DE1515073B2

DE1515073B2 - Einrichtung zum W!G-Punktschweißen mit einem Schweißstromimpuls

Info

Publication number: DE1515073B2
Application number: DE19641515073
Authority: DE
Inventors: Michel Le Chesnay Darees; Jean Antony Denis
Original assignee: NORD-AVIATION NATIONALE DE CONSTRUCTIONS AERONAUTIQUES PARIS Ste
Current assignee: NORD-AVIATION NATIONALE DE CONSTRUCTIONS AERONAUTIQUES PARIS Ste
Priority date: 1963-12-03
Filing date: 1964-10-21
Publication date: 1974-03-14
Also published as: FR1401195A; DE1515073A1; GB1068619A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum WIG-Punktschweißen mit einem Schweißstromimpuls, der aus einem während eines ersten Zeitabschnitts mit einem vorbestimmten Wert konstant verlaufenden und während eines daran anschließenden zweiten Zeitabschnitts auf den Wert Null abfallenden Gleichstrom besteht.

Eine derartige Anordnung ist grundsätzlich bekannt aus der Zeitschrift »Welding and Metal Fabrication« (1957), S. 282 bis 288; bei dieser bekannten Einrichtung wird zum WIG-Punktschweißen ein Gleichstromimpuls verwendet, der in kontrollierter Weise abfällt.

Diese bekannte Anordnung führt jedoch bei besonders dünnen Blechen von einigen Zehntel Millimetern Dicke nicht mehr zu befriedigenden Ergebnissen, da die auf diese Weise erreichbaren Abfallzeiten des Schweißstromes verhältnismäßig groß sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum WIG-Punktschweißen mit einem Schweißstromimpuls der eingangs genannten Art zu schaffen, welche für die Schweißung von außerordentlich dünnen Blechen mit einigen Zehntel Millimetern Dicke besonders gut geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zur Erzeugung des Schweißstromimpulses ein Gleichstromgenerator dient, dessen Erregerstromkreis während des ersten Zeitabschnitts geschlossen ist, und daß der Widerstand des Schweißstromkreises so bemessen ist, daß nach dem Öffnen des Erregerstromkreises am Ende des ersten Zeitabschnitts der Strom während des zweiten Zeitabschnitts in Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf des Abbaus der im Gleichstromgenerator gespeicherten Energie abfällt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Mit diesen ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß sich die Löschcharakteristik einstellen und damit den Erfordernissen anpassen läßt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Einrichtung nach der Erfindung, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 einen vollständigen Schweißzyklus, der mit dieser Einrichtung erzeugt wird,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Ausrüstung dieser Einrichtung und

ao F i g. 3 ein Schaltbild der elektrischen Ausrüstung nach F i g. 2.

Die Einrichtung b besteht aus einem Niederspannungsgenerator α, der den Schweißstromkreis speist, einem Hochfrequenzgenerator /, der die zur Zündung des Lichtbogens erforderlichen Hochfrequenzimpulse abgibt, einem Schweißstempel d, einem Argongas-Auslaßventil g, einem Taktgeber c, der die Generatoren α und / und das Magnetventil g steuert. Eine Steuereinrichtung des Schweißstromkreises wird durch den veränderlichen Widerstand h gebildet.

Der Niederspannungsgenerator α (s. F i g. 3) besteht aus einem Motor a_x und einem Generator a₂, der durch eine Feldwicklung a_s erregt wird. Die erzeugte EMK wird mit dem Voltmeter a_t gemessen

und durch einen veränderlichen Widerstand / eingestellt.

Der Taktgeber c enthält ein erstes Relais C₁ mit vier Arbeitskontakten, von denen c_la und C_{1 b} im Kreis der Feldwicklung a₃, Kontakt C_{1 c} im Erreger-

kreis des Hochfrequenzgenerators / und Kontakt C₁ _d im Steuerkreis des Ventils g liegen. Der Taktgeber enthält ein zweites Relais c₂ mit zwei Ruhekontakten, von denen c_2a im Speisestromkreis des Relais C₁ und c_2& im Erregerkreis des Hochfrequenzgenera-

tors/ liegt. Ein Unterbrecher U₁ ist am Schweißstempel d angebracht.

Die im Verlauf eines Schweißzyklus aufeinander folgenden Vorgänge sind schematisch in F i g. 1 dargestellt:

Zum Zeitpunkt i₄ wird der Schweißstromkreis unter Spannung gesetzt. Eine Reihe von Hochfrequenzimpulsen setzt zur Zeit t₅ ein, während die EMK den Wert E erreicht hat, der Lichtbogen zündet zur Zeit t_t und wird von der Zeit t₂ bis zur Zeit t₃ gelöscht.

Der links unten auf Fig. 1 sichtbare Zeitmaßstab veranschaulicht die Zeitdauer der einzelnen Vorgänge. Die Einrichtung arbeitebwie folgt:

Der Schweißzyklus beginnt mit dem Schließen des Unterbrechers d_v d. h. zur Zeit /₄. Das Relais C₁ wird

erregt und bewirkt: 1. durch seine Kontakte C₁₀ und c_l6 die Erregung der Feldwicklung a₃ und 2. durch seinen Kontakt C₁ _c die Erregung des Hochfrequenzgenerators / über einen Gleichstromkreis, der über die Kontakte c_lc und C₂₆ läuft. Mithin speist der Generator zur Zeit t₅ Hochfrequenzimpulse zur Zündung des Lichtbogens in den Schweißstromkreis ein. Zur Zeit ^₁ stellt sich Strom / der Spannung U ein (s. Fig. 1). Die am Shunt-Widerstandc₃ entstehende

Spannung erregt dann das Relais C₂, das durch seinen Kontakte,& den Hochfrequenzgenerator/ und durch Kontakt c_2a das Relais C₁ abschaltet.

Dessen Kontakte C₁ _a, c_lb, die die Erregung der Feldwicklung C₃ abschalten, öffnen zur Zeit t₂, d. h. eine gewisse Zeit nach der öffnung des Kontaktes c_a infolge der Abfallverzögerung des Relais C₁.
² Die Einstellung dieser Verzögerung bestimmt die Schweißzeit. Das Gesetz, nach dem der zur Zeit t₂, bei der die Feldwicklung α_Ά abgeschaltet wird, beginnende Löschvorgang abläuft, hängt vom magnetischen Fluß der Feldwicklung ab, ist also eine der Feldwicklung eigene Charakteristik. Der Zeitab-schnitt t₂ bis t_s, der die Löschdauer bestimmt, ist proportional der Erregung der Feldwicklung a₃, also proportional der vom Generator a₂ erzeugten EMK.

Zusammenfassend kann man sagen, daß die Schweißcharakteristik des Lichtbogens abhängt vom Wert Spannung Ü/Strom /, der vorher eingestellt wird am veränderlichen Widerstand h für eine gegebene Stellung des Abgriffs am Widerstand /, und daß das Löschgesetz des Lichtbogens abhängt: 1. von der EMK, die durch die Erregung der Feldwicklung α_Ά erzeugt wird, wobei diese Erregung am veränderlichen Widerstand j vorher eingestellt wurde, und

ίο 2. von der Abgriffstellung des Widerstandes h. Die Kombination dieser beiden Einstellmöglichkeiten erlaubt, mit großer Genauigkeit das ideale Gesetz für den Verlauf von Strom und Spannung für jede Schweißung zu erzielen, und diese Einstellmöglichkeiten ergeben in der Tat ein sehr weites Netz von Strom-Spannungs-Zeit-Kurven.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

P atentansprüche:

1. Einrichtung zum WIG-Punktschweißen mit einem Schweißstromimpuls, der aus einem während eines ersten Zeitabschnitts mit einem vorbestimmten Wert konstant verlaufenden und während eines daran anschließenden zweiten Zeitabschnitts auf den Wert Null abfallenden Gleichstrom besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Schweißstromimpulses ein Gleichstromgenerator dient, dessen Erregerstromkreis während des ersten Zeitabschnitts geschlossen ist, und daß der Widerstand des Schweißstromkreises so bemessen ist, daß nach dem öffnen des Erregerstromkreises am Ende des ersten Zeitabschnitts der Ström während des zweiten Zeitabschnitts in Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf des Abbaus der im Gleichstromgenerator gespeicherten Energie abfällt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des zweiten Zeitab-■ Schnitts mittels eines im Schweißstromkreis liegenden einstellbaren Widerstandes veränderbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des zweiten Zeitabschnitts durch Verändern des Betrags der im Gleichstromgenerator gespeicherten Energie mittels eines im Erregerstromkreis liegenden einstellbaren Widerstandes veränderbar ist.