DE1804943A1

DE1804943A1 - Device and method for electric arc welding

Info

Publication number: DE1804943A1
Application number: DE19681804943
Authority: DE
Inventors: Theodore Ashton; Siktberg Richard Philip
Original assignee: Lincoln Electric Co
Current assignee: Lincoln Electric Co
Priority date: 1967-10-25
Filing date: 1968-10-24
Publication date: 1969-05-22
Also published as: FR1589931A; BR6803418D0; BE723011A; NL6815330A

Description

Einrichtung und Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweißen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum automatischen elektrischen Lichtbogenschweißen, wobei eine in der Vorschubgeschwindigkeit veränderbare Elektroden-Vorschubvorrichtung sowie eine elektrische Stroiiiversorgunrsvorrichtung zur Erzeugung eines Lichtbogens zwischen Elektrode und Werkstück vorgesehen sind.Equipment and methods for electric arc welding The invention relates to a device and a method for automatic electrical Arc welding, with an electrode feed device whose feed speed can be changed as well as an electric strobe supply device for generating an electric arc are provided between the electrode and the workpiece.

Unter "automatischem elektrischem Lichtbogenschweißen" ist der Vorschub einer Elektrode von beliebiger Länge in Richtung auf das zu schweißende Werkstück zu verstehen, wobei das Werkstück und die Elektrode, letztere über einen gleitend an der Elektrode anliegenden Kontakt, an eine elektrische Stromquelle angeschlossen sind. Die Elektrode wird im Schweißbetrieb seitlich unter Bildung einer Schweißraupe an dem Werkstück entlanggeführt. Der Kontakt kann Bestandteil eines SchweißkopSes sein, der an einer Tragscbiene seitenbeweglich abgestützt ist; in diese all wird das Schweißen normalerweise als "vollautomatisches Lichtbogenschweißen" bezeichnet. Andererseits kann der Schweißkopf aber auch als Handgerät bzw. als Pistole ausosbil t sein; in diesem Fall erfolgt das Schweinen im sogenannten halbautomatischen Betrieb. Die nachstehend verwendete Bezeichnun "automatisches Schweißen" bezieht sich sowohl auf den vollautomatischen als auch auf den halbautomatischen Schweißbetrieb.Under "automatic electric arc welding" is the feed an electrode of any length in the direction of the workpiece to be welded to understand the workpiece and the electrode, the latter sliding over a contact adjacent to the electrode, connected to an electrical power source are. During the welding operation, the electrode is turned sideways, forming a weld bead guided along the workpiece. The contact can be part of a welding head be, which is laterally supported on a carrier bee; in these all welding is usually called "fully automatic arc welding" designated. On the other hand, the welding head can also be used as a handheld device or as a pistol to be ausosbil t; in this case, the porking takes place in the so-called semi-automatic Operation. The term "automatic welding" used below refers to on both the fully automatic and the semi-automatic welding operation.

Der Abstand zwischen dem Elektrodenkontakt und dem Werkstück wird im allgemeinen als "elektrischer Elektrodenüberstand" bezeichnet; er beträgt in vielen Fällen nur etwa 6,4 mm, obwohl er sich nicht selten auf 76 mm oder mehr beläuft, wenn die Notwendigkeit besteht, die Abschmelzgeschwindigkeit der Elektrode bei einem gegebenen Strom zu erhöhen.The distance between the electrode contact and the workpiece is commonly referred to as "electrical electrode protrusion"; it is in in many cases only about 6.4 mm, although it is not infrequently 76 mm or more, if there is a need, the electrode melting rate at a to increase given current.

Beim vollautomatischen Scliweißbetrieb ist üblicnerweise eine Elektroden-Zuführungstrommel unmittelbar an dem Schweißkopf gelagert; die Elektrode wird mittels eines Elelctroden-Vorschubmotors in Richtung auf das Werkstück vorgeschoben, der Elektroden-Vorschubrollen antreibt, die in Nähe des Elektrodenkontakts angeordnet sind. Beim halbautomatischen Schweißbetrieb ist die Elektroden-Zuführungstrommel im allgemeinen an einer von der Schweißstelle entfernt liegenden Stelle gelagert; die Elektrode wird hier mittels eines Antriebsmotors und Vorschubrollen, die in Nähe der Trommel angeordnet sind, durch ein langes, flexibles Rohr dem elektrischen Elektrodenkontakt und dem Werkstück zugeführt.In the fully automatic welding operation there is usually an electrode feed drum stored directly on the welding head; the electrode is driven by an electrode feed motor advanced towards the workpiece, which drives the electrode feed rollers, which are arranged in the vicinity of the electrode contact. In the semi-automatic welding operation the electrode feed drum is generally at one of the weld site stored remote location; the electrode is here by means of a drive motor and feed rollers, which are arranged in the vicinity of the drum, by a long, flexible tube between the electrical electrode contact and the workpiece fed.

Für die Stromversorgung verwendet man beim automatischen elektrischen Lichtbogenschweif;en im wesentlichen zwei verseniedene Stromquellen. Bei der einen Stromquelle nimmt die Spannung mit ansteigendem Schweißstrom ab, was als "fallende Volt-Ampere-Kurve" bezeichnet wird. Bei Verwendung von rotierenden Generatoren wird diese fallende Volt-Ampere-Kurve durch eine iii Reihe ruit dem Generatorausgang angeordnete Differentialfeldwicklung bewirkt, die eine dem Ausgangestrom proportionale magnetomotorische Kraft bewirkt, welche der magnetomotorischen Kra@t der Nebenschluß-Feldwicklung entgegengerichtet ist, die das Erregerfeld des Generators aufbaut. Die Nebenschluß-Feldwicklung wird im allgemeinen von einen gesonderten kleinen Generator gespeist.For the power supply one uses the automatic electric Arc tails are essentially two different power sources. With the one Power source decreases the voltage with increasing welding current, what is called "falling Volt-Ampere Curve ". When using rotating generators, this falling volt-ampere curve through a iii series ruit the generator output arranged differential field winding causes the one proportional to the output current magnetomotive force causes the magnetomotive force of the shunt field winding is opposite, which builds up the excitation field of the generator. The shunt field winding is generally fed by a separate small generator.

Im Falle eines Umformers bzw. eines rotierenden Wechselstromerzeugers oder einer Transformator-Gleichrichter-Gleichstromquelle wird die fallende Volt-Ampere-Kurve durch eine Reihenreaktanz bewirkt, die üblicherweise aus einer gesonderten Drosselspule besteht, welche in Reihe mit aem Transformatorausgang oder dem rotierenden Wechselstrom-Generator angeordnet ist.In the case of a converter or a rotating alternator or a transformer-rectifier direct current source becomes the falling volt-ampere curve caused by a series reactance, usually from a separate choke coil which is in series with a transformer output or the rotating alternating current generator is arranged.

Neben diesen Vorrichtungen verwendet man such Stromversorgungseinrichtungen, die eine konstante Ausgangsspannung bei Stromänderungen, d.h. eine flache Volt-Ampere-Kurve aufweisen. Im Falle eines rotierenden Generators weist dieser kumulative Reihenfeldwicklungen auf, die eine dem Ausgangsstrom proportionale nlanetomotorische Kraft erzeugen, die sich zu der magnetomotorischen Kraft der Neb ens chluß-Feldwi oklung hinzuaddiert, so daß sie deil Wirkungen der Kommutation, der Ankerrückwirkung und der Widerstands-Spannungsabfälle bei ansteigendem Strom entgegenwirkt.In addition to these devices, one also uses power supply devices, a constant output voltage with current changes, i.e. a flat volt-ampere curve exhibit. in the In the case of a rotating generator, it is cumulative Series field windings that have a planetary motor proportional to the output current Generate force that results in the magnetomotive force of the shunt field wi oklung added, so that they deil the effects of commutation, the armature reaction and which counteracts resistance voltage drops with increasing current.

Es bereitet außerordentliche Schwierigkeiten, einen rotierenden Generator so auszubilden, daß er über seinen gesamten Spannungsbereich eine flache Volt-Ampere-Kurve aufweist. Die nominell an sich flache Ausgangskurve hat selbst bei der optimalen Leerlaufspannung stets eine gewisse Krümmung. Weicht die Leerlaufspannung von dem Optimalwert ab, so steigt die Kurvenkrümmung gewöhnlich an, wobei die Kurve einen nach oben und/oder nach unten geneigten Kurvenverlauf annimmt.A rotating generator is extremely difficult so designed that it has a flat volt-ampere curve over its entire voltage range having. The starting curve, which is nominally flat in itself, has even the optimum Open circuit voltage always has a certain curvature. If the open circuit voltage differs from that From the optimum value, the curvature of the curve usually increases, whereby the curve becomes one assumes upward and / or downward sloping curve shape.

Die Verwendung einer Stromquelle mit fallender Volt-Ampere-Kurve oder einer solchen mit einer konstanten Spannung ist abhängig von den jeweiligen Bedingungen des ochweißbetriebs, der Art des verwendeten Schutzmediums und aer Elektrode, dem Winkel der Werkstückfläche gegenüber der horizontalen und zahlreichen anderen Faktoren. Die Erfindung ist bei beiden genannten Arten der Stromversorgungseinrichtungen anwendbar.Using a power source with a falling volt-ampere curve or one with a constant voltage depends on the respective conditions the welding company, the type of protective medium and the electrode used, the Angle of the workpiece surface versus the horizontal and numerous other factors. The invention is applicable to both types of power supply devices mentioned.

Bei Stromquellen mit fallender Volt- Llsere-Ausgangskurve entwickelt der Elektroden-Vorschubmotor eine Geschwindigkeit, die der Lichtbogenbrennspannung proportional ist, so daß in dem Augenblick, wenn sich die Lichtbogenlänge mit entsprechendem Anstieg der Lichtbogenbrennspannung zu erhöhen beginnt, die Elektrode mit größerer Geschwindigkeit in Richtung auf das Werkstück vorgeschoben wird, um die Lichtbogenlänge wieder herabzusetzen und damit wieder die gewinsohte Lichtbogenbrennspannung zu erhalten. Da aufgrund der Neigung der Volt-Ampere-Kurve die Lichtbogenbrennspannung und der Liolftbogenstrom untereinander abhängig sind, führt diese Stabilisierung der Lichtbogenbrennspannung zu einer Stabilisierung des Lichtbogenstroms. Dieser Vorgang kann als " "spannungsgesteuerter Elektrodenvorschub" bezeichnet werden.Developed for power sources with a falling volt / lsere output curve the electrode feed motor a speed that the arc voltage is proportional, so that at the moment when the arc length with corresponding As the arc voltage begins to increase, the electrode with larger increases Speed advanced towards the workpiece is the arc length reduce again and thus again the accustomed arc voltage obtain. Because the arc voltage is due to the slope of the volt-ampere curve and the Liolftbogenstrom are interdependent, leads to this stabilization the arc voltage to stabilize the arc current. This Operation can be referred to as "voltage-controlled electrode advance".

Bei dieser vorgenannten Arbeitsweise werden für den jeweiligen Schweißbetrieb zunächst die Spannung und Stromwerte für die Elektrode, das Werkstück und das Lichtbqgen-Schutzmedium bestimmt; der Schweißer stellt hierbei die Generator-Felderregung und die Geschwindigkeitssteuerung des Elektrodenvorschubs mehr oder weniger gefühlsmäßig ein. Sobald der Schweißbetrieb begonnen hat, muß er die Generator-Felderregung einjustieren, wobei er ein Asperemeter beobachtet, bis der Lichtbogenstrom den gewünschten Wert erreicht hat. Ist dies geschehen, so stellt der Schweißer mit Hilfe eines Voltmeters die Elektroden-Vorschubgeschwindigkeit ein, um die gewünschte Lichtbogenbrenn-Spannung zu erzielen. Da der Strom und die Spannung in Wechselbeziehung zueinander Stehen muß der Schweißer anschließend noch die Feld erregung nachstellen, um den Schweißstrom wieder auf den gewünschten fert zu bringen. Dieses Nachstellen kann wiederum ein Nachstellen der Elektroden-Vorschubsteuerung erforderlich machen. Bei einer Änderung des Schweißbetriebs, z.B. beim Übergang auf ein Werkstück oder eine Elektrode mit anderen Abmessungen, muß dieser gesamte Justierungsvorgang wiederholt werden. Es liegt auf der Hand, daß dieser Justierungsvorng sehr umständlich und langwierig ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß bei nicht genauer Justierung eine minderwertige Schweißnaht entsteht, die einen hohen Ausschuß bedingt.With this above-mentioned working method, for the respective welding company First the voltage and current values for the electrode, the workpiece and the arc protection medium certainly; the welder provides the generator field excitation and the speed control the electrode advance more or less emotionally. As soon as the welding shop has started, he must adjust the generator field excitation, using an asmeter observed until the arc current has reached the desired value. Is this happen, the welder sets the electrode feed speed with the help of a voltmeter to achieve the desired arc voltage. Since the stream and the The welder must then have a correlation between tension and tension still Readjust the field excitation to bring the welding current back to the desired level bring to. This readjustment can in turn readjust the electrode feed control make necessary. When changing the welding operation, e.g. during the transition on a workpiece or an electrode with different dimensions, this must be complete Adjustment process must be repeated. It is obvious that this adjustment procedure is very cumbersome and tedious. There is also the risk that if not accurate adjustment results in an inferior weld seam that has a high reject rate conditional.

Für die vorgenannten Einstellvorgänge werden ein Strommesser und ein Spannungsmesser benötigt. Diese Meßgeräte sind teuer und verhältnismäßig empfindlich. Im praktischen Schweißbetrieb ergeben sich nicht selten erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich der Instandhaltung und des Schutzes dieser Ivjeßgeräte gegenueber Staub, Schmutz, Spritzmetall, Rauch und rauher Behandlung, wie sie normalerweise im Schweißbetrieb in industriellen Anlagen zu erwarten ist.An ammeter and a Tension meter needed. These meters are expensive and relatively sensitive. In practical welding operations, it is not uncommon for considerable difficulties to arise with regard to the maintenance and protection of these appliances against dust, Dirt, spray metal, smoke and the rough treatment normally found in a welding shop is to be expected in industrial plants.

Bei einer Stromquelle mit flacher Volt-Ampere-Kurve wird der Elektroden-Vorschubmotor gewöhnlich von einer unabhängigen Stromquelle gespeist. Es ergeben sich hier im wesentlichen dieselben Einstellvorgänge, wobei allerdings das Einstellen sich hier einfacher gestaltet als bei einer Stromquelle mit fallender Volt-Ampere-Kurve, da die Spannung und der Strom in diesem Fall weitgehend voneinander unabhängig ind. Dieser Betrieb kann als ein Betrieb mit konstanter Spannung und konstantem Elektrodenvorschub bezeichnet werden.For a power source with a flat volt-ampere curve, the electrode feed motor will be usually powered by an independent power source. It results here in the essentially the same setting procedures, although the setting is here designed more simply than with a power source with a falling volt-ampere curve, there the voltage and the current in this case largely from each other independent ind. This operation can be called a constant voltage operation and constant electrode advance.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß auch in diesem letztgenannten Fall nach Aufnahme des Schweißbetriebs weitere Nachjustierungen erforderlich sind, da auch hier zahlreiche @e variable Einflußgrößen vorliegen, die sich innerhalb mehr oder weniger kurzen Zeitspannen entweder beabsichtigt oder unbeabsichtigt ändern und somit die Aufrechterhaltung des gewünschten Schweißbetriebs schwierig gestalten können. Solche sich beabsichtigt ändernden Einflußgrößen sind beispielsweise Änderungen des Elektrodendurchmessers, des Schutzmediums, der Werkstückabmessungen,@ ferner Änderungen der Menge des aufzutragenden Schweißmaterials oder des Durchdringungsgrades usw. Jede dieser einzelnen Änderungen erford£rt normalerweise eine erneute Einstellung der Lichtbogenspannung und aes Lichtbogenstroms, was, wie oben erwähnt, umständlich und langwierig ist und mit Fehlern behaftet sein kann. Im übrigen schliefen solche beabsichtigten Änderungen der Einflußgrößen nicht aie Änderungen cier Steuerung der Schweißeinrichtung seitens des Schweißers ein.In practice it has been shown that also in the latter If further readjustments are required after starting welding operations, because here too there are numerous @e variable influencing variables that are within more or less short periods of time either intentionally or unintentionally making it difficult to maintain the desired welding operation can. Such intentionally changing influencing variables are, for example, changes the electrode diameter, the protective medium, the workpiece dimensions, @ furthermore Changes in the amount of weld material to be applied or the degree of penetration etc. Each of these individual changes usually requires a new setting the arc voltage and aes arc current, which, as mentioned above, are cumbersome and is tedious and flawed. Otherwise they slept Intended changes in the influencing variables are not considered changes in control the welding equipment on the part of the welder.

Weitere eich auf den Schweißbetrieb auswirkende Einflußgrößen beruhen auf Faktoren, die sich der Kontrolle des Schweißers entziehen und die dem Schweißer im allgemeinen noch nicht einmal zur Kenntnis gelangen. Es h@ndelt sich hier vor allem um abrupte oder allmähliche Spannungsänderungen in den elektrischen ZuYvhrungsleitungent um eine Erhitzung der Spannungsquelle, einen Anstieg ihres Innenwiderstsnds u.dgl., was im Falle der Verwendung eines rotierenden Generators sich sowohl auf die Feldwicklung als auch auf den Anker und den Erreger-Generator bezieht; alle diese Einflußgrößen haben einen kumulativen Effekt hinsichtlich der Herabsetzung der Generator Ausgangsspannung. Hinzukommen Änderungen der Kommutation aufgrund von Feuchtigkeit, Schmutz oder Erhitzung, ferner einer Erhitzung des Elektroden-Vorschubmotors, ein Fressen der Blektrode in dem hohlen Vorschubrohr, wenn sich dessen Krümmung ändert, Änderungen der Elektrode, die wiederum die für den Elektrodenvorschub erforderliche Kraft beeinflussen usw.Further influencing variables that have an effect on the welding operation are based on factors beyond the control of the welder and those of the welder generally not even get to know. It is here all about abrupt or gradual changes in voltage in the electrical ZuYvhrungsleitungent to a heating of the voltage source, an increase of their Internal resistance and the like. What in the case of using a rotating generator on the field winding as well as on the armature and the exciter generator relates; all of these influencing variables have a cumulative effect on the Reduction of the generator output voltage. There are also changes in commutation due to moisture, dirt or heating, as well as heating of the electrode feed motor, galling of the metal electrode in the hollow feed tube when its curvature changes changes, changes to the electrode, which in turn are necessary for the electrode advance Affect force, etc.

Eine weitere unbeabsichtigte Einflußgröße stellt beim halbautomatischen Schweißen der Elektroden-Überstand dar, da der Schweißer praktisch nicht in der Lage ist, die Elektrodenpistole in genauem konstantem Abstand von dem Werkstück zu halten oder da verschiedene Schweißer im Schweißbetrieb die Elektrodenpistole in verschiedenen Abständen von dem Werkstück halten. Solche Änderungen im Elektroden-Überstand können sich beim automatischen Schweißen aufgrund von Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche des Werkstückes einstellen, die z.B. durch ein Verwerfen des Werkstückes, eine unbeabsichtigte Krümmung oder dann ergeben, wen beim Schweißen andere Schweißnähte gekreuzt oder eine zweite Schweißnaht über eine vorher aufgebrachte Schweißnaht aufgetragen wird. In allen diesen Fällen kann der Elektroden-Überstand zu- oder abnehmen, was eine ent-2 sprechende Zu- oder Abnahme der I2R-Erhitzung des überstehenden Elektrodenendes und demgemäß eine Änderung der Abschmelzgeschwindigkeit der Elektrode zur Folge hat. Dies führt wiederum zu einem Anstieg oder einer Verminderung'des Lichtbogenstroms und folglich zu einem Anstieg bzw. einer Verminderung der Generatorspannung. AuS,vrund dieser Schwankungen im Elektroden-Überstand ist es schwierig, die Lichtbogenbrennspannung und den Lichtbogenstrom bei spannungsgesteuertem Elektrodenvorschub oder bei einer Arbeitsweise mit konstanter Spannung und konstantem Elektrodenvorschub konstantzuhalten.Another unintended influencing variable is the semi-automatic Welding the electrode protrusion is because the welder is practically not in the Is able to keep the electrode gun at a precise constant distance from the workpiece or because different welders in the welding shop use the electrode gun at various distances from the workpiece. Such changes in the electrode protrusion can change during automatic welding due to irregularities in the Set the surface of the workpiece, e.g. by discarding the workpiece, an unintentional curvature or then result when welding other welds crossed or a second weld over a previously applied Weld is applied. In all these cases, the electrode protrusion can close or decrease, which is a corresponding increase or decrease in the I2R heating of the protruding Electrode end and accordingly a change in the melting rate of the electrode has the consequence. This in turn leads to an increase or a decrease in the Arc current and consequently an increase or decrease in the generator voltage. Because of these fluctuations in the electrode protrusion, it is difficult to determine the arc voltage and the arc current with voltage-controlled electrode feed or with a To keep the working method constant with constant voltage and constant electrode advance.

Alle diese unbeabsichtigten Einflußgrößen mußten bisher von dem Scrweißer durch entsprechende Einstellungen und Nachjustierungen nach Möglichkeit kompensiert werden, was sehr umständlich und langwierigZ ist und die Gefahr in sich birgt, daß bei fehlerhaften Einstellungen eine mangelhafte Schweißnaht erhalten wird, die unter Umständen dazu zwingt, das Werkstück oder Teile desselben als Ausschuß zu verwerfen.All of these unintended influencing variables had to be dealt with by the scrweißer up to now compensated if possible by appropriate settings and readjustments which is very cumbersome and tedious and carries the risk that in the case of incorrect settings, a defective weld seam is obtained, which is shown under Forcing circumstances to discard the workpiece or parts thereof as scrap.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der vorbekannten Lichtbogenschweißeinrichtungen zu beheben. Insbesondere bezweckt die Erfindung eine Einrichtung und ein Verfahren zum automatischen Lichtbogenschweißen, bei dem die Lichtbogenbrennepannung und der Lichtbogenstrom sich auf jeden gewünschten Wert vor Beginn des Schwelßvorgangs einstellen lassen, wobei dieser eingestellte )rt ohne Rücksicht auf Änderungen des Innenwiderstands der Stromquelle, des Elektroden-Uberstands, des Elektrodendurchmessers oder -werkstoffs, des Werkstückmaterials oder seiner Abmessungen, des Schutzmediums, Schwankungen der Speisespannung u.dgl. während des gesamten Schweißvorgangs beibehalten wird.The main object of the invention is to address these disadvantages to fix the previously known arc welding equipment. Particularly intended the invention a device and a method for automatic arc welding, at which the arc voltage and the arc current are mutually exclusive on set any desired value before the start of the smoldering process, whereby this set) rt regardless of changes in the internal resistance of the power source, the electrode protrusion, the electrode diameter or material, the workpiece material or its dimensions, the protective medium, fluctuations in the supply voltage and the like. is maintained throughout the welding process.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß sie mit einer den Lichtbogenstrom abtastenden Vorrichtung sowie mit einer Einstellvorrichtung od.dgl. ausgestattet ist, die zur Aufrechterhaltung eines konstanten Lichtbogenstroms die Elektroden-Vorschubgeschwindigkeit umgekehrt proportional zu den Stromänderungen verändert.The device according to the invention is characterized in that it with a device that scans the arc current and with a setting device or the like. is equipped to maintain a constant arc current the electrode feed rate is inversely proportional to the changes in current changes.

Auf diese Weise läßt sich die Geschwindigkeit des Elektroden-Vorschubmotors automatisch so steuern, daß unabhängig von Änderungen in der Lichtbogenbrennspannung, dem Elektroden-tberstand oder anderen Schweißparametern der Elektrodenstrom im Betrieb konetantgehalten wird. Falls der Elektrodenstrom aus irgendeinem Grund die Tendenz haben sollte, abzufallen, wird der Elektroden-Vorschubmotor automatisch auf größere Geschwindigkeit gesteuert, so daß der Strom auf seinen zuvor eingestellten Wert angehoben wird.In this way, the speed of the electrode feed motor can be adjusted automatically control so that regardless of changes in the arc voltage, the electrode protrusion or other welding parameters the electrode current during operation is kept constant. If the electrode current for some reason the tendency should have to fall off, the electrode feed motor will automatically switch to larger ones Speed controlled so that the current at its previously set value is raised.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die Ausgangsspannung der Stromquelle abtastet und unabhangig von Änderungen beabeichtigter oder unbeabsichtigter Einflu@@größen auf einen konstanten Wert hält.According to a further essential feature of the invention is a device provided that the output voltage of the power source scans and irrespective of changes in intended or unintentional influences holds at a constant value.

Eine solche automatische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung kann somit eine Vorrichtung aufweisen, aie einen der Lichtbegenspannung (oder gegebenenfalls dem Lichtbogenstrom) proportionalel inert abtastet una die einen einstellbaren, jedoch konstanten Bezugswert liefert, wobei die Anordnung so getrofen ist, daß der abgetastete Wert mit dem Bezugswert verglichen und der erhaltene Differenzwert dieser Einzelwerte zur automstischen Änderung der Ausgangsspannung der Spannungsquelle (bzw. der Geschwindigkeit des Elektroden-Vorschubmotors) ausgenutzt wird, um den Differenzwert zu elimini-ren.Such an automatic control device according to the invention can thus have a device, aie one of the light surge voltage (or possibly the arc current) proportionally inert scans and the one adjustable, but provides a constant reference value, the arrangement being made so that the The sampled value is compared with the reference value and the difference value obtained is this Individual values for the automatic change of the output voltage of the voltage source (or the speed of the electrode feed motor) is used to the Eliminate difference value.

Die Genauigkeit, mit der sich die Generator-Ausgangsspannung und der Licht@ogenstrom auf den vorbestimmten Sollwert steuern lassen, läßt sich weithin beliebig einstellen. bei Verstärkereinrichtungen, die eine Verstärkung über das 30.000-fache hinaus zulassen, empfiehlt es sich, zumindest mit einem solchen Verstärkungsgrad zu arbeiten, daß die Ausgangsspannung der Stromquelle und der Lichtbogenstrom jeweils auf einen Wert im Bereich von # 3% bzw. # 5%, vorzugsweise jedoch # 3%, einreguliert und gehalten werden.The accuracy with which the generator output voltage and the Controlling the lighting current to the predetermined target value can be done widely set as desired. in the case of amplification devices that require amplification via the Allow 30,000-fold addition, it is advisable to at least have such a gain to work that the output voltage of the power source and the arc current respectively adjusted to a value in the range of # 3% or # 5%, but preferably # 3% and be held.

Gemäl einem weiteren Merkmal der Erfindung findet eine Stromquelle Verwendun@, die bei Abwesenheit einer Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Ausgangsspannung eine abfallende Volt-Ampere-Kurve aufweist und die z.B. aus einem rotierendetl Generator mit Reihenfeldwicklung oder aus einer Trausforniator-Drossel-Kombination mit oder ohne einem AusganOs-Uleichrichter in Kombination mit einer Vorrichtung besteht, die die mittlere Ausgangs spannung abtastet und eine Komponente der Spannung quelle automatisch so steuert, daß die mittlere Ausgangaspannung konstantgehalten wird. Solche Spannungsquellen mit fallender Volt-Ampere-Eurve haben dynamische Eigenschaften, die in einigen Anwendungsfällen des Schweißbetriebs gegenüber den üblichen Spannungsquellen mit konstanter Spannung einige Vorteile bieten. Unter "Durchschnittsspannung" ist zu verstehen, daß die Steuerung eine solch niedrige Ansprechgeschwindigkeit hat, daß dynamische, d.h. sehr rasche Änderungen von kurzer Zeitdauer stattfinden können.According to a further feature of the invention, there is a power source Use @, which in the absence of a device for automatic Control of the output voltage has a falling volt-ampere curve and the E.g. from a rotating generator with series field winding or from a Trausforniator-choke combination with or without an output rectifier in combination with a device consists, which samples the mean output voltage and a component of the voltage source controls automatically in such a way that the mean output voltage is kept constant will. Such voltage sources with falling volt-ampere-eurve have dynamic properties, which in some applications of the welding company compared to the usual voltage sources constant voltage offer some advantages. Under "Average Voltage" is to understand that the controller has such a slow response speed, that dynamic, i.e. very rapid, changes can take place over a short period of time.

Falls die Stromquelle aus einem rotierenden Generator mit einer Reihen-Differentialwicklung und einer Nebenschluß-Feldwicklung besteht, kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Erregung der Nebenschluß-Feldwicklung zur Erzielung einer konstanten, von dem Generatorstrom unabhängigen durchschnittlichen Ausgangsspannung des Generators mittels der Steuervorrichtung veränderbar ist. Die Differential-Feldwicklung und die Nebenschluß-Feldwicklung des eine fallende Volt-Ampere-Eurve aufweisenden Generators können hierbei in Reihe an Ausgangsklemmen angelegt sein, die an die Schweißelektrode bzw. das Werkstück s,ngeschlossen oder anschließbar sind. Die Erregung der Nebenschluß-Feldwicklung wird hierbei nach Maßgabe der Ausgangs spannung des Generators gesteuert.If the power source comes from a rotating generator with a series differential winding and a shunt field winding exists, the arrangement can be made that the excitation of the shunt field winding to achieve a constant, of the generator current independent average output voltage of the generator can be changed by means of the control device. The differential field winding and the shunt field winding of the generator exhibiting a falling volt-ampere-eurve can be applied in series to output terminals that connect to the welding electrode or the workpiece s, n closed or can be connected. the Excitation of the shunt field winding is here in accordance with the output voltage of the generator controlled.

Falls die Stromquelle aus einem Wechselstrom-Umformer mit einer in Reihe liegenden Reaktanz ist, wird die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß die Reaktanz zur Autrecilterhaltung einer konstanten, von Stromschwankungen unbeeinflußten Ausgangsspannung veränderbar ist. Die Stromquelle kann hier einen Umformer sowie steuerbare Gleichrichter in dem Umformerausgang aufweisen, wobei die Gleichrichter in ihrer Zündzeit von der Steuervorrichtung steuerbar sind.If the power source is an AC converter with an in Row is lying reactance, the arrangement is expediently made so that the Reactance to maintain a constant, unaffected by current fluctuations Output voltage is changeable. The power source here can be a converter as well Have controllable rectifiers in the converter output, the rectifiers can be controlled in their ignition time by the control device.

Mach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die den Schweil.-strom liefernde Stromquelle in ihrer Ausgangsspannung einstellbar. Die Einstellung erfolgt zweckmäfig mittels eines Regulierknopfes od.dgl. anhand einer auf die Spannung geeichten Skala.Another feature of the invention is the welding current supplying current source adjustable in its output voltage. The setting is made expedient by means of a regulating button or the like. using a calibrated for tension Scale.

Weiterhin empfiehlt es sich, die die Elektroden-Vorschubgeschwindigkeit steuernde Vorrichtung ebenfalls mit einem Regulierknopf od.dgl. und mit einer auf Ampere geeichten Skala zu versehen, um den Stromwert einstellen zu können.It is also recommended that the electrode feed rate controlling device also with a control button or the like. and with one on Ampere calibrated scale to be able to set the current value.

Das erfindungsgemabe Verfahren zum automatischen Lichtbogenschweißen kennzeichnet sich insbesondere dadurch, daß während des Schweißbetriebs der Strom in der Elektrode abgetastet und die Elektroden-Vorschubgeschwindigkeit nach Maßgabe des Stromes so gesteuert wird, daß der Lichtbogenstrom im Eereich von + vorzugsweise + la, konstantgehalten wird. Vorzugsweise wird zugleich die Spannung der den Schweißstrom liefernden Stromquelle abgetastet und auf einen konstanten Wert eingeregelt. Illit Hilfe der genannten Betätigungsknöpfe od.dgl. und der zugeordneten Skalen kann vor dem SchweiBen jeder gewünschte Schweißstrom bzw. die gewünschte aSchweibspannung eingestellt werden.The inventive method for automatic arc welding is characterized in particular by the fact that the current during welding scanned in the electrode and the electrode feed rate according to the requirements of the stream is controlled so that the arc current is in the range of + preferably + la, is kept constant. Preferably at the same time the tension of the power source delivering the welding current is sampled and set to a constant Adjusted value. Illit the help of the said control buttons or the like. and the assigned Any desired welding current or welding current can be set on scales before welding a Welding tension can be set.

Sie dargelegt, wird mit der Erfindung erreicht, daß die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode in Richtung auf das Werkstück automatisch so gesteuert wird, daß der Schweißstrom im Betrieb konstantgehalten wird. Zugleich bietet die Erfindung die Möglichkeit, auch die Ausgangsspannung der Stromquelle automatisch auf einen konstanten Wert zu regeln, so daß die Lichtbogenbrennspannung-und der Lichtbogenstrom während des gesamten Schweißbetriebs konstant bleiben. Die erfindungsgemäße Lichtbogenschweißeinrichtung erlaubt ein rasches Einstellen auf die gewünschten Strom- bzw. Spannungswerte ohne die Gefahr von Einetellfehlern. Zugleich bietet die erfindungsgemäße Einrichtung die Möglichkeit, sehr gleichmäßige Sckweißnähte von hoher Güte herzustellen. Ferner bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Einstellung ohne die Verwendung der sonst für die Anzeige. der Lichtbogenbrennspannung und des Lichtbogenstroms üblichen elektrischen Meßgeräte vorzunehmen. Die Erfindung ermöglicht ferner die Verwendung einer Stromversor;ungseinrichtung für das Lichtbogenschweißen, die normalerweise eine fallende Volt-Ampere-Kurve aufweist. Daneben können aber such Stromversorgungseinrichtungen mit flacher, statischer Volt-Ampere-Kurve Verwendung finden, die in diesem Fall jedoch die dynamischen Ei@enschaften einer Stromquelle mit fallender Volt-Ampere-Kurve aufweisen. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden der Lichtbogenstrom und die Lichtbogenspannung unabhängig von beabsichtigten oder unbeabsichtigten Änderungen der Einflußgrößen konstantgehalten. Die Bedienung und die Einstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung lassen sich äußerst einfach vornehmen.You stated, is achieved with the invention that the feed rate the electrode is automatically controlled in the direction of the workpiece so that the Welding current is kept constant during operation. At the same time, the invention offers Possibility of automatically setting the output voltage of the power source to a constant Value to regulate so that the arc voltage and the arc current during remain constant throughout the welding operation. The arc welding device according to the invention allows quick adjustment to the desired current or voltage values without the risk of adjustment errors. At the same time, the device according to the invention offers the possibility of producing very uniform, high-quality welded seams. Further the invention offers the possibility of setting without using the otherwise for the advertisment. the arc voltage and the arc current usual electrical Make measuring devices. The invention also enables the use of a power supply device for arc welding, which is usually a falling volt-ampere curve having. In addition, however, such power supply devices with flat, static Volt-ampere curve are used, but in this case the dynamic properties a power source with a falling volt-ampere curve. In the inventive Device, the arc current and the arc voltage are independent of intended or unintentional changes in the influencing variables kept constant. The operation and the setting of the device according to the invention can be extremely easy to do.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Schweißeinrichtung gemäß der Erfindung schematisch anhand eines Diagramms; Fig. 2, 3 und 4 geänderte Ausführungsformen der in Fig. 1 dargestellten Schweißeinrichtung gemäß der Erfindung.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. There are shown: FIG. 1 a welding device according to the invention schematically on the basis of FIG a diagram; FIGS. 2, 3 and 4 modified embodiments of the illustrated in FIG Welding device according to the invention.

Die Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele der Brfindu, wiedergegeben sind, läßt in Fig. 1 das zu schweißende Werkstück W sowie eine Elektrode E erkennen, die mittels eines Elektroden-Vorschubmotors M in Richtung auf das Werkstück vorgeschoben wird, welcher ein Par lorschubrollen F antreibt.The drawing, in the preferred embodiments of the Brfindu, are shown, leaves in Fig. 1 the workpiece to be welded W and an electrode E recognize that by means of an electrode feed motor M in the direction of the workpiece is advanced, which drives a Par lorschubrolle F.

Die Elektrode bewegt sich hierbei an einem kontakt C vorbei, der im Abstand 5 von dem Werkstück angeordnet ist. Die -Elektrode E wird von einer Stromquelle P gespeist deren Ausgangsklemmen T1 und T2 an den Kontakt C bzw. das Werkstück W angesohlossen sind. DasWerkstück W kann aus einem schweißbaren Werkstoff üblicher Art, wie z.B. Stahl, Kupfer, Aluminium, rostfreiem Stahl od.dgl., bestehen, ohne daß in dieser Hinsicht eine Begrenzung vorliegt. Die Elektrode E kann ebenfalls aus einem geeigneten Elektrodenmetall bestehen, welches auf das Werkstück W aufgetragen werden soll; sie kann jeden gewünschten Durchmesser aufweisen und etweder massiv oder rohrförmig ausgebildet seine Zum Schutze des Lichtbogens können Mittel beliebiger Art, wie z.B. ein körniges Flußmittel, ein Überzug an der Außenseite der Elektrode E in solcher Anordnung, daß er den Stromübergang von dem Kontakt C auf die Elektrode E zuläßt, ein Gas, ein Flußmittel im Inneren der rohrförmigen Elektrode, oder Kombinationen solcher Schutzmittel vorgesehen sein. Andererseits kann aber auch ohne ein solches Schutzmittel gearbeitet werden.The electrode moves past a contact C, which is in the Distance 5 is arranged from the workpiece. The electrode E will fed by a current source P whose output terminals T1 and T2 to the contact C or the workpiece W are connected. The workpiece W can consist of a weldable Material of the usual type, such as steel, copper, aluminum, stainless steel or the like., exist without any limitation in this regard. The electrode E can also consist of a suitable electrode metal which is applied to the workpiece W is to be applied; it can have any desired diameter and Either solid or tubular in shape to protect the arc Means of any kind, such as a granular flux, a coating on the outside of the electrode E in such an arrangement that the current transfer from the contact C on the electrode E allows a gas, a flux inside the tubular Electrode, or combinations of such protective means may be provided. on the other hand but can also be used without such a protective agent.

Der Kontakt C kann von bekannter Ausbildung sein; er kann Bestandteil einer als Handgerät ausgebildeten Schweißpistole einer halb automatischen Schweißeinrichtung oder eines mechanisch abgestützten Sohweißkopfes bei einer vollautomatischen Schweißeinrichtung sein.Contact C can be of known design; he can be part of it a hand-held welding gun of a semi-automatic welding device or a mechanically supported welding head in a fully automatic welding device be.

Die Vorschubrollen F können in unmittelbarer Nähe des Kontaktes C oder auch entfernt von diesem angeordnet sein und jede hierfür geeignete Form aufweisen.The feed rollers F can be in the immediate vicinity of the contact C. or also be arranged remotely therefrom and have any shape suitable for this.

Auch der Vorschubmotor M kann von beliebiger Ausführung sein.The feed motor M can also be of any design.

Die Geschwindigkeit des Motors kann durch Änderung der an ihn angelegten Spannung verstellt werden. Andererseits kann die Anordnung aber auch so getroffen sein, daß der Motor M mit einer festen Motorgeschwindigkeit läuft; in diesem Fall kann zwischen dem Motor M und den Rollen P ein im Übersetzungsverhältnis veränderliches Getriebe od.dgl. angeordnet sein. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Motor M ein herkömmlicher Gleichstrommotor, dessen Feldwicklung 10 von einer Stromquelle mit konstantem Gleichstrom-Potential gespeist wird, die in der Zeichnung schematisch als Batterie 11 dargestellt ist. Der Motor M weist einen Anker bzw. Läufer 12 auf, der von einer Gleichspannungsquelle J gespeist wird, die einen mit einer in Ampere geeichten Skala D zusammenwirkenden verstellbaren Einstellknopf K od.dgl. aufweist.The speed of the motor can be changed by changing the applied to it Tension can be adjusted. On the other hand, the arrangement can also be made in this way be that the motor M is running at a fixed motor speed; in this case can be a variable in the transmission ratio between the motor M and the rollers P Gear or the like. be arranged. In the preferred embodiment of the invention the motor M is a conventional DC motor, the field winding 10 of a Power source is fed with constant direct current potential, shown in the drawing is shown schematically as battery 11. The motor M has an armature or Runner 12, which is fed by a DC voltage source J, the one with an adjustable setting button that works together in amperes calibrated scale D. K or the like. having.

Die Stromquelle P weist die an das Werkstück W angeschlossene Ausgangsklemme T2 sowie die Klemme T1 auf, die über einen Reihenwiderstand R von verhältnismäßig geringem Widerstandswert, wie diese z.B. bei einem 50 Millivolt Nebenschluß anzutreffen sind, mit cieil Kontakten a verbunden ist. Die Aufgabe dieses Widerstands besteht darin, über den Widerstand eine Spannung zu liefern, die proportional dem Lichtbogenstrom ist. Anstelle des Widerstands können aber auch andere Mittel vorgesehen sein.The power source P has the output terminal connected to the workpiece W. T2 as well as the terminal T1, which via a series resistor R of relatively low resistance value, such as that found in a 50 millivolt shunt are connected to cieil contacts a. The task of this resistance is there in delivering a voltage across the resistor that is proportional to the arc current is. Instead of However, other means of resistance can also be provided be.

Die Nebenschluß-Feldwicklung SW der Stromquelle P wird von einer Gleichstromquelle H gespeist, die einen einstellbaren Kontrollknopf B od.dgl. aufweist, der mit einer auf die Spannung geeichten Skala G zusammenarbeitet.The shunt field winding SW of the power source P is supplied by a direct current source H fed an adjustable control knob B or the like. has that with a on the tension calibrated scale G cooperates.

Die Stromquelle P, der Elektroden-Vorschubmotor M, die Vorschubrollen F und die Kontakte C sind im wesentlichen von herkömmlicher Bauweise. Die Anordnung ist dabei erfindungsgemäß so getroffen, daß die an den Motor M angelegte Spannung und/oder der Strom in der Nebenschluß-Feldwicklung SW zur Erzielung einer konstanten Durchschnittsspannung an den Klemmen C und T2 gesteuert werden können. Die Spannungsquelle J weist Eingangsklemmen U auf, die an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind. Die Spannungsquelle J ist ferner mit Klemmen 0 versehen, an die der Anker 12 des Rotors 14 angelegt ist. Schließlich weist die Spannungsquelle J ein Paar Tastklemmen X auf, die eingangs- und ausgangsseitig an den Widerstand R angeschlossen sind, so daß der Spannungsabfall an den Klemmen X liegt, der sich aufgrund des Schweißstromes über den Widerstand R einstellt. Das genaue Schaltdiagramm und/oder die einzelnen Komponenten der Spannungsquelle J bilden keinen Bestandteil der Erfindung; es genügt daher die FeststellunE, daß die Spannungsquelle J so ausgebildet ist, deEs die Spannung über don Ausgangsklemmen O sich u@@gekehrt proportional zu den Änderungen der über den Tastklemmen X anliegenden Spannung ändert. hat der Lichtbogenstrom die Tendenz, anzusteigen, so steigt der sich über dem Widerstand R einstellende Spannungsabfall ebenfalls an. Um den Schweißstrom wieder auf den normalen Stromwert zurückzustellen, muß die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode E in Richtung auf das Werkstück vermindert werden. Umgekehrt liegen die Verhältnisse bei absinkendem Schweißstrom.The power source P, the electrode feed motor M, the feed rollers F and contacts C are essentially of conventional construction. The order is made according to the invention so that the voltage applied to the motor M. and / or the current in the shunt field winding SW to achieve a constant Average voltage at terminals C and T2 can be controlled. The voltage source J has input terminals U which are connected to an AC power source. The voltage source J is also provided with terminals 0 to which the armature 12 of the Rotor 14 is applied. Finally, the voltage source J has a pair of feeler clips X, which are connected on the input and output side to the resistor R, so that the voltage drop at the terminals X, which is due to the welding current via the resistor R. The exact circuit diagram and / or the individual Components of the voltage source J do not form part of the invention; it is sufficient hence the determination that the voltage source J is designed to deEs the voltage via the output terminals O itself u @@ inversely proportional to the changes the The voltage applied across the push-button terminals X changes. does the arc current have the If there is a tendency to increase, the voltage drop across the resistor R increases also on. To reset the welding current to the normal current value, the feed speed of the electrode E must be reduced in the direction of the workpiece will. The opposite is true when the welding current drops.

Die Spannungsquelle J kann eine Spannungs quelle aufweisen, die eine feste Bezugseparinung liefert. Dabei ist die Spannungsquelle J mit einer Vorrichtung versehen, welche diese Bezugsspannung mit der über den Tastklemmen X liegenden Spannung in Vergleich setzt. Ferner Kann eine Vorrichtung zur Verstärkung des Differenz-Spannungswertes aus der Bezugsspannung und der abgetasteten Spannung sowie eine Gleichrichtervorrichtung zwischen den Klemmen U und den Klemmen 0 vorgesehen sein, die die Leitfähigkeit des Schaltsreises zwischen diesen Klemmen steuert. SchlieLlich ist eine Vorrichtung vorgesehen, die den Betrag der über den Klemmen 0 liegenden Spannung in Abhängigkeit von einem kastieg der Spannung über den Klemmen X vermindert.The voltage source J may have a voltage source that is a provides fixed reference separation. Here, the voltage source J is with a device provided, which this reference voltage with the voltage lying across the pushbutton terminals X. in comparison. Furthermore, a device for amplifying the differential voltage value from the reference voltage and the sampled voltage and a rectifier device be provided between the terminals U and the terminals 0, the conductivity of the circuit between these terminals. Finally is a device provided, which depends on the amount of voltage across terminals 0 the voltage across terminals X is reduced by a drop in voltage.

Die innere Kennlinie der Spannungsquelle 3 ist derart, daß sie den Motor M zum Vorschub der Elektrode in Richtung auf das Werkstück init einer solchen Geschwindigkeit antreibt, daß sich der an dem Knopf K und der Skala D angezeigte Schweißstrom einstellt, woboi der Schweibßtrom proportional zu der Elektroden- Vorschubgeschwindigkeit ist. Bei den unterschiedlichen 5 Schweißbedingungen, z.B. einem anderen Elektroden-Ubarstand 5, kann der Strom durch entsprechende Änderung der Elektroden-Vorschubgeschwindigkeit konstantgehalten werden. Die Skala D ist auf die wirkliche Amperezahl von lTull bis auf den Maximalstrom der Stromquelle P geeicht. Bei den dargestellten Ausführungebeispielen ist die Skala auf den Bereich von 0 bis 600 Ampere geeicht. Selbstverständlich könnte der auf der Skala angegebene Bereich aber auch einen niedrigeren oder einen höheren maximalen Stromwert aufweisen. Die Lage der Skaleneinteilungen wird anfangs experimentell bestimmt. Es ist somit möglich, den Knopf K innerhalb des Skalenbereichs auf jeden beliebigen Stromwert einzustellen. Im Schweißbetrieb stellt sich dann die Geschwindigkeit des Motors M auf einen solchen Wert ein, daß der eingestellte Lichtbogenstrom erhalten wird. Die Geschwindigkeit des Motors M wird dann über die Dauer des Schweißbetriebs automatisch und ohne Rücksicht auf etwaige Änderungen in den Schweißbedingungen, wie z.B. der Länge des Elektroden-Überstands S, der Elektrodengröße und -art, der Lichtbogenbrennspannung V u.dgl., automatisch auf den zuvor eingestellten Wert geregelt.The internal characteristic of the voltage source 3 is such that they the Motor M for advancing the electrode in the direction of the workpiece with such Speed drives that the indicated on the button K and the scale D. Sets the welding current, whereby the welding current is proportional to the electrode Feed rate is. With the 5 different welding conditions, e.g. a different electrode stand 5, the current can be adjusted by changing the electrode feed rate accordingly be kept constant. The D scale is on the real amperage of lTull calibrated except for the maximum current of the power source P. In the illustrated embodiments the scale is calibrated to the range from 0 to 600 amperes. Of course it could the range indicated on the scale but also a lower or a higher one have maximum current value. The position of the graduations is initially experimental certainly. It is thus possible to press button K within the scale range on each set any current value. The speed is then set in welding operation of the motor M to such a value that the set arc current is obtained will. The speed of the motor M is then over the duration of the welding operation automatically and regardless of any changes in the welding conditions, such as the length of the electrode protrusion S, the electrode size and type, the Arc voltage V and the like, automatically regulated to the previously set value.

Der Betrag, um den sich der Schweißstront ähdern kann, ist von den Kennwerten der Einrichtung, insbesondere dem Betrag der Verstärkung der Spannungsquelle J abhängig. Bei dem bevorzug ten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Spannungsquelle J in der Lage, die Schweißströme auf nicht mehr als + :,o des zuvor eingestellten Werts, vorzugsweise auf l dieses Werts einzustellen. Die Regelung des Stroms über die Steuerung der Elektroden-Vorschubgeschwindigkeit kann bei jeder Ausführung der Stromquelle, d.h. sowohl bei solchen mit flacher Volt-Ampere-Kurve als auch bei solchen mit fallender Volt-Ampere-Kurve zur Anwendung kommen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Stromquelle eine fallende Volt-Ampere-Kurve auf.The amount by which the welding current can change is of the Characteristic values of the device, in particular the magnitude of the amplification of the voltage source J dependent. In the preferred embodiment of the invention, the voltage source is J able to reduce the welding currents to no more than +:, o of the previous one set value, preferably to 1 of this value. The regulation of the current via the control of the electrode feed rate can be used for each Design of the power source, i.e. both for those with a flat volt-ampere curve as well as those with a falling volt-ampere curve. In which In the illustrated embodiment, the power source has a falling volt-ampere curve on.

Es besteht die Möglichkeit, die fallende Volt-Ampere-Kurve illit Hilfe von Umformern zu bewirken, die mit einer inneren oder einer zusätzlichen Induktivität versehen sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Stromquelle P aus einem rotierenden Generator mit einem Anker A, einer l4ebenschluß-Feldwicklung SW und einer Differentialwicklung DW, welche mit einer Ausgangsklemme des Ankers A und der Klemme T1 derart in Reihe geschaltet ist, daß ein Anstieg des Stromes eine magnetomotorische Kraft erzeugt, die in Gegenrichtung zu der magnetomotorischen Kraft der Nebenschluß-Feldwicklung SW wirkt. Die andere Klemme ues Ankers A ist an die Klemme ?2 angeschlossen.There is a possibility to illit help the falling volt-ampere curve of converters with an internal or an additional inductance are provided. In the preferred embodiment of the invention, there is Power source P from a rotating generator with an armature A, a shunt field winding SW and a differential winding DW, which connects to an output terminal of the armature A and the terminal T1 is connected in series in such a way that an increase in the current a magnetomotive force is generated in the opposite direction to the magnetomotive force The force of the shunt field winding SW acts. The other terminal at anchor A is connected to terminal? 2.

Erfindungsgemäß wird die Erregung der ITebenschlu5-Feldwicklung SW der Stromquelle P so verändert, daß die durchschnittliche Ausgangsspannung V unabhängig von Änderungen des Lichtbogenstroms, der normalerweise Änderungen der Spannung V bewirken würde, konstantgehalten wird. Zu diesem Zweck weist die Quelle H Eingangsklemmen Y auf, die an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind. Ferner weist die Stromquelle H Ausgangsklemmen Z auf, die an die Nebenschluß-Feldwicklung SW angelegt sind.According to the invention, the excitation of the I-shunt field winding SW of the current source P is changed so that the average output voltage V is independent of changes in the arc current, which normally changes the voltage V cause would be kept constant. To this end, the Source H Open input terminals Y that are connected to an AC power source. Furthermore, the power source H has output terminals Z, which are connected to the shunt field winding SW are created.

Schließlich ist die Quelle H mit einem Paar Tastklemmen L versehen, die mit der Klemme T2 und deiii Kontakt C verbunden sind.Finally, the source H is provided with a pair of feeler clips L, which are connected to terminal T2 and contact C.

Um eine maximale Steuerungsgenauigkeit zu erzielen, empfiehlt es sich, diese Klemmen unmittelbar mit dem Kontakt O und dem Werkstück W zu verbinden, so daß die Wirkungen von Spannungsabfällen in der Stromzufuhrung weitgehend begrenzt werden. Da der durchschnittliche Spannungsabfall bei einer gegebenen Länge der Stromzuführungsleitung für einen bestimmten Strom stets derselbe ist, kann andererseits der Spannungsabfall durch entsprechende Einstellung des Knopfes B der mit der Skala G versehenen Einstellvorrichtung kompensiert werden.In order to achieve maximum control accuracy, it is recommended that to connect these terminals directly to the contact O and the workpiece W, so that the effects of voltage drops in the power supply are largely limited will. Because the average voltage drop for a given length of the power supply line is always the same for a certain current, on the other hand the voltage drop can by setting the button B of the setting device provided with the scale G accordingly be compensated.

Das spezielle Schaltdiagramm und die einzelnen Komponenten der Stromquelle E bilden keinen Bestandteil der Erfindung; wesentlich ist lediglich, daß die Spannung über den Klemmen Z sowie die Erregung d er der Nebenschluß-Feldwicklung SW innerhalb eines solchen Bereichs verändert werden können, daß Änderungen im Fluß der Differential-Feldwicklung DW aufgrund von Stromänderungen kompensiert werden, so daß die durchschnittliche Spannung V den vorbestimmten konstanten Wert beibehält. Die Spannungsquelle H kann mit einer eine Bezugsspannung liefernden Quelle, einem Vergleichskreis und einem Knopf B mit einem Zeiger versehen sein, der mit einer in Volt geeichten Skala G zusammengearbeitet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Skala G auf den Bereich von C bis 55 Volt gewicht, obwohl selbstverständlich der obere Spannungswert auch höher oder tiefer liegen kann. Wesentlich ist vor allem, daß der erforderliche Spannungsbereich für den Schweißvorgang zur Verfügung steht. Die Einteilung der Skala G wird anfangs experimentell bestimmt.The special circuit diagram and the individual components of the power source E do not form part of the invention; it is only essential that the tension across terminals Z and the excitation of the shunt field winding SW within such a range that changes in the flux of the differential field winding DW due to current changes are compensated so that the average Voltage V maintains the predetermined constant value. The voltage source H can with a source supplying a reference voltage, a comparison circuit and a Label button B with a pointer be the one with one in volts calibrated scale G worked together. In the illustrated embodiment the G scale is weighted to the range from C to 55 volts, although it goes without saying the upper voltage value can also be higher or lower. Above all, it is essential that the required voltage range is available for the welding process. The classification of the G scale is initially determined experimentally.

Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich sehr einfach auf den jeweiligen Schweißbetrieb einstellen. Die für die jeweilige Elektrode, das Werkstück und das Scllutzmittel erforderlichen Werte für den Schweißstrom und die Lichtbogenspannung lassen sich aus Tabellen oder Handbüchern entnehmen. Diese Werte werden durch entsprechende Einstellung der Knöpfe K und B gegenüber den Skalen D und G eillgestellt. Die Einrichtung ist dann sofort betriebsbereit. Im Betrieb wird die Elektrode E in llichtung auf das Werkstück W vorceschoben. Dabei bildet sicn der Lichtbogen, worauf der Motor M so gesteuert wird, daß er die Elektrode E mit einer solchen Geschwindigkeit in Richtung auf das Werkstück vorschiebt, daß der Schweißstrom auf dem mittels des Knopfes K eingestellten Wert verbleibt. Dieser Stromwert bleibt unabhängig von Änderungen in dem Elektroden-Überstand S oder anderer variabler Einflußgrößen, wie z.B. der Lichtbogenbrennspannung konstant. Letztere wird jedoch ebenfalls mittels der Regelcharakteristik der Strom(,uelle H auf einen konstanten Wert eingeregelt.The device according to the invention can be very easily applied to the respective Stop welding operation. The one for the respective electrode, the workpiece and the Protective agent required values for the welding current and the arc voltage can be found in tables or manuals. These values are indicated by appropriate Adjustment of the knobs K and B opposite the scales D and G eilliped. The establishment is then immediately ready for use. During operation, the electrode E is illuminated the workpiece W is advanced. The arc forms, whereupon the motor M is controlled so that it enters the electrode E at such a speed Direction of the workpiece advances that the welding current on the means of the The value set with the K button remains. This current value remains independent of changes in the electrode protrusion S or other variable influencing variables, such as the Arc voltage constant. However, the latter is also determined by means of the control characteristic the current (, uelle H is adjusted to a constant value.

Wenn der Schweißer mit höherem Schweißstrom arbeiten möchte, so braucht er lediglich den Knopf K auf den gewünschten Stromwert einzustellen. Der Schweiübetrieb kann dann ohne weitere Versuche oder Nachstellungen fortgeführt werden. Eine nachträgliche Einstellung der Lichtbogenspannung zur Kompensation dieser Stromwert-Einstellung ist nicht erforderlich. Es ist eroicIftlih, daß ohne die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Einrichtung die Knöpfe B und K während des Schweißbetriebs eingestellt werden müßten, wobei der Schweißer elektrische Meßgeräte an einer Tafel od.dgl. der den Schweißstrom liefernden Stromquelle ablesen müßte.If the welder wants to work with a higher welding current, he needs he just set the button K to the desired current value. The welding company can then be continued without further attempts or adjustments. A subsequent one Setting of the arc voltage to compensate for this current value setting not necessary. It is eroicIftlih that without the embodiment according to the invention the device, buttons B and K can be set during welding operation would have to, with the welder electrical measuring devices on a board or the like. the the Welding current supplying power source would have to read.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht auch darin, daß die über den Klemmen T1 und T2 liegende Spannung V niemals den zuvor eingestellten Wert -übersteigen kann. Bei den bisher verwendeten Einrichtungen mit einem Generator mit fallender Volt-Ampere-Kurve ergab sich bei ruhendem Schweißbetrieb für den Fall, daß der Generator nicht von der Elektrode abgeschaltet wurde, eine Leerlaufspannung von 100 Volt oder mehr an der Elektrode.There is a significant advantage of the device according to the invention also in the fact that the voltage V across terminals T1 and T2 is never the same as before can exceed the set value. With the previously used facilities with a generator with a falling volt-ampere curve was obtained when the welding operation was inactive in the event that the generator has not been switched off by the electrode, one Open circuit voltage of 100 volts or more on the electrode.

Aufgrund der Regelung der Ausgangsspannung des eine fallende Volt-Ampere-Kurve aufweisenden Generators auf einen konstanten Spannungswert ermöglicht die Erfindung das Schweißen bei konstanter Spannung, wobei die Spannungsquelle jedoch eine Einstellung der Spannung ermöglicht. Dies gilt lediglich hinsichtlich der statischen Eigenschaften des Generators, jedoch nicht hinsichtlich seiner dynamischen Eigenschaften. Unter den dynamischen Bedingungen können sich Spalmungsänderur.aen einstellen, die so rasch auftreten, daß der Spannungsregler und die lsebenschluß-Feldwicklung nicht schnell genug reagieren, um diese raschen Spannungsänderungen zu kompensieren. Die sich daraus ergebenden Lichtbogeneigenschaften auf dynamischer Basis entsprechen demgemäß denjenigen einer Spannungsquelle mit veränderlicher Spannung oder mit konstanter Spannung.Due to the regulation of the output voltage of a falling volt-ampere curve having generator to a constant voltage value enables the invention welding at constant voltage, with the voltage source, however, one setting the tension allows. This only applies to the static properties of the generator, but not with regard to its dynamic Properties. Under the dynamic conditions, splitting changes can only occur set that occur so rapidly that the voltage regulator and the loop field winding do not react quickly enough to compensate for these rapid voltage changes. The resulting arc properties correspond on a dynamic basis accordingly that of a voltage source with variable voltage or with constant voltage Tension.

Weiterhin ermöglicht ea die Erfindung, den Schweißstrom und die Schweiß spannung vor Beginn des Schweißbetriebs an einer besonderen Skala ohne Rtlcksicht auf die jeweiligen Abmessungen und die Art der Elektrode, den Elektroden-Überstand und sonstige Arbeitsbedingungen einzustellen. Die Einstellung des Stroms und der Spannung erfolgt unabhängig voneinander und kann geändert werden, ohne daß hierbei zugleich die Einstellung des anderen Werts geändert wird. Die Einrichtung weist keine elektrischen Meßgeräte auf. Sie arbeitet in gleichem Maße bei Spannungsquellen, deren statische Volt-Ampere-Kurve entweder eine fallende Spannung oder eine konstante Spannung besitzt. Eine Maschine mit fallender Spannung entspricht hinsichtlich der statischen Bigenschaften einer solchen mit konstanter Spannung, während sie bezüglich der dynamischen Eigenschaften sämtliche Vorteile der Maschine mit fallender Spannung aufweist.Furthermore, the invention enables the welding current and the welding voltage before starting the welding operation on a special scale without consideration on the respective dimensions and the type of electrode, the electrode protrusion and to discontinue other working conditions. The setting of the current and the Voltage is independent of each other and can be changed without doing this at the same time the setting of the other value is changed. The establishment shows no electrical measuring devices. It works to the same extent with voltage sources, whose static volt-ampere curve is either a falling voltage or a constant one Has tension. A machine with falling voltage is equivalent to static properties of those with constant tension while they are related the dynamic properties all the advantages of the machine with falling voltage having.

Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung findet ein rotierender Gleichstrom-Generator Verwendung, der mit einer konstanten Nebenschluß-Feldwicklungserregung arbeitet und so compoundiert ist, daß er eine fallende Volt-Ampere-Kurve besitzt. Die Erregung der Nebenschluß-Beldwicklun, wird dabei so verandert, daß eine konstante durchschnittliche Ausgangsspannung unabhangig von Änderungen des Stromwertes erhalten wird.In the preferred embodiments of the invention, a rotating direct current generator use that with constant shunt field winding excitation operates and is compounded to have a falling volt-ampere curve. The excitation of the shunt Beldwicklun is changed so that a constant get average output voltage regardless of changes in current value will.

Wenn z.B. im Scheibetrieb mit einer Lichtbogenbrennspannung von 27 Volt gearbeitet werden muß, so beträgt die Leerlaufspannung des Generators 27 Volt. Während des Schweißbetriebs ergibt sich eine beträchtliche Änderung der Lichtbogenlänge, wodurch die Lichtbogenbrennspannung und der Strom mit einer Frequenz zwischen 2 bis 10 Schwankungen je Sekunde geändert werden. Aufgrund der in der Nebenschluß-Feldwicklung und/oder in einem normalerweise über den Tastklemmen angeordneten Filterkreis liegenden Induktivität können diese hochfrequenten Schwankungen keine entsprechenden Schwankungen des Feld-Erregerkreises bewirken. Die Ausgangsspannung der Stromquelle H wird im wesentlichen auf die durchschnittliche Gleichstrom-Spannung über dem Lichtbogen, statt auf die augenblickliche Gleichspannung über dem Lichtbogen geregelt.If e.g. in disc mode with an arc voltage of 27 Volts must be worked, the open circuit voltage of the generator is 27 volts. During the welding operation there is a considerable change in the arc length, whereby the arc voltage and the current with a frequency between 2 up to 10 fluctuations per second can be changed. Due to the in the shunt field winding and / or lying in a filter circuit normally arranged above the probe terminals Inductance, these high-frequency fluctuations can have no corresponding fluctuations of the field excitation circuit. The output voltage of the current source H is in essentially on the average direct current voltage across the arc, instead of the instantaneous DC voltage across the arc.

Die Stromquelle P kann auch aus einem rotierenden Generator mit einer flachen oder im wesentlichen flachen Volt-Ampere-Kurve bestehen, indem die Differential-Reihenwicklung DW durch eine kumulative Reihenwicklung ersetzt oder ber lediglich die Richtung des Stromflusses durch die Reihenwicklung umgekehrt wird, so daß diese weniger einen Differentialeffekt als vielmehr einen kumulativen bzw. additiven Effekt hat.The power source P can also consist of a rotating generator with a Flat or essentially flat volt-ampere curve are made by the differential series winding DW through a cumulative series winding replaces or over only the direction of current flow through the series winding is reversed, so that this less a differential effect than a cumulative or additive effect Has.

In Fig. 2 ist eine geänderte Ausführungsform der erfindungsgemaßen Stromquelle dargestellt. Die Stromquelle P' besteht hier aus einem Wechselstrom-Umformer mit einer an eine Wechselstromquelle angeschlossenen Primärwicklung 20 und einer Sekundärwicklung 21, die über eine Reihenreaktanz 22 an die Klemmen T1 und T2 angeschlossen ist. Es handelt sich hier um eine Reihenreaktanz 22 nach Art eines magnetischen Verstarkers, d.h. mit einem sättigungsfänigen Kern 24 und einer Sättgungswicklung 25, die an die Ausgan£sklemmen Z der Spannungsquelle K angeschlossen ist.In Fig. 2 is a modified embodiment of the invention Power source shown. The power source P 'here consists of an alternating current converter with a primary winding 20 connected to an alternating current source and one Secondary winding 21 connected to terminals T1 and T2 via a series reactance 22 is. This is a series reactance 22 in the manner of a magnetic one Amplifier, i.e. with a saturable core 24 and a saturable winding 25, which is connected to the output terminals Z of the voltage source K.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Stromquelle P" entspricht hier derjenigen gemäß Fig. 2, weist nier jedoch einen Zweiweggleichrichter 30 auf, dessen Eingangsklemmen an den Ausgang der Reaktanz 22 und die Sekundärwicklung 21 angeschlossen sind. Die Ausgangsklemmen des Gleichrichters 30 sind an die Klemmen T1 und T2 angelegt.In Fig. 3, a further embodiment of the invention is shown. The current source P "corresponds here to that according to FIG. 2, but has one Full-wave rectifier 30, whose input terminals are connected to the output of the reactance 22 and the secondary winding 21 are connected. The output terminals of the rectifier 30 are applied to terminals T1 and T2.

In Fig. 4 ist eine weitere geänderte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Umformer 40 ist mit seiner Primarwicklung an die Wechselstromquelle angeschlossen, während seine Sekundärwicklung 21 an die Eingangsklemmen eines siliziumgesteuerten Brückengleichrichters angelegt ist. Die Ausgangsklemmen der Spannungsquelle H sind mit Qem Steuerelement der silizium-,esteuerten Gleicr1richter verbunden, um die Zündzeit dieser Gleichrichter zu regeln und die Ausgangsspannung zu steuern.In Fig. 4 is a further modified embodiment of the invention shown. The converter 40 is connected to the alternating current source with its primary winding while its secondary winding 21 is connected to the input terminals of a silicon-controlled Bridge rectifier is created. The output terminals of voltage source H are with Qem control the silicon, controlled rectifier connected to the ignition time of this rectifier regulate and control the output voltage.

Im folgenden werden einige mit der Erfindung erzielte Ergebnisse wiedergegeben: Unterpulverschweißen Elektrodendurchmesser (mm) 1,6 bis 5,6 Strombereich 70 bis 1500 Ampere Spannungsbereich 22 bis 55 Volt Geschwindigkeitsbereich des Elektrodendrahtvorschubs 50,8 cm/min bis 1270 cm/min Typische Schweißverfahren 12,7 mm-Schenkel-Flachkehle 520 A 39 V 2 mm-Elektrode 6,4 mm-Blech-Stumpfnaht 475 A 29 V 4 mm-Elektrode 12,7 mm-Blech-Kehlnaht 650 A 30 V 4 mm-Elektrode 25,4 - 6,4 Blech-Kehlnaht 1150 A 36 V 5,6 mm-Elektrode Offener Lichtbogen. massiver Elektrodendraht Elektrodendurchmesser (mm) 0,76 bis 3,2 Strombereich 50 bis 700 Ampere Spannungsbereich 14 bis 38 Volt Geschwindigkeitsbereich des Elektrodendrahtvorschubs 152 bis 1270 cm/min Typische Schweißverfahren 10 ga Blech-Horizontalkehle 160 A 19 V 0,9 mm-Elektrode 1/4" Blech-Überlappungsnaht 500 A 32 V 2,4 mm-Elektrode Offener Lichtbogen mit Mantelelektrode Elektrodendurchmesser (mm) 1,6 mm bis 5,6 mm Strombereich 100 bis 1100 Ampere Spannungsbereich 17 bis 41 Volt Geschwindigkeitsbereich des Elektrodendrahtvorschubs 127 bis 920 cm/min Typische Schweißverfahren 12 ga Blech-Naht vertikal nach unten 275 A 20 V 2,0 mm-Elektrode 3/8" Blech-Flachkelile 565 A 36-1/2 V 3,0 mm-Elektrode 10 ga Bleeh-Rechteck-StumpCnaht 900 A 26-1/2 V 4,0 rn-Elektrode Mit der Erfindung werden beim halbautomatischen Schweißen verschiedene Vorteile erreicht, die mit den herkömmlichen Vorrichtungen nicht erzielt werden konnten. Während des Schweißens bleiben die Spannung und der Strom bei allen Elektroden-Überständen konstant. Dies bedeutet, daß das Elektrodenmaterial an der Elektrodenspitze konstant aufgeschmolzen wird und daß über dies die Erhitzung des Schweißbades stets konstant bleibt. Die Menge des abgesciiniolzenen Elektrodenmaterials läßt sich erhöhen oder vermindern, indem der Elektroden-Überstand entsprechend länger oder kürzer eingestellt wird, wie dies in der USA-Patentschrift 2 721 249 beschrieben ist. Wird der Elektroden-Überstand erhöht, so bedeutet dies eine Erhöhung der Länge des zwischen dem Kontakt und dem Lichtbogenende liegenden Elektrodenabsohnittes. Da dieser Elektrodenabschnitt einen Widerstand bildet, bewirkt der Strom in demselben eine Erhitzung.Some of the results achieved with the invention are given below: Submerged arc welding electrode diameter (mm) 1.6 to 5.6 current range 70 to 1500 amps voltage range 22 to 55 volts speed range of the electrode wire feed 50.8 cm / min to 1270 cm / min Typical welding processes 12.7 mm flat fillet 520 A 39 V 2 mm electrode 6.4 mm sheet metal butt weld 475 A 29 V 4 mm electrode 12.7 mm sheet metal fillet weld 650 A 30 V 4 mm electrode 25.4 - 6.4 sheet metal fillet weld 1150 A 36 V 5.6mm Open Arc Electrode. solid electrode wire electrode diameter (mm) 0.76 to 3.2 current range 50 to 700 amps, voltage range 14 to 38 volts Electrode feed speed range 152 to 1270 cm / min Typical Welding process 10 ga sheet metal horizontal fillet 160 A 19 V 0.9 mm electrode 1/4 "sheet metal overlap seam 500 A 32 V 2.4 mm electrode Open arc with jacket electrode Electrode diameter (mm) 1.6 mm to 5.6 mm current range 100 to 1100 amperes voltage range 17 to 41 volts Electrode feeder speed range 127 to 920 cm / min Typical welding process 12 ga sheet metal seam vertically downwards 275 A 20 V 2.0 mm electrode 3/8 "flat sheet metal sheet 565 A 36-1 / 2 V 3.0 mm electrode 10 ga bleeh rectangular stump seam 900 A 26-1 / 2 V 4.0 rn electrode With the invention, the semi-automatic Welding achieved several advantages with the conventional devices could not be achieved. The tension and the Current constant for all electrode protrusions. This means that the electrode material is constantly melted at the electrode tip and that via this the heating of the weld pool always remains constant. The amount of electrode material removed can be increased or decreased by making the electrode protrusion longer or shorter, as described in U.S. Patent 2,721,249 is. If the electrode protrusion is increased, this means an increase in length of the electrode section located between the contact and the end of the arc. Since this electrode section forms a resistance, the current acts in it a heating.

Die Erhitzung bewirkt wiederum einen Anstieg des Widerstandes des genannten Elektrodenabschnitts, so daß der Erhitzungseffekt wiederum erhöht wird. Die Elektrode wird daher während der Zeitspanne, in der sie von der Kontaktstelle zu der Lichtbogenspitze wandert, auf eine Temperatur erhitzt, die in Nähe der Schmelztemperatur des Elektrodenmetalls liegt. Der Lichtbogen braucht daher nur soviel Wärme auf aie Elektrode abzugeben, daß da bereits stark erhitzte Elektrodenmetall aufschmilzt. Es ergibt sich auf diese eise eine höhere Schmelzgeschwindigkeit. Anaererseits hat diese Erhitzung des Elektrodenüberstands eine geringfügig kleinere Spannung über dem Lichtbogen zur Folge, so daß bei Anwendung dieser Arbeitsweise zur Erzielung unterschiedlicher Schmelzgeschwindigkeiten der Elektrode über entsprechende Einstellungen des Elektroden-Überstands entweder eine Elektrode mit einem groben Spannungsbereich verwendet werden soll-te oder aber die wirkliche, zuvor eingestellte Spannung der Stromquelle bei einem kurzen Elektroden-Überstand etwas oberhalb der IYíindest-Lichtbogenspannullg liegen sollte, die für ein noch ausreichendes Schweißen erforderlich ist.The heating in turn causes an increase in the resistance of the called electrode portion, so that the heating effect is increased again. The electrode is therefore during the period in which it is from the contact point migrates to the arc tip, heated to a temperature close to the melting temperature of the electrode metal. The arc therefore only needs that much heat on aie Surrender the electrode so that already strongly heated electrode metal melts. This results in a higher melting rate. Ana has this heating of the electrode protrusion has a slightly lower voltage the result of the arc, so that when using this procedure to achieve different melting speeds of the electrode via corresponding settings of the electrode protrusion either an electrode with a coarse voltage range should be used or the real, previously set voltage of the Power source with a short electrode protrusion slightly above the minimum arc voltage should lie, which is necessary for sufficient welding.

Erfindungsgemäß besteht nur einziger Schweißparameter, der zur Einstellung des Elektrodenstroms auf einen konstanten Wert geändert wird, nämlich die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode in Richtung auf das Werkstück. Dies steht im Gegensatz zu der Einrichtung gemäß der USA-Patentschrift 3 280 296, bei der die Elektroden-Vorschubgeschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert eingestellt und die Spannung über dem Lichtbogen zur Erzielung eines konstanten Stroms geändert wird. Da hier die Spannung einer Änderung unterworfen ist, ändert sich entsprechend die Lichtbogenlänge. Änderungen der Lichtbogenlänge können j edoch sehr schädlich sein und bedingen ill erhöhtem lqaße die Verwendung eines Schutzmittels. Bei einer Kerneleitrode ist das Maß des erreichbaren Schutzes begrenzt und es ist schwierig, den iii der Schweißnaht absorbierten Stickstoff niederzuhalten. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann die absorbierte Stickstoffmenge durch eine konstante Einstellung der Lichtbogenlänge auf einem konstanten Niveau gehalten werden.According to the invention, there is only a single welding parameter, that for setting of the electrode current is changed to a constant value, namely the feed rate the electrode in the direction of the workpiece. This is in contrast to the facility U.S. Patent 3,280,296 in which the electrode advance rate to a predetermined value set and the voltage over the arc is changed to achieve a constant current. Since here the Voltage is subject to a change, the arc length changes accordingly. However, changes in the arc length can be very damaging and cause ill effects increased lqa the use of a protective agent. With a Kerneleitrode this is The degree of protection that can be achieved is limited and it is difficult to achieve the iii of the weld hold down absorbed nitrogen. In the device according to the invention can the amount of nitrogen absorbed by a constant setting of the arc length be kept at a constant level.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Device for automatic electrical Arc pigs, which have an electrode feed device with variable feed speed and an electric power supply device for generating an arc having between the electrode and the workpiece, characterized in that it is connected to a the arc current sensing device (J) and a setting device is equipped to maintain a constant arc current the Electrode feed rate inversely proportional to the changes in current changes.

2. Device according to claim 1, characterized in that said Adjustment device (j) adjust the current within a limit of + 5%, preferably of + lfoX keeps constant.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the current source (P, P ', P ") has a control device (), which its average Keeps output voltage (V) constant, unaffected by current fluctuations.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the current source (P) has a falling volt-ampere curve.

5. Device according to claim 4, characterized in that the output voltage the current source can be adjusted to + 3ç; 0, preferably + IL »o.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the power source (P) .a rotating generator (A) with a series differential winding (DW) and a shunt field winding (SW), the excitation of the shunt field winding (SW) to achieve a constant average that is independent of the generator current Output voltage (V) of the generator can be changed by means of the control device (H) is.

7. Device according to one of claims l to 5, characterized in that that the power source (P) an alternating current converter (20, 21) with lying in series Reactance (22) with normally falling volt-ampere curve is where reactance (22) to maintain a constant unaffected by current fluctuations Output voltage is changeable.

8. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the current source (pn) has a converter (20, 21) and a controllable rectifier (30) in the converter output, the rectifier in its ignition time are controllable by the control device (H).

9. Device according to claim 6, characterized in that the differential field winding (DW) and the shunt field winding; (Y) the one exhibiting a falling volt-ampere curve Generator are connected in series to output terminals (T1, 2) which are connected to the welding electrode (E) or the workpiece (W) are connected or connectable, and that a device it is provided that the excitation of the shunt field winding (SW) according to jaßgabe controls the output voltage (V) of the generator.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the current source (P, P ', P ") can be changed in its output voltage (V).

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the electrode feed rate controlling device (J) has a control knob (K) pd.dgl. with a scale (D) calibrated to amperes.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the control device (X) for regulating the output voltage of the voltage source has an output voltage that is inversely proportional to the output voltage the voltage source, and that it is also with a control button (B) or the like. and a scale (G) calibrated in volts.

13. Power supply device for the electric arched pig, with a power source, the terminal voltage of which drops with increasing current, thereby characterized in that it is provided with an adjustment device for changing the clamping voltage independent of the current and is provided with a device (J) that controls the clamping voltage scans and the adjustment device to achieve a constant clamping voltage controls.

14. Power supply device according to claim 13, characterized in that that the power source (P) is a rotating generator (A) with a series differential winding (DW) is provided, the adjustment device being a field winding (SW) of the generator includes.

15. Power supply device according to claim 13, characterized in that that the current source (P ') has a converter (20, 21) and a series impedance (22), whose impedance can be changed by means of the adjustment device.

16. Power supply device according to claim 15, characterized in that that the impedance is the winding (22) of a magnetic amplifier coil (22, 24, 25) is.

17. Power supply device according to claim 15, characterized in that that the adjustment device consists of a number of controllable rectifiers (30).

18. Method of arc welding by adding any electrode Length advanced against the workpiece to be welded and the electrode to a such a voltage is applied that an arc is created between the electrode and the workpiece is maintained, characterized in that during welding the current scanned in the electrode (E) and the electrode feed speed after @ a @ output of the current is controlled in such a way that the arc current ill range from # 5%, preferably # 1%, is kept constant.

19. The method according to claim 18, characterized in that in addition the voltage (V) is sampled and set to a constant value within a limit range of # 3%, preferably # 1%, is regulated.

20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the desired welding current and / or the desired welding voltage before welding by means of an ampere resp.

Volt calibrated scale (n, S) can be set.