DE1139591B - Schaltanordnung fuer ein Schutzgasschweissgeraet mit Leervorschub der abschmelzenden Elektrode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für ein bewegliches Lichtbogen-Schutzgasschweißgerät mit einem Gleichstrom-Schweißgenerator und mit Leervorschub der abschmelzenden Elektrode zum Zünden über einen besonderen Handschalter.

Es besteht Bedarf an leichten, transportablen Lichtbogenschweißvorrichtungen mit abschmelzender Metallelektrode und Anwendung von Schutzgas. Die bei diesen transportablen Einheiten üblicherweise benutzten Steuerschaltungen müssen Mittel vorsehen, um die abschmelzende Drahtelektrode zunächst zum Zünden des Lichtbogens leer vorschieben zu können, ferner Mittel, die den Lichtbogen durch Schließen des Schweißstromkreises einleiten, und Mittel, die das Drahtelektrodenvorschubmaß während des Schweißens automatisch regeln.

Es sind bereits Schaltanordnungen beim Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode und mit einem Gleichstrom-Schweißgenerator bekannt, bei denen der Elektrodenvorschubmotor über einen Transformator aus dem Wechselstromnetz gespeist wird. Daher kann der Schweißdraht bereits vorgeschoben werden — z. B. zum Zünden des Lichtbogens —, wenn der Schweißstromkreis noch offen ist. Im Schweißstromkreis liegt dabei eine Regelvorrichtung, die auf Kennweite des Schweißstromkreises, z. B. die Lichtbogenspannung, anspricht und in Abhängigkeit davon den Vorschubmotor regelt. Neben einem für den Lastvorschub (Schweißvorschub) ausreichend bemessenen Transformator ist ein fein regelbarer, verhältnismäßig kostspieliger Wechselstrommotor erforderlich sowie noch ein besonderes Regelgerät im Schweißstromkreis. Für transportable Geräte ist diese Schaltanordnung oft zu aufwendig.

Bei einem anderen bekannten Schweißgerät liegt ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor parallel zum Lichtbogen über ein vom Schweißstrom betätigtes Schütz im Schweißstromkreis. Ein solcher Motor ist bekanntlich verhältnismäßig billig und doch gut regelbar. Für den Leervorschub der Drahtelektrode kann dieser Motor an eine Hilfswicklung des Schweißstromgenerators durch einen Handschalter gelegt werden, jedoch ist Voraussetzung, daß der Generator bereits in Betrieb ist (und selbstverständlich in dieser speziellen Art gewickelt ist).

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Schaltanordnung zu schaffen für ein leichtes und billiges Schutzgas-Schweißgerät mit einem normalen Gleichstrom-Schweißgenerator, einem einfachen und doch gut regelbaren Elektrodenvorschubmotor und einer Hilfsstromquelle in Form eines Netzanschlusses mit einem einfachen Transformator/Gleichrichterglied, das zum Schaltanordnung
für ein Schutzgasschweißgerät

mit Leervorschub
der abschmelzenden Elektrode

Anmelder;

Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. September 1959 (Nr. 840 093)

Eward James Ruland jun., West Caldwell,

John Philip Christopher Allen
und Roscoe Robert Lobosco, Fanwood, N. J.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Leervorschub der Elektrode ausreicht, ohne weiteren Anforderungen an Regelbarkeit des Leervorschubes genügen zu müssen.

Die Erfindung besteht darin, daß die Schaltanordnung gemäß den folgenden Merkmalen a) bis e) getroffen ist:

a) der Elektrodenvorschubmotor wird über einen Gleichrichter in an sich bekannter Weise für den Leervorschub über einen Transformator aus einer Wechselspannungsquelle gespeist;

b) der Elektrodenvorschubmotor liegt in bekannter Weise beim Schweißen parallel zum Schweißlichtbogen an dem Gleichstrom-Schweißgenerator, in dessen Kreis ein Relais den Elektrodenvorschubmotor unter Schweißspannung setzt, sobald der Schweißstrom fließt;

c) der Elektrodenvorschubmotor ist in an sich bekannter Weise ein Nebenschlußmotor;

d) der Elektrodenvorschubmotor ist in an sich bekannter Weise durch einen Handschalter aus dem Hilfsstromkreis für den Leervorschub in den Schweißstromkreis für den Lastvorschub legbar und umgekehrt;

e) der Transformator ist von geringerer Leistung als sie zur Speisung eines fein regelbaren Elektrodenvorschubmotors erforderlich wäre.

209 707/254

Zweckmäßigerweise wird als Elektrodenvorschubmotor ein dauermagneterregter Motor verwendet.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß ein Schutzgas-Magnetventil durch einen Handschalter entweder parallel zu dem Schweißstrom-Einschaltrelais oder für sich allein an die Primärspule des Hilfstransformators angelegt werden kann.

Weiter kann es zweckmäßig sein, daß ein an sich bekanntes Schutzgas-Magnetventil durch einen Handschalter entweder parallel zu dem Schweißstrom-Einschaltrelais oder für sich allein an die Primärspule des Hilfstransformators angelegt werden kann.

Wird eine Konstantstromgleichspannungsquelle benutzt, bleibt, wie der Name schon sagt, der Strom bei verschiedenen Spannungen im wesentlichen konstant. Erhöht sich die Bogenspannung, steigt die Umdrehungszahl des Motors an, und folglich auch die der Schweißung zugeführte Menge an abschmelzender Drahtelektrode. Bei abnehmender Bogenspannung tritt das Umgekehrte auf. Wird eine Konstantspannungs-Gleichspannungsquelle benutzt, bleibt die Spannung bei verschiedenen Strömen verhältnismäßig konstant. Wird die an den Motor mittels eines veränderbaren Widerstandes im Motorkreis angelegte Spannung vermindert, nimmt die der Schweißung zugeführte Menge an abschmelzender Drahtelektrode ab und daher auch der Betrag des Bogenstromes. Bei steigender, dem Motor zugeführter Spannung kehren sich die Verhältnisse um.

Die vorliegende Erfindung benutzt eine einzige Wechselstromquelle in Form eines Transformators, der sowohl den Kreis zum langsamen Leervorschub der Elektrode als auch den Schaltkreis speist. Der bei dieser Schaltanordnung benutzte einzige Transformator kann ein billiger Transformator sein, wie er beispielsweise für Heizzwecke verwendet wird, obwohl ein solcher üblicherweise infolge schlechter Regelung nicht zur Lieferung einer Wechselspannung an einen Gleichrichter benutzt wird. In vorliegendem Fall kommt es aber auf Regelbarkeit nicht an, da die gleichgerichtete Wechselstromleistung nur dazu benutzt wird, den Gleichstrom-Permanentmagnet-Motor zu betätigen, wenn Draht zum Zünden langsam vorbewegt wird, wobei das Maß des Vorschubs ohne Bedeutung ist.

Die Arbeitsweise der Schaltanordnung nach der Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles erläutert. Die Primärwicklung des Transformators 1 liegt an einem 115-Volt-Wechselspannungsnetz. Die Sekundärwicklung des Transformators 1 ist mit dem Triggerschalter 3 und der Spule des Schweißstartrelais 5 verbunden. Mit der Sekundärwicklung des Transformators 1 steht ferner ein Selengleichrichter 7 in Verbindung.

Um das Gerät durch langsamen Vorschub des Schweißdrahtes in Schweißbereitschaft zu versetzen, wird die Vorschubtaste 15 niedergedrückt. Dadurch fließt Gleichstrom aus dem Gleichrichter 7 über einen So veränderbaren Widerstand 9, über die normalerweise geschlossenen Kontakte 11 und 13 des Schweißstartrelais 5. Der Strom fließt dann über die Vorschubtaste 15 zum Drahtvorschubmotor 17, der die Vorschubrollen im Brenner antreibt, in dem der Draht von der Spule 19 aus langsam vorbewegt wird. Der Motor 17 ist ein Permanentmagnet-Motor, der ähnlich einem Nebenschlußmotor arbeitet.

Nach langsamer Vorbewegung des Drahtes und nach Loslassen der Vorschubtaste 15 ist das Gerät schweißbereit. Jetzt wird der Triggerschalter 3 geschlossen, der einen Stromkreis von der Sekundärwicklung des Transformators 1 zum Schweißstartrelais 5 schließt.

Bei Erregung des Schweißstartrelais 5 schließen die normalerweise offenen Kontakte 23 des Schweißstartrelais 5, wodurch ein Stromkreis von der einen Netzseite über die nunmehr geschlossenen Kontakte 23, über den Schalter 25, der in der Stellung » automatisch « liegt, um das Magnetgasventil 26 zu öffnen, und gleichzeitig mit dem Schalter 25 über das Schweißstromeinschaltrelais 27 zur anderen Seite des Netzes geschlossen wird.

Bei Erregung des Schweißkontaktrelais 27 schließen die diesem zugeordneten Kontakte 29, und die Spannung einer Gleichstromkraftquelle wird an den Brenner T und das Werkstück W gelegt. Wird ein Lichtbogen gezündet, fließt der Strom von der Kraftquelle zum Brenner, über den Bogen zum Werkstück und zurück zur Kraftquelle. Der Schweißstrom erregt dabei das Schweißstromrelais 31, das seine Kontakte 33 und hierdurch einen Stromkreis von der Gleichstromkraftquelle über einen veränderbaren Widerstand 35, die dem Schweißstartrelais 5 zugeordneten geschlossenen Kontakte 37, die geschlossenen Kontakte 33, den Motor 17, zurück zum Werkstück W und der Kraftquelle schließt. Die Einstellung des veränderbaren Widerstandes 35 steuert die Umdrehungszahl des Motors 17, der seinerseits die Drahtvorschubgeschwindigkeit regelt.

Wie oben angegeben, werden bei Erregung des Schweißstartrelais 5 die normalerweise geschlossenen Kontakte 11 und 13 des Relais geöffnet, wodurch unabhängig von der Stellung der Vorschubtaste 15 der Vorschubkreis automatisch geöffnet wird.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltanordnung für ein bewegliches Licfatbogen-Schutzgasschweißgerät mit einem Gleiehstrom-Schweißgenerator und mit Leervorschub der abschmelzenden Elektrode zum Zünden über einen besonderen Handschaber, gekennzeichnet durch die Merkmale a) bis e):

a) der Elektrodenvorschubmotor (17) wird über einen Gleichrichter (7) in an sich bekannter Weise für den Leervorschub über einen Transformator (1) aus einer Wechselspannungsquelle gespeist;

b) der Elektrodenvorschubmotor (17) liegt in bekannter Weise beim Schweißen parallel zum Seihweißlichtbogen an dem Gleichstrom-Sdhweißgenerator, in dessen Kreis ein Relais (31, 33) den Elektrodenvorschubmotor (17) unter Schweißspannung setzt, sobald der Sdhweißstrom fließt;

c) der Elektrodenvorschubmotor (17) ist in an sich bekannter Weise ein Nebenschlußmotor;

d) der Elektrodenvorschubmotor (17) ist in an sich bekannter Weise durch einen Handschalter (3, 5, 11, 13) aus dem Hilfsstromkreis. (7, 9, 11, 13, 15, 17, 7) für den Leervorsohub in den Schweißstromkreis (G, 29, 35, 37, 33, 17, W, G) für den Lastvorschub legbar und umgekehrt;

e) der Transformator (1) ist von geringerer Leistung als sie zur Speisung eines fein regelbaren Elektrodenvorschubmotors (17) erforerforderlidh wäre.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrodenvorschubmotor (17) ein d'auermagneterregter Motor verwendet wird.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrelais (5) ein an sich bekanntes Vierstellen-Relais ist mit zwei Öffnern und zwei Schließern (23,37), von denen die Öffner (11, 13) in Reine in dem an den Gleichrichter (7) angeschlossenen Kreis des Elektrodenvorschubmotors (17), hingegen der eine Schließer (37) in dem an die Primärspule des Transformators (1) angeschlossenen Kreis des Schweißstrom-Einschaltrelais (27) und schließlich der andere Schließer (37) in dem parallel zum Lichtbogen an den Gleichstrom-Sahweißgenerator angeschlossenen Kreis des Elektrodenvorsdhubmotors (17) liegen.

4. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes Schutzgas-Magnetventil (26) durch einen Handschalter (25) entweder parallel zu dem Schweißstrom-Einsahaltrelais (27) oder für sich allein an die Primärspule des Hilfstransformators (1) angelegt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 741 249;
schweizerische Patentschrift Nr. 105 043;
USA.-Patentschriften Nr. 2 504 868, 2 510 205.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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