DE1910400A1 - Vorrichtung zum Lichtbogenschweissen mit abschmelzender Elektrode,lichtbogenspannungsgeregeltem Elektrodenvorschub und kontaktfreier Lichtbogenzuendung - Google Patents

Description

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2Ö.2.1968 [H 591) Sm/Kp

'' Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen mit j abschmelzender Elektrode, lichtbogen-

spannungsgeregeltem Elektrodenvorschub ι¹' und kontaktfreier Llohtbogenzündung

:Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen, i'insbesondere Lichtbogen-Sohutzgaßechweiflen oder Unterpulver- •:8chwei3en, mit abschmelzender Elektrode und kontaktfreier ZUn-

j dung des Lichtbogens mittels Impulsen hoher Spannung, bei

!'welcher die Geschwindigkeit des Drahtvorschubs in Abhängigkeit ' von der Lichtbogenspannung geregelt ist.

Beim Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode 1st es erforderlich, die Lichtbogenlänge während des Schweißens konstant zu halten. Abgesehen von den Konstantspannu^sverfahren, bei denen sich die LiohtbogenltLnge selbsttätig regelt, benötigen

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die Vorrichtungen für das Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode deshalb stets eine Regelvorrichtung für den Drahtvorschub, mit deren Hilfe die Lichtbogenlänge konstant gehalten werden kann. Bei diesen Regelvorrichtungen wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die Lichtbogenlänge ungefähr der Lichtbogenspannung proportional ist, d.h.,die Lichtbogenspannung wird als Ist-Wert in die Regeleinheit eingegeben und dort mit einem einstellbaren Soll-Wert verglichen. Die Isfe-Wert« Soll-Wert-Differenz wird in geeigneter und im einzelnen bekannter Welse zur Beeinflussung der Drehzahl des Antriebsmotors für den Drahtvorschub verwendet.

Bekannt geworden ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen dieser Art, bei der die Lichtbogenspannung über die Regeleinheit direkt auf die Ankerspannung des Antriebemotors wirkt. Diese Vorrichtung hat Jedoch einen geringen Regelbereich, 1st zeltlich träge und hat einen hohen Leistungsverlust. Außerdem ist sie lastabhängig, d.h., die Regelung wird durch die wechselnde Belastung des Motors, beispielsweise durch Klemmen der Drähte oder verschiedene Drahtgewiohte auf der Vorratsrolle, gestört. Diese Nachtelle könnten durch eine Regelvorrichtung beseitigt werden, die trägheitslos arbeitet und die beispielsweise halbleitergesteuert sein könnte. Eine solche Regeleinrichtung wurde jedoch bisher nicht verwendet, da die im Lichtbogen übergehenden Impulse hoher Spannung, die für die erwünschte kontakt freie Zündung des Lichtbogens (Erst-

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BUndung und Wiederzündung bela Wechselβtromechweieen) benötigt werden, eine solehe Regelvorrichtung erheblich sturen und unbrauchbar Bachen. Aus diesem Grunde wurden halbleitergesteuerte Regelvorrichtungen für den Drahtvorschub bei Schweißvorrlohtungen Bit IapuleslindhiIfe bisher nicht verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine trägheltalose und lastunabhängige Regelvorrichtung für die Licht· bogenlHnge su entwickeln, die auch bei Schweißvorrichtungen mit kontaktfreier Zündung mittels Impuleen hoher Spannung " zuverlässig arbeitet. ■

Biese Aufgabe wird dadurch gelöst, dafi der Motor der Drahtvorsohubeinholt alt einer von der Liohtbogenepannung beeinflußten und in wesentlichen aus gesteuerten Halbleitern bestehenden Phasenanschnittsteuerung verbunden ist, welche gegen aus der Drahtvorsohubeinheit koeeende Storimpulse durch eine Diodenkette und gegen vca Lichtbogen könnende Störimpulse durch •Inen Tiefpat geschützt 1st.

Mit der erfindungsgeaäaen Vorrichtung gelingt es, durch ( die koablnlerte Anwendung verschiedener Mittel eine trägheitslose und lastunabhMngige Regelung für die Lichtbogenlänge zu schaffen, die wesentlich besser als die bisher bekannten Vorrichtungen fQr diesen Zweck 1st und darüber hinaus sicher und zuverlässig arbeitet. Hierbei wurde zunächst gefunden, daS die erfindungs- -geaäS verwendete, im weaentliohen aus gesteuerten Halbleitern aufgebaute Fhaaenanschnittssteuerung, die als solche auf anderen

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technischen Gebieten bekamst nMh@r beschrieben zn werden braucht_ö &®n |§©st©llt®n A?if®s?· derungen in vorteilhafter Weise g@aügt_s &ll@Fö!ags nur wenn es gelingt, alle hilfe verursacht werden, von Diese Störimpulse können nicht,nur über all® leitenden- ¥©2?· bindungen zwischen 4er Schweißgerät, sorale oder· elektrostatische Beeinflussung, au d©F in. Smksnntex» W@Is® aus einer Hegeleinheit und einmm L®istungsst©u@r^>gl.S.©ä b@steSi©Hi= den Fhasenanschnittssteuenmg g@ian^®ß, ■ ;.

. überrasohendes'weiiB© tefe ms sieh g®s©igfe_e tei all© Ptörungen abgeschinst werden köraasn.« werai in. d®r K®@®lyorrichtung eFfindungsgeeiäS @in© aus d»r Drahtvorsohubelohci-t vom Liahtbogen vorg®seSi®ii slisd wenn die Diod@nk@tte glied der ftasenaasel2iiltts®t@ia®pws34i

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verbleibende Spamung®spitzen an® der Soteeißanl&ge auf,' Schließlich ist es no&h von Vorteil ₈ wenra die .kapazitive Ankopplung des S©ts*i©fö®s dar Drahtvorschubeintoit an den Vorsehubthotor durch ®lsm elektrisch®.Isolierung zwischen diesen beiden Maschinenelemente?! herabgesetzt wird..

Weiter© Eiazelh©iten der Erfindung werden an Hand dee in der Figur s©h®Bsatisoh dargestellten AusfUhrungsbeispleles beeohrieben. λ

In dieses⁸ &is SchsisaschaltMld g©z©iehn©ten Figur ist mit 1 ©Ine Schweifistroinquelle bezeichnet_p d©2*©n Ausgang 01®£©2istrom oö@r W'oohselstoom liefern kann_o Di© SchwelSstromquelle 1 liegt an d®r Drahtelsktrod© 2 und am WarkstUok 5· Di© Dr&htelektrode 2 wird von d@r Vorratsrolle 4 mit Hilf© des Furderge~trleb.es 5 abg©sog©o und in Alö&iSngigk©.lfc von d@r Drehz©fel des Vorsohufeßiotors 6 salt ©inss⁰ fe®stiiaifc©a Qos'ohwindlgkeit zum Werkstück 3 Mn bewegt-.. - - . ■ ■ ■

D@r Motor 6 d@r Drähtvoreehubelnrlchtung 5,6-wird ■ von eine? Stromquelle 7 versorgt» -Zwisofeen der Stromquelle 7 und dem Motor 6 liegt das Leletungssteuerglled 8« das beieplelswelse aus sw«i ®atiparallel©n Thjri@tor©n mit folgendem OrKtzglelchrlohter oder ®in®r voll- oder halbgesteuerten Brücke mit Thyristoren bestehen kann. Das Leistungssteuerglied regelt die 3tromversorgung des Motors 6 so* daß die LichtbogeRlänge konstant bleibt.

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Für diesen Zweck ist di« R@g©l©infceifc Regeleinheit und LeIstungesteuerglied 8 anschnittsteuerung 8,9 über die Isfc-Wert-Lsiiung 10 mit Drahtelektrode 2 verbunden, d.tn über die Ist-Wert-! ' wird die Liehtbogenspannung in die R@g@l®inheit 9 ®i Als weitere Größe für die Regelung wird .der Reg'©l©into@it 9 vom Motor 6 über die Lastwertleitung 11 ein Lastw.ert. -beispielsweise eine Gegenspannung am Ankes⁰ des proportional der auf den Antrieb wirkenden Last und drehzahlabhängig ist. Duroh di® BerUcksiohtigUiig d<ss Lastw®rt©s in der Regelsinheit 9 werden VerfSlscSaimgen des R©g©lvos?g©ng©s duroh Lastschwankungen vermieden_o Sefell©@ll©li ist di© log©!·= einheit 9 noch lait eineiu @instellbar®si Soll »Wer t°O©Ib©r 12 verbunden, an dem die gewünscht© Liclätbog@nlänge ®ins@"sfc©llt wird. , ' '

ErfindungegeisäS ist die dargestellte S<shv3QlBw@w° richtung durch mehrere z«aainss®iaw3,rk®nde PSaßratSanen-gegen. Störungen duroh Impulse holser Sp®Broan|g uM g©gefeeB@nfialis; Frequenz geschützt, welch® von <u@m an der Drahtelektrod© 2 und am Werkstück 3 liegenden Zünag&rät die vom Motor 6 über die von der Stroraquelle 7 konasa^ndon Leitungen zur Regeleinheit 9 gelangen können, werden hi@rfosi die zwischen Regeleinheit 9 und Leistungssteuerglied 8 liegende Diodenkette 14 unterdrückt, während die vom £lektrod®ndra&t 2 über die Ist-Wert-Leitung 10 kommenden Störiaspulaa durch einen

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Ti©fpa§ 15 vor des? R©g@leinii®it. 9 w@gg®filfc©pfc w©g^>o@n.

Einen 2ugMtzlieh®& Sohutz dar Hegel vorrichtung gegen sturlnpulse bildet der Kotsawnm&tor i6_e der in einer Umgehungsleitung um d*e L9istimgsat«u©rgli@d θ ,liegt und änsb«8OHid«rs Spanssusagaspitgen auffingt. SoMieilloh hat es sich noch ails zweckssllig @g°wies©n_fl ά®η Motor 6 und das F@rdergetri©b9 5. durch ©in© . Isolation M_s b©lspi®lßv/eise eine Ku^>ets.toffweile₉ tep&sitiv vooeinaM©? zu tr®nn®n.

Claims (1)

1. ■■■■■. '" .' - 3%.

   PatentauisprüoBii

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   .)Vorrichtung zum Lichtbogenflchweißen, insbeBondere Lichtbogen-SchützgasBchweißen oder Unterpulverschweißen; mit abschmelxender Elektrode und kontaktfreier Zündung des Lichtbogens mittels Impulsen hoher Spannung, bei welcher die Geschwindigkeit des DrahtVorschubs in Abhängigkeit der Liehtbogenapannung geregelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor <6) der IJrahtvorschubeinheit Ϊ5*β) ii£ einer von der Liohtbogenepannung beeinflußten und im weBentilohen aus gesteuerten Halbleitern bestehenden PhaßenanÄchhlttesteuerung (8,9) verbünden let, welche gegen aus der Drahtvorschub« inheit (5,6) konmende Störimpulee durch eine Diodenkette (1^) und gegen vom Llchtbogeh komaehde Störiffipulee durch einen Tiefpai

   2, Vorrichtung nach Anepruch 1, dadurch gekehnEelcnneti §ml ■ Ul^ι Diodenkette <1^} itwiii^neh üle !iegelilJSielt Öl i^l i Leistungesteuerglled (3) der PhasenanschnittsBteüerüng (8*B) «eeehiltet 1st; .

   BAD ORIGINAL

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   ''■ 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, • daa der Tiefpaß (15) awlsehen den Lichtbogen und die Re-

   ji geleinheit (9) der Pnasenansohnittseteuerüng (8,9) geschaltet ist.

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bits 3« dadurch gekennzeichnet« dafl das Leiβtungssteuerglied (8) der Phasenanschnittssteuerung (8,9) über einen Kondensator (16) überbrückt ist. .

   5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dafl Motor (6) und Fördergetriebe (5) der Drahtvoraohubeinheit (5*6) elektrisch gegeneinander isoliert sind.

   6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenanaohnlttssteuerung (8,9) von einer lastabhängigen Oröfle aus dem Motor (6) der Drahtvorschubelnheit (5,6) beeinfluOt wird.

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