DE1515073A1 - Schweissgeraet fuer Schutzgas-Lichtbogenschweissung - Google Patents

Description

• Schwetjgerat für üchutzgas-Lictitbo:--;enschweßung , Die vurlie .;tz.-n:ue i#rfinuun,@ betrifft ein dch veißgerät zur Anwenoung aes als °l. I. G. ("Tung;:ten inert gaz" ) -Schweiiiver ahren be.rLaiulten @cnu.tzgaN-@ichtr@ogeh@chvvei@3er@N. Das verbesserte üehweii#gerat erlaubt uie nwenaung üiedeb ichweißverfanren: zur Vex@binuu_. aesonaers ciunner @lecne.
• vife bei,nnt, bbbteiit aab #ichutzgav-.uucuttsctivfeii@verfahren im webentlicnen darin, zwei aufeinanaer gelegte Bleche durch örtlich begrenzte Aufschmelzung a.esyset.lle@ zu verbinaen. Die vvi-r.@cL durch irhitzuilg mittels eines eleLtriscnen Zichtoö,#;ezis erzielt, aer zwi:@cnen der üyi Uze einer Wolframelek-: trüae una aen -zu vt-L-oiziae.ncaeri 11'eilen ze-Lä ;t a1- zY@eiter .le@ctruae -ULoergent, wooei in der I@acnbarscriaft ass hufsenmelzuri-#ites eine neutrale, geteuerte ht@üo;.@häre: he-r.3ciit. Dies erfordert an der Elektrodenspitze die Erzeugung eines in Spannung und Intensität gesteuerten elektrischen Lichtbogens. Dieser Lichtbogen wird duren einen hochfrequenten Strom gezündet. Alle aufeinanderfolgenden Vorgänge, Öffnen der Gaszufuhr, Zünden des .Lichtbogens, ,böschen des Lichtbogens u.s.w., werden automatisch vom Schweißstempel ausgelöst und von einem angeschlossenen elektrischen Taktgeber gesteuert.
• Die gewöhnlich benutzte elektrische Ausrüstung besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: einem Niederspannungsgenerator für den Schweißstrom, einem Hochfrequenzgenerator zur Zündung des Lichtbogens, einem Taktgeber und Zusatzeinrichtungen, insbesondere für die Gaszufuhr.
• Das Löschen des Lichtbogens wird im allgemeinen erreicht durch einen progressiven Abfall der Spannung, hervorgerufen durch einen veränderlichen Widerstand, der im öchweißstromkreis liegt. Dieses Verfahren, das für lange Löschzeiten -bei der Verbindung relativ dicker Bleche annehmbar ist, ist infolge -: seiner Trägheit nicht mehr anwendbar bei der Verbindung von besonders dünnen-Blechen (einige Zehntel Millimeter Dicke), wo sehr kurze Zeiten, nämlich Kleiner als 091 Sekunde erforderlicn sind. Außerdem bestiiiunt der duren das Löschgesetz bedingte Verlauf der Spannungsxurve die Güte der Schweißurig. Es ist beÄannt, daß eine Kurve, die zu einer zu kurzen Löschzeit führt, eine. -Schrveil4ung ergi t, die Krater aufweist, und dais eine Kurve, die zu langen Zeiten führt, eine proportlonale Vergrößerung des Volumens der Schmelzzone ergibt. Infolgedessen besteht das Ziel der Erfindung darin, eine elektrische Ausrüstung anzugeben., die außer den herkömmlehez Vorgängen auch die folgenden. durchzuführen gestattete Erzeugung einer stabilen Spannung, der "Zündspannung deE Lichtbogens", deren EUK bei offenem Kreis einstellbar ist; Auslösung der Lichtbogenzündung durch Einspeisung eines: hochfrequenten Stromes; Schweißzeitsteuerung. -Hierbei vollziehen sich das Auslösen der Lientbogenlöscriung und der Löschverlauf nach einem vorherbestimmten Gesetz. Das erfindungsgemäße verbesserte Schweißgerät enthält zwei einstellbare Widerstände, von denen der eine im Schweißstromkreis und der andere im Felderregungskreis des Schweißstromgenerators. , Der Taktgeber steuert, ausgelöst von einem Unterbreener am Schweißstempel, die im Schweißzyklus aufeinanderfolgenden Vorgänge: Felderregung des Schweißgenerators; Einspeisung von Hochfrequenzimpulsen in den Schweißstromkreis; Abschalten des Hochfrequenzgenerators; Abschalten der Felderregung des Schweißgenerators, wobei das Löschgesetz des Lieh tbogens abhängt vom magnetischen FluL3 in der Feldwicklung des Generators beim Abschalten der Erregung. -Weitere-Einzelheiten und Vorteile ergeben sieh aus der folgenden besenreLbung- einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. In dieser zeigen

  Fig. 1 einen vollständigen Schweißzyklus, der mit dem er-

  findungsgemäßen Gerät erzeugt wird,

  Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Ausrüstung und

  Fig. 3 ein Schaltbild der elektrischen Ausrüstung nach Fig.2.

  Das Schweißgerät b besteht aus einem Niederspannungsgenerator a, der den Schweißstromkreis speist, einem Hochfrequenzgenerator f, der die zur Ziüidunzg des Lichtbogens erforderlichen Hocnfrequenzimpulse ab,_;ibt, einem Bchweißsteiupel d., einem Argongas-Auslaßventil g, einem Tektgeber c, der die Genera-'toren a und i' und das Magnetventil g steuert. Eine Bteuereinrichtung des Schweibitromkreises wird duxcn den veränderlichen Widerstand h geoildet.
• Der Niederspannungsgenerator a, siehe Fig. 3, bestem aus einem Motor a1 und einem Generator a2, der durcn eine Feldwicklung a3 erregt viird. Die erzeugte EIPIK wird mit dem Voltmeter a4 gemessen unu durcn einen veranderlichen Widerstand j eingestellt.
• Der Taritge-ber c enthält ein erstes helaib c1 mit vier Arbeitskontakten, von denen cla und c1 b im Kreis der Feldwi:klung a5, Kontakt cl, im Erregerkreis des Hochfrequenzgenerators f und hontaxt cld im Steuerkreis des Ventils g liegen. Der TaKtgeber enthält ein zweites helais.o2 mit zwei Ruhe- -kontaKten, von denen c2a im Speisestromkreis des Relais c1 und c 2b im Erregerkreis des Hochfrequenzgenerators f. liegt. Ein Unterbrecher d1 ist am Schweißstempel d angebracht.
• Die im Verlauf eines Schiieißzyklus aufeinander folgenden Vorhänge sind sehematibch in Fig. 1 dargestellt: Zum Zeitpunkt t¢ wird der Schweißstromkreis unter Spannung gesetzt: Eine Reihe -von Hocnfrequenzimpulsen setzt zur Zeit t5 ein, während die Ekk aen Wert E erreicht hat, der Lichtbogen: zündet zur Zeit t1 und wird von der Zeit t2 bis zur Zeit tgelöscht. Der links unten auf .Fig. 1 sichtbare Zeitmaßstab veranschaulicht die Zeitdauer der einzelnen Vorgänge. . Das Gerät arbeitet wie folgt: Der- Schweißzyklus beginnt mit dem Schlietjen des Unterbrechers d1, d.h.'zur Zeit t4: Das Relais c1 wird erregt und bewirkt 1. durch seine Kontakte cla und clb die Erregung-der Feldwicklang a3 und 2: durch seinen Kontakt clc-die-Erregung des Hochfrequenzgenerators f über einen Gleictlstromkreis, der über die Kontakte clc und 02-b läuft. Mithin speist der Generator zur Zeit t5 Hochfrequenzimpulse zur Zündung des Lichtbogens in den Schvieißstromxreis ein. Zur Zeit t1 stellt sich ein Strom T der 'Spannung *d ein (siehe Fig1). Die am Shunt-Jderstand c3, entstehende Spannung erregt dann das Relais c2, das durcn seinen. KontaaKt 02b den Hochfrequen@generator .i: und durch Kontakt e 2a das Relais c1 abschaltet. hängt vom magnetischen Fluß der Feldwicklung ab, ist also eine der Feldwicklung eigene Charakteristik. Der Zeitabschnitt t2 bis t3, der die Löschdauer bestimmt, ist proportional der Erregung der Feldwicklung a2 also proportional der vom Generator a2 erzeugten EAK.
• Zusammenfassend kann man sagen, daß die SchweißcharaKteristik des Lichtbogens abhän:t vom Wert Spannen; U /Strom I, der vorher eingestellt wird am veränderlichen viiderstand h für eine gegebene Stellung des Abgriffs am Widerstand j, und daii das Lösengesetz des Licntbogens abhängt: 1. von der EbZ, die durch die Erregung der Feldwicklung a., erzeugt wird, wobei diese Erregung am veränderlichen dViderstand j vorher eingestellt wurde, und 2. von der Abgriffstellung des Widerstandes h. Die Kombination dieser beiden Einstellmöglicnkeiten erlaubt, mit großer Genauigkeit das ideale Gesetz für den Verlauf von Strom und Spannung für jede ächweißung zu erzielen, und diese Einstellmöglichkeiten ergeben in der Tat ein sehr weites Netz von Strom-Spannungs-Zeit-Kurven. Je-nach der Art des Schweißgenerators sind Abänderungen möglich, ohne den. Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (1)

1. patentansprUohe 1. Schweißgerät zur Verbindung von besonders dünnen Blechen mittels-Schutzgas-Zichtbogenschweißung mit einem Niederspannungsgenerator der den Schweißstrom liefert, einem Hochfrequenzgenerator zur Zündung des, Zichtbogens, einem Taktgeber zum Auslösen der aufeinander folgenden Vorgänge des Sohweißzyklus und einer Zu-Satzeinrichtung für die Gaszufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß je ein einstellbarer `fiderstand (h,j) im Schweißstromkreis und im Pelderregungskreis (a3) des Niederspannungsgenerators (a2) liegt und daß der Taktgeber (c), der von einem am Schweißstempel (d) anzebrächten Unterarecner (d1) ausgelöst wird, innernaio eines Scnw@eiijzyklus nacheinander die Erregung des "Geizeratorfeldes, die Schließung des-Lrregeriireses des Hochfrequenzgenerators, das. Einspeisen von Hochfrequenzimpulsen in den Schweißstromkreis und das Abschalten des Hochfrequenzgenerators auslöst, wobei das Löschgesetz des Lichtbodens durch den ma..netibchen Fluß der Feldviciilun-r -beim Abschalten ihrer Erre@junund durch die einstellbaren diderstande bestimmt ist. 2. äciaNeißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dan der Taktgeber (c) ein. erstes N.elais (c1 ), dessen Arbeitsfcontalite den Felderreg=mlgsnreis (a3) des N.ederspannungs-erierators (a2) den Erregerkreis des Hochfrequenzgeneratörs (f) unu den 'Schaltkreis des iva`znetventils (c4) für die Gaszufuhr (g) schließen, und ein zweites Relais (c2 ), das @äber einen im Schweißstroauvreis liew ge.naen Sriuntwiderstand (eJ) gespeist wird und dessen huhexontakte im Erregerkreis des hochfrequenzgenerators unim ätronreis des ersten Äelais liegen.