulse nur zur Erstzündung vorzusehen, während es bei Wechselstromlichtbögen erforderlich sein kann, die Impulse bei jedem oder jedem zweiten Stromnulldurchgang aufzubringen, je nach den elektronenemittierenden Eigenschaften der Elektrode. Diese Hochspannungsimpulse werden der Spannung der Stromquelle für den leistungsstarken Lichtbogen überlagert. Ein normaler Funkenstreckenoszillator liefert Impulse von 4000 Volt, einer Dauer von einer Mikrosekunde und einer Frequenz von je einem Impuls je Millisekunde.Connect the arc to circuit if necessary so that interference from the spark discharges ceases once the arc has been created. Again, it is desirable to reduce the amount of pulse voltage used to ignite and maintain the powerful arc.
In the case of direct voltage arcs, it is generally sufficient to provide these pulses only for the initial ignition, while in the case of alternating current arcs it may be necessary to apply the pulses at every or every second current zero passage, depending on the electron-emitting properties of the electrode. These high-voltage pulses are superimposed on the voltage of the power source for the powerful arc. A normal spark gap oscillator delivers pulses of 4000 volts, a duration of one microsecond and a frequency of one pulse per millisecond.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Einleitung und Aufrechterhaltung eines stabilen leistungsstarken Lichtbogens unter Atmosphärendruck, insbesondere eines Schweißlichtbogens, zwischen einer Elektrode und einem Werkstück zu erleichtern und dabei die Nachteile (Verunreinigung des Werkstückes durch Kontakt mit der Elektrode, Störung des drahtlosenThe object of the invention is to initiate and maintain a stable powerful Arc under atmospheric pressure, in particular a welding arc, between an electrode and a workpiece and thereby reduce the disadvantages (contamination of the workpiece by Contact with the electrode, interference with the wireless

209 609/349209 609/349

Verkehrs, Unfallgefahr durch höhere Spannungen seits mittels ihrer zur Elektrode parallelen Anschlagsusw.) bekannter Verfahren zu vermeiden. fläche zusammenarbeitet mit der entsprechenden An-Traffic, risk of accident due to higher voltages by means of their stops parallel to the electrode, etc.) known procedures to avoid. surface cooperates with the corresponding

Die Erfindung besteht darin, daß die Zündung des Schlagsfläche an der Spannbacke des Grundkörpers, Lichtbogens durch an sich bekanntes Vorheizen des und daß der Spannfinger an seinem oberen Ende den Lichtbogenfußpunkt tragenden Endteiles der Elek- 5 durch eine Isolierscheibe gegen den Grundkörper getrode über eine Widerstandsheizung unterstützt wird. führt und in Längsrichtung durch ein leitendes, an Dabei kann zur Unterstützung der Zündung des eine Leitung anschließbares Druckstück gehalten und Lichtbogens dem Stromkreis des Lichtbogens zusatz- zum Spannen der Elektrode mittels einer isolierenden lieh in an sich bekannter Weise ein Hochfrequenz- Rändelschraube vorschiebbar ist. strom überlagert werden. j ο Vorzugsweise nimmt ein zwischen den SpannbackenThe invention consists in that the ignition of the striking surface on the clamping jaw of the base body, Arc through known preheating of and that the clamping finger at its upper end the end part of the electrode carrying the arc base point through an insulating washer against the base body is supported by resistance heating. leads and lengthways through a conductive one In this case, the pressure piece which can be connected to a line can be held and to support the ignition Arc in addition to the circuit of the arc to tension the electrode by means of an insulating borrowed in a manner known per se, a high-frequency knurled screw can be advanced. current are superimposed. j ο Preferably one takes between the jaws

Eine Elektrode zur Durchführung des Verfahrens von Grundkörper und Spannfinger einklemmbarer gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Futterstab die Elektrode auf, wobei der Futterstab die Elektrode in ihrer Längsachse in zwei elektrisch aus zwei elektrisch leitenden, voneinander in der voneinander isolierte Hälften aus nicht abschmelzen- Längsachse durch eine Isoherschicht getrennten dem Metall geteilt ist, die an dem Arbeitsende der 15 Hälften mit je einem Langloch für die Aufnahme der Elektrode elektrisch leitend miteinander verbunden beiden Elektrodenteile besteht und an seinem untesind und von dem Heizstrom in Reihenschaltung, von ren Ende mit einer seitlichen Ausnehmung versehen dem Lichtbogenstrom in Parallelschaltung ihrer Teile ist, die beide Langlöcher anschneidet und einen Gleitdurchflossen sind. Dabei kann die eine elektrisch lei- schuh aus Isolierstoff aufnimmt, der unter dem Druck tende Hälfte der Elektrode kürzer und mit der ande- 20 einer am Gmndkörper befestigten Feder steht und ren längeren Hälfte vor deren lichtbogenseitigem Ende der die Elektrodenteile in elektrischem Kontakt mit durch eine Schweißstelle verbunden sein. den Langlochwänden ihrer zugehörigen Futterstab-An electrode for carrying out the process of the base body and clamping finger can be clamped according to the invention is characterized in that the feed rod on the electrode, the feed rod the electrode in its longitudinal axis in two electrically from two electrically conductive, one from the other in the halves isolated from one another from the longitudinal axis not being melted away, separated by an insulating layer the metal is divided, which is at the working end of the 15 halves, each with an elongated hole for receiving the Electrode is electrically conductively connected to each other, and the two parts of the electrode are underneath and from the heating current in series, provided by Ren end with a lateral recess the arc current is in parallel connection of its parts, which cuts both elongated holes and a sliding flow through it are. In doing so, an electric liner made of insulating material can take up the pressure The end half of the electrode is shorter and stands with the other half of a spring attached to the basic body and ren longer half in front of the arc-side end of the electrode parts in electrical contact with be connected by a weld. the elongated hole walls of their associated feed rod

Vorzugsweise sind die Isolierschicht zwischen den hälften hält.Preferably the insulating layer is held between the halves.

beiden Elektrodenhälften und die beiden Elektroden- Eine zweckmäßige Ausführungsform eines Elek-two electrode halves and the two electrodes - An expedient embodiment of an elec-

hälften selbst in ihrer stofflichen Zusammensetzung 25 trodenhalters für eine einteilige Elektrode zur Durchbesonders hinsichtlich ihres Wärmeverhaltens so ge- führung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist gewählt, daß gleichlaufend mit dem Abbrand des Elek- kennzeichnet durch eine in einem hohl ausgebildeten trodenendes die Isolierschicht sich zersetzt und die Grundkörper isoliert gehaltene Spannzange, in welche gemeinsame Kontaktstelle zwischen den beiden Elek- die Elektrode eingesetzt ist, mit dem Elektrodentrodenhälften selbsttätig zurückwandert. 30 halter verbundene Kontaktbacken, die der Elektrodehalves themselves in their material composition 25 electrode holder for a one-piece electrode for the special with regard to their thermal behavior, the method according to the invention is carried out in such a way that that running at the same time as the burn-up of the elec- tric is characterized by a hollow in one Trodenendes the insulating layer decomposes and the base body is held in an isolated collet, in which common contact point between the two electrodes, the electrode is inserted with the electrode halves migrates back automatically. 30 holder connected contact jaws that of the electrode

Die beiden Elektrodenhälften können insbesondere anliegen, und durch Stromzuführungen zu der Elekin ihrer Längsrichtung offenliegende, als Stromkon- trode und den Kontaktbacken, takt geeignete Oberflächenstreifen haben. Die Elektrodenhalter gemäß der Erfindung besitzenThe two electrode halves can, in particular, be in contact, and by power supply lines to the Elekin their longitudinal direction exposed, as a current con- trode and the contact jaws, have suitable surface strips. Have the electrode holder according to the invention

Die Isoherschicht besteht zweckmäßig aus Alu- zweckmäßig in an sich bekannter Weise Führungen miniumoxyd und enthält vorzugsweise noch ein Fluß- 35 für Schutzgas.The insulating layer expediently consists of aluminum, expediently guides in a manner known per se miniumoxide and preferably also contains a flux for protective gas.

mittel. Eine Schaltanordnung zur Verwendung eines Elek-middle. A circuit arrangement for using an elec-

Ein zweckmäßiger Elektrodenhalter zur Aufnahme trodenhalters gemäß der Erfindung ist dadurch geeiner Elektrode gemäß der Erfindung ist dadurch ge- kennzeichnet, daß die beiden Leitungsanschlüsse des kennzeichnet, daß der Halter aus einem hohlen, in Elektrodenhalters mit den Sekundärklemmen eines seiner Längsachse zweigeteilten Rumpf aus elektrisch 40 Heiztransformators verbunden sind, und daß eine leitendem Stoff besteht, dessen Hälften voneinander Schweißstromquelle mit einer Leitung an das Werkelektrisch isoliert und an jeweils einen Heizstromleiter stück und mit einer Leitung etwa an die Mitte der angeschlossen sind und innen, nahe ihrem unteren Sekundärspule des Heiztransformators angeschlossen Ende je einen keilförmigen Spannsitz haben, gegen ist, vorzugsweise unter bekannter Einschaltung von den die Spannbacken zweier Spannfinger aus elek- 45 Quellen für einen Zünd- oder Stabilisierungsstrom, trisch leitendem Werkstoff zum Spannen der Elek- Eine andere zweckmäßige Schaltanordnung ist da-An expedient electrode holder for receiving the electrode holder according to the invention is thereby geeiner Electrode according to the invention is characterized in that the two line connections of the indicates that the holder consists of a hollow, in electrode holder with the secondary terminals of a its longitudinal axis two-part fuselage from electrically 40 heating transformer are connected, and that one There is conductive material, the halves of which are electrically isolated from each other with a line to the plant and to a heating current conductor each piece and with a line approximately to the middle of the are connected and connected inside, near their lower secondary coil of the filament transformer End each have a wedge-shaped clamping seat, against is, preferably with the known involvement of the clamping jaws of two clamping fingers from electrical sources for an ignition or stabilization current, electrically conductive material for tensioning the electrical system.

trode angelegt und damit zugleich elektrisch an die durch gekennzeichnet, daß von den beiden Leitungsentsprechenden Rumpfhälften angeschlossen sind, und anschlüssen des Elektrodenhalters der eine an eine daß weiter die Spannfinger sich innerhalb des Halter- Klemme einer Schweißstromquelle geführt ist und der hohlraumes in Längsrichtung erstrecken und an ihrem 50 andere wahlweise an dieselbe Klemme oder an einen oberen Ende in einer Isoherbuchse gelagert und durch an dem Werkstückanschluß liegenden Regelwiderstand ein isolierendes Kopfstück in Abstand voneinander anlegbar ist.trode applied and thus at the same time electrically to the characterized by that of the two line corresponding Fuselage halves are connected, and connections of the electrode holder one to one that further the clamping finger is guided within the holder clamp of a welding power source and the Extending cavity in the longitudinal direction and at their 50 other either to the same terminal or to one upper end stored in an insulating bushing and through rheostat located at the workpiece connection an insulating head piece can be placed at a distance from one another.

gehalten sind, über das außerdem ein Längsdruck Die Erfindung ist von besonderem Nutzen, wennare held, over which also a longitudinal pressure The invention is of particular use when

zum Spannen der Elektrode auf die Spannfinger über- der Lichtbogen von einer Gleichstromquelle gespeist tragen wird, vorzugsweise durch eine Rändelschraube. 55 wird, deren positive Klemme an das Werkstück und Eine andere Ausführungsform eines Elektroden- deren negative Klemme an die Elektrode angeschloshalters ist dadurch gekennzeichnet, daß sich in einem sen ist. Das gilt besonders, wenn das Elektrodenmatehohlen Grundkörper aus elektrisch leitendem Stoff — rial thermisch emittierend ist und nach der Aufheimit einer Spannbacke und ihr gegenüber mit einer zung leicht Elektronen aussendet. Der Elektrode könkeilförmigen Spannfläche in seiner unteren Elektro- 60 nen in bekannter Weise Stoffe zugefügt werden, die denaustrittsöffnung sowie mit einem Anschluß für freie Elektronen emittieren. Die Erfindung kann aber eine Leitung —- ein Spannfinger aus elektrisch leiten- auch zum Zünden und Stabilisieren von Gleiehstromdem Stoff in Längsrichtung frei erstreckt, der an sei- lichtbogen mit positiver Elektrode und von Wechselnem unteren Ende eine Spannbacke besitzt, die zum Stromlichtbögen benutzt werden. Spannen der Elektrode einerseits mittels ihrer keil- 65 Bestimmte Merkmale und Vorteile der Erfindung förmigen, von einer Isolierschicht bedeckten Spann- wurden bisher erläutert. Diese und weitere Vorteile fläche zusammenarbeitet mit der entsprechenden keil- werden aus einer Betrachtung der Bauteile und Anförmigen Spannfläche des Grundkörpers und anderer- Wendungen charakteristischer Ausführungsformen derto clamp the electrode on the clamping fingers via the arc fed by a direct current source is carried, preferably by a knurled screw. 55 is whose positive terminal on the workpiece and Another embodiment of an electrode - its negative terminal connected to the electrode holder is characterized in that it is in a sen. This is especially true if the electrode mats are hollow Base body made of electrically conductive material - rial is thermally emitting and after home a clamping jaw and opposite it easily emits electrons with a tongue. The electrode is wedge-shaped In a known manner, substances are added to the clamping surface in its lower electrons, which emit the outlet opening and with a connection for free electrons. But the invention can a line - a clamping finger made of electrically conducting - also for igniting and stabilizing DC traction Substance freely extends in the longitudinal direction, which is connected to an arc with a positive electrode and an alternating element The lower end has a clamping jaw that is used for electric arcing. Tensioning the electrode on the one hand by means of its wedge 65 Certain Features and Advantages of the Invention shaped tensioning covered by an insulating layer have been explained so far. These and other advantages surface cooperates with the corresponding wedge- become from a consideration of the components and shapes Clamping surface of the base body and other turns of characteristic embodiments of the

5 65 6

Erfindung ersichtlich, welche durch die Zeichnungen zu liefern, und beträgt gewöhnlich 1 bis 5 Volt. EineInvention can be seen, which can be supplied by the drawings, and is usually 1 to 5 volts. One

erläutert werden, worin einstellbare Impedanz kann in den Primär- oder Se-explained in which adjustable impedance can be in the primary or secondary

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Licht- kundärkreis des Transformators zur Einregulierung1 shows a schematic representation of a secondary lighting circuit of the transformer for adjustment

bogenschweißsystems nach der Erfindung in Anwen- des an die Elektrode 1 gelieferten Heizstromes gedung auf ein Lichtbogenschweiß verfahren unter Schutz- 5 schaltet werden. Wahlweise kann auch das Überset-Arc welding system according to the invention in use of the heating current supplied to the electrode 1 switched to an arc welding process under protection 5. Optionally, the translation

gas mit einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode Zungsverhältnis der Transformatorwicklungen einstell-gas with a non-melting tungsten electrode.

und mit einer getrennten Stromquelle zur Wider- bar gemacht werden, oder es können Mittel zur Ände-and with a separate power source can be made against, or means for changing

standsheizung des den Lichtbogen tragenden End- rung des Abstandes und damit der Kopplung derstationary heating of the arc-bearing end of the distance and thus the coupling of the

teiles der Elektrode darstellt, Transformatorwicklungen vorgesehen werden. Andererepresents part of the electrode, transformer windings are provided. Other

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Strom- io Mittel zur Anpassung des Heizstromes können ange-Fig. 2 is a schematic representation of a current io means for adapting the heating current can be

kreises, der zur Lieferung des Heizstromes an die ordnet werden.circuit that is used to supply the heating current to the.

Schweißelektrode aus der Stromquelle für den Licht- Die Höhe des zur Elektrode gelieferten Stromes sollWelding electrode from the power source for the light The level of the current supplied to the electrode should

bogen benutzt werden kann, im allgemeinen ausreichen, ihr Ende auf eine Tempe-bend can be used, in general sufficient, its end to a tempe-

Fig. 3 drei Formen von Elektroden, ratur zu heizen, bei der sich eine Verfärbung durchFig. 3 three forms of electrodes, temperature to heat, in which a discoloration through

Fig. 4 eine Form eines Elektrodenhalters für Schutz- 15 die Hitze zu zeigen beginnt, sofern der SchweißstromFig. 4 shows a form of electrode holder for protective 15 the heat begins to show, provided the welding current

gasschweißung, ein Hochspannungsstrom zur Zündung des Schweiß-gas welding, a high-voltage current to ignite the welding

Fig. 5 eine weitere Form eines Elektrodenhalters, lichtbogens überlagert wird. Wenn jedoch der Licht-Fig. 5 shows a further form of an electrode holder, an arc is superimposed. However, if the light

Fig. 6, 7 und 8 andere Formen der Spannteile für bogen zwischen der Elektrode und dem Werk-Elektroden von geringer Dicke, stück ohne einen Hochspannungsfunken allein durchFigs. 6, 7 and 8 show other forms of clamping parts for arcs between the electrode and the work electrodes of small thickness, piece through without a high voltage spark

Fig. 9 eine Vorrichtung, die zur Lieferung eines zo die Leerlaufspannung der Schweißstromquelle gezün-Heizstromes an eine feste Elektrode verwendet wer- det werden soll, sollte die Elektrode auf eine höhere den kann, welche an Stelle der in den vorhergehen- Temperatur, sogar bis zum Weißglühen, geheizt werden Figuren dargestellten mehrteiligen Elektrode be- den. Während des Schweißens darf natürlich das Eleknutzt werden kann. trodenende unter dem zusätzlichen Wärmeeinfluß des9 shows a device which is used to supply an open circuit voltage of the welding power source with a heating current to be used on a fixed electrode, the electrode should be on a higher one which, instead of the previous temperature, can even be heated to white glow Figures show the multi-part electrode. Of course, the electronics can be used while welding can be. trodenende under the additional influence of heat of the

In der in der Fig. 1 schematisch dargestellten Vor- 25 Schweißstromes nicht schmelzen, aber die Heizwirrichtung ist eine Wolframelektrode 1 von einer Gas- kung des Heizstromes kann so eingestellt sein, daß düse 2 umgeben. Ein Schutzgas wird durch eine Lei- die Wiederzündung des unterbrochenen Lichtbogens tung 3 in die Düse 2 geleitet, durch deren offene Spitze jederzeit gesichert ist.In the preliminary welding current shown schematically in FIG. 1, it does not melt, but the heating direction does If a tungsten electrode 1 is gassed the heating current can be set so that surrounded nozzle 2. A protective gas is reignited by a line to reignite the interrupted arc device 3 passed into the nozzle 2, through whose open tip is secured at all times.

es austritt, wobei es die Lichtbogensäule und den ge- In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist eine Klemmeit exits, it being the arc column and the In the arrangement shown in Fig. 1 is a clamp

schmolzenen Teil des Werkstückes umhüllt. Das 3° einer Schweißstromquelle 11 durch einen Leiter 12 anencased melted part of the workpiece. The 3 ° of a welding power source 11 through a conductor 12

Schutzgas kann Argon, Helium, Stickstoff, Wasser- das Werkstück 10 angeschlossen, und deren zweiteProtective gas can be argon, helium, nitrogen, water connected to the workpiece 10, and the second

stoff usw. oder eine Mischung dieser Gase sein. Klemme ist über einen Leiter 13 mit der Quelle 14 fürsubstance etc. or a mixture of these gases. Terminal is via a conductor 13 to the source 14 for

Die Elektrode 1 besteht aus zwei Teilen, die — die Funkenspannung verbunden. Die Kontakte 15 außer an ihrem Lichtbogenende, wo die beiden Teile eines Schützes 16 sind an eine Mittelklemme 17 der elektrisch leitend miteinander verbunden sind — auf 35 Sekundärwicklung 9 des Heizstromtransformators 5 eine große Länge voneinander durch ein elektrisch angeschlossen. Der Schweißstrom, welcher ein Gleichisolierendes Material 4 getrennt sind. Wenn die lei- oder Wechselstrom sein kann, wird durch die Sekuntende Verbindung zwischen den Teilen der Elektrode därwicklung 9 des Heizstromtransformators 5 aufgedurch eine Schmelzverbindung gebildet ist, die mit teilt und verhindert eine Sättigung des Transformatordem Abbrand der Elektrode während des Schweißens 40 kemes, falls dies gewünscht ist, um den Transformafortschreitend zurückweicht, soll das Isoliermaterial tor zur Lieferung eines zusätzlichen Elektrodenheizeine solche Eigenschaft haben, daß es sich mit dem stromes während des Lichtbogenschweißens erregt zu Verbrauch der Elektrode zersetzt, um eine fortschrei- halten. Bei Anwendung einer Gleichstromquelle zur tende, elektrisch leitfähige Schmelzverbindung zwi- Speisung des Schweißlichtbogens wird deren negative sehen den Teilen aufrechtzuerhalten. Dieses Isolier- 45 Klemme vorzugsweise an die Elektrode angeschlosmaterial kann ein dünner Film von Aluminiumoxyd sen. Das Schütz 16 enthält eine Betätigungsspule 18, oder gleichartigem Material, wie verschiedenen SiIi- mit deren Hilfe der Schweißstromkreis geöffnet und katen, sein und kann, falls erforderlich, ein Material geschlossen wird. Beim Schließen des Schweißstromzur Bindung der Elektrodenteile untereinander, ein kreises durch das Schütz werden Schweißstrom und Flußmittel zur Erleichterung einer geschmolzenen 50 der Hochspannungs-Zündstrom gleichzeitig an die Verbindung zwischen den Elektrodenteilen oder irgend- Lichtbogenstrecke gelegt.The electrode 1 consists of two parts, which - connected to the spark voltage. Contacts 15 except at its arc end, where the two parts of a contactor 16 are connected to a center clamp 17 of the are electrically connected to one another - on 35 secondary winding 9 of the heating current transformer 5 a great length from each other by an electrically connected. The welding current, which is a uniformly insulating end Material 4 are separated. If it can be electric or alternating current, it will end by the second Connection between the parts of the electrode through winding 9 of the heating current transformer 5 a fuse link is formed, which shares with and prevents saturation of the transformer Consumption of the electrode during welding 40 core, if so desired, progressing around the transformer receding, the insulating material is intended to provide an additional electrode heater have such a property that it is energized with the current during arc welding too Consumption of the electrode decomposes to keep a progression. When using a DC power source for tend, electrically conductive fusion connection between the supply of the welding arc becomes its negative see the parts maintain. This insulating clamp is preferably connected to the electrode can sen a thin film of aluminum oxide. The contactor 16 contains an actuating coil 18, or similar material, such as different SiIi- with the help of which the welding circuit is opened and katen, and can, if necessary, close a material. When closing the welding current Bonding of the electrode parts with each other, a circle through the contactor is welding current and Flux to facilitate a melted 50 the high voltage ignition current at the same time to the Connection between the electrode parts or any arc gap laid.

ein Material enthalten, das mit seiner Eigenschaft, Statt durch eine getrennte Heizstromquelle kann diecontain a material, which with its property, Instead of a separate heating current source, the

freie Elektronen zu emittieren, zu dem Elektroden- Elektrode durch einen Nebenschlußstromkreis ge-to emit free electrons to the electrode electrode through a shunt circuit

material beiträgt. heizt werden, der von der Schweißstromquelle nachmaterial contributes. be heated by the welding power source

Der Heizstrom wird an die Elektrode 1 geliefert 55 Fig. 2 mit Energie versorgt wird. In dieser SchaltungThe heating current is supplied to the electrode 1 55 Fig. 2 is supplied with energy. In this circuit

über einen Transformator 5 mit einer Primärwick- ist ein Leiter 19 des Schweißstromkreises direkt anA conductor 19 of the welding circuit is directly connected via a transformer 5 with a primary winding

lung 6, die über einen Schalter 7 an eine Stromquelle 8 einen Teil der zweiteiligen Elektrode 20 angeschlos-treatment 6, which is connected to a power source 8 via a switch 7 part of the two-part electrode 20

für den Schweißstrom angeschlossen ist, und mit sen, und der andere Teil dieser Elektrode ist wahl-for the welding current is connected, and with sen, and the other part of this electrode is optional

einer Sekundärwicklung 9, deren Endklemmen an je weise über einen Schalter 21 mit demselben Leiter 19a secondary winding 9, the end terminals of which are connected to the same conductor 19 via a switch 21

eines der beiden Teile der Elektrode 1 angeschlossen 60 oder über einen einstellbaren Widerstand 22 mit demone of the two parts of the electrode 1 connected 60 or via an adjustable resistor 22 to the

sind. Die Höhe des zur Elektrode gelieferten Heiz- anderen Leiter 23 des Schweißstromkreises verbun-are. The height of the heating other conductor 23 of the welding circuit connected to the electrode

stromes hängt von ihrer Größe ab und soll ausreichen, den, welcher an das Werkstück 24 angeschlossen ist.current depends on its size and should be sufficient for the one connected to workpiece 24.

um die Elektrode vor der Zuführung des Schweiß- So wird in der einen Stellung des Schalters 21 einaround the electrode before the feeding of the welding So is in the one position of the switch 21 a

stromes und der Lichtbogen-Zündspannung auf die Heizstromkreis durch die Elektrode 20 und den Wi-current and the arc ignition voltage on the heating circuit through the electrode 20 and the Wi-

gewünschte Temperatur zu heizen. Die Sekundär- 65 derstand 22 von der Schweißstromquelle geschlossen,to heat the desired temperature. The secondary 65 derstand 22 is closed by the welding power source,

spannung des Transformators 5 wird hinreichend ge- In der anderen Stellung des Schalters 21 werden beideThe voltage of the transformer 5 is sufficient. In the other position of the switch 21, both

wählt, um mit der Sekundärwicklung 9 den gewünsch- Teile der Elektrode parallel geschaltet, so daß derselects to connect the desired parts of the electrode in parallel with the secondary winding 9, so that the

ten Strom durch die Elektrode und ihre Verbindung Lichtbogenschweißstrom durch die Elektrode zumth current through the electrode and its connection arc welding current through the electrode to the

7 87 8

Werkstück 24 über die Leiter 19 und 23 fließt. Wenn ist, kann der Schweißlichtbogen zunächst oberhalb der Schalter 21 in der mittleren oder offenen Stellung der Schweißverbindung an dem Elektrodenteil mit ist, ist der Stromfluß für den Schweißlichtbogen auf höherer Temperatur gebildet werden, von wo er den einen Teil der Elektrode 20 beschränkt. Es gibt schnell an die Spitze des hervorragenden Teiles überBetriebsbedingungen, bei denen eine solche Arbeits- 5 geleitet wird. Es wurde gefunden, daß mit 1,6 mm weise erwünscht ist, wenn mit niedrigen Stromwerten dicken Elektroden für die Teile 27/27 α ein befriegeschweißt wird und ein kleinerer Elektrodenquer- digendes Arbeiten erreicht wird, wenn sich ein Elekschnitt zur Steigerung der Heizwirkung durch den trodenteil 27« um 10 mm über die Schweißstelle 108 Lichtbogenstrom erwünscht ist. zwischen ihnen hinaus erstreckt. Diese Anordnung ge-Mitunter ist es nicht erforderlich oder wird es nicht io stattet, die Spitze der Elektrode mehrmals nachzuverlangt, daß der Heizstrom nach Zündung des arbeiten, bevor sie völlig bis zur Schweißnaht ver-Schweißlichtbogens noch weiter zugeführt wird. Die bracht ist. Danach kann das Ende der Elektrode mit Schaltung nach Fig. 2 arbeitet in dieser Weise. Es gibt der Schweißnaht entfernt werden, und die Teile könjedoch Bedingungen, bei denen eine Fortsetzung der nen erneut zu der Elektrode nach Fig. 3 c zusammen-Heizstromlieferung an die Elektrode nach der Ein- 15 gesetzt werden.Workpiece 24 flows over the conductors 19 and 23. If is, the welding arc can initially be above the switch 21 in the middle or open position of the welded connection on the electrode part is, the current flow for the welding arc is formed at a higher temperature, from where it is the one part of the electrode 20 is limited. There are quick to the top of the excellent part about operating conditions, where such a work 5 is conducted. It was found that with 1.6 mm It is desirable if thick electrodes for the parts 27/27 α are frieze-welded with low current values and a smaller electrode cross-work is achieved if there is an electrical cut to increase the heating effect through the electrode part 27 ″ by 10 mm above the welding point 108 Arc current is desired. extends out between them. This arrangement sometimes happens If it is not necessary or if it is not possible to ask for the tip of the electrode several times, that the heating current work after the ignition of the welding arc before it is completely up to the weld seam is still fed. Which is brought. Then the end of the electrode can be used The circuit of Figure 2 operates in this manner. There is the weld to be removed, and the parts can, however Conditions in which a continuation of the NEN again to the electrode according to FIG. 3 c together-heating current delivery be placed on the electrode after insertion.

leitung des Schweißlichtbogens erwünscht ist, um die Verschiedene Anordnungen können zur Halterung Elektrode zusätzlich zu heizen, wenn sie nicht ge- der nach der Erfindung gestalteten zweiteiligen Eleknügend durch den Schweißlichtbogenstrom aufgeheizt trode und zur Zuführung des Heizstromes und des wird. Eine solche Bedingung besteht beim Schweißen Lichtbogenstromes benutzt werden. Für diesen Zweck mit niedrigen Lichtbogenströmen oder wenn die Elek- 20 geeignete Anordnungen sind in den Fig. 4 bis 8 ertrodenteile aus thoriertem Wolfram gebildet werden, läutert, die abgewandelte Elektrodenhalter für einen dessen Arbeitstemperatur normalerweise beträchtlich Schutzgas-Lichtbogenschweißbrenner darstellen, niedriger als die Schmelztemperatur von Wolfram ist. In Fig. 4 besteht der elektrisch leitende Rumpf des Die Bildung der Schmelzverbindung zwischen den Elektrodenhalters aus zwei Teilen 25 und 26, die Elektrodenteilen durch den Heizstrom steuert sich in 25 durch ein elektrisch isolierendes Bindemittel 27 zugewissem Maße selbst, weil bei kleinerer Querschnitts- sammengekittet sind. Zwei elektrisch leitende Spannfläche mehr Hitze durch den Heizstrom infolge des finger 28 und 29 mit Backen 30 und 31, die an der höheren Widerstandes der Verbindung erzeugt wird. Elektrode anliegen, sind darin enthalten und erstrek-Die zur Durchführung der Erfindung verwendete ken sich in Längsrichtung im Rumpf des Elektroden-Schweißelektrode kann vorgefertigt werden oder im 30 halters. Die oberen Enden dieser Spannfinger werden Elektrodenhalter durch Zusammenschmelzen ent- durch eine Buchse 32 und ein Kopfstück 33 aus Isosprechender Enden von Zwillingselektroden durch lierwerkstoff voneinander getrennt, die als Führungen einen Lichtbogen gebildet werden, der von der für die Spannelemente dienen bzw. auch einen Druck Schweißstromquelle gespeist und zwischen den Elek- auf die oberen Enden dieser Spannelemente übertragen, troden und einem Werkstück oder einem an dessen 35 Die Buchse 32 ist in dem oberen Ende des zweiteiligen Stelle gesetzten Kohlestück gezündet wird. Auf diese Rumpfes 25,26 in einer lagerschalenartigen Aufnahme Weise werden die entsprechenden Enden der Zwil- befestigt, die die Spannkammer fortsetzt, lingselektroden an ihren lichtbogenseitigen Endab- Druck auf die Spannfinger 28 und 29 wird über schnitten zusammengeschmolzen und bilden eine das Kopfstück 33 durch eine Schraube 34 aufge-Elektrode mit einem in Reihe geschalteten Strompfad 40 bracht, die in ein Innengewinde der Buchse 32 greift, für den Heizstrom und mit parallelen Stromwegen Die Spannfinger 28 und 29 werden so mit ihren untefür den Lichtbogenstrom. Eine solche Elektrode ist in ren keilförmigen Enden gegen den keilförmigen Fig. 3 a gezeigt, Spannsitz 102, 105 im Rumpfteil 101 und 105 ge-Die Elektroden können jedoch, wie in Fig. 3 b und drückt, so daß ihre Backen 30 und 31 die beiden 3 c, vorgefertigt werden. Elektrode α wird dadurch 45 Teile der zweiteiligen Elektrode 35 klemmen, die gebildet, daß die entsprechenden Enden der Teile hier der Konstruktion der Elektrode 27 in Fig. 3 c 26/26 α am lichtbogenseitigen Ende der Spaltelektrode entspricht. Die beiden stromleitenden Spannfinger 28, durch Widerstandsschweißung miteinander verbunden 29 wirken mechanisch zusammen, sind jedoch elekwerden. Die zu diesem Zwecke bei der Widerstands- irisch voneinander isoliert.conduction of the welding arc is desired in order to heat the various arrangements can for holding the electrode in addition, if it is not heated by the welding arc current and for supplying the heating current and the electrode according to the invention. Such a condition exists when welding arc currents. For this purpose with low arc currents or if the elec- trode parts are formed from thoriated tungsten in FIGS Tungsten is. In Fig. 4, the electrically conductive body of the fused connection between the electrode holder consists of two parts 25 and 26, the electrode parts controlled by the heating current to a certain extent by an electrically insulating binder 27 because they are cemented together with smaller cross-sections . Two electrically conductive clamping surface more heat through the heating current as a result of the fingers 28 and 29 with jaws 30 and 31, which is generated at the higher resistance of the connection. The electrodes used to carry out the invention are located in the longitudinal direction in the body of the electrode welding electrode can be prefabricated or in the holder. The upper ends of these clamping fingers are electrode holders by fusing them together through a bushing 32 and a head piece 33 made of isospeaker fed and transmitted between the elec- trodes on the upper ends of these clamping elements, trode and a workpiece or a piece of coal set on its 35 The socket 32 is ignited in the upper end of the two-part point. On this fuselage 25,26 in a bearing shell-like receptacle, the corresponding ends of the twin are attached, which continues the clamping chamber, lingelectrodes at their arc-side end print on the clamping fingers 28 and 29 is melted together over cut and form a head piece 33 by a Screw 34 brought up electrode with a series-connected current path 40, which engages in an internal thread of the socket 32, for the heating current and with parallel current paths. Such an electrode is shown in Ren wedge-shaped ends against the wedge-shaped Fig. 3a, clamping seat 102, 105 in the body part 101 and 105 ge-The electrodes can, however, as in Fig both 3c, are prefabricated. Electrode α will thereby clamp 45 parts of the two-part electrode 35, which is formed so that the corresponding ends of the parts here correspond to the construction of the electrode 27 in Fig. 3 c 26/26 α at the arc-side end of the gap electrode. The two current-conducting clamping fingers 28, connected to one another by resistance welding 29, interact mechanically, but are electrically connected. The Irish isolated from each other for this purpose at the Resistance.

schweißung verwendeten Backen können auch so ge- 50 Der Heizstrom wird der zweiteiligen Elektrode 35 staltet sein, daß sie ein zugespitztes Ende der Spalt- von der Sekundärwicklung 37 eines Transformators elektrode ergeben. Es ist jedoch nicht erforderlich, 36 geliefert, dessen Primärwicklung 38 an eine Wechdaß die Teile der Spaltelektrode erst an dem äußer- selstromquelle angeschlossen ist. Eine Endklemme der sten Ende der Elektrode leitend miteinander verbun- Sekundärwicklung 37 des Transformators 36 ist durch den sind, wie in Fig. 3 a und 3 b beispielsweise darge- 55 einen Leiter 39 an den einen Teil 25 des Elektrodenstellt ist. Die Teile 27/27 α der zweiteiligen Elektrode halters angeschlossen, und die andere Endklemme ist können auch in einer gewissen Entfernung von einem durch einen Leiter 40 mit dem anderen Teil 25 des der Elektrodenteile, wie in Fig. 3 c, verbunden wer- Elektrodenhalters verbunden, welcher bei 27 elekden. Die Elektrode besteht aus Teilen 27/27 a, die sich irisch isoliert vom Teil 25 ist. So fließt der Heizstrom nebeneinander in Längsrichtung erstrecken und elek- 60 der Elektrode von einer Endklemme der Sekundärtrisch voneinander isoliert sind, außer an dem Ende wicklung 37 des Transformators 36 durch einen Leieines dieser Teile 27, das an den anderen Teil 27 α ter39, den Teil 25 des Elektrodenhalters, die Konin einem Abstand von dessen Ende angeschweißt ist. taktbacke 30 des Spannfingers 28, durch die Elektrode Das Ende dieses anderen Teiles 27 a der Elektrode, 35, die Backe 31 des Spannfingers 29, den Teil 26 des das über die Schweißnaht 108 zwischen den Elektro- 65 Elektrodenhalters und den Leiter 40 zu der anderen denteilen hinausragt, kann geeignet zugespitzt sein, Endklemme der Sekundärwicklung 37. wie es in der Praxis üblich ist, wenn thoriertes WoK- Der Schweißstrom fließt von einer Klemme des ram benutzt wird. Wenn die Verlängerung zu groß Schweißgenerators 42 durch einen Leiter 43, die Kon-The jaws used for welding can also be designed in such a way that the heating current of the two-part electrode 35 results in a pointed end of the gap electrode from the secondary winding 37 of a transformer. However, it is not necessary to supply 36, the primary winding 38 of which is connected to an alternating element, so that the parts of the gap electrode are only connected to the external power source. An end terminal of the most end of the electrode is conductively connected to one another. Secondary winding 37 of transformer 36 is connected to one part 25 of the electrode by a conductor 39, as shown in FIGS. 3a and 3b, for example. The parts 27/27 α of the two-part electrode holder are connected, and the other end terminal can also be connected at a certain distance from one of the electrode parts by a conductor 40 to the other part 25 of the electrode holder, as in FIG. 3 c which at 27 elecden. The electrode consists of parts 27/27 a, which is Irish insulated from part 25. The heating current flows next to each other in the longitudinal direction and the electrode is isolated from one another by an end terminal of the secondary circuit, except at the end winding 37 of the transformer 36 through a line of one of these parts 27, which is connected to the other part 27 α ter39, the part 25 of the electrode holder, the Konin is welded at a distance from its end. tact jaw 30 of the clamping finger 28, through the electrode The end of this other part 27 a of the electrode, 35, the jaw 31 of the clamping finger 29, the part 26 of the over the weld 108 between the electrode 65 electrode holder and the conductor 40 to the other protruding parts can be suitably pointed, end terminal of the secondary winding 37. as is customary in practice when thoriated WoK- The welding current flows from a terminal of the ram is used. If the extension of the welding generator 42 is too large by a conductor 43, the con-

9 109 10

takte 44 eines Schweißschützes, den Leiter 45, die 5 Volt liegt, kann der Isolierstoffüberzug dünn ge~At 44 of a welding contactor, the conductor 45, which is 5 volts, the insulating material coating can be thin

Mittelklemme 46 der Sekundärwicklung 37, durch die macht werden, um einen guten Wärmetransport vonMiddle clamp 46 of the secondary winding 37, through which are made to ensure a good heat transport of

parallel geschalteten Leiter 39 und 40, die Backen 30 dem Spannelement 48 zum Körper des Halters zuparallel connected conductors 39 and 40, the jaws 30 to the clamping element 48 to the body of the holder

und 31 der Spannfinger 28 und 29 und die beiden schaffen.and 31 of the clamping fingers 28 and 29 and create the two.

Teile der Elektrode 35 über den Lichtbogen zum 5 Beim Lichtbogenschweißen mit niedrigen Strom-Werkstück 41 und durch einen Leiter 47, der an die werten und einer zweiteiligen Elektrode geringer Größe andere Klemme der Schweißstromquelle angeschlos- kann es sich als günstig erweisen, die Elektrodenteile sen ist. Auf diese Weise wird der Heizstrom durch durch einen muffenartigen Futterstab zu verstärken, in Reihe geschaltete Leiter in die Schweißelektrode wie es in den Fig. 6, 7 und 8 erläutert ist. Der Futter-35 und der Schweißstrom streckenweise durch diesel- ίο stab ist hier ein Rundstab 67 aus Kupfer mit zwei ben, jedoch parallel geschalteten Leiter in der Elek- Langlöchern, der in Längsrichtung zwischen den beitrode zu dem zwischen ihr und dem Werkstück bren- den Löchern isoliert ist. Die beiden Teile 69 und 70 nenden Lichtbogen geführt. der Elektrode 71 werden durch die Langlöcher imParts of the electrode 35 over the arc to 5 When arc welding with low current workpiece 41 and by a conductor 47, which is connected to the values and a two-part electrode of small size Another clamp of the welding power source connected - it can prove to be beneficial to remove the electrode parts sen is. In this way the heating current is amplified by means of a sleeve-like feed rod, conductors connected in series into the welding electrode as illustrated in FIGS. 6, 7 and 8. The lining-35 and the welding current in parts through the diesel ίο rod is here a round rod 67 made of copper with two ben, but parallel-connected conductor in the elec- long holes, the lengthways between the abode to which holes burning between it and the workpiece is isolated. The two parts 69 and 70 ending arc. of the electrode 71 are through the elongated holes in the

Fig. 5 zeigt einen Elektrodenhalter mit einem ein- Futterstab hindurchgeschoben und durch einen Schuh teiligen Grundkörper 51. In dieser Anordnung befin- 15 72 aus keramischem Werkstoff oder einem anderen det sich ein einziger, elektrisch leitender Spannfinger Isolierstoff in Kontakt mit den Führungsteilen gehal-48 in dem elektrisch leitenden Grundkörper 51 des ten. Der Schuh 72 wird an die Teile 69 und 70 der Halters, elektrisch isoliert von diesem. Dieser Spann- Elektrode 71 durch eine Feder 73 gedrückt, die an finger 48 hat eine Backe 49, deren keilförmige Rück- dem Ende des Grundkörpers 74 des Elektrodenhalseite mit einer Isolierschicht 50 überzogen ist. Diese 20 ters, wie in Fig. 7 dargestellt, befestigt ist. Der hier Keilführung befindet sich gegenüber einer an der dargestellte Elektrodenhalter entspricht der Kon-Elektrode anliegenden Backe 106 des Grundkörpers struktion gemäß Fig. 5. Es ist ersichtlich, daß dieser 51, so daß eine Längsbewegung des Spannfingers 48 muffenartige Futterstab 67, der durch den Spannfingegen die Keilführung die Backe 49 des Spannfingers ger 107 im Grundkörper 74 gehalten wird, den Heizgegen eine Seite der Elektrode und die andere Seite 25 strom und den Schweißstrom ebenfalls in der oben der Elektrode gegen die Backe 106 des Grundkörpers in Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Weise der 51 preßt. Das obere Ende des Spannfingers 48 im Elektrode zuführt.Fig. 5 shows an electrode holder with a feeding stick pushed through and through a shoe part base body 51. In this arrangement there are 15 72 made of ceramic material or another A single, electrically conductive clamping finger, insulating material, is kept in contact with the guide parts in the electrically conductive base body 51 of the th. The shoe 72 is attached to the parts 69 and 70 of the Holder, electrically isolated from it. This tensioning electrode 71 is pressed by a spring 73, the finger 48 has a jaw 49, the wedge-shaped rear end of the base body 74 of the electrode neck is covered with an insulating layer 50. This 20 ters, as shown in Fig. 7, is attached. This here Wedge guide is located opposite an electrode holder shown on the corresponding to the Kon electrode abutting jaw 106 of the base structure according to FIG. 5. It can be seen that this 51, so that a longitudinal movement of the clamping finger 48 sleeve-like feed rod 67, which by the clamping fingers the wedge guide the jaw 49 of the clamping finger ger 107 is held in the base body 74, the heating counter one side of the electrode and the other side 25 current and the welding current also in the above of the electrode against the jaw 106 of the base body described in connection with FIG 51 presses. The upper end of the clamping finger 48 in the electrode feeds.

Grundkörper 51 ist von diesem durch eine Isolier- Die vorstehend besprochenen Fig. 1 bis 8 zeigenThe base body 51 is separated from this by an insulating The FIGS. 1 to 8 discussed above show

schicht 52 isoliert, so daß der Spannfinger 48 elek- Elektroden, die aus zwei in ihrer Längsachse vonein-layer 52 insulated, so that the clamping finger 48 elec-

trisch isoliert von dem Grundkörper 51 ist. Das obere 30 ander isolierten Hälften bestehen, die am Arbeitsendeis trically isolated from the base body 51. The top 30 are other isolated halves that are at the working end

Ende des Spannfingers 48 steht in Kontakt mit einem der Elektrode elektrisch leitend miteinander verbun-The end of the clamping finger 48 is in contact with one of the electrodes in an electrically conductive manner.

metallischen Druckstück 53 in dem Schaft einer Rän- den sind. Es ist auch möglich, das Verfahren gemäßmetallic pressure piece 53 are in the shaft of one of the edges. It is also possible to follow the procedure according to

delschraube 54, die durch ein Gewinde in dem obe- der Erfindung mit einer einteiligen Elektrode durch-screw 54, which is threaded through the above invention with a one-piece electrode.

ren Ende des Grundkörpers 51 mit diesem verbunden zuführen. Eine Ausführungsform hierfür ist in Fig. 9Ren end of the base body 51 connected to this supply. An embodiment for this is shown in FIG. 9

ist. Dieses Druckstück 53 der Rändelschraube 54 ist 35 dargestellt. Bei dieser Anordnung ist die stabförmigeis. This pressure piece 53 of the knurled screw 54 is shown in FIG. In this arrangement, the rod-shaped

durch einen Leiter 55 an eine Endklemme der Sekun- Elektrode 75 in einer Spannzange 78 gehalten. Dieheld by a conductor 55 to an end terminal of the secondary electrode 75 in a collet 78. the

därwicklung 56 eines Heizstromtransformators 57 an- Spannzange 78 liegt frei im Inneren des GrundkörpersThe winding 56 of a heating current transformer 57 is connected to the collet 78 is exposed in the interior of the base body

geschlossen, dessen Primärwicklung 58 mit einer 77 und liegt mit ihrem unteren konusförmigen Endeclosed, the primary winding 58 with a 77 and lies with its lower conical end

Wechselstromquelle verbunden ist. Die andere End- auf Ansätzen des Grundkörpers auf. Der konusför-AC power source is connected. The other end on approaches of the base body. The conical

klemme der Sekundärwicklung 56 des Transformators 40 mige Ansatz der Spannzange ist mit einer Isolier-clamp of the secondary winding 56 of the transformer 40 mige approach of the collet is with an insulating

57 ist durch einen Leiter 55' an den Grundkörper 51 schicht 78' versehen.57 is provided by a conductor 55 'on the base body 51 layer 78'.

des Elektrodenhalters angeschlossen. So fließt der Die Spannzange 78 wird in dem Grundkörper 77 Heizstrom über den Leiter 55, das metallische Druck- durch eine Schraube 79 zentriert, durch die sie mit stück 53 der Rändelschraube 54 und den Spannfinger einem Ansatz 80 hindurchgeführt ist. Die Schraube 48 zu einem Teil der zweiteiligen Elektrode 59 und 45 79 dient gleichzeitig als Druckschraube zum Festlegen von dem anderen Teil der Elektrode 59 über den der Spannzange innerhalb des Grundkörpers. Am Grundkörper 51 und den Leiter 55' zu der anderen unteren Ende des Grundkörpers sind zwei Kontakt-Endklemme der Sekundärwicklung des Heizstrom- backen 76 angebracht, die sich gegen die Elektrode transformators zurück. 75 anlegen, über welche der Heizstrom geführt wird.of the electrode holder connected. The collet 78 is in the main body 77 Heating current via the conductor 55, the metallic pressure centered by a screw 79 through which it is connected piece 53 of the knurled screw 54 and the clamping finger an approach 80 is passed. The screw 48 to a part of the two-part electrode 59 and 45 79 also serves as a pressure screw for fixing from the other part of the electrode 59 via that of the collet within the base body. At the Base body 51 and the conductor 55 'to the other lower end of the base body are two contact end clamps the secondary winding of the Heizstrom- jaw 76 attached, which is against the electrode transformer back. 75 apply over which the heating current is conducted.

DerLichtbogenschweißstromfließtvoneinerKlemme 50 Um das untere Ende des Elektrodenhalters ist eine des Schweißgenerators 60 über einen Leiter 61, die Düse 86 für die Schutzgaszufuhr zur Schweißstelle anKontakte 62 eines Schweißschützes, einen Leiter 63, geordnet.The arc welding current flows from a clamp 50 around the lower end of the electrode holder of the welding generator 60 via a conductor 61, the nozzle 86 for the supply of protective gas to the welding point at contacts 62 of a welding contactor, a conductor 63, arranged.

die Mittelklemme 64 der Sekundärwicklung 56 des Die elektrische Schaltung entspricht im wesent-Transformators 57, die beiden Hälften dieser Sekun- sichen der nach Fig. 5. Die Heizstromzufuhr erfolgt därwicklung, über die beiden parallelen Leiter 55 und 55 über einen Transformator 84 mit der Primärwicklung 55', das Druckstück 53 in der Rändelschraube 54, den 85 und einer Sekundärwicklung 83. Die Sekundärmit dem Grundkörper 51 des Elektrodenhalters elek- wicklung des Transformators ist mit einem Pol über irisch parallel geschalteten Spannfinger 48 und die die Leitung 81 mit der Spannzange verbunden, wähbeiden Hälften der Elektrode 59 über den Lichtbogen rend der andere Pol über die Leitung 82 mit dem zu dem Werkstück 65 und über eine Leitung 66 an 60 Grundkörper 77 des Elektrodenhalters verbunden ist. die andere Klemme des Schweißgenerators 60. Die Der Schweißstromgenerator 87 ist über die Leitung Isolierschicht 50 zwischen der Backe 49 des Spann- 92 mit dem Werkstück 91 und über die Leitungen 88, fingers 48 und der Sitzoberfläche für diese Backe in 90 mit zwischengeschaltetem Schalter 89 an einer dem Grundkörper 51 kann durch Galvanisieren der Mittelanzapfung 83' der Sekundärwicklung des TransOberfläche des Spannfingers 48 und anschließendes 65 formators 84 verbunden. the middle terminal 64 of the secondary winding 56 of the The electrical circuit essentially corresponds to the transformer 57, the two halves of these seconds to that of FIG 55 ', the pressure piece 53 in the knurled screw 54, the 85 and a secondary winding 83. The secondary winding of the transformer with the base body 51 of the electrode holder is connected to one pole via clamping fingers 48 connected in parallel and the line 81 to the collet, While both halves of the electrode 59 are connected via the arc, the other pole is connected via the line 82 to the one to the workpiece 65 and via a line 66 to the base body 77 of the electrode holder. the other terminal of the welding generator 60. The welding current generator 87 is connected via the line insulating layer 50 between the jaw 49 of the clamping 92 with the workpiece 91 and via the lines 88, fingers 48 and the seat surface for this jaw 90 with an interposed switch 89 One of the base bodies 51 can be connected by electroplating the center tap 83 'of the secondary winding of the trans surface of the clamping finger 48 and the subsequent transformer 84.

Imprägnieren mit einem isolierenden Kunststoff unter Durch den Heizstrom wird der Abschnitt der Elek-Impregnation with an insulating plastic under the heating current, the section of the elec-

Vakuum hergestellt werden. Da der Spannungsabfall trode 75 geheizt, der oberhalb des Anlagepunktes derVacuum can be established. Since the voltage drop trode 75 is heated, the one above the contact point of the

in der Elektrode nur in der Größenordnung von 1 bis Kontaktbacken 76 angeordnet ist. Die Kontaktbackenis arranged in the electrode only in the order of magnitude of 1 to contact jaws 76. The contact jaws

sollen daher möglichst in der Nähe des unteren Endes der Elektrode angreifen.should therefore as close as possible to the lower end attack the electrode.

Im Hinblick auf die obige Beschreibung der Erfindung sind einem Fachmann Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich.In view of the above description of the invention modifications within the scope of the invention are possible for a person skilled in the art.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. A method for igniting a power arc across the arc gap between a non-consumable electrode and a workpiece, wherein the arc has a voltage that is not sufficient to ignite an arc across the arc gap but is sufficient to maintain the arc. shows that the ignition of the arc is supported by preheating, known per se, of the end part of the electrode carrying the arc base via resistance heating.

2. The method according to claim 1, characterized in that to support the ignition of the Arc additionally a high-frequency current to the electric circuit of the arc in a manner known per se is superimposed.

3. Electrode for performing the method according to claim 1, characterized in that the electrode (1) is divided in its longitudinal axis into two electrically isolated halves (25/25 α, 26/26 α, 27/27 α) made of non-consumable material which are electrically conductively connected to one another at the working end of the electrode (108) and have their parts flowed through by the heating current in series connection and by the arc current in parallel connection (Fig. 3a, 3b, 3c).

4. Electrode according to claim 3, characterized in that one electrically conductive half (27) of the electrode is shorter and is connected to the other longer half (27 d) in front of the arc-side end by a weld (108) (Fig. 3 c ).

5. Electrode according to claim 3 and 4, characterized in that the insulating layer (4) between the two electrode halves (25/25 a, 26/26 a, 27727 0) and the two electrode halves themselves in their material composition, especially with regard to their thermal behavior are selected such that concurrently, the insulating layer (4) decomposes by the combustion of the electrode end and the common contact point (108) _as between the two electrode halves automatically moves back (Fig. 3).

6. Electrode according to claim 3 to 5, characterized in that the two electrode halves (25/25 α, 26/26 α, 27/27 ") have exposed surface strips suitable as current contact in their longitudinal direction.

7. Electrode according to claim 3 to 6, characterized in that the insulating layer (4) made of aluminum oxide consists and preferably also contains a flux.

8. Electrode holder for receiving an electrode according to claim 7, characterized in that the holder consists of a hollow, two-part trunk in its longitudinal axis made of electrically conductive material, the halves (25, 100, 101 or 26, 103, 104) from each other are electrically insulated and each connected to a heating current conductor (39, 40) , and inside, near their lower end, each have a wedge-shaped clamping seat (102,105) against which the clamping jaws (30,31) of two clamping fingers (28,29) are made of electrically conductive Material for tensioning the electrode is applied and thus at the same time electrically connected to the corresponding body halves (101, 100, 25 or 104, 103, 26) , and that further the clamping fingers (28, 29) extend longitudinally within the holder cavity and on their upper end in an insulating bushing (32) and are held at a distance from one another by an insulating head piece (33), via which also a longitudinal pressure for tensioning the electrode on the Clamping fingers (28, 29) is transferred, preferably by a knurled screw (34 in Fig. 4).

9. electrode holder for receiving an electrode according to claim 3 to 7, characterized in that in a hollow base body (51) made of electrically conductive material - with a clamping jaw (106) and opposite it with a wedge-shaped clamping surface (50) in its lower electrode outlet opening as well as with a connection for a line (55 ') - a clamping finger

(48) of electrically conductive material extends freely in the longitudinal direction, at its lower end

(49) has a clamping jaw, which for clamping the electrode (59) on the one hand by means of its wedge-shaped clamping surface covered by an insulating layer (50) cooperates with the corresponding wedge-shaped clamping surface of the base body (51) and on the other hand by means of its stop surface parallel to the electrode cooperates with the corresponding stop surface on the clamping jaw (106) of the base body (51), and that the clamping finger (48) is guided at its upper end through an insulating washer (52) against the base body (51) and in the longitudinal direction through a conductive line (55 ) connectable pressure piece (53) is held and can be advanced for tensioning the electrode (59) by means of an insulating knurled screw (54) (Fig. 5).

10. Electrode holder according to claim 9 for receiving an electrode, characterized in that a between the clamping jaws of the base body (74) and clamping fingers (107) clampable feed rod (67) receives the electrode (71), wherein the feed rod (67) of two electrically conductive halves, separated from one another in the longitudinal axis by an insulating layer (68), each with an elongated hole for receiving the two electrode parts (69, 70) and provided at its lower end with a lateral recess that cuts both elongated holes and a sliding shoe ( 72) made of insulating material which is under the pressure of a spring (73) attached to the base body (74) and which holds the electrode parts (69, 70) in electrical contact with the elongated hole walls of their associated feed rod halves (FIGS. 6 to 8).

11. Electrode holder for a one-piece electrode for carrying out the method according to Claim 1, characterized by an insulated mount in a hollow base body (77) Collet (78), in which the electrode (75) is inserted, with the electrode holder (77)

connected contact jaws (76) which lie against the electrode, and through power supply lines (81, 82) to the electrode (75) and the contact jaws (76 in FIG. 9).

12. Electrode holder according to claim 8 to 11, characterized in that guides (2, 3, 86) for protective gas are present in a known manner (Fig. 1).

13. Switching arrangement for using an electrode holder according to claims to 11, characterized in that the two line connections (12 and 13, 39 and 40, 55 and 55 ') of the electrode holder with the secondary terminals of a heating transformer (6/5/9, 38/36 / 37, 58/57/56) and that a welding power source (11, 42, 60) with a line (12, 23, 47, 66) to the workpiece (10, 24, 41, 65) and with a line (13, 19, 43 to 45, 61 to 63) is connected approximately in the middle (17, 46, 64) of the secondary coil (9, 37, 56) of the filament transformer, preferably with the known switching on of sources (14) for ignition - or stabilization current (Fig. 1, 4, 5).

14. Switching arrangement for using an electrode holder according to claim 8 to 11, characterized marked that of the. two line connections (19,21) of the electrode holder one (19) is led to a terminal of a welding power source and the other is optional to the same terminal or to a variable resistor attached to the workpiece connection (23) (22) can be applied (Fig. 2).

Considered publications:

German Patent No. 837 430;

Swiss Patent No. 226 725;

U.S. Patent Nos. 2,868,948, 2558102;

E. O. P at on, "Automatic Arc Welding", Halle (Saale), 1958, p. 449;

W. M. Conn, "The Technical Physics of Arc Welding", Berlin et al., 1959, pp. 13/15 and 69;

"Brockhaus der Naturwissenschaften und der Technik", Wiesbaden, 1953, p. 147;

"Handbuch der Physik", Vol. 22, Berlin et al., 1956, p. 304.

For this purpose, 1 sheet of drawings