DE1765731A1

DE1765731A1 - Process for electric arc welding and power supply device for arc welding

Info

Publication number: DE1765731A1
Application number: DE19681765731
Authority: DE
Inventors: Mccollister John Donald; Carroll John Ernest
Original assignee: Lincoln Electric Co
Current assignee: Lincoln Electric Co
Priority date: 1967-07-10
Filing date: 1968-07-09
Publication date: 1971-10-07
Also published as: FR1573550A; BE717890A; GB1217565A; ES355989A1; CH478620A; NL159316B; NL6809660A; NO129080B

Description

DIPI..-ING. OÜNTHKB 8CHMITZ-HEIiFF · DIPI,.-ING. HANS VOIiIiBACIIDIPI ..- ING. OÜNTHKB 8CHMITZ-HEIiFF · DIPI, .- ING. HANS VOIiIiBACII

β KÖLN, Gereon»hof38 (92) 21 30 32β COLOGNE, Gereon »Hof38 (92) 21 30 32

4. Juli 19684th July 1968

Am ti. ZeichenOn ti. sign

Anmelder in: Tue Lincoln ΕΙ'Ι- Applicant in: Tue Lincoln ΕΙ'Ι-

Oo.:iparL.v Akte Nr. Du0Ö7 Vo/WOo.:iparL.v File No. Du0Ö7 Vo / W

Verfahren zum elektrischen. Lichtbogenschweißen und Stromversorgungseinrichtung für cu-s Lichtbof;ensciiweifcen Method of electrical. Arc welding and power supply for cu-s Licht bof; ensciiweifcen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zuxa elektrischen Lichtbogen- · schweißen sowie eine Stromversorgungseinrichtung sur Ausübung aes Verfahrens.The invention relates to a method for electric arcing welding as well as a power supply device sur exercise aes Procedure.

Die Erfindung ist insbesondere bestimiüt für das positionsunelnäi^ige automatische und hslbautoiü^tiscne elektrische Li von Metallen unter Verwendung von Elektroden mit kleinem Durchmesser, obwohl sie nierauf nicht beschränkt ist. Unter ■ "automatischem Schweißen" ist der Vorschub einer Schweißelektrode von praktisch unbegrenzter Länge an dem elektrischen Kontakt efties Schweiizkopfes vorbei in Kichtun.3 auf das zu schweifende Werkstück zu /erstehen. Der Kontakt ist üLj-icnerw-diee iui Abstand vox* etwa 6,35 mm uis 44 mm von dem rt'ericstuck entfernt azigeordnet, wobei dieser Abstand aber auc.i grüuur sein kann. Der Abschnitt zwiscnen dem lloxit^ict und dem Ej.e*:trodenenue wird als "Elektrodanüberbtand"The invention is particularly intended for the non-positionally automatic and structural electrical charging of metals using small-diameter electrodes , although it is not limited thereto. "Automatic welding" means the advance of a welding electrode of practically unlimited length past the electrical contact of the welding head in Kichtun.3 towards the workpiece to be welded. The contact is arranged at a distance of about 6.35 mm and 44 mm from the rt'eric piece, the distance vox * , although this distance can also be greater. The section between the lloxit ^ ict and the Ej.e *: trodenenue is called "Elektrodanüberbtand"

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bezeichnet. Die Elektrode kann jeden geeigneten Durchmesser erhalten, obwohl bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Einrichtung vornehmlich solche Elektroden zur Anwen-designated. The electrode can be of any suitable diameter, although in the method according to the invention and the device according to the invention primarily such electrodes are used

2 dung kommen, deren stromführender Querschnitt zwischen 0,0032 cm2 dung come with a current-carrying cross-section between 0.0032 cm

2
und 0,032 cm liegt, wobei entweder eine mit einem Kern versehene Elektrode oder eine massive Elektrode Verwendung findet.2
and 0.032 cm using either a cored electrode or a solid electrode.

Unter der Bezeichnung "positionsunabhängiges Schweißen" ist hier jede Schweißposition zu verstehen, die von der normalen, horizontal nach unten gerichteten Schweißposition'abweicht, also z.B. die vertikale Schweißposition oder die Überkopf-Schweißposition. Das Schweißen bereitet in diesen Fällen Schwierigkeiten, da das Schweißbad hierbei sehr klein gehalten werden muß und nicht zu stark über die Schmelztemperatur des Werkstückmetalls erhitzt werden darf, weil sonst das geschmolzene Metall zu flüssig wird und aus dem Schweißbad herausläuft. Um das Metall von dem Elektrodenende dem Schmelz- bzw« Schweißbad zuzuführen, müssen bei diesen Schweißpositionen besondere Vorkehrungen getroffen werden, da in diesem Fall die Zuführung nicht unter Einwirkung der Schwerkraft erfolgen kann. *The term "position-independent welding" is to be understood here as any welding position that differs from the normal, horizontal position downwardly directed welding position 'deviates, e.g. the vertical welding position or the overhead welding position. The welding causes difficulties in these cases, since the weld pool must be kept very small and not too may be heated above the melting temperature of the workpiece metal, because otherwise the molten metal becomes too liquid and runs out of the weld pool. In order to feed the metal from the electrode end to the melt or weld pool, these Special precautions must be taken for welding positions, since in this case the feed is not under the action of gravity can be done. *

Wie erwähnt, ist die Erfindung sowohl bei massiven Elektroden als auch bei Kernelektroden anwendbar. Der Schutz der Schweiße durch den schmelzenden und verdampfenden Kern, eine Umhüllung oder ein körniges Schweißmittel, ein Schutzgas, wie CO₂, ein inertes Gas oder Mischungen von inerten und aktiven (lasen ist ohne Einfluß auf die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zuAs mentioned, the invention can be used with solid electrodes as well as with core electrodes. The protection of the welds by the melting and evaporating core, a coating or a granular welding agent, a protective gas such as CO ₂ , an inert gas or mixtures of inert and active (lasers has no effect on the effectiveness of the method according to the invention and the

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dessen Durchführung bestimmten Einrichtung ·its implementation specific facility

Beim lichtbogenschweißen kann die Übertragung ciea Elektrodeninetalls auf das Werkstück in unterschiedlicher Weise erfolgen. Bei der sogenannten *Sprühübertr&gung* wird der sich an dem Elektrodenende bildende Schiuelztropfen abgelöst, so daß er frei fliegend von dem. Elektrodenende auf das Werkstück gelangt. Hierbei ist es erforderlieh, mit einem -kontinuierlich hohen Strom zu arbeiten, dessen Stromwert ep eingestellt ist, daß sich die Schmelztropfen ebenso rasch, wie sie eich an der Elektrode bilden, von dieser lösen. Diese hone iiehtbogenstrom ist aber bein positionsunabhängigen <· Schweißen unerwünscht, .da'aufgrund -aas hohen Hitzegrades des Lichtbogens das Schweißbad-zu heiß und daher zu flüssig wird. Außerdem ist beim posit ions unabhängig, en Schweißen die übertragung des Ketails von aer Elektrode in aas Schweißbad schwierig zu-erreichen.In the case of arc welding, the transfer of the electrode metal to the workpiece can take place in different ways. During the so-called * spray transfer *, the drop of contact that forms at the end of the electrode is detached so that it is free-flying from the. Electrode ends on the workpiece. Here it is necessary to work with a continuously high current, the current value of which ep is set so that the melt droplets detach from the electrode as quickly as they are formed on the electrode. This high arc current is undesirable in position-independent welding, since the weld pool becomes too hot and therefore too fluid due to the high degree of heat of the arc. In addition, with position-independent welding, the transfer of the details from the electrode into the weld pool is difficult to achieve.

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Andererseits kann die Metallübertragung aber auch in der Weise erfolgen, daß der sich am Elektrodenende bildende Schmelztropfen in Kontakt mit dem Schweißbad gebracht wird, so daß er unter Einwirkung der Oberflächenspannung des schmelzflüsaigen Metalls abgelöst und in das Schweißbad hineingezogen wird. Dieser Vorgang wird als "Tropfenübertrsgunk^w bezeicnnet. Die Erfindung verwendet diese Tropf en üb ertragung zur Zuführung des EleictrodemnetallB in das ß-chßielzflUssige. Schv/eiübad.On the other hand, the metal transfer can also take place in such a way that the melt droplet forming at the end of the electrode is brought into contact with the weld pool, so that it is detached under the action of the surface tension of the molten metal and drawn into the weld pool. This process is referred to as "droplet transfer ^w . The invention uses this droplet transfer to supply the electrode metal B into the hot-dip fluid. Bath.

Bei der Tropfenübertra^uh^ βteilen sich jedoch gewisse Problame ein, dii ±u aem.ier.ijexi Aucenoiick, in deiB aer Tropfen rnit demIn the case of droplet transfer, however, certain problems, dii ± uaem.ier.ijexi Aucenoiick, are divided into the droplets with the

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SchweiJßbad in Berührung· gelangt, ein Kurzschluß Über der Stromquelle hervorgerufen wird, der solange aufrechterhalten bleibt, bis sich der Schmelztropfen von der Elektrode getrennt hat. hit Hilfe von Zeitdehneraufnahmen konnte, festgestellt werden, daß während dieses Augenblicks der Lichtbogen erlischt. Der Lichtbogen baut sich dann wieder auf, sobald sich der Schmelztropfen abgelöst hat. Dieser Vergsng wiederholt sich in icuraer seitlicher Folge.The weld pool comes into contact, a short circuit across the power source is caused, which is maintained until the melt droplet has separated from the electrode. hit With the help of time stretching recordings it could be determined that during this instant the arc goes out. The arc then builds up again as soon as the melt droplets detach Has. This amusement is repeated in icuraer lateral succession.

Mit Hilfe von Oszillogramm-Aufzeichnungen konnte für den Fall der.Verwendung einer Stromquelle mit konstanter Spannung festgestellt werden, daß die Momentanströme und -spannungen sehr stark von denjenigen Strom- bzw. Spannungswerten abweichen, die mit einem typischen d'Arsonval-Amperenieter oder einem üblichen Voltmeter gemessen werden. Diese'Oszillogramm-Aufzeichnungen zeigen, daß der Strom bei vorhandenem Lichtbogen exponentiell von 300 bis 400 Ampere auf pO bis 80 A&pere ^Jjfällt, wobei die Lichtbogenhitze an dem Werkstück das Schweißbad und an dem Slektrcdenende den Schmelztropfen bildet. Sobald der Schmelztropfen dae Schweißbad berührt, so bewirkt der sich einstellende Kurz- , Schluß einen momentanen Spannungsabfall über den Lichtbogen auf % angenähert Null, während der Strom ia Abhängigkeit von den Parametern des Schweibkreises exponentiell mf einen erheblich höneren Wert ansteigt.. Dieser Stro^anstieg erhitzt den Schmelntropfen und den Elektrodenüberstand sehr rasch so weit, dafc schließlich ein Teil dieses Schiielztroifens oder des Ele/trodenuberstonds nach Art einer Schmelze; icner um; abgelöst wird, wobei ei cn zugleich derWith the help of oscillogram recordings it was possible to determine in the event of the use of a current source with constant voltage become that the instantaneous currents and voltages deviate very strongly from those current or voltage values that with a typical d'Arsonval Amperenieter or a common one Voltmeter to be measured. These 'oscillogram records show that the current is exponential when there is an arc falls from 300 to 400 amperes to pO to 80 A & pere ^ Jj, the Arc heat on the workpiece, the weld pool and on the end of the arc forms the melt droplet. As soon as the melt drop when the weld pool is in contact, the resulting short, End a momentary voltage drop across the arc to% approximately zero, while the current generally depends on the parameters of the welding circle exponentially mf a considerably higher one The value rises. This rise in current heats the melt droplet and the electrode protrusion very quickly so far that finally a Part of this Schiielztroifens or the electrode surplus after Type of melt; icner around; is replaced, with ei cn at the same time the

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Lichtbogen wieder aufbaut. Der Mindeststromwert, bei welchem eich dieses Ablösen vollzieht,·ist selbstverständlich abhängig von der stromführenden Querschnittsfläche der Elektrode; er liegt bei einerArc builds up again. The minimum current value at which calibrate this detachment takes place, · is of course dependent on the current-carrying cross-sectional area of the electrode; it is with one

2 Elektrode mit einem Querschnitt von 0,0052 cm in der Größenordnung von etwa 300 Ampere -und ist bei einer Elektrode mit einem strom-2 electrode with a cross section of 0.0052 cm in the order of magnitude of about 300 amps -and is with an electrode with a current-

2
führenden Querschnitt von 0,032 cm entsprechend größer. Sobald sich das Slektrodenende ablöst, fällt der 3trom exponentiell auf einen tfert, der abhängig ist von'der Elektrodendraht-Vorschubgeschwinaigkeit und anderen Parametern des Sehweißkreises. Die vorgenannten Oszillogramm—Aufzeichnungen lassen ferner erkennen, daß sich beim Wiedereinstellen des Lichtbo-enspalts aufgrund des raschen Stromabfalls eine Induktionsspannung an der Stromquelle einstellt, welche die Leerlaufspannung der Stromquelle überlagert. Diese über uem neuen Li.cirtbogenspalt auftretende, durch die Stromänuerung hervorgerufene Induktionsspannung fällt zusammen mit dem 2
leading cross-section of 0.032 cm correspondingly larger. As soon as the end of the electrode becomes detached, the current falls exponentially to a point that is dependent on the electrode wire feed rate and other parameters of the welding circle. The above-mentioned oscillogram recordings also show that when the arc gap is re-established, due to the rapid drop in current, an induction voltage is set at the current source, which is superimposed on the open circuit voltage of the current source. This induction voltage, which occurs over the new arc gap and which is caused by the change in current, coincides with the

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Strom über dem Lichtbo>enf;palt exponentiell auf liull ab.Current across the arc of light; splits exponentially to liull.

Der Anstie^swert-"bzw. .die Anstiegs/jeschwindi.^keit des Kurzschlußstroms, der maximale Strom, der sich einstellt, bevor sich der Lichtbogen wieder aufbaut und das Maß des Stromabfalls beim Ein- * stellen den neuen Lichtbo^enspalts sind sämtlich von erheblicher Bedeutung für die Erzielung einer zufriedenstellenden Schweißun.··.? unter den 'unterschiedlichen i3edin(iuntren, insbesondere bein positionsigeri. ^chweifeen.The rise value or the rate of rise of the short-circuit current, the maximum current that occurs before the The arc builds up again and the extent of the current drop during input * Make the new arc gap are all of considerable Significance for achieving a satisfactory weld. ··.? among the 'different i3edin (iuntren, especially bein positionaligeri. ^ digress.

let beim KurzBcnließcn aes ochweißuadeß durch den Schmelztropfen das Kaß bzw. axe ^erjcnwtndi^iceit des iJtromanstiegs verhältnismäßisLet the melt droplet cause sweat when briefly wetting the cash or ax ^ erjcnwtndi ^ iceit of the rise in growth proportionally

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gering, so wird während derjenigen Zeit, in der der Strom auf den für den Sehmelzsicherunge-Bruch erforderlichen Wert ansteigt, der Blektrodenüberetand so weit erhitzt« daß der Abriß nicht an den Schmelrtropfen, sondern gegebenenfalls an dem Blektrodenüberstand erfolgt. In diesem Fall ist das neugebildete Elektrödenende weiter von dem Schweißbad entfernt als dies der gall sein würde, wenn sich der Abriß an dem Schmelztropfen vollziehen wia?de. Dies bedeutet, daß bis zum Eintreten des nächstfolgenden Eurzschließens eine längere Zeitspanne verstreicht. Während dieser längeren Zeitspanne bildet sich an dem Ende der sich vorschiebenden Elektrode ein Sohmel'z tropfen, der erheblich größer ist als der Schmelz tropf en, der sich in dem Fall bilden vürde, wenn der Abriß in größerer Bähe ' des Schweißbades erfolgen würde. Außerdem wird die Löschzelt erhöht, was mit einer Erhöhung der Wärmezufuhr zu dem Schweißbad verbunden ist.low, during the time in which the current rises to the value required for breaking the safety fuse, the lead electrode overhang is heated to such an extent that the break does not take place on the melt droplets but, if necessary, on the lead electrode projection. In this case, the newly formed electrode end is further away from the weld pool than the gall would be if the tear were to occur on the melt drop. This means that a longer period of time elapses before the next door closes. During this extended period of time forms a Sohmel'z drop at the end of the advancing electrode, which is considerably greater than the melting drip s, vürde the form in the case when the tearing would take place in greater Bähe 'of the weld pool. In addition, the extinguishing tent is raised, which is associated with an increase in the heat input to the weld pool.

In diesen Zusammenhang sei bemerkt, daß das auf den niedrigen Stromanetiegewert zurückzuführende Problem lediglieh bei Elektroden mit kleinen Durchmessern besteht, die beim halbautomatischen Schweißen Verwendung finden. Bei Verwendung von etabförmigen Schweißelektroden mit erheblich größerem Blektrodendurchmesser kann die Elektrode oelbstverständlich einen wesentlich höheren Kurzschlußstrom führen, ohne daß sich in dem Elektrodendraht ein Schmelzsicherungs-Bruch einstellt.In this context it should be noted that this applies to the low Problem attributable only to electrodes with small diameters that are used in semi-automatic welding. When using tab-shaped Welding electrodes with a considerably larger lead electrode diameter, the electrode can of course have a significantly larger one Lead short-circuit current without setting a fuse break in the electrode wire.

Ist-der maximale Strom zu hoch, so stellt sich der Schmelasicherungs-Bruch explosionsartig ein, wobei nicht selten schmelz-If the maximum current is too high, the melt fuse break occurs in an explosive manner, whereby it is not uncommon for melting

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flüssiges Metall aus dem Schweißbad herausgeschleudert wird. In jedem Fall führt dieser Vorgang zu einem Verspritzen des wert- vollen Schweißmetalle sowie zu einer unansehnlichen und nur schwierig zu säubernden Schweißverbindung. Der hone maximale Stromwert bedingt überdies einen nöheren durchschnittlichen Stromwert während der Lichtbogenbrennperiode. Der mittlere Lichttogen-, stroJi ist dabei abhängig von dem maximalen Stromwert, der vor der Schixielzunterbrechung erreicht wird, sowie von dem i-Iaß des Stromabfalls nach erneuteia Aufbau der Lichtbogenstrecke und der Zeitdauer ois zum Eintritt der näcnsten Kurzschließung des Lichtbogen-Kreises. Ist der maximale Stromwert hoch und das Laß des Stromabialls klein, so ißt der Mittelwert des Lichtbogenstroms hoch. Ein hoher Kittelwert des Lichtbogenstroms führt zu einer unerwünscht staricen Erhitzung des Schweißbades, welches hierbei so staric aufgeschmolzen wird,,daß beia positionsunaj-hängi^eii Schweißen das Metall aus dem Schweijipaa nerausflieist. Sine zufriedenstellende -Verschweißuiig läßt sich in· dies ein Fall nicht erzielen. Das Haß des 3tromanatiegs und des Stromabfalla wird vornehxiilich durch die Induktivität der Strcmquelle, und zwar deren Eigenindu&tivitat und/odieii^: deren zueätzliche Induktivität bestimmt. 1st die Induktivität ·vor3aältixJ.S0jjäMg -hocn, so ist■ d?a T$zL· des Stroiaanstiegs und -81falls vergleiCiiBweise geriixg, v/änrend der mittlere. Strom waiirend der Liciitb-Jtenperioae verhaitnisuiäisig hoch ist« Wenn anderer* seits die lnauictivxtat Klein ist, so ist das n'at bzw. die Geschwindi^keit des StroiuansOiess und - abfalle entsprechend größer, während aer mittlere Stroi^Äert wahrend der Lichtbogenperiode erhebliehliquid metal is thrown out of the weld pool. In any case, this process leads to splashing of the valuable weld metal and an unsightly welded joint that is difficult to clean. The higher maximum current value also requires a higher average current value during the arc burning period. The mean Lichttogen-, Stroji is dependent on the maximum current value is reached before the Schixielzunterbrechung, as well as the i-IASs of the current decay to again EIA structure of the arc gap and the duration ois for entry of the näcnsten short-circuiting of the arc circuit. If the maximum current value is high and the letting of the current ball is small, the mean value of the arc current is high. A high mean value of the arc current leads to an undesirably strong heating of the weld pool, which is melted so strongly in the process, that in the case of positional welding, the metal flows out of the weld pool. A satisfactory weldment cannot be achieved in this one case. The hatred of 3tromanatiegs and Stromabfalla is vornehxiilich tivitat by the inductance of Strcmquelle, namely the & Eigenindu and / ^odieii: determines their zueätzliche inductance. 1st inductance · vor3aältixJ.S0jjäMg -hocn, then ■ d? A T $ z L · the Stroiaanstiegs and -81falls vergleiCiiBweise geriixg, v / änrend the middle. Current during the licensing period is relatively high. If, on the other hand, the inauictivxtat is small, the speed or the speed of the flow and fall is correspondingly greater, while the average stroke during the arc period is considerable

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niedriger ist.is lower.

Diese Zusammenhänge lassen sich den Oezillogramm-Aufzeichnungen der Pig. 1 und 2 der Zeichnung entnehmen, in denen die Spannungsund Stromwerte gegenüber der Zeit aufgetragen sind. Diese Werte gelten für eine 0,89 mm-Blektrode, die mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung auf das Werkstück vorgeschoben und von einer Stromquelle mit konstanter Spannung versorgt wird, deren Leerlaufspannung 18 Volt beträgt. Das Maß dee Kurzschlußstrom-Anstiegs beträgt bei Pig. 1 etwa 70.000 Ampere je Sekunde und bei Fig. 2 etwa 100.000 Ampere je Sekunde. ·These connections can be found in the oezillogram records the pig. 1 and 2 of the drawing, in which the voltage and current values are plotted against time. These values apply to a 0.89 mm lead electrode operating at constant speed advanced towards the workpiece and from a power source is supplied with constant voltage, its open circuit voltage 18 volts. The measure of the short-circuit current rise is at Pig. 1 about 70,000 amps per second and in Fig. 2 about 100,000 amps per second. ·

In Fig. 1 ist mit a die Spannungekurve und mit b die Stromkurve bezeichnet. Die Kurven a und b lassen erkennen, daß die Lichtbogenbrennsparuiung unmittelbar vor der Kurzschließung etwa 24 Volt und der Lichtbogenstrom etwa 100 Ampere beträgt. Im Augenblick der Kurzschließung fällt die Spannung angenähert auf Null ab, während der Lichtbogenstron; in etwa 0,01 Sekunden exponentiell auf 300 Ampere ansteigt. Während dieser Zeit steigt die Spannung aufgrund dea eich bei der Erhitzung des Blektrodenüberetande einstellenden höheren Widerstände um etwa 4 bis 6 Volt an. Wenn der Schmelzbruch erfolgt, so steigt aie Lichtbogenbrennspannung augenblicklich auf etwa 2ö Volt an, was der statischen Spannung des Generators bei dem Lichtbogeuetrom sowie zusätzlich dem dpannung·- wert „aer Selbatinduktivität entspricht. Anschließend fällt der Spannungewert innerhalb der folgenden 0,025 8tkunden exponent!·!!In Fig. 1, the voltage curve is designated with a and the current curve with b. Curves a and b show that the arc burning saving immediately before the short circuit is about 24 volts and the arc current is about 100 amperes. At the moment of short-circuiting, the voltage drops approximately to zero, while the arc current; increases exponentially to 300 amps in about 0.01 seconds. During this time, the voltage rises by about 4 to 6 volts due to the higher resistances that are set when the lead electrodes are heated. When the melt fracture occurs, the arc voltage rises instantly to about 20 volts, which corresponds to the static voltage of the generator in the arc gyrometer as well as the voltage value of the self-inductance. The voltage value then falls exponentially within the following 0.0258 seconds! · !!

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auf angenähert 24 Volt ab, während sich der Strom exponentiell yon etwa 300 Ampere auf100 Awpere veraindert.to approximately 24 volts, while the current increases exponentially changed from about 300 amperes to 100 amperes.

Sie in Fig. 2 dargestellten Spannungs- und Stromkurven c und d aeigen, daß unmittelbar vor der Kurzschließung die Spannung und der Lichtbogens trota etwa denselben Wert haben wie bei flg. 1. Im Augenblick der Kurzschließung fällt die Spannung wieder angenähert auf Null ab, während der Strom exponentiell auf 450 Ampere ansteigt. Beim Durchschlag bzw. Schmelzbruch ergibt sich ein Anstieg der Spannung auf 28 Volt sowie innerhalb von 0,01 Sekunden ein Strom-They shown in Fig. 2 voltage and current curves c and d Aeigen that immediately before the short circuit, the voltage and the arc trota have approximately the same value as with flg. 1. Im At the moment of short-circuiting, the voltage falls again approximately drops to zero as the current increases exponentially to 450 amps. In the event of a breakdown or melt fracture, there is an increase in Voltage to 28 volts and within 0.01 seconds a current

abfall von 450 Ampere auf. 30 Ampere, worauf sich anschließend der „. Zyklus wiederholt.drop of 450 amps. 30 amps, whereupon the “. Cycle repeated.

Aus der Darstellung dieser beiden Oszillogramm-Aufzeichnungen, ergeben sich einige grundsätzliche Zusammenhänge: Da sich in beiden Fällen die Elektroden mit α ere el ben Vorscimbgeschwindigkeit bewegen, ergibt sich aus der Zeitspanne, die erforderlich ist, um das sich neugebildete Elektrodenende in Kontakt mit dem Schwlfcbad zu bringen, eine Anzeige bezüglich der Stelle dee Duron· chlage bzw. des Schmelzbruchs. In fig« 1 läßt die verhältnismäßig laaft· Lichtbogenbrennzeit erkennen, daß sieh der Schmelzbruch in dt« Slektrodeniiberatand und nicht in dem Schoolztropfen einstellt·. ,-Der verhältnismäßig hohe Lichtbogenstrom und die lange Lichtbogen*· periode werfen hinsichtlich der Steuerung des Schweißvorgange τβϊ>* schied ene .Probleme auf. Da während der Lichtbogenperiode dem .· ■ Scbweii-bad die ilitze zugefUhrt wird, erfolgt aufgrund des hohenFrom the representation of these two oscillogram recordings, there are some basic connections: There are in both If the electrodes move with a higher el ben pre-scimbing speed, results from the period of time that is required to the newly formed electrode end in contact with the bath to bring an indication of the location of the Duron · beat or the melt fracture. In fig «1 the relatively laaft · Recognize the arc burning time that see the melt fracture in dt « Slektrodeniiberatand and not set in the school drop ·. ,-Of the Relatively high arc current and the long arc * period cast with regard to the control of the welding process τβϊ> * different problems. Since during the arc period the. ■ The stranded wire is fed in in a split-up bath because of the high

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durchschnittlichen Stroinwerte aowie der lanzen Zeitspanne eine übermäßig starke Erhitzung des Schweißbades, eo daß dieses zu fHiesig wird. Außerdem bewirkt der hohe Lichteo^enstrom eine sehr etarke Widerstands-Erhitzung des Überstände der dünnen Elektrode mit der Folge, daß sich aai Elektrodenende ein erheblich größerer Schmelztropfen bildet, wodurch sich Schwierigkeiten bei der nächstfolgenden KursEchliefiuT-g ergeben. Bei einem großen Schmelztropfen ist die Berührungsfläche mit dem Slektrodenende entsprechend größer, was zur Folge nat, daß sich die aufgrund aes Kurzschiuiastropes srgebende Erhitzung in stärkerem Maße in dem Eleirfcrodenüberstend als in dem Schaelztröpfchen einstellt. Datf Schwei&bsd hat überdies einen Kühleffekt auf das Schmelztröpfchen, der bei größeren Schmelztropf en entsprechend stärker ist.average flow values as well as the lance time span excessive heating of the weld pool so that it becomes too local. In addition, the high light o ^ en flux causes a very Strong resistance heating of the protruding parts of the thin electrode with the result that the end of the electrode is considerably larger Melt droplets forms, which results in difficulties in the next course EchliefiuT-g. With a big melt drop the contact area with the slectrode end is correspondingly larger, As a result, of course, because of a short schiuiastropes srgebende Heating to a greater extent in the electrode overhang than adjusts in the Schaelz droplets. Datf Schwei & bsd also has a cooling effect on the melt droplet, which occurs with larger melt droplets en is correspondingly stronger.

In dem Diagrams gemäß Pig. 2 steigt der Kurzscnluüstroui auf einen Wert, der erheblich höher ist als der iür aen Scheel zbruch. erforderliche 30C Atnpere-Stromwert. Dies ist darauf zurüekzuiünrer*, daß der Schmelzbruch «ine begrenzte Zeitdauer in Anspruch nimmt, innerhalb der der Strom sich aufgrund der hohen Anstiegsgesohwindigkeit beträchtlich über den erforderlichen Strorawert hinaus erhöht. Auj^rdem läßt Fig. 2 erkennen, daß der mittlere Stromvert während der Lichtbogenperiode noch hoher liegt als εη sich erforderlich ist, um den Lichtbogen aufrechtzuerhalten, da der Strom von einem 9tro»- wert exponentiell abfällt, der seinerseits höher liegt als der fUr den Sehuielzbruch erforderliche Strom. Dieser höhere mittler« Liahtbogenstrom wirft bezüglich des Flüssigkeitsgrades des dchweiJsbade·In the diagrams according to Pig. 2 the Kurzscnluüstroui rises to one Value which is considerably higher than that for aen Scheel break. required 30C atnpere current value. This is due to the fact that the melt fracture takes a limited period of time, within of the current due to the high rate of rise increased considerably beyond the required current value. Also shows Fig. 2 that the mean Stromvert during the Arc period is even higher than εη is required, in order to maintain the arc, since the current from a 9tro »- value falls exponentially, which in turn is higher than that for the current required for the Sehuielzbruch. This higher mean «arc stream throws with regard to the degree of fluidity of the white bath

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Probleme auf. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die Leerlaufßpannung der Stromquelle so weit zu vermindern, daß der lichtbogen vor dem Eintritt der folgenden Kurzschließung gelöscht wird, was einer kürzeren Liohtbogenbrennperiode entspricht. Hierdurch wird zwar die Einstellung des Schweißbades verbessert; das Auftreten der Schweiß-Spritzer bildet jedoch weiterhin ein Problem. Es ist ersichtlich, daß für jeden Schweißvorgang ein gewisses Gleichgewicht hinsichtlich der Spritzerbildung und der dem Scbweißbad zugeftihrten Wärme dadurch erzielt werden kann, daß eine Stromquelle verwendet wird, deren Stroinanstiegswert den jeweiligen Bedingungen des Schweißbetriebs entspricht. Dies kann mit hilfe einer einzigen Stromquelle durch entsprechende Einstellung ihrer Eigeninduktivität oder dadurch erreicht werden, daß eine Stromquelle mit hohem ßtromanstiegswert zusammen mit einer in deren Ausgangskreis angeordneten Induktivität vorgesehen wird.Problems. There is of course the possibility of the To reduce open circuit voltage of the power source so far that the arc extinguished before the occurrence of the following short-circuit which corresponds to a shorter arc burning period. This improves the setting of the weld pool; the However, occurrence of the weld splatter continues to be a problem. It can be seen that for each welding process a certain Equilibrium in terms of spatter and that of the weld pool supplied heat can be achieved in that a power source is used, the rate of rise of which corresponds to the respective Conditions of the welding company. This can be done with the help a single power source by setting their Self-inductance or can be achieved by having a current source with a high current rise value together with one in their Output circuit arranged inductance is provided.

In der Vergangenheit sind zahlreiche Vorschläge gemacht worden, um die vorgenannten Schwierigkeiten zu beheben und ein möglichst epritzfreies Schweißen bei geeigneter Einstellung der Schweißbadtemperatur cu ersielen. In der U3A-Patentschrift 2 866 696 let _% •ine Binrichtung beschrieben, bei der eine Stromquelle mit kern-β tantem Speuruiungawert verwendet wird, deren Leerlauf spannung geringer ie t ale der für den Lichtbogen erforderliche Betrag. Die XitfuttiYität de» £r«i··« wird nach Maßgabe dee Schweißetroaee bo tiaeeetellt, da£ die induzierte Spannung den Lichtbogen ,Äufreohterhült. Die Aneahl der KurzBchließungen je Sekunde liegt In the past, numerous proposals have been made in order to remedy the aforementioned difficulties and to achieve welding that is as splash-free as possible with a suitable setting of the welding bath temperature. In U3A patent specification 2 866 696 let _% • ine a device is described in which a current source with a core β tantem Speuruiungawert is used, the open circuit voltage is less than the amount required for the arc. The flexibility of the "£ r" i ·· "is set in accordance with the welding troaee bo tiaeeet, since the induced voltage keeps the arc away. The number of short closings per second is

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hier über dem Wert 50, gewöhnlich über 100. Diese Methode erlaubt es, die Induktivität und den Licht bogena tr om. in Beziehung zueinander zu setzen, was bei der Feldeinstellung manchmal Schwierigkeiten für die Bedienungsperson bereitet. Da außerdem der Spitzen-Kurzschlußstroin sehr hoch liegt, ergibt sich zwangsläufig ein hoher mittlerer Stromwert.here above the value 50, usually above 100. This method allows es, the inductance and the light arc tr om. in relation to each other to put what sometimes difficulties when setting the field prepared for the operator. Since, in addition, the peak short-circuit current is very high, the result is inevitably a high one mean current value.

Um diesen mittleren Stromwert herabzusetzen, iüarm die Induktivität mk oder die Le erlauf a ρ arm. un£ weiter vermindert werden, was zar FoI^e hat, daß der Lichtbogen zwischen den Kurzscnliebungen erlischt. Dies führt zu einer ungleich^feigen und klumpigen Scuweibraupe sowie zu Kalt Schweißstellen, an denen die Schweii;raupe ^icht vollständig mit dem Werkstück verschmolzen ist.In order to reduce this mean current value, the inductance mk or the no-load operation a ρ are low. and are further reduced, which has the effect that the arc is extinguished between the brief connections. This leads to an uneven, figured and lumpy caterpillar as well as cold welds at which the weld caterpillar is not completely fused with the workpiece.

Tn der USA-Fatentschrift 3 071 63C ist eine Einrichtung beschrieben, bei der eine Grleichstrom-naltestromquslle /er^enduru; linaet, aie den Lichtbogen bei verhältnismäßig geringem Lichtbor exist rom aufrechterhält, der jedoch ausreicht, um am Ende der sich vorscniebenden Elektrode einen Schmelztropfen zu bilden. Parallel hierzu ist eine Hilfβstromquelle geschaltet, die Stromimpuls© von einem sol^ chen Stroiswert liefert, daß dib von dem Halte-Lichtbogen gebildeten Schcaelztröpfchen durcih SprUhübertragung abgelöst und dem Schweißbad zugeführt werden. Diese Impulse werden in solch kleinen Zeitintervallen abgegeben, daß die sich an dem Klektrodeneride bilden— den Solimelztröpichen niemals in Berührung mit dem Schweißbad ge- . langen und dabei die haltestromquelle kurzschließen können. Die Impulse bewirken überdies eine Überhitzung dee Schweiübadec» Kach- In the USA patent specification 3 071 63C, a device is described in which a Grleichstrom-naltestromquslle / er ^ enduru; linaet, aie maintains the arc with a relatively small amount of light, which is sufficient, however, to form a melt drop at the end of the advancing electrode. In parallel with this, an auxiliary power source is connected, which supplies a current pulse of such a current value that the iron droplets formed by the holding arc are detached by spray transfer and fed to the weld pool. These impulses are emitted at such small time intervals that the solimelt droplets that form on the Klektrodeneride never come into contact with the weld pool. long and short-circuit the holding power source. The impulses also cause overheating of the Schweiübadec »Kach-

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teilig iet schließlich auch, aaß die Ketallübertragung auf dae Schweißbad- beim poeitionsunabhängigen Schweißen schwierig zu erreichen ist. Finally, it is also partly due to the ketallic transfer to dae Weld pool is difficult to achieve with position-independent welding.

■Eine. ähnliche Einrichtung ist in der USA-Patentschrift 3 249 offenbart, wobei hier jedoch in Reihe tiit der Schweißelektrode eine Impedanz angeordnet ist, die periodisch kurzgeschlossen wird, uua eine periodische "Sprühübertragung des ücüweißmetails aui des Schweißbad bei Vermeidung eines aas Scüweißbad überhitzeudeii hohen mittleren Strotnwertes zu erzielen. '■ One. A similar device is shown in U.S. Patent 3,249 disclosed, but here in series with the welding electrode an impedance is arranged that is periodically short-circuited, uua a periodic "spray transfer of the white detail to the outside Weld pool with avoidance of a sweat pool overheating too high to achieve medium Strotnwert. '

* « ■ Bei diesen vorbeksnnten Einrichtungen wird mit einer festen Frequenz der, StarKstrOiLiiSpulse, üblicherweise mit der Retzfre^uenz oder einem Mehrfachen der"Wetzfrequenz, gearbeitet. Dies wird dadurcn erreicht, daß für die Hilfsstromquelle ein Wechselstromtransformator mit Einweg-Gleichriciituxig oaer mit Zweiweg-G-ieichrichtung benutzt wird, onne daß an aer Ausgangsseite der G-Ieich-■ riehter .eine Filterung vorgenommen wird.* «■ With these vorbeksnnten facilities with a fixed Frequency of the strong current pulses, usually with the Retzfre ^ uenz or a multiple of the "wetting frequency". This is done achieved that an AC transformer for the auxiliary power source with one-way alignment or with two-way alignment is used, onne that on the output side of the G-Ieich- ■ filtering is carried out.

Dis Parameter, welche für das Schweißen mit kontinuierlichem Lichtbogen optimale Bedingungen gewährleisten, weichen entachei- * dend von den vorstehend genannten optimalen Parametern ab, die beim Schweißen mit Metalliibertragung durch Eurzechließung anzustreben β Ind. Im letztgenannten Pail sind die Parameter fur die Stromversorgungseinrichtung eine niedrige Induktivität, konetantf '·, Auagangßepannung in der örUßenordnung von 15 bie 50 Volt und* ktostliche oder natürliche Mittel zur Begrenzung dee Kurzschuß-Dis parameters relevant to welding with continuous Ensure optimal arc conditions, soft entachei- * dend from the above-mentioned optimal parameters that when welding with metal transfer by closing the euro β Ind. In the latter Pail are the parameters for the Power supply device has a low inductance, constant f ', Output voltage in the order of 15 to 50 volts and * Delicious or natural means of limiting short-shot

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stroma während der Kurzschiufcubertragung. Die Betriebswerte lür Kernelektroden, bei welchen die Metallübertragung bei kontinuierlichem Lichtbogen durch den freien Plug des Metalls erfolgt, sind ähnlich, wobei jedoch der Kurzschlufsstroia und die Induktivität in- diesem Fall weniger kritisch sind und zweckniäki^erweise auf höhere Werte einzustellen sind. "Beiia verdeckten Lichtbogenbchv/eiße^ sowie beim Lichtbogenscnv/eilsen mit aaftelektroden bestehen ir.soiern völlig andere Bedingungen, als hier Leerlaufspannungen in der Größe von 60 bis 100 Volt benotigt werden und auöwrdezu eiae vergleichsweise hohe Induktivität zweckmäßig ist; die Volt-Acuperecharakteristik ist hier fallend.stroma during short ski transfer. The operating values lür Core electrodes, in which the metal transfer at continuous Arcs occurring through the free plug of the metal are similar, but with the short circuit current and the inductance in this case are less critical and useful higher values are to be set. "Beiia concealed arc lamp / eiße ^ as well as in the case of arc scnv / rs with aaft electrodes, there are ir completely different conditions than open circuit voltages in the Size of 60 to 100 volts are needed and would be comparatively easy high inductance is appropriate; the volt-acupere characteristic is falling here.

Eine einfache Annäherung aller dieser Betrietswerte läiit sich bei einer einzigen Maschine nicht durchführen.A simple approximation of all these operational values can be made a single machine.

Die Erfindung betrifft eine Stromzuführung für das elektrische Lichtbogenschweißen, die sich den verschiedenen Betriebserfordernissen der einzelnen Schweißverfahren in bestmöglicher Weise an passen läßt. Der Erfindung l'iegt dabei -vornehmlich die Aufgabe The invention relates to a power supply for electric arc welding, which can be adapted to the various operating requirements of the individual welding processes in the best possible way. The invention is primarily concerned with the task

, die vorgenannten Nachteile der bekannten Einrichtungen ... - --■■" % , the aforementioned disadvantages of the known facilities ... - - ■■ "%

zu beheben und eine StromveMorgungeeinrichtung von verhältnismäßig einfacher und kostensparend ar Aueführung zu schaffen, <nit der Schweißnähte mit hoher Qualität in jeder Bchweißposition mit geringetmbglicher Metallverspritzung auch an dünnen Hetallbleohen hergestellt werden können, ferner bezweckt die Erfindung ein Sahweißverfahren und eine Stromzuführung, cei dem bzw. bei derto fix and to create a power supply system of a relatively simple and cost-saving design, <nit of high quality welds in every welding position Little possible metal spray, even on thin metal sheets can be produced, further the invention aims a Sahweißverfahren and a power supply, cei the or with

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gegenüber den bekannten Verfahren und Einrichtungen ohne Beeinträchtigung der Griite der Schweißnaht mit geringeren mittleren Schweißstromwerten und mit geringerer Sebweißbadteaiperatur gearbeitet werden kann. ·compared to the known methods and facilities without impairment the grit of the weld seam worked with lower mean welding current values and with lower sebum bath ambient temperature can be. ·

Gemäß dem Grundprinzip der Srfindung weist die Stromversorgungseinricntung.eine Stromquelle mit verhältnismäßig geringem Eurzschlufcetröm-Aristiegs-Aart sowie eine Vorrichtung auf, mit der dieser Kurzschlusstrom-JListie£:3wert wesentlich erhöirb wird, wenn die Stromquelle an der Ausgan^sseite jvurzgeschlossen wird und bei der der KuriSchlußetrom-AiiStiegswert bei sich einstellendem Schmelzbruch wieder vermindert wird.According to the basic principle of the invention, the power supply device has Power source with a relatively low Eurzschlufcetröm-Aristiegs-Aart and a device with which this Short-circuit current list £: 3 value is significantly increased if the Power source is short-circuited at the output side and at the the short-circuit current-Aii increase value in the event of a melt fracture is decreased again.

Eine auf diesem Grund prinzip beruhende Stroaiversorgungs einrichtung für das automatische Lichtbogenschweiitenmit Scluaelztropfenübertragung weißt erfindungsgemaß in Parallelschaltung eine fiaupt- und Hilfe- bzw. Zusatzstromquelle auf, wobei die Hauptstromquelle einen angenähert konstanten Strom liefert, der bei Kontakt dee Schmelztropfenfl an dem Schweißbad nur langsam oder überhaupt nicht ansteigt und der jeweils nach erneuter Lichtbogenbildung. nur langsam oder überhaupt nicht abfällt. Während der Lichtbogenbildung liefert die Hilfsstromquelle iceinen oder nur einen geringen Strom. Sobald jedoch das Schaielztröpfcnen das Schweit-bad berünrt, steigt der Strom äußerst rasch an, so uaü der 8chmelzbruch bzw. der.Durchschlag hervorgerufen wird. Wenn dies eintritt, so fällt der Strom sofort auf JSfull sb. Die Hilfsquelle liefert somit prak-A water supply facility based on this principle for automatic arc welding with Scluaelz droplet transfer knows according to the invention in parallel connection a main and auxiliary power source, the main power source supplies an approximately constant current, which on contact dee Melt droplets on the weld pool only slowly or at all does not rise and that each time after new arcing. falls slowly or not at all. During arcing the auxiliary power source ic supplies no or only a small current. However, as soon as the trickle of splashes of water fills the sweat bath, the current rises extremely rapidly, including the melt fracture or the breakdown is caused. When this happens, it falls the current immediately on JSfull sb. The resource thus provides practically

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tiecb. kurzzeitige Stromimpulse, die einreichend grot sinci, um den .3chm«lzbruch zu bewirken, jedoch nicht länger zur Einwirkung koia-, ala dies für den Schmelzbruch erforderlich ist*tiecb. short-term current impulses which are sufficiently large to cause the melt fracture, but no longer for the action of koia, as this is necessary for the melt fracture *

Die erfindungsgemäße Stromversorgungseinrichtung kennzeichnet sich dabei insbesondere dadurch, daß die erste Stromquelle bzw. die Hauptstromquelle einen Kurzechlußstroni-Anstiegswert von unter 60.000 Ampere je Sekunde und die zweite Stromquelle bzw. die Hilfsstromquelle einen Kurzechlußstrom-Anstiegswert über 60.CCO Ampere je Sekunde aufweist, daß die Ausgangsspannung der ersten Stromquelle so groß ist, daß zwiscnen Elektrode und 7/erkBtück ein Lichtbogen aufrechterhalten wird, unter dessen Wirkung das Werkstück und die Elektrode unter Bildung eines Schaielztropfens am Elektrodenende aufgeschmolzen werden, während die zweitgenannte Stromquelle eine solche Ausgangsspannung hat, daß sie bei einem zwischen Elektrode und Werkstück bestehenden Lichtbogen fcftinen oder nur einen minimalen Strom liefert, jedoch bei Kontakt dee am Elektrodenende befindlichen Schaielztrb'pfchens mit dem.Schweifcbad eines, Strom impuls auf die !Elektrode aueübt.The power supply device according to the invention is characterized in particular by the fact that the first current source or the main current source has a short-circuit current increase value of less than 60,000 amps per second and the second current source or the auxiliary current source has a short-circuit current increase value above 60.CCO amperes per second, that the The output voltage of the first power source is so great that an arc is maintained between the electrode and 7 / plate, under the action of which the workpiece and the electrode are melted to form a drop of foam at the end of the electrode, while the second-mentioned power source has an output voltage such that it is at one fcftinen between electrode and workpiece existing arc or provides only a minimal power, but in contact current dee at the electrode end located Schaielztrb'pfchens dem.Schweifcbad with a pulse-to! electrode aueübt.

Erfindungegemäß Weist somit die Hilfsstromquelle einen Kurzschlußstrom auf, der bezoger: auf den Elektrodendurchmeeser und den von der Hauptstromquelle gelieferten ütrom so eingestellt ist, daß der maximale Kurzschlußstrom auf einen Stromvert begrenzt wird, der erforderlich ist, um bei ein&iü !'.i^deetmab an metall/er— zumindest "deivächaelzbruck zu erzielen. Dies kann dadurch According to the invention, the auxiliary current source thus has a short-circuit current which, based on the electrode diameter and the current supplied by the main current source, is set in such a way that the maximum short-circuit current is limited to a current that is required to start at a & iü! '. I ^ deetmab metall / er - at least "deivächaelzbruck. This can be achieved by

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erreioht werden, daß die HiIfBstromquelle hinsichtlich der'Stromabgabe selbatbegretizend ausgelegt wird, oder daduroh, daß eine in Reihe mit ihr geschaltet wird«be achieved that the auxiliary power source with regard to the power output is interpreted in a self-limiting manner, or that a is connected in series with her "

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist die Stromzuführung für das automatische elektrische Lichtbogenschweißen eine Hauptstromquelle mit einer angenähert konstanten Ausgangsspannung und mit einer Kurzschlußstroia-Anstiegegeechwindigkeit unterhalb 60.000 Amper· je Sekunde auf, die, wie erwähnt, parallel mit der Hilfsstromquelle geschaltet ist, deren Kurzschlußstrom-Anetiega-In a preferred embodiment of the invention, the power supply a main power source with an approximately constant output voltage for automatic electric arc welding and with a short circuit current rise rate below 60,000 amperes per second, which, as mentioned, in parallel with the Auxiliary power source is switched, whose short-circuit current anetiega-

»■■ -■■■■■ geschwindigkeit höher liegt als 60.000 Ampere je Sekunde und deren Leerlaufspannung einschließlich ihrer maximalen induktiven Spannung zumindest kleiner, vorzugsweise um einige Volt kleiner ist als die Leerlaufspannung der Hauptstromquelle einschließlich ihrer maximalen induktiven Spannung.»■■ - ■■■■■ speed is higher than 60,000 amperes per second and their open circuit voltage including their maximum inductive voltage is at least less, preferably a few volts less than the open circuit voltage of the main power source including its maximum inductive voltage.

Obgleich die Möglichkeit besteht, mit beiden Stromquellen zu echweißen, deren Kurzschlußetrom-·Anstiegswert in der Nähe von 60.000 Ampere je Sekunde lieft, sind die mit der Erfindung erzielten Vorteile besonders ausgeprägt, wenn die Differenz der %-genannten Stroaianstiegswerte größer ist. Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, bei aer eier Karzsciiluüstroiu-Anstiegawert der Hauptstromquelle etwa zwischen'15.000 una 40.00G Ampere je Sekunde und der entsprechende Wert der Hilfsstromquelle oberhalb 100.000 Aficpore j θ Sekunde liegen. Die relativen momentanen Ausgangespaj*- nuiigen der beiden Stromquellen während des. Schweißvorgange sindAlthough it is possible to use both power sources weld whose short-circuit current rise value is close to 60,000 amperes per second, the advantages achieved with the invention are particularly pronounced when the difference between the% -cited Stroa increase values is greater. Particularly beneficial is an arrangement in which each Karzsciiluüstroiu increase value of the Main power source between 15,000 and 40.00 G amps per second and the corresponding value of the auxiliary power source above 100,000 Aficpore j θ second lie. The relative momentary output spaj * - Nuiigen the two power sources are during the welding process

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für die Erfindung von Bedeutung. Diese Spannungen müssen so eingestellt werden, daß die Hilfsstromquelle während der Kurzechliessung dea Stromkreises den Hauptanteil des Elektrodenetrome liefert, während sie bei bestehendem Lichtbogen entweder nur einen sehr geringen Strom oder überhaupt keinen Strom liefert.of importance for the invention. These tensions need to be adjusted that the auxiliary power source during the short circuit dea circuit supplies the main part of the electrode tetrome, while with an existing arc it either delivers very little current or no current at all.

Bei vorhandenem Lichtbogen läßt sich dieses Spannungsverhältnis dadurch erzielen, daß die Leerlaufs.pannungen der beiden Stromquellen relativ zueinander eingestellt werden, wobei zu berücksichtigen ist, daß während der Licntbogenbrenuzeit die momentane Ausgangsspannung der beiden Stromquellen gleich der Leerlsufspannung einschließlich der induktiven Spannung 13t. Solange die Summe der Leerlaufsρannung und der Induktionsspannung der Hilfsstromquelle kleiner ist als die Summe der Leerlaufspanming und der Induktionsspannung der Eauptstromquelle, ist diese Bedingung erfüllt. ·If an arc is present, this voltage ratio can be achieved by using the no-load voltages of the two power sources be adjusted relative to each other, taking into account that during the Licntbogenbrenuzeit the current The output voltage of the two power sources is equal to the no-load voltage including the inductive voltage 13t. As long as the Sum of the no-load voltage and the induction voltage of the auxiliary power source is less than the sum of the no-load voltage and the induction voltage of the main power source, is this condition Fulfills. ·

Die maximale induktive Spannung einer Stromquelle, deren Jvurzechlußetrom-Anstiegewert bzw. -Anstiegageschwindigkeit zwischen 15.000 und 40.000 Ampere je Sekunde liegt, betragt etwa 8 bis 10 Volt, während die induktive Spannung einer .Stromquelle mit einem Kurzschiuiistroai-Anstiecswert zwischen IOC.0OC und 1.0OG.000 Ampere je Sekunde sich auf angenähert 3 Volt beläuft.The maximum inductive voltage of a power source, the value of which has increased its Jvurzechlußetrom or rate of increase between 15,000 and 40,000 amps per second is around 8 to 10 Volts, while the inductive voltage of a current source with a Kurzschiuiistroai-Anstiecswert between IOC.0OC and 1.0OG.000 Ampere per second amounts to approximately 3 volts.

Bei K.urzschlielaung des Kreises (wobei der kurzgeschlossene Kreis praktisch einen gewissen Scheinwiderstand aufweist) ist eine geringe Spannung an den parallelge3Ciialtete/i Klemmen der beidenWhen the circuit is short-circuited (where the short-circuited circuit practically has a certain impedance) is a low one Voltage at the parallel terminals of the two

^; ' '^<v^ BAD ^; ''^<v ^ BAD

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Spannungßquellen vorhanden. Die Ströme in dieeen beiden' Spannungaqaelltn teilen eich im wesentlichen im Verhältnis der Bigenapannungen der beiden Spannungsquellen abzüglich des Spannungeabfalls aufgrund ihrer Innesimpedanzen. Die Stromaufteilung läßt sich durch Kesaen der von den beiden Stromquellen gelieferten Momentanströme während dee Kurzschlußzustandes leicht bestimmen.Voltage sources available. The currents in these two voltages aqaelltn divide essentially in proportion to the bigena tension of the two voltage sources minus the voltage drop due to their internal impedances. The current distribution can be through Kesaen of the instantaneous currents supplied by the two power sources easily determine the short circuit condition.

Erf indungsgemäß wird somit eine Hauptstromquelle toit hoher Eigenspannung und hoher Eigenimpedanz zusammen cat einer Hilfsstromquelle mit einer erheblich niedrigeren Eigenspannung und mit einer sehr geringen Innenimpödanz verwendet.* Beiapielawsise kann hierbei eine Hauptetroifiqu«lle mit einer Ieerlaufspannung von 30 Volt und einer momentanen. KurzBohluß-Xleoauipannung von 3 Volt zusammen mit einer Hilfsstromquelle verwendet werden, dia eine Leerlaufspamiung von 6 Volt und eine momentane Kurzsohluß-Elentspannung von 4 Volt aufweist, obwohl in bevorzugter Ausführung der Srf-inaung die Differenz der Eigenepannuagen erheblich niedriger liegen kann.According to the invention, a main power source is thus toit high internal stress and high self-impedance together cat an auxiliary power source with a considerably lower internal stress and with a very low internal impedance. * Beiapielawsise can here a main trophy with an open circuit voltage of 30 volts and a momentary. KurzBohluss-Xleoaui voltage of 3 volts together with an auxiliary power source can be used, dia an open circuit power supply of 6 volts and an instantaneous short-circuit voltage of 4 volts has, although in a preferred embodiment of the Srf inaung the difference the self-annuity can be considerably lower.

Nach Vorstehendem wird demgemäß das Lichtbogenschweißen mit Schmelztropfenübertragung in der Weise durchgeführt, daß die % Elektrode von der Hauptatromquelle kontinuierlich gespeist wird, die einen verhältnisiaäii.ig gerxngen KurtsenlutEtro.u-Aiistiegßwert von unterhalb ©0.000 Ampere je Sekunde aufweist, wobei die Elektrode in dem Augenblick, in üeni der Schnielztropfen dae geschmolzene Schweißbad berührt und eoiait der Kreis kurzgeschlossen wird, -uit einem Stroia gespeist wird, dessen Kurzsclilufästroua-AnstiegewertAccording to the foregoing, arc welding with molten droplet transfer is carried out in such a way that the% Electrode is continuously fed from the main source of electricity, The relatively low KurtsenlutEtro.u-Aiistiegßwert of below 0,000 amperes per second, the electrode at the moment in üeni the drop of sniff dae melted Weld pool touches and eoiait the circuit is short-circuited, -uit a Stroia is fed, the Kurzsclilufästroua -increase value of which

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-47*5731-47 * 5731

.- 20 -.- 20 -

Oberhalb 60*000 Ampere je Sekunde liegt.Is above 60 * 000 amperes per second.

Bio Maschinenparameter entsprechen somit den beiden Erfordernissen der Schweißvorgänge, die auf einer konstanten Schweißepannung beruhen. Der kontinuierliche Elektroden-Lichtbogen wird von derjenigen Stromquelle bewirkt, die eine höhere Induktivität hat; die Metallübertragung bei entsprechender Kurzschliefiung des Kreises erfordert demgegenüber die Stromzufuhr beider Stromquellen naoh Maßgabe der jeweiligen momentanen Erfordernisse, die aufgrund der Abstimmung der Leerlaufspannungen und der gegenseitigen Induktivitäten eine's jeden Kreises selbsttätig erfüllt werden.Bio machine parameters thus meet the two requirements of welding processes that are based on a constant welding voltage. The continuous electrode arc is brought about by the current source that has a higher inductance; the metal transfer when the circle is short-circuited In contrast, requires the power supply of both power sources naoh stipulation of the respective current requirements, which are due to the Coordination of the no-load voltages and the mutual inductances of each circuit are fulfilled automatically.

Erfindungegeaäß wird weiterhin «ine Stromzuführung fur das elektrische Lichtbogenschweißen vorgesehen, die wahlweise fUr den oben beschriebenen Sehweißprozeß mit konstanter Spannung oder für solche Schweißvorgänge verwendet werden kann, die eine verander-In accordance with the invention, there is also a power supply for the electrical Arc welding is provided, either for the above-described visual welding process with constant voltage or for such welding processes can be used, which change a

liehe Ausgangespannung verlangeil, wobei die Leer! aufs ρ tarnung in der Größenordnung von 60 bis IGO Volt liegt.loaned output voltage delayed, with the empty! on ρ camouflage in of the order of 60 to IGO volts.

Die Einstellung auf konstante Ausgangsspannung oder auf eine veränderliche Ausgangsspannung kann z.B. durch Transformieren des "* Netzstromes erreicht werden. Vorzugsweise erfolgt dies jedoch in der Weise, daß ein rotierender elektrischer Generator mit einem Anker, einer Nebenschlufcfeldwicklunp; und einer Reihen-Differentialfeldwicklung zusammen mit einer Vorrichtung zur Erregung der Hebensciilußfeldwicklung vorgesehen wird. Die Stromzuführung weist hierbei eine gemeinsame Aasgangaklemme, eine Ausgansakleiune miA kon-HiV BADThe setting to a constant output voltage or to a variable one Output voltage can e.g. by transforming the "* Mains current can be achieved. Preferably, however, this is done in such a way that a rotating electrical generator with a Anchor, a side sill field winding; and a series differential field winding together with a device for exciting the lift-off field winding is provided. The power supply has here a common Aasgangaklemme, an Ausgansakleiune miA kon-HiV BATH

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stantem Potential und eine Ausgangskiemae mit veränderlicher äpannung auf. Sie eine Klemme des Sten@ratoranlcers let ständig unmittelbar an die gemeinsame Klemme angesohlossen, während die andere Klemme desselben entweder unmittelbar an die Klemme mit konstantem Potential oder aber in Reihe mit der Differential-Reihenwicklung der die veränderbare Spannung aufweisenden Klemme anlegbar ist. ßie Vorrichtung zur Erregung der Webens chi uüfeldwicklung weist einen regelbaren Ausgang auf, der wahlweise die Ausgangsspannung dea An&ers zur Einstellung einer konstanten Ausgangsspanaung oder den Stromder Nebenschluß-Feldwicklung zur Erzielung einer veränderlichen Ausgangsspannung abtastet·constant potential and an exit gill with variable tension on. You let a sten @ratoranlcer clamp constantly connected directly to the common terminal, while the the other terminal of the same either directly to the terminal with constant potential or in series with the differential series winding the variable voltage terminal can be applied. The device for exciting the weaving of the chi uüfeld has an adjustable output, which can optionally use the output voltage dea An & ers to set a constant Output voltage or the current of the shunt field winding to achieve a variable output voltage

Die in der Spannung veränderbaren Generatoren, die bisher mit einem Grleichstroin~lrregergenerator erregt wurden, weisen eine Leerlauf spannung auf, die sich während des "Betriebs Jiit der Erwärmung dee Generators ändert. Wenn sich die Jfebenschiα&wicklung des Hauptgenerators erwärmt, so steigt deren Widerstand an, so daß die Spannung über der NebenschluiSwicklung erhöht werden rnuis, um dieselbe Leerlaufspannung zu erzielen. 3teigt andererseits die Temperatur des Erregergenerators an, so fällt dessen Ausgangs- _% spannung ab. Die Änderung ist in diesem Pail also in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen des xiauptgenerators. Dies machte es bisher erforderlich, da£ ciie Bedienungsperson bzw. der Schweißer et findig die Le erlaufe ρ annung entsprechend der Erwärmung des ü-ene— ratore nachstellen mußte, um gleichbleibende SchweiJäbedingungen zu gewährleisten. Bei der erfiridungsgeaiäisen Einrichtung wird der "The voltage-changeable generators, which were previously excited with a low-voltage exciter generator, have an open-circuit voltage that changes during operation of the generator. so that the voltage rnuis be increased over the NebenschluiSwicklung to achieve about the same open circuit voltage. on the other hand, the temperature 3teigt of the exciter generator to, its output _falls% voltage. the change in this Pail ie in the opposite direction to that of the xiauptgenerators. this made it necessary up to now that the operator or the welder had to adjust the idle time in accordance with the heating of the heat exchanger in order to guarantee constant welding conditions.

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Strom der Hebenschluß-Peldwicklung bei Erwärmung sowie bei Schwankungen la dar Heizspannung konstant gehalten, so daß auch die Leerl&ufepannüng unabhängig von Zeit und Temperatur konstant bleibt.Current of the siphon coil with heating and fluctuations la dar heating voltage kept constant, so that the Empty & pending constant regardless of time and temperature remain.

Bin weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, daß die Stromzuführung bei Inbetriebnahme, d.h. bei Binschalten des Lichtbogens einen hohen Anfangs-Stromimpule liefert, unter dessen Wirkung an der Kontaktstelle mit dem Werkstück schlagartig eine Lichtbog'enstrecke hervorgerufen wird. Sa ferner «rfindungsgenäß mit einem verhältnismäßig geringen mittleren Idchtbogenetrom gearbeitet werden kann-, wird eine übermäßig starke Erhitzung des Sohweißbads vermieden.Another major advantage of the device according to the invention It can be seen in the fact that the power supply generates a high initial current pulse when the system is started up, i.e. when the arc is switched on supplies, under the effect of which an arc gap is suddenly created at the point of contact with the workpiece will. Said also according to the invention with a proportionate low mean Idchtbogenetrom can be worked, will Avoid excessive heating of the white bath.

Im folgenden wird nun in Zusammenhang mit der Zeichnung ein bevorzugtes Ausfühnmgsbeispiel der Erfindung nähar erläutert, in derIn the following, a preferred one is now in connection with the drawing Ausfühnmgsbeispiel the invention explained in detail in the

Zeichnung zeigen:Drawing show:

Pig. 1 und 2 die bereits vorstehend erwähnten Spannungs- und Stroooszillogramme für das Lichtbogenschweißen mit Schmelztropfeniibertragung, wobei die Stromquelle ^% einen Kurzschlußstrom-Anatiegevert von 70.OCO Ampere je Sekunde bzw. 100.COO Ampere je Sekunde aufweist;Pig. 1 and 2 the above-mentioned voltage and stroooscillograms for arc welding with molten droplet transmission, the current source ^% having a short-circuit current ratio of 70.OCO amps per second and 100.COO amperes per second, respectively;

Pig. 3 ein den Pig. 1 und 2 entsprechendes Diagramm zur Darstellung der Strom- und Spaonungsvjerte bei der erfindungsgemätien Einrichtung;Pig. 3 a the pig. 1 and 2 corresponding diagram for Representation of the electricity and voltage values at the device according to the invention;

Pig. 4 in eineiü Sohaltdiagramm das bevorzugte AuefUhjrunge- ^: ' Cv"r beispiel der erfindungsgemäßen StronversurungBein-Pig. 4 shows the preferred structure in a diagram ^: 'Cv "r example of the power supply according to the invention.

richtun|09841/0486 _„,. dir | 0984 1/0486 _ ",.

BAD ORiGSNALBAD ORiGSNAL

Die in Pig. 4 dargestellte Stromversorgungseinrichtung weist eine Hauptetromquelle G sowie eine Zusatz- bzw. Hilfastromquelle 3 auf, die beide au den Stromkreis der Elektrode E und dee Werkstückes ¥ angeschlossen sind. Die Elektrode E bestent aus einer endlosen Drahtelektrode, die mittels eines Paares üblicher Zuführungsrollen IO in Richtung auf das zu schweißende Werkstück \7-bewegt wird. Die Hollen 10 werden von einem Elektromotor K angetrieben. Die Elektrode B bewegt sich an GKLeitkontakten 11 vorbei, die im Abstand D von dem Werkstück ¥ angeordnet sind. Zwischen dem Ende der Elektrode E und dem Werkstück W stellt sich im Schweißbetrieb einThe one in Pig. 4 shown power supply device has a Main power source G and an additional or auxiliary power source 3, both on the circuit of the electrode E and the workpiece ¥ are connected. The electrode E consists of an endless one Wire electrode, by means of a pair of conventional feed rollers IO is moved \ 7-in the direction of the workpiece to be welded. The lumps 10 are driven by an electric motor K. the Electrode B moves past GKLeitkontakten 11, which are arranged at a distance D from the workpiece ¥. Between the end of the Electrode E and the workpiece W are set in the welding operation

Lichtbogen X «in, der das Ende der Elektrode E anschmilzt und an der Oberfläche dee Werkstückes )ί «in schmelzflüeeiges Sehweidbad P erzeugt. Das Werkstück W ist hier so angeordnet, daß seine Oberfläche · horizontal angeordnet ist, während die Elektrode E sich hierzu in lotrechter Richtung bewegt. Es versteht sich, daß die Elektrode E praktisch in federn'beliebigen Winkel zu der Werkstückoberfläche angeordnet werden kann und daß auch daß Werkstück in jeder beliebigen Winkellage zur Horizontalen liegen kann.Arc X «in, which melts the end of the electrode E on and on the surface of the workpiece) ί «in a molten visual bath P generated. The workpiece W is arranged here so that its surface · Is arranged horizontally while the electrode E is moved in the vertical direction for this purpose. It goes without saying that the electrode E is practically at any angle to the workpiece surface can be arranged and that the workpiece can be in any angular position to the horizontal.

Der Ibfitand D ist beim automatischen Schweißen fest eingestellt* während er beim halbautomatischen Schweißen von dem Schweißer so genau, wie dies in diesem Pail möglich ist, eingehalten wird. Der Abstand D kann im Bereich von 6,35 mm bis 44 mm oder darüber liegen. ' ■ .. - - ■ . The Ibfitand D is permanently set for automatic welding * while in semi-automatic welding from the welder so exactly how this is possible in this Pail is adhered to. Of the Distance D can range from 6.35 mm to 44 mm or more. '■ .. - - ■.

Die Elektrode E kann aue jede* geeigneten Metall, z.B. Aluminium,The electrode E can also be any suitable metal, e.g. aluminum,

10084 1 /048S10084 1 / 048S

1?tS7311? TS731

rostfreiwi Stahl, hociilegiertem Stahl öder, was im allgemeinen vorzuziehen lot, nieäriggeköhltem Stahl bestenen. Der stromfuhren-stainless steel, high alloy steel or whatever in general preferable to solder, low-carbon steel. The electricity

2 P 2 p

de Quertehnitt der Elektrode kann etwa 0,003 cm bis 0,03 em betragen* Vorzugsweise liegt er in der Größenordnung von O,006S cm . Die nachstehend angegebenen Spannungs- und Stromverte sowie die weiteren Abmessungen und Betriebswerte gelten für das bevorzugteThe cross section of the electrode can be about 0.003 cm to 0.03 cm * It is preferably in the order of magnitude of 0.006 ½ cm. The voltage and current values given below as well as the other dimensions and operating values apply to the preferred

der Erfindung.the invention.

Der Motor M wird von einer Stromquelle iierköirjnlioher Art, vorzugsweise einer solchen aiit konstenter Spannung über eine veränderliche Impedanz 15 gespeist, so daß seine Drehgeschwindigkeit ohne weiteres geändert werden keim, jedoch bti der jeweiligen Binatellung kotmtajii bleibt» Die MotordreliASLhl keim hierbei proportional en dem mittleren Spiannungsweri; über der Lichtbogens trecke X oder in gewieeen Fällen proportional zu dem mittleren Stromwert der Lichtbogenstrecke X veränderlicn eingestellt werden. ·The motor M is fed by a current source of an iierköirjnlioher kind, preferably one with a constant voltage via a variable impedance 15, so that its speed of rotation can be changed without further ado, but the respective bin position remains kotmtajii ; above the arc treks X or adjusted in gewieeen cases veränderlicn proportional to the average current value of the arc gap X. ·

Die erstgenannte Stromquelle G- weist eine Klemme 20 auf, die über eine Leitung 21, ein« Klemme OT und eine Speiseleitung 24 an das Verketuck W angeeohloesen ist. Die zweite Klemme 22 der ßtromquelle 0 ist Über eine Leitung 12, eine Diode 13, tin« Leitung 14, eine Klemste <?3? und eine 3peiseleitung 15' an die Blektrode E angelegt. Die Klefflflie 22 ist über eine Eeihen-Differentielwicklung 25 und eine Leitung 26 an eine Klemme Γ/ angeechloeßen, deren Bedeutung nachstehend noch näher erläutert wird.The first-mentioned power source G has a terminal 20 which is connected to the connection W via a line 21, a terminal OT and a feed line 24. The second terminal 22 of the current source 0 is connected via a line 12, a diode 13, tin «line 14, a terminal <? 3? and a feed line 15 'is applied to the lead electrode E. The adhesive tape 22 is connected to a terminal Γ / via a series differential winding 25 and a line 26, the meaning of which will be explained in more detail below.

Die Stromquelle ü- geüiäß dem bevorzugten Ausfuhrungsbeispi|l derThe power source according to the preferred exemplary embodiment

10Θ8 A1/0486 . bad original10Θ8 A1 / 0486. bad original

176^731176 ^ 731

.■■' - 25 -. ■■ ' - 25 -

BrfiMung weist eine einstellbare Speise- bzw. Ausgangsspännuiig auf, die vorzugsweise im Bereich zwischen 15 und 35 Volt veränderbar ist und die bei dem jeweils eingestellten Spannungswert und bei Schwankungen im Dauerstrom an der Ausgangsseite im wesentlichen constant bleibt. Die Spannungsquelle (ϊ weist überdies eine hinreichend große Induktivität, entweder eine Eigeninduktivität und/oder eine äußere Induktivität, auf, so daß der Kurzschlußstrom-Anötiegswert bzw. die -Anstiegsgescuwindigkeit* «lter 60.000 und vorzugsweise zwischen 15.QGC und 40.000 Ampere 3e Sekunde'liegt.BrfiMung has an adjustable feed or exit span on, which can preferably be changed in the range between 15 and 35 volts and which at the voltage value set in each case and in the event of fluctuations in the continuous current on the output side remains essentially constant. The voltage source (ϊ also has a sufficiently large inductance, either self-inductance and / or an external inductance, so that the short-circuit current Anötiegswert or -Anstiegsgescu Speed * «Older 60,000 and preferably between 15.QGC and 40,000 amps 3rd second 'lies.

Die Stromquelle G- kann von unter^oMedlicher Ausbildung sein; beiepielatreie· können hierfür Batterien mit einer Induktivität, ein gleichgerichteter Wechselstrom mit einer Induktivität oder der Grleichstrom eines rotierenden Generators verwendet werden, aer die erforderliche Eigeninduktivität hat Tind/oder mit einer _β äußeren Induktivität ausgerüstet ist. Vorzugsweise findet ein rotierender GHeichatrom-G-enerator Verwendung, dessen Ankere-Beaktanz und ligezxinduktivität so eingestellt aind, daß der «rforderXiche Kur»8chlußatrom-Anstiegswert erhalten wird.The power source G- can be of under ^ oMedlicher education; · beiepielatreie can run batteries with an inductance, a rectified alternating current of a rotating generator will be used with an inductance or Grleichstrom, aer the required self-inductance Tind has / or is equipped with a _β outer inductor. A rotating GHeichatrom-G-enerator is preferably used, the armature reactance and ligature inductance of which are set in such a way that the "required course" 8chlußatrom rise value is obtained.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß bei dem herkömmlichen Schweißen &it konstanteia Spannungspotential die xtaximale Leerlauf spannung des rotierenden GHexchstrom-öenöretore in der Größenordnung von 30 Volt liegt. Bin solcher Generator weiet eine» Kurzeciblußatrom-Aristiegswert von mehr als 70.000 Ampere Je SekundeIt should be noted that in the conventional welding & it konstanteia voltage potential which xtaximale open-circuit voltage of the rotating GHexchstrom-öenöretore in the order of 30 volts. Such a generator has a short-circuit current value of more than 70,000 amperes per second

109841/0486109841/0486

1765*311765 * 31

auf, ein Betrag, der fur die Hauptstromquelle der erfinduiigsseinaten Hinrichtung zu hoch liegt. Es empfiehlt sich daher, einen rotierenden Generator zu verwenden, deesen maximale Leerlaufspannung bei voller Felderregung in der Größenordnung von 90 Volt liegt, wobei die Felderregung so eingestellt wird, daß die gewünschte Ausgangsspannung erhalten wird.on, an amount that goes to the main source of electricity of the invention Execution is too high. It is therefore advisable to use a rotating To use generator, deesen maximum open circuit voltage at full field excitation is on the order of 90 volts, the field excitation being adjusted to provide the desired output voltage is obtained.

Bei dem bevorzugten AuafUiirungsbeispiel findet als Stromquelle G ein Standard-8AE 400 motorgetriebener Generator der Anmelderin mit folgepol-Nebenechlüßerregung Verwendung', der bei Erregung auf einen Sättigungsfaktor von 1,3 eine Überlaufspannung über 90 Volt liefert. Wird ein solcher Generator mit einer Ausgangespannung , von 15 bis 55 Volt betrieben, eo liegt der Kurzechiußstrom-Anstiegswert zwischen 15.000 und 40.000 Ampere je Sekunde. Dieser Generator arbeitet auf dem linearen Abschnitt der Sättigungskurve; eine Gompoundierung auf konstante Ausfangsspannung ist hier praktisch unmöglich. Es wird daher eine Vorrichtung für die automatische Einstellung der Felderregung vorgesehen, um die mittlere Auagangespannang konstant zu halten. Zu dieeeai Zweck ist bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeiapiel ein Spannungeregler R vor-* gesehen, der von einer Wechselstromquelle 19 gespeist wird und Tastklemmen 31 aufweist, die in der GV-Stellung eines doppelpoligen Kippschalters 34 mit der Klemme 20 und in der CP-Stellung einea Schalters 50* mit der Klemme 22 des Generators G verbunden sind. Der Hegler R weiat Ausgangsklemmen 32 auf, die an die PeIdpolwicklung 33 der Stromquelle G angeschlossen sind. Der Begier RIn the preferred AuafUiirungsbeispiel a standard 8AE is used as a power source G 400 motor-driven generator of the applicant with f-olgepol Nebenechlüßerregung 'which provides use when energized to a saturation factor of 1.3, an overflow voltage above 90 volts. If such a generator is operated with an output voltage of 15 to 55 volts, the short-circuit current rise value is between 15,000 and 40,000 amperes per second. This generator works on the linear section of the saturation curve; compounding to a constant initial tension is practically impossible here. A device is therefore provided for the automatic setting of the field excitation in order to keep the mean output voltage constant. For this purpose, a voltage regulator R is provided in the exemplary embodiment shown, which is fed by an alternating current source 19 and has push-button terminals 31, which in the GV position of a double-pole toggle switch 34 with terminal 20 and in the CP position a switch 50 * are connected to terminal 22 of generator G. The controller R has output terminals 32 which are connected to the pole winding 33 of the current source G. The desire R

^C ^* 109841/0486 ^C ^ * 109841/0486

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

ist ferner mit einem mit einem Zeiger versehenen Regelglied 35 und einer auf die Spannung geeichten Skala 36 versehen, wo^it der Reglerauagang und demgemäß die Ausgangsspannung des Generators Q- eingestellt werden können. Darüber hinaus weist, der Regler R «ine elektronische Verstärkervorrichtung auf, wobei die Anordnung «o getroffen ist, da£ er axe mittlere Auagangßspannung der Stromquelle Ö attastet uud den Strom in der Feldwicklung 33 θο regelt, daß unabhängig von Änderungen i* mittleren Speisestrom der Stroihquella G deren mittlere Spannung bei jedem voreingestellten Span»is also provided with a control element 35 provided with a pointer and a scale 36 calibrated to the voltage, where the regulator output and accordingly the output voltage of the generator Q can be set. In addition, the regulator R "has an electronic amplifier device, the arrangement" o being made because it axially attacks the mean output voltage of the power source and regulates the current in the field winding 33 so that independent of changes i * the mean supply current Stroihquella G whose mean tension for each preset span »

■■■".-.·■■■ ".-. ·

nungswert konstant bleibt. Auf momentane SpännungsscLwankungenvalue remains constant. On momentary fluctuations in tension

■ ■ ■ ■ . ■'··'■■ spricht der Regler H nicht an. Das genaue Schaltdiagramm des Reg-·- lere R bildet keinen Bestandteil der Erfindung; es braucht daher nicht im einzelnen erläutert zu werden.■ ■ ■ ■. ■ '··' ■■ controller H does not respond. The exact circuit diagram of the Reg- lere R does not form part of the invention; it therefore takes not to be explained in detail.

Die Hauptaufgabe der Hilfsstromquelle 3 besteht darin, den'Kurzschlußstroru-Anstiegswert auf den erforderlichen Wert anzuheben, der oberhalb des Stromwerts αer Hauptstromquelle liegt. Pur diese Erhöhung dee Kurze chi uBetroia-Anstiegswerts können Vorrichtungen in vertQhiedenen Ausführungen verwendet werden. Beispielsweise iat hierfür eine Batterie mit geringer Bigeninduktivität, eia^% · Gleichstrom-Generator mit geringer Eigeninduktivität, ein Wechselstrom-Umformer oder eia Wechselstromerzeuger verwendbar, deseea Speisestrom gleichgerichtet wird. Im ?alle einee Umspanners oder einer W'echaelstromouelle eupfienlt es sich, mit üweiweggleichrich-The main task of the auxiliary power source 3 is to raise the short-circuit current rise value to the required value, which is above the current value of the main power source. For this increase in the short chi uBetroia rise value, devices of various designs can be used. For example, a battery with low ^{self-inductance, a%} · direct current generator with low self-inductance, an alternating current converter or an alternating current generator can be used for this purpose, for which the feed current is rectified. In the? All one Umspanners or a W'echaelstromouelle it appears, with two-way rectification

..■*i>: ■>"·■■■-■ .-..-*■■■■■■; ■ ■ ■ ■ · ■... ■ * i>: ■> "· ■■■ - ■.-..- * ■■■■■■; ■ ■ ■ ■ · ■.

tuilft· zu arbeiten, .wobei der Gleichatroii vorzugsweise meürphasig ist. Bei einem einphasigen Wechselstrοm jtussen Mittel, entwedertuilft · to work, where the equal atroii is preferably multi-phase. With a single-phase alternating current jtussen means either

1098A1/Oi86 _BAD 1098A1 / Oi86 _BAD

U6S731U6S731

künstlicher oder natürlicher Art, vorgesehen werden, um zu verhindern, daß die Spannung auf Null abfällt. Ein künstliches Filtern erfolgt ohne Induktivität.artificial or natural, are provided to prevent that the voltage drops to zero. Artificial filtering takes place without inductance.

Andererseits kann die Beeinflussung des Kurze chluiastroin-Anstiegsverte aber auch mit anderen Kitteln erzielt werden. Vorzugsweise finden hierfür als Wechselstromquelle mehrphasige Umformer oder Weohseletromerzeuger Verwendung, die in Fig» 4 mit A bezeichnet sind· Dieser Wechselstromerzeuger weist einen Rotor auf, der auf der Welle dee Rotors der Stromquelle Q- gelagert ißt und deesen Feldwicklung auf dem öehäuse der Stromquelle G- angeordnet ist. Der Wechselstromerzeuger A ist mit drei Ausgangsklemmen 35', 3&¹ und 37' versehen, die über Drähte 3B, 39 und 40 an die Eingangsklemmen von sechs Dioden 41 angeschlossen sind, die in herkömmlicher Brückengleichrichterschaltung angeordnet und mit einer Ausgangsklemme 42 versehen sind, die mit den Draht 21 und damit mit dem Werkstück W verbunden ist, während eine zweite .Ausgange-» klemme 43 über den Draht 14 an die Elektrode E angelegt ist. Di· ., Polarität dee Auslasses des Brüekengleiohrichtere entspricht dwr ■ Polarität des Generators G. Bei ruhendem Schweißbetrieb v«rhin4ert die Diode 13, daß Strom von der Quelle 8 durch die Stromquelle Qt zirkuliert, wenn letztere eine Leerlaufspannung hat, die kleiner ist als diejenige der Stromquelle S. In manchen Fällen icann die Diode 13 durch einen Schalter ersetzt werden, der lediglich WÄh- renh des Schweilseas geschlossen ist. Die geringfügige Ströiasirkulation von der Hilfsstromquelle duroh die HauptstrÖlquelleOn the other hand, the influence of the short chluiastroin increase value can also be achieved with other gowns. For this purpose, multiphase converters or electric power generators are preferably used as the alternating current source, which are denoted by A in FIG. is arranged. The alternator A is provided with three output terminals 35 ', 3 & ¹ and 37' which are connected via wires 3B, 39 and 40 to the input terminals of six diodes 41 which are arranged in a conventional bridge rectifier circuit and are provided with an output terminal 42 which is provided with the wire 21 and thus with the workpiece W is connected, while a second .Ausgange- »terminal 43 is applied to the electrode E via the wire 14. The polarity of the outlet of the bridge rectifier corresponds to the polarity of the generator G. When the welding operation is inactive, the diode 13 prevents current from the source 8 from circulating through the current source Qt when the latter has an open-circuit voltage which is less than that the power source S. In some cases the diode 13 can be replaced by a switch which is only closed during the welding phase. The minor flow of flow from the auxiliary power source through the main flow source

109841/0486 ^; «AD109841/0486 ^; «AD

176S731176S731

ist hierbei unschädlich. Sie bewirkt eine gewisse Stabilisierung der Hilfsstromquelle unter der Wirkung der an ihr liegenden konstanten Belastung. is harmless here. It brings about a certain stabilization the auxiliary power source under the effect of the constant load applied to it.

öemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Volt-Aniperekurve der Stromquelle S bei Strömen in der Größenordnung von 350 bis 500 Ampere im wesentlichen flach» wenn sie rasch abfällt, um eine Strombegrenzung während des Kurzschließens zu bewirken und das Verspritzen des öchweißcie tails möglichst gering zu halten oder vollständig zu verhindern.According to the preferred embodiment, the volt-Anipere curve is of the current source S for currents in the order of magnitude of 350 to 500 amps essentially flat »if it drops rapidly, to effect a current limitation during short-circuiting and to keep the splashing of the öchweißcie tail as low as possible or prevent it completely.

Diese Begrenzung kann in verschiedener Weise erzielt werden. Der Wechseletromerzeuger 1 gemäß dan dargestelltenAusführungabeispiel ist so ausgelegt, daß er seinen vollen Belastungsstrom bei dem gewünschten maximalen Kurzechlußstrom hat* Die Spannung an der Ausgangseeite fällt dann zwangeläufig unter diesen maximalen Strom rasch ab. Bin kleiner Widerstand in Reihe mit seiner Ausgangseeite könnte obenfalle verwendet werden. Sin solcher Widerstand ist inabefondere dann zweataafiflig, wezm die Hilfeitromquell« a kein« Selbstbegreneung aufweist, wie di«e bei «iner Transformfrtor-Gleichrichterkombination oder einem ßleiohetrom-^eaerator ait konstantem Potential od.dgl. der Fall ist. In denjenigen fällen, in denen auf eine Änderung des maximalen Kurzschlußstrome mit ein·« fachen Mitteln Wert gelegt wird, kann auch ein Reihenwideretand verwendet werden. *This limitation can be achieved in a number of ways. Of the Exchange generator 1 according to the exemplary embodiment shown is designed so that it has its full load current at the desired maximum short-circuit current has * The voltage at the The exit side then inevitably falls below this maximum Power off quickly. A small resistor in series with its output side could be used at the top. Such resistance is in particular then two-fold, where the auxiliary current source " a has no self-limiting, as is the case with a transformer-rectifier combination or a ßleiohetrom- ^ eaerator ait constant potential or the like. the case is. In those cases in which a change in the maximum short-circuit current with a · « If value is placed on multiple means, a series resistance can also be used be used. *

Daß in 3?ig. 3 dargestellte Oszillogramm gibt die Werte wieder»That in 3? 3 shown oscillogram shows the values »

bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielt werden. Die Kurv· · zeigt den Verlauf der Mchtbogenbrennspannung, eile Kurv· t den von der Hiäfeetromqtt·!!* augeführteh 3trom, die Kurve £ den Strom der Hauptetromquelle und die Kurve h den Geeamt-llektrodenetrom. Aus diesen Kurven geht hervor, daß unmittelbar vor dem Kurzschließen des Kreises die Idohtbogenbrennspannung annähernd 22 Volt, der J3trom der Hilfsstromquelle Null oder angenähert Null, der Strom der Hauptstromquelle sowie der Gtesamtstrom angenähert 80 Ampere beträgt. Sobald der Kreis kurzgeschlossen wird, steigt der Strom der Hilfsstromquelle in etwa 0,002 Sekunden auf einen Wert von 250 Ampere, während der Stro,m der Hauptstromquelle in dieser Zeitspanne von 30 auf 120 Ampere und der Gesamtstrom somit von 50 auf 370 Ampere ansteigt. Beim Schmelzbruch bzw. beim Burchscnlag des Kurzechlußkreisee nach Ablauf von 0,002 Sekunden wird der Lichtbogen erneut aufgebaut, wobei der Strom der Hilfsstromquelle abgeschaltet wird, während der Strom»der Hauptstromquelle während der Liohtbogahbrennperiode exponentiell von 120 Ampere auf ao Ampere fällt. Der mittler« Stroawert während der Zeit, in der der Liohttogön vorhanden iet, betragt angenähert 100 Ampere.can be achieved when using the device according to the invention. The Kurv · shows the course of Mchtbogenbrennspannung, rush Kurv · t of the of the Hiäfeetromqtt · !! * augeführteh 3trom, the curve £ the current of the Hauptetromquelle and the curve h llektrodenetrom Geeamt-den. These curves show that immediately before the circuit is short-circuited, the electrical arc voltage is approximately 22 volts, the current of the auxiliary power source is zero or approximately zero, the current of the main power source and the total current is approximately 80 amperes. As soon as the circuit is short-circuited, the current of the auxiliary power source increases in about 0.002 seconds to a value of 250 amps, while the current of the main power source increases from 30 to 120 amps and the total current thus increases from 50 to 370 amps. In the event of a melt fracture or the breaking of the short-circuit circuit after 0.002 seconds, the arc is built up again, the current of the auxiliary power source being switched off, while the current of the main power source falls exponentially from 120 amps to ao amps during the lightbogah burning period. The average strobe value during the time in which the light tone is present is approximately 100 amperes.

Die Hauptstromquelle liefert somit aufgrund ihrer hohen Induktivität einen ita wesentlichen konstanten Strom, während die BAlfsstrooiquelle einen hohen, jedoch begrenzten Strom liefert, der ausreicht, um den Schruelzbruch äußerst schnell herbeizuführen. Dieser letztgenannte Strouiflufc 1st lediglich auf die Zeitdauer begrenzt, die für die Erzielung des Schmelsbruchs erforderlich ist; es handeltThe main power source therefore delivers due to its high inductance an ita substantially constant current, while the BAlfsstrooiquelle supplies a high but limited current that is sufficient to bring about the Schruelzbruch extremely quickly. The latter Strouiflufc is only limited to the length of time that is necessary for achieving Schmelsbruch; it deals

109841/0486 BAD ORIQ₁NAL109841/0486 BAD ORIQ ₁ NAL

- 3I - .- 3I -.

Bich somit um Stromimpulse.So I'm talking about current pulses.

Daß Bin- und Zuachalten der Hilfsstromquelle zur Abgabe der Strom-Impulse vollzieht sich dabei selbsttätig. Die Hilfsstromquelle wird zugeschaltet, wenn der Kurzschluß eintritt und die Spannung an der Elektrode auf einen Wert fällt, der unterhalb der Äusgangsspannung der Stromquelle S liegt« Die Abschaltung der Hilfsstromquelle erfolgt in demjenigen Augenblick, in dem sich der Lichtbogen wieder aufbaut.· Die Momentanspannung der Hauptstromquelle steigt hierbei über die Momentanspannung,der Hilfsstromquelle an, wodurch der Schaltvorgang ohne die Verwendung besonderer Schalter bewirkt wird. Der Wechselstromerzeuger A weist in seinem Kreis keine nennenswerte Induktivität auf; seine maximale Leerlaufspannung liegt unter der Lichtbogenbrennspannung, so daß er während der Liohtbogenbrennzeit keinen Strom liefert. Während der Kurzschlußperiode hat der Hauptgenerator eine solch hohe Induktivität, daß sein Strom nur geringfügig ansteigt, während die Hilfsstromquelle keine Induktivität aufweist und einen ihrem begrenzten Leistungsvermögen entsprechenden Strom liefert.That the auxiliary power source is switched on and off to deliver the current pulses takes place automatically. The auxiliary power source is switched on when the short circuit occurs and the voltage at the electrode drops to a value that is below the output voltage the power source S is «The auxiliary power source is switched off at the moment in which the arc occurs The instantaneous voltage of the main power source rises above the instantaneous voltage of the auxiliary power source, whereby the switching process is effected without the use of special switches. The alternator A points in its circle no inductance worth mentioning; its maximum open circuit voltage is below the arc voltage so that it does not provide any current during the arc burn time. During the Short-circuit period, the main generator has such a high inductance, that its current increases only slightly, while the Auxiliary power source has no inductance and supplies a current corresponding to its limited capacity.

Aus einem Vergleich der Diagramme der Pig. 3 mit denjenigen der Pig. 1 und 2 ergibt sich, daß die Kurzschlußfrequenz bei Pig. 3 in der Größenordnung von 60 je Sekunde (Kurzschließung jeweils nach 0,016 Sekunden) und somit erheblich unter derjenigen der Pig. 1 liegt und daß sie angenähert der Kurzschlußfrequenz nach Pig. 2 entspricht. Gemäß Pig. 3 ist das Verhältnis der Kurzschlußzeit zuFrom a comparison of the diagrams of the Pig. 3 with those of the Pig. 1 and 2 it follows that the short circuit frequency at Pig. 3 in the order of 60 per second (short-circuiting after 0.016 seconds) and thus considerably below that of Pig. 1 and that it approximates the short-circuit frequency according to Pig. 2 is equivalent to. According to Pig. 3 is the ratio of the short circuit time to

106841/106841 /

ίΛ,7Α5731ίΛ, 7Α5731

- 72 -- 72 -

der Gesamtzeit eines Zyklus*1 : 8, während dieses Verhältnis bei .flg.'-l ertwa 1 : 3,5 und bei Hg. 2 etwa 1 : 3 ist.the total time of a cycle * 1: 8, while this ratio is about 1: 3.5 for .flg .'- l and about 1: 3 for Hg. 2.

Die Kurzechlußperiode ist bei Pig. 3 kleiner als bei Fig. 2, obgleich sie auf deneelben Wert eingestellt werden kann. Bei dem Diagramm gemäß Pig. 3 Überschreitet der maximale Kurüschlußstrom nicht den Wert von 350 Ampere, wodurch ein Verspritzen des Schmelz metalls bei eintretendem Schuielzbruch begrenzt wird. Die Lichtbogenbrenndauer ist zumindest solange wie diejenige gem:i£ Fig. 2, gegebenenfalls noch langer. Außerdem ist der Strom nahezu über den gesamten Abschnitt der Lichtbögenperiode angenähert konstant und nicht von einer Stromspitze von 370 Ampere exponentiell abnehmend. Weiterhin iat von Bedeutung, daß die Frequenz der Stromimpulse, keine fest eingestellte Frequenz ist, wie dies bei den bekannten Einrichtungen der Fall ist, bei· denen zwei Stromquellen Verwendung finden, von denen die eine Stromimpulse mit fester Frequenz liefert. Statt dessen wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Stromimpule-Frequenz erzielt, die sich befetinmt , von der Anzahl der Kurse chi Ue bö zwischen Elektrode und SoJawtißbwi durch das Schmelztröpfchen· ^The short-term period is at Pig. 3 smaller than in Fig. 2, although it can be set to the same value. In which Diagram according to Pig. 3 Exceeds the maximum short-circuit current not the value of 350 amps, causing splattering of the enamel metal is limited in the event of a Schuielzbruch. The arc burning time is at least as long as that according to: i £ Fig. 2, possibly even longer. In addition, the current is almost over approximately constant over the entire portion of the arc period and not decreasing exponentially from a peak current of 370 amperes. It is also important that the frequency of the current pulses is not a fixed frequency, as is the case with the known devices is the case in which two power sources Find use, one of which is a current pulse with a fixed Frequency supplies. Instead, a current pulse frequency is achieved in the device according to the invention, which is afetinmt, on the number of courses chi Ue bö between electrode and SoJawtißbwi through the melt droplet · ^

Aufgrund der aufeinander abgestimmten Spannungen der Haupt- und Hilfsstromquelle kann das Urundniveau bzw. der von der Hauptstromquelle gelieferte Lichtbogenstroni ebenso beliebig eingestellt werden wie das Zusataniveau bzw. der von der Hilfsstromquelle ausätzlich abgegebene Strom.Due to the coordinated voltages of the main and auxiliary power sources, the basic level or that of the main power source delivered arc timers can also be set as required are extensively like the additional level or that of the auxiliary power source delivered electricity.

Vorteile einer solchen Schweißeinrichtung werden beim Schweißen unter kritischenSchweißbedingungen besonders deutlich. Beim Schweißen von dünnen Werkstücken ist eine Steuerung der Schweißhit ζe während der Lichtbogenperiode durch entsprechende Steuerung des Grrundstromes der.. Haupte troiaquelle" möglich. Bei den bisher verwendeten Stromzuführungsvorrichtungen mußte entweder das aufgrund des exponentiellen Stromabfalls hohe durchschnittliche Stromniveau in Kauf genommen werden oder es mußte mit einer Unterbrechung des Lichtbogenstroms gearbeitet werden, was durch Verminderung der Induktivität der Stromquelle erzielt wurde, wobei der Lichtbogen zwischen den einzelnen Kurzschlüssen erlischt» unter weniger kritischen Schweißb>e4iBeuogen wird mit der Irflndung eine erhebliche Verminderung der Metallverspritzung sowie eine optimale Sinstellung der Sohveißhitze bei erhöhten Sohveißgeschwindigkeiten erzielt.Advantages of such a welding device are particularly evident when welding under critical welding conditions. When welding thin workpieces control of Schweißhit ζ e is Troy source "possible during the arc period by corresponding control of the Grrundstromes the .. head. In the previously used current supply devices had to either the high due to the exponential drop in current average power level to be accepted or there must work can be carried out with an interruption of the arc current, which was achieved by reducing the inductance of the power source, whereby the arc is extinguished between the individual short circuits So white speeds achieved.

- '. ■ -.-_■' - ■■#■■■.■ Die erfindungsgemäße Einrichtung, bietet überdies Vorteile bezüglich der Einschaltung des Lichtbogens. Xn dem Augenblick, in dem die eich vorschiebende kalte Elektrode dae Werkstück berührt, liegt die Stelle des höchsten Widerstandes an der Beruhrungsatelle grund des konstanten Elektrodenvorschubs fällt dieser Widerstand mit der Anpressung der Elektrode gegen das Werkst tick rasch ab· Der Strom der Hilfsstromquelle steigt hierbei mit einer GenChWIndigkeit von Über 200.000 Ampere Je Sekunde in hinreichend kurier Zeit so weit an, daß, bevor eich die Blektrode nennenswert Sichtung auf dae Werkstück verschieben kann, der Strom einen - '. ■ -.-_ ■ '- ■■ # ■■■. ■ The device according to the invention also offers advantages with regard to switching on the arc. At the moment when the cold electrode advancing to be calibrated touches the workpiece, the point of highest resistance is on the touch panel due to the constant electrode advancement, this resistance drops rapidly as the electrode is pressed against the workpiece.The current of the auxiliary power source increases with it A gene speed of over 200,000 amperes per second in a sufficiently short time to such an extent that the current unites before the lead electrode can significantly shift sighting on the workpiece

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hohen Wirt annimmt, daß an der Stelle des größten Widerstandes,high host assumes that at the point of greatest resistance,

an der Berü&rungeetelle, der Schmelzbruch bzw. der Schmelzerfolgt. at the contact point, the melt fracture or the melt occurs.

Die beschrieben» Stromzuführungeeinrichtung gemäß der Erfindung läßt sich ohne weiteres auch für solche Schweißvorgänge verwenden, bei denen mit einer veränderlichen oder fallenden AuvSgangsspannung gearbeitet wird. In diesem Pail wird die Speiseleitung 15 an die Klemme W₁ statt an die Klemme OP₁ engelegt, so daß der Sorrweißstrom nun Über die Reihen-Differentialfeldwicklung 25 fließt. Außerdem wird der Schalter 34 in die*VY-Stellung gebracht, in der dl· ^festklemmen 31 des Spannungaregltrs a über einen in Reihe mit der Feldwicklung 33 liegenden Widerstand 44 verbunden werden. Das Eegelorgan 35 wird dann eo eingestellt, daß der in der Feldwicklung fließende Strom die gewünschte Leerlaufspannung bewirkt. Wenn der Generator eine veränderliche Spannung liefert, ist die Hilfsstromquelle vollständig wirkungslos. Es ist zu ersehen, daß ·' der Generator G bei dieser Anordnung unabhängig τοη Spannungesanwendungen im Netz oder Eigenänderungen dee Generators .aufgrund der Erwärmung u.dgl. im weeentlichen dieselbe LeerlaufSpannung r liefert.The described power supply device according to the invention can easily be used for those welding processes in which a variable or falling output voltage is used. In this Pail, the feed line 15 is connected to the terminal W ₁ instead of the terminal OP ₁ , so that the white current now flows through the series differential field winding 25. In addition, the switch 34 is brought into the * VY position, in which the dl · ^ clamps 31 of the voltage regulator a are connected via a resistor 44 in series with the field winding 33. The control element 35 is then adjusted so that the current flowing in the field winding causes the desired open circuit voltage. If the generator supplies a variable voltage, the auxiliary power source is completely ineffective. It can be seen that with this arrangement, the generator G delivers the same no-load voltage r on average, regardless of voltage applications in the network or changes in the generator itself, due to heating and the like.

Andererseits können bei manchen Scnweifcvorgängen dia Tastklecimeii 31 über die Klemmen W und OT verbunden werden, indea der Schalt«*'; 34 in. die GV-Stellung und aer Schalter 50· in die WOF-Stellung % gebracht wird. Der Generator G hat in dieser Sohalteteilung dlfOn the other hand, in some sniffing processes, the tactile adhesive 31 can be connected via the terminals W and OT, indea the switch "*"; 34 in. The GV position and the switch 50 · in the WOF position % . The generator G has dlf in this holding division

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dynamischen Eigenschaften eines variablen Spannungserzeugers, jedoch mit einer konstanten statischen Ausgangsspannung und mit etatischen Stromschwankungen. Bei dieser Anordnung kann die statische Ausgangsspannung mit EiIfe dea Knopfes 35 und der Skala 36 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, wobei er dann wäiirend des Schweiübetriebs in dieser Einstellung verbleibt.dynamic properties of a variable voltage generator, but with a constant static output voltage and with static current fluctuations. With this arrangement, the static Output voltage with egg of the button 35 and the scale 36 can be set to a desired value, and then while of the welding operation remains in this setting.

Der vorstehend wiederholt verwendete Begriff "Induktivität" bezeichnet, sofern in einzelnen nichts anderes vermerkt ist, die GresaintinduKtivität der Stromquelle, und -zwar entweder die äußere Induktivität oder die Sigeninduktivitat zuzüglich aer Induktivität _m der zu der Elektrode führenden Stromleitungen. Die Leerlaufspannung ist diejenige Spannung, die dauii an der Stromquelle vorhanden ist, wenn diese keinen Strom liefert. Unter "MoiLentanepannung" ist die Spannung über dem Lichtbogen zu verstehen, die an einem Oszilloskou oder Oszillograph mit Schnellaufzeichnung oei noher Zeitdehnung abzulesen ist. Die Durchschnittsspannung bzw. aiittlere Spannung ist diejenige Spavinung-, oie an einea d¹ Arsonval-i-leßgerät abzulesen ist, welches den raschen SpannungsSchwankungen in dem alternierenden Kurzschluß- und Lichtbogenkreis nicht zu folgen vermag. Entsprechendes 5ilt für den Moment ans troiü bzw. den Augenbiickswert des Strome.The term "inductance" used repeatedly above denotes, unless otherwise stated in detail, the total inductance of the current source, and indeed either the external inductance or the self-inductance plus the inductance _{m of} the power lines leading to the electrode. The open circuit voltage is the voltage that is permanently present at the power source when it is not supplying any current. "Moilentane voltage" is to be understood as the voltage across the arc, which can be read on an oscilloscope or oscilloscope with rapid recording without any time expansion. The average voltage or mean voltage is the voltage that can be read on an a d ¹ Arsonval measuring device which is unable to follow the rapid voltage fluctuations in the alternating short-circuit and arc circuit. The same applies for the moment to the troiü or the eye view value of the stream.

Unter dem Begriff "Kurzschluttstrou-Austiegswert¹¹ ist die iieigung der Stromkurve in demjenigen Augenblick zu verstehen, in dem sich über den Elemaien der Stromquelle ein Kurzscnluß einstellt* Die Stromquelle weist hierbeieine Leerlaufspannung von 30 Volt oderThe term "Kurzschluttstrou-Ausiegswert ^11" is to be understood as the inclination of the current curve at the moment when a short circuit occurs across the elements of the power source

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die maximale statische Leerlaufspannung auf, wenn diese unterhalb 30 Volt liegt. Es ist zu beachten, daß die Stromkurve einen exponentlelleja Kurvenverlauf hat und daß ihre Neigung zeitabhängig von dem Augenblick des eintretenden Kurzschlusses abnimmt. Ein Annäherungamaß ergibt sich iür praktische Zwecke, wenn der Stromanstieg während der ersten 0,001 Sekunde mit 1000 multipliziert wird. Ein Generator mit einem Kurzschlulsstrom-Anstiegewert von 100.000 Ampere je Sekunde weist somit einen Stromanstieg von 100 Ampere in 0,001 Sekunden auf, obgleich am Ende von 0,003 Sekunden der Stromwert lediglich 250 Ampere beträgt. Weiterhin ist zu beaohten, daß der Strom den maximalen Kurzschlußstrom darstellt, wenn der Kurzschluß über eine längere Zeitperiode aufrechterhalten bleibt,- " . .the maximum static open circuit voltage if this is below 30 volts. It should be noted that the current curve is exponential Has curve shape and that its slope decreases as a function of time from the moment of the occurring short circuit. An approximation arises for practical purposes when the current rise is multiplied by 1000 during the first 0.001 second. A generator with a short-circuit current increase value of 100,000 amps per second means a current increase of 100 Amps in 0.001 seconds, although at the end of 0.003 seconds the current value is only 250 amps. Furthermore, it is to be observed that the current represents the maximum short-circuit current when the short-circuit is maintained over a longer period of time remain,- " . .

An denjenigen Stellen, an denen von der Querecmiittsflache uer Elektrode die Rede ist, ist die Querschnittsfl-che einer massiven Elektrode bzw. aie stromführende Querschnittsfläche einer mit einem Kern versehenen Elektrode oder einer rohrförmigen Elektrode gemeint.At those points where the cross-sectional area of the electrode is mentioned, the cross-sectional area of a solid electrode or a current-carrying cross-sectional area of an electrode provided with a core or a tubular electrode is meant.

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Claims

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ten t a ns τ? r ii ο h e

for the electrical arc tearing, in which the power supply is short-circuited through periodic contact of the melt droplets that form at the end of the electrode under the effect of the arc with the weld pool, using two direct current sources each provided with a pair of output terminals, whose homopolar output terminals are connected to one another and on the one hand are connected to the electrode, on the other hand to the workpiece to be welded or can be connected, characterized in that the first current source (ö) has a short-circuit current increase value of less than 60,000 times per second and the second current source (S) has a short-circuit current increase value above t > 0,000 amperes per second that the output voltage of the first power source (G-) is so high that an arc is maintained between electrode (E) and workpiece (W), under the effect of which the workpiece and the electrode form a melting 'drip' on the end of the electrode while the second current source (S) has such an output voltage that it supplies no or only a minimal current in the case of an arc (X) existing between the electrode and the workpiece; well with the weld pool (P) exerts a current pulse on the XIeJc- _t trode aiiB * _{# #} »

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2. Device according to claim 1, characterized in that the second current source (S) has a maximum short-circuit current below 500 amps.

3. Binding device according to claim 1 or 2, characterized in that that the first current source (G) has a short-circuit current increase value has between 15,000 and 40,000 amps per second.

4. Binding device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the second current source (S) 'has a short-cut tetr om ~ Slope Value Over 100,000 amps per * second, preferably between 100,000 and 1,000,000 amps per second.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the two current sources (G-, 3) static output voltages have that approximated to when the Süeisestroms increases remain essentially constant to the maximum current value.

6. Binrichtung according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first power source (Q) consists of a rotating * oil direct current generator which, when excited to a saturation factor of 1.3, has a maximum open circuit voltage above 75 volts , while the second power source (3) is a multi-phase alternator (A) arranged on the same shaft as the direct current generator, the output terminals of which are connected to the input terminals of a two-way rectifier.

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sen whose output terminals are connected to the output terminals of the named generator are connected. ,

7. Device according to claim 6, characterized in that the first power source (G) an armature and a series differential * winding (25), and that a device for the selective excitation of the generator output terminals either directly from the anchor or the differen lying in series with them tialwicking is provided.

8. Device according to claim 7, characterized in that a Voltage regulator (R) is provided », its output terminals connected to the field winding of the generator (G) and its Touch input terminals (31) connected directly above the anchor

sind. .-*.-■ ■are. .- * .- ■ ■

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9. Process for arc welding with a continuously against the workpiece moving endless 21e ± rtrode, with between maintain an arc between the electrode end and the workpiece becomes, under the action of which melt drops at the end of the electrode are formed, the deriodic by short-circuiting the Electrode with the molten bath by contact with the molten bath on this, characterized in that the Electrode (E) is continuously fed from a power source (G) and dal; for premature and quicker elimination of the short circuit on the electrode (E) during the short loop Strociiaipulse increasing the current value, preferably by means of a

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second power source (S).

10. The method according to claim 9, characterized in that a second current source (S) is switched on to increase the current rise value is) whose current rise value is above 60,000 amperes Second lies.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that Current sources (G-, S) are used whose short-circuit current rise values below or above 60.OCO amps per second

lie.

12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in, that for the first current source (Gr) one with a current rise value below 40,000 amperes per second and for the second current source (S) is used with a current increase value above 100,000 amperes per second.

13 «Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that that the output voltage of the first power source (Q) is set so that between electrode (S) and workpiece ■ (W) a that melting of the workpiece and the electrode end causing arc (X) is maintained while the output voltage of the second current source (S) is adjusted that it delivers little or no current when there is an arc between the electrode and the workpiece, however sends a current impulse to the electrode (E) if it is still on

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- 41 - - "■ -.- ■.

Melt droplets located at the end of the metal electrode dae the weld pool (P) touched.

14. The method according to any one of the claims 9 to 13 _1, characterized in that the second current source (3) supplies an instantaneous output voltage during the arc burn periods which is below that of the first voltage source (G).

15 · The method according to claim 14, characterized in that as second voltage source (S) an exchange generator-G-leich- ■ richteritombination is used whose maximum short-circuit current is preferably below 500 amps. '

16. The method according to any one of the inception 9 to 14, characterized in that that as a second voltage source (S) a! Pransformator-rectifier combination is used.

17. The method according to claim 16, characterized in that to limit the maximum Kurzsehlußstroiaes of the electrodes in series with the Traneformator-G-lelchrichterkombination geachal «

Iftpedance is provided · 1

18. Universal control unit for the electric Arc welding, characterized by the following features:

a) A rotating generator (G) with an ijolcer, a lißbenecnluß-YeldwicKlung (33) and a series differential winding (23);

b) An Ürregervorrichtung for the excitation of the Hsbenaohluß

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field winding (53) with a control device (R), the output terminals of which are connected to the field winding (33) and which has push-button terminals (31), optionally for sampling the armature output voltage or the current flowing through the field winding are;

c) a second direct current source (S) with output terminals;

d) a device with which either the second power source (S) and the generator armature in parallel and to the Anchor exit ski © camouflage or you anchor in series with the Series differential winding (25) can be applied to the output terminals.

19 · Device according to claim 18, characterized in that the second power source (3) a TransformatOr - (^ light converter combination is.

20. Device according to claim 13, characterized in that the second direct current source (S) is a combination of a polyphase alternating current generator (A) and a rectifier.

21 < Universal power supply - un _t "; s £ ix; richtuu,.; -For d ^ s electric light-arcscr-white, can be characterized by a combination of the following features:

# ■

a) a common output terminal, an output terminal with constant potential and an output terminal

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variable tension;

b) a first power source (Gr) in the form of a rotating Generators with an anchor, a love closure field vocalization (33) and a series differential winding (25), the anchor with a clamp directly on the common output terminal and with a second Terminal directly to the terminal with constant potential is attached, and this second clamp also on the series differential winding ^ (25) the variable voltage terminal is applied;

c) a device for exciting the field winding (33) with a control device (R), the output terminals of which are connected to the field winding (33), and with push-button terminals (31), which can optionally be used to sample the armature output voltage or the river Arlieb enschluß-Feldwicklun; «; are subsequently available;

d) a second direct current source (S) with output terminals, one of which is connected to the common terminal and the other to the terminal with constant potential.

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