DE1932846C

DE1932846C - Circuit arrangement for protective gas arc welding with a consumable electrode

Info

Publication number: DE1932846C
Authority: DE
Inventors: Jan Erik; Weman Klas Bertil; Laxa Henriksen (Schweden)
Original assignee: Kjellberg-Esab Gmbh, 5650 Solingen
Publication date: 1971-07-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für das Schutzgas-Lichtbogenschweißen von Metallen mit abschmelzender, in einem Kontaktfilhrungsrohr vorgeschobener Elektrode, das elektrisch von der Gasdiise isoliert ist,The invention relates to a circuit arrangement for gas-shielded arc welding of metals with consumable, in a contact guide tube advanced electrode that is electrically isolated from the gas nozzle,

Bei den Einrichtungen dieser Art neigen die Scliweißspritzer dazu, in den Raum zwischen dem Kontaktdihrungsrnhr und der Gasdüse einzudringen, so daß sich in dem erwähnten Räume eine alimiihlich wachsende Ansammlung von Spritzen! bildet. Diese Ansammlung muß rechtzeitig entfernt werden, weil sonst nicht allein die Zufuhr von Schutzgas zum Schweißlichtbogen gestört wird, sondern auch zwischen dem Kontaktl'ührungsrohr und der Gasdüse eine leitende Verbindung hergestellt wird, die bei Berührung der Gasdiise mit dem Werkstück eine Bogenentladung zwischen dem Kontaktführungsrohr und der Gasdiise einleiten kann, die diese Teile schnell zerstört.With devices of this type, the weld splatter tends to enter the space between the Kontaktdihrungsrnhr and the gas nozzle penetrate, so that an alimiihlich in the space mentioned growing accumulation of syringes! forms. This accumulation must be removed in good time because otherwise not only the supply of shielding gas to the welding arc is disturbed, but also between the Kontaktl'führungsrohr and the gas nozzle a conductive connection is made, which when touched the gas nozzle with the workpiece creates an arc discharge between the contact guide tube and can initiate the gas nozzle, which quickly destroys these parts.

Die Erfindung hat zum Zweck, diesem Übelstand abzuhelfen. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, daß der Isolationswiderstand /wischen dem Kontaktführungsrohr und der Gasdiise in einem von einer Steuerstromquelle versorgten Oberwachungsstromkreis eingeschaltet ist, der ein beim Auftreten niedriger, unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegender Isolationswiderstände ansprechendes Schaltelement enthält. Bei der vorgezogenen Ausführung der Erfindung steuert dieses Schaltelement Schaltmittel zum Ausschalten der Sch weißst romc]::elle.The purpose of the invention is to remedy this drawback. The circuit arrangement according to the invention is characterized in that the insulation resistance / wipe the contact guide tube and the gas nozzle is switched on in a monitoring circuit supplied by a control current source, the one when low, below a predetermined value lying insulation resistance contains responsive switching element. With the preferred one Embodiment of the invention controls this switching element switching means for switching off the You know romc] :: elle.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise erörtert.The invention is discussed with reference to the drawing, for example.

E i g. 1 /eigt ein Schaltschema eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zum halbautomatischen Schutzgas-Lichtbogenschweißen;E i g. 1 / shows a circuit diagram of an exemplary embodiment the invention for semi-automatic gas-shielded arc welding;

F i g. 2 zeigt ein Schaltschcma eines zweiten Ausführungsbeispiels. F i g. 2 shows a circuit diagram of a second embodiment.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 ist eine nur schematisch gezeigte Schweißpistole 1 mit einem Kontaktführungsrohr 2 für die Drahtelektrodc 3 und mit einer das Kontaktführungsrohr 2 konzentrisch umgebenden Schutzgasdiise 5 versehen. Die Schutzgasdüse i^t mit einem Kühlkanal 4 versehen, der an Leitungen 6 für den Zu- und Abfluß des Kühlmittels angeschlossen ist. Der Raum zwischen dem Kontaktlührungsrohr und der Gasdüse bildet einen Gaskanal für das Schutzgas, das durch eine Leitung 7 zugeführt wird, die durch ein Magnetventil 36« an eine Schutzgast|uellc 38 angeschlossen ist. Sämtliche Leitungen der Schweißpistole sind in einem gemeinsamen Schlauch 8 vereinigt, der an eine Versorgungseinheit 9 angeschlossen ist. Diese enthält alle für den Betrieb der Schweißpistole erforderlichen Anordnungen.In the embodiment according to FIG. 1, one is only schematically shown welding gun 1 with a contact guide tube 2 for the wire electrodes 3 and provided with a protective gas nozzle 5 concentrically surrounding the contact guide tube 2. The shielding gas nozzle i ^ t provided with a cooling channel 4, which at Lines 6 for the inflow and outflow of the coolant is connected. The space between the contact guide tube and the gas nozzle forms a gas channel for the protective gas, which is supplied through a line 7 which is connected to a protective gas | uellc 38 by a solenoid valve 36 ″. All lines of the welding gun are combined in a common hose 8, which is connected to a supply unit 9 connected. This contains all the arrangements required for operating the welding gun.

Ein zur Versorgungseinheit 9 gehörender Schweißgjeichrichter IO ist über Klemmen /?, .S', T und einen Schalter Il an ein Dreiphasennetz angeschlossen. Die Steuerspanining für die Rclnisausrüstimg usw. wird von einem Einphascniict/ geliefert, das über einen Schalter 12 um\ einen Einpliasengldchriehter 13 eine positive Sammelschiene 14 und eine negative Sammelschiene 15 spci-il. Die positive Sammelschiene 14 steht über einen Leiter 16 mit dem Pluspol des Schwcißi/Icichrichlers 10 in Verbindung. Diesel' ist über einen Schwcißstronileiler 17 mit dem Knntaklliilirnngsrohr 2 verbunden. Der Minuspol des Silnvcil'mlriclwirhlers sieht mil dein Werkstück 18 I') in WilniuluiiL¹. I*"üί" die Kühlung und den Kreislauf des Kühlmittels der Schweißpistole ist ein hier nur schematise!! gezeigtes Kühlaggregat vorgesehen. Dieses besieht aus einem Kühler 20, einem von einem Motor 5t angetriebener. Lüfter s 21 und einer von einem Motor 50 angetriebenen Pumpe 22 für das Kühlmittel, Der Stromkreis des Lüftermotors 51 enthüll auch die Spule eines Relais 23. In der Kühlmittelleilung liegt ein stromungsemphndiiehes Glied 24, welches einen Kontakt 24«A welding rectifier IO belonging to the supply unit 9 is connected to a three-phase network via terminals / ?, .S ', T and a switch II. The Steuerspanining for Rclnisausrüstimg etc. is / provided by a Einphascniict, which via a switch 12 to \ 13 a Einpliasengldchriehter a positive bus bar 14 and a negative bus bar 15 SPCI-il. The positive busbar 14 is connected to the positive pole of the Schwcißi / Icichrichler 10 via a conductor 16. Diesel 'is connected to the joint pipe 2 via a welding torch 17. The negative pole of the Silnvcil'mlriclwirhlers sees mil your workpiece 18 I ') in WilniuluiiL ¹ . I * "üί" the cooling and the circuit of the coolant of the welding gun is only a schematic here !! The cooling unit shown is provided. This consists of a cooler 20, one driven by a motor 5t. Fan s 21 and a pump 22 driven by a motor 50 for the coolant. The circuit of the fan motor 51 also reveals the coil of a relay 23. In the coolant line is a flow-sensitive element 24, which has a contact 24 "

ίο betätigt, Die Elektrode 4 wird von einem Vorschubwerk 25 mit Motor 52 von einer prahtspule 26 durch den Schlauch 8 der Schweißpistole 1 zugeführt.ίο actuated, the electrode 4 is driven by a feed mechanism 25 with motor 52 from a praht spool 26 through the hose 8 of the welding gun 1.

Zwischen der positiven Sammelschiene 14 und der negativen Sammelschiene 15 liegt ein Spannungsteiler,A voltage divider is located between the positive busbar 14 and the negative busbar 15,

is der aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen 27, 28 besteht. Parallel zum Widerstand 27 liegt ein Stromzweig, der aus der Spule des Startrelais 29, einer im Schlauch 8 verlegten Slcuerleitung 30, einem Ruhekontakt 31 des Druckknopfschalters 32 deris that of two resistors 27 connected in series, 28 exists. In parallel with the resistor 27 there is a current branch, which consists of the coil of the start relay 29, a slcuer line 30 laid in the hose 8, a break contact 31 of the push-button switch 32 of the

ao Schweißpistole, dem Kontaktrohr 2, dem Schweißkabel 17 des Leiters 16 und der positiven Sammelschiene 14 gebildet wird. Die Widerstände 27, 28 sind so bemessen, daß der Spannungsabfall am Widerstand 27 geringer ist als die niedrigste beim Schweißenao welding gun, the contact tube 2, the welding cable 17 of the conductor 16 and the positive busbar 14 is formed. The resistors 27, 28 are dimensioned so that the voltage drop across the resistor 27 is less than the lowest in welding

zu erwartende Lichtbogenspannung, wenn der dem Widerstand 27 parallelgeschaltete Stromzweig unterbrochen ist.Arc voltage to be expected when the current branch connected in parallel with resistor 27 is interrupted is.

Die Anordnung und der Zweck der sonstigen Schaltungselemente der F i g. 1 wird aus der folgen-The arrangement and purpose of the other circuit elements of FIG. 1 is derived from the following

den Beschreibung der Arbeitsweise der Einrichtung hervorgehen.a description of how the facility works.

Vor Beginn des Schweißvorganges werden die Schaltern, 12 und 33 geschlossen. Der Schalter 33 legt den Pumpenmotor 50 und den Lüftermotor 51Before starting the welding process, switches 12, 12 and 33 are closed. The switch 33 sets the pump motor 50 and the fan motor 51

an die Steuerspannung zwischen den Schienen 14, 15. Die Pumpe 22 und der Lüfter 21 starten. Das ÜberwaLhungsrelais 23 des Lüfters schließt seinen Arbeitskontakt 23«. Bei fehlerfreiem Betrieb der Pumpe 22 schließt das Glied 24 den Arbeitskontakt 24«. Das Startrclais 29 wird beim Schließen des Schalters 12 erregt und öffnet seinen Ruhekontakt 29«.to the control voltage between the rails 14, 15. The pump 22 and the fan 21 start. The monitoring relay 23 of the fan closes its normally open contact 23 ″. If the pump 22 is operating correctly, the element 24 closes the normally open contact 24 ″. The starterclais 29 is excited when the switch 12 is closed and opens its normally closed contact 29 ″.

Der Schweißer startet nun den Schweißvorgang durch Betätigung des Druckknopfschalters 32. Der Ruhekontakt 31 wird damit geöffnet. Das Startrelais 29 wird stromlos und fällt ab. Dessen Ruhekontakt 29« schließt nun den folgenden Stromkreis: Die positive Sammelschiene 14, Spule des Hilfsrelais 34, Re-Iaiskontakte 23«, 29a und 24«, negative Sammelschiene 15. Das Hilfsrelais 34 wird erregt und schließt die Kontakte 34« und 34 h. Damit werden auch zwei weitere Relais 3f! und 37 und die Magnetventilwicklung 36 erregt. Der Arbeitskontakt 35« des Relais 35 schließt einen Erregerkreis für ein im Schweißgleichrichter 10 eingebautes, nicht gezeigtes Schütz, wobei das Schütz die Leitungen 17 und 19 an die Schweißspannung legt. Das Relais 37 legt mit seinem Arbeitskontakt 37« den Vorschubmotor 52 an die Steuerspannung, so daß das Vorschubwerk 25 für die Elektrode 3 startet. Das Magnetventil 36« öffnet die Zufuhr des Schulzgases zur Pistole. Der Schweißstromkreis wird nun geschlossen, sobald die Elektrode 3 mit dem Werkstück in Berührung kommt, und der Lichtbogen wird gezündet.The welder now starts the welding process by actuating the pushbutton switch 32. The normally closed contact 31 is thus opened. The start relay 29 is de-energized and drops out. Its normally closed contact 29 "now closes the following circuit: the positive busbar 14, coil of auxiliary relay 34, relay contacts 23", 29a and 24 ", negative busbar 15. Auxiliary relay 34 is excited and closes contacts 34" and 34h . This means that two more relays 3f! and 37 and the solenoid valve coil 36 energized. The normally open contact 35 ″ of the relay 35 closes an excitation circuit for a contactor (not shown) built into the welding rectifier 10, the contactor connecting the lines 17 and 19 to the welding voltage. The relay 37 applies the control voltage to the feed motor 52 with its normally open contact 37 ″, so that the feed mechanism 25 for the electrode 3 starts. The solenoid valve 36 ″ opens the supply of Schulz gas to the pistol. The welding circuit is now closed as soon as the electrode 3 comes into contact with the workpiece, and the arc is ignited.

Beim Schweißen dringen Schweißspiit/er in den Raum /wischen dem Konlaktfülmingsrohr 2 und der Gasdiise 5 ein und bilden allmählich eine !eilende Verbindung /wischen diesen Teilen. Dies hat zur Folge, tlaß ein /um Scliwcil.Uielitbogen parallelerDuring welding, welding spikes penetrate the space between the Konlaktfülmingsrohr 2 and of the gas nozzle 5 and gradually form a rapid connection between these parts. This has to Follow, let in / around Scliwcil.Uielitbogen parallel

Leckstrom vom KontaktfUhrungsrohr über die durch die Schweißspritzer gebildete Strombrücke zur Gasdiise fließen kann, wenn diese beim Schweißen mit dem Werkstück in Berührung kommt und somit zwischen der Gasdüse und dem Kontaktrohr die SehweißspaniHing wirksam wird, Dieser Leckstrom kann einen Lichtbogen zwischen dem Kontaktrohr und der Gasdüse auslösen, der an der Pistole großen Schallen verursachen würde. liifindungsgemiiß soll nun der Isolationszustand dauernd durch einen Obeiwachungsstromkreis überwacht werden, damit ikn Spritzerabsetzungen nicht erlaubt wird, bis zu dem Punkt anzuwachsen, bei welchem die Gefahr des überspringens eines Lichtbogens vorliegt. In der Ausführungsform der Fig. 1 hat der Überwachungs-Stromkreis den folgenden Verlauf:Leakage current can flow from the contact guide tube via the current bridge formed by the weld spatter to the gas nozzle if it comes into contact with the workpiece during welding and the welding chip thus becomes effective between the gas nozzle and the contact tube.This leakage current can trigger an arc between the contact tube and the gas nozzle that would make a lot of noise at the pistol. According to the invention, the state of insulation should now be continuously monitored by a monitoring circuit so that spatter deposits are not allowed to grow to the point at which there is a risk of an arc jumping over. In the embodiment of Fig. 1, the monitoring circuit has the following course:

Die positive Sammelschiene 14, Leiter 16, Schweißstiomleiter 17, KontaktfUhrungsrohr 2, Isolationswiderstand, Gasdüse 5, ein Gleichrichterelement 39, Sieuerleiumg 30, Spule des Startrelais 29, Wider- ao stand 28, negative Sammelschiene 15. Sobald der Isolationswidcrstand auf einen Wert fällt, bei dem der in» Überwachungsstromkreis fließende Strom dazu ausreicht, das Startrclais 29 zu betätigen, öffnet dieses semen Ruhekontakt 29«. Damit fallen die Relais 34, aj 35 und 37, und das Magnetventil 36« schließt. Das durch den Relaiskontakt 35« gesteuerte Schütz schaltet die Schweißstromt|uelie aus. Emi neuer Schweißvorgang kann erst wieder eingeleitet werden, nachdem die Gasdüse von den anhaftenden Schweiß-Spritzern befreit worden ist.The positive bus bar 14, conductor 16, welding stiom conductor 17, contact guide tube 2, insulation resistance, gas nozzle 5, a rectifier element 39, Sieuerleiumg 30, coil of the start relay 29, resistance stand 28, negative busbar 15. As soon as the Insulation resistance drops to a value at which the current flowing in the »monitoring circuit sufficient to actuate the starterclais 29, this opens its normally closed contact 29 ″. So that the relays 34, aj fall 35 and 37, and the solenoid valve 36 ″ closes. The contactor controlled by relay contact 35 « switches off the welding current. A new welding process can only be started again after the gas nozzle has been freed from the adhering weld spatter.

Wie aus der obigen Darstellung hervorgeht, hat das Relais 29 eine zweifache Aufgabe. Erstens dient es als ein vom Druckknopf- oder Abzugschalter 32 gesteuertes Startrelais. Zweitens dient es als ein vom Isolalionswiderstand zwischen dem Kontaktführungsrohr und der Gasdüse gesteuertes Überwachungsrelais. As can be seen from the above illustration, the relay 29 has a twofold role. First, it serves as a start relay controlled by the push button or trigger switch 32. Second, it serves as a dated Insulation resistance between the contact guide tube and the gas nozzle controlled monitoring relay.

Das mit der Wicklung des Relais 29 in Reihe liegende Gleichrichtcrclement 39 bewirkt, daß keine falsche Betätigung des Relais 29 erfolgt, wenn die Gasdüse während des Schweißens mit dem Werkstück in Berührung kommt. Die auf die Wicklung des Relais 29 einwirkende Spannung setzt sich dabei aus zwei Komponenten zusammen: erstens der in der Sperrichtung des Gleichrichterelemcntes 39 wirkenden Lichlbogenspannung, zweitens der in der Durchlaßrichtung des Gleichrichterelementes 39 wirkenden Spannung am Widerstand 27. Da di^ letztere Spannung kleiner als die Lichtbogenspannung ist, wirkt die resultierende Spannung in der Sperrichtung des Gleichrichterelementes 39 und kann somit keinen Strom durch die Wicklung des Relais 29 hervorbringen. The rectifying element 39, which is in series with the winding of the relay 29, has the effect that none incorrect actuation of the relay 29 takes place when the gas nozzle during welding with the workpiece comes into contact. The voltage acting on the winding of the relay 29 is suspended two components together: first, the one acting in the reverse direction of the rectifier element 39 Arc voltage, secondly that acting in the forward direction of the rectifier element 39 Voltage across resistor 27. Since the latter voltage is less than the arc voltage, the resulting voltage acts in the reverse direction of the Rectifier element 39 and can therefore not produce any current through the winding of the relay 29.

Unter gewissen Schweißbedingungen können während des Schweißens kurzdauernde Kurzschlüsse in Verbindung mit dem Metallüberzug von der Elektrode zum Werkstück auftreten. Da die Spannung am Widerstand 27 größer als die Kurzschlußspannung zwischen Elektrode und Werkstück ist, wird durch die Wicklung des Überwachungsrelais 29 während des Kurzschlusses ein Strom fließen. Die Dauer dieses Stromes ist jetloch zu kurz, um das Relais 29 zum Ansprechen zu bringen. Das Relais kann, wenn erforderlich, mit Mitteln zur Ansprechverzögerung ver- «5 sehen sein. Längere Kurzschlüsse werden das Überwachunusiclais 29 zum Ansprechen bringen. Fs wird deshalb unter Umstünden zweckmäßig sein, während des Einteilung des Schweißvorganges die, Gasdiise in Berührung mit dem Werkstück zu halten, damit ein durch Fehlschlagen der Zündung des Lichtbogens verursachter Kurzschluß selbsttätig nach kurzer Zeit unterbrochen wird.Under certain welding conditions, short-term short-circuits in Connection with the metal coating from the electrode to the workpiece occur. Since the tension on Resistance 27 is greater than the short-circuit voltage between the electrode and the workpiece, is through the winding of the monitoring relay 29 will flow a current during the short circuit. The duration of this The current is too short to trigger relay 29. If necessary, the relay can be provided with means for response delay. Longer short circuits become the surveillance unusiclais 29 to respond. Fs may therefore be useful while the division of the welding process, the gas nozzle in Maintain contact with the workpiece, avoiding failure of the arc to ignite caused short circuit is automatically interrupted after a short time.

Im Sehutltschema der Fig. 2 haben die Einzelteile, die denen in Fig. I entsprechen, dieselben Bezugszeichen erhalten. Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 ist ein besonderes Überwachungsrelais 41 und ein Sturtretais 46, welches keine Überwachungsfunktion hat, vorgesehen. Die Wicklung des Überwaclningsrclais 41 liegt in einem Hrregungsstronikreis, welcher von der positiven Sammelschiene 14 durch einen Widerstand 40, die Wicklung des Relais 41 und einen Widerstand 42 zur Minussehiene 15 verläuft. Der in diesem Stromkreis fließende Strom reicht dazu aus, das Relais 41 zum Ansprechen zu bringen, wobei der Arbeitskontakt 41« des Relais geschlossen wird. Der Druckknopfschalter 32 der Schweißpistole 1 hat einen Arbeitskontakt 43, der bei der Betätigung des Schalters den folgenden Stromkreis schließt: Positive Sammelschiene 14, Leiter 16, Schweißstromleiter 17, Kontaktführungsrohr 2, Widersland 44, Arbeitskontakt 43, Steuerleitung 30, Widerstand 45. Wicklung des Startrelais 46, negative Sammelschiene 15. Das Startrelais 46 spricht an und schließt durch seinen Arbeitskontakt 46a einen Steuerstromkreis, der sich von dem in Fig. 1 gezeigten, mittels Slartrclais 29 gesteuerten Kreis nur dadurch unterscheidet, daß der Relaiskontakt 41 α des Relais 41 zusätzlich im Sleuerstromkreis angeordnet ist. Das Schließen des Steuerslromkreises löst die gleichen Sehaltfunktionen aus, die bereits in der Beschreibung zu F i g. 1 erläutert wurden.In the Sehutltschema of Fig. 2, the items that correspond to those in Fig. I have been given the same reference numerals. In the embodiment according to FIG. 2, a special monitoring relay 41 and a control relay 46, which has no monitoring function, are provided. The winding of the monitoring circuit 41 lies in a hearing electronics circuit, which runs from the positive busbar 14 through a resistor 40, the winding of the relay 41 and a resistor 42 to the negative busbar 15. The current flowing in this circuit is sufficient to make the relay 41 respond, with the normally open contact 41 ″ of the relay being closed. The push button switch 32 of the welding gun 1 has a normally open contact 43 which, when the switch is actuated, closes the following circuit: positive busbar 14, conductor 16, welding current conductor 17, contact guide tube 2, contradiction 44, normally open contact 43, control line 30, resistor 45 46, negative busbar 15. the start relay 46 is activated and closes through its normally open contact 46a of a control circuit of the 29 controlled circuit only differs from that shown in Fig. 1, by means of Slartrclais that the relay contact 41 α of the relay 41 additionally in the Sleuerstromkreis is arranged. Closing the control circuit triggers the same maintenance functions that were already described in the description of FIG. 1 were explained.

Der Isolationswiderstand zwischen dem Kontaktführungsrohr und der Ciasdüse ist mit einem Gleichrichtcrelement 47 in Reihe geschallet, wobei diese Reihenschaltung parallel zum Widerstand 44 liegt. Ferner ist das positive linde des Widerstandes 42 mit dem positiven Ende desjenigen Slromzweigs. welcher aus dem Widerstand 45 und der Wicklung des Startrelais 46 besteht, durch ein Gleichriehterelement 49 verbunden. Infolgedessen bewirkt das Schließen des Kontaktes 43 des Druckknopfschalters nicht nur die Erregung des Startrelais 46, sondern bewirkt auch, daß ein den Isolationswiderstand zwischen den beiden Gliedern 2, 5 und die beiden Gleichrichterelcniente 47, 49 enthaltender Stromzweig parallel zur Reihenschaltung des Widerstandes 40 mit der Wicklung des Überwachungsrelais 41 gelegt wird. Die Gleichrichter haben solche Durchlaßrichtungen, daß ein Strom durch den Stromkreis von der positiven Sammelschiene 14 durch den Leiter 16, den Schweißstromleiter 17, das Kontaktführungsrohr 2, den Isolationswiderstand zwischen dem Kontaktführungsrohr und der Gasdüse 5, die Gasdüse 5. das Gleichrichterelemcnt 47, den geschlossenen Kontakt 43 des Schalters 32, die Stcucrlciiung 30. dasGleichrichterelement 49 und den Widerstand 42 zur negativen Sammelschiene 15 fließen kann. Aus weiter unten erklärten Gründen ist der Widerstand 44 so bemessen, daß der Spannungsabfall in diesem Widerstand kleiner ist als die beim Schweißen zu erwartende niedrigste Lichtbogenspannung. The insulation resistance between the contact guide tube and the Cias nozzle is with a rectifier element 47 in series, this series circuit being parallel to resistor 44. Furthermore, the positive linde of the resistor 42 is connected to the positive end of that current branch. which one consists of the resistor 45 and the winding of the start relay 46, through a synchronizing element 49 connected. As a result, the closing of the contact 43 of the push button switch does not only cause the Energizing the start relay 46, it also causes one to reduce the insulation resistance between the two Links 2, 5 and the two rectifier elements 47, 49 containing current branch parallel to the series connection of the resistor 40 is placed with the winding of the monitoring relay 41. The rectifiers have forward directions such that a current can flow through the circuit from the positive busbar 14 through the conductor 16, the welding current conductor 17, the contact guide tube 2, the insulation resistance between the contact guide tube and the gas nozzle 5, the gas nozzle 5. the rectifier element 47, the closed contact 43 of the switch 32, the connection 30. the rectifier element 49 and the resistor 42 to the negative busbar 15 can flow. Explained from below Reasons, the resistance 44 is dimensioned so that the The voltage drop in this resistor is smaller than the lowest arc voltage to be expected during welding.

Fs kann z. B. angenommen werden, daß die ,111 der Reihenschaltung ties Widerstandes 40 mil dei Wicklung ties (iherwaelumusrelais 41 ■ liegende Spannung und die am Widerstand 4-1 liegende Spannung uleichFs can e.g. B. be assumed that the, 111 the Series connection with a resistance of 40 mils ties (iherwaelumusrelais 41 ■ lying voltage and the voltage across the resistor 4-1 is too small

sind, wenn noch kein Leckstrom vom Konlaktiülu ungsrohr 2 zur Gasdiise 5 fließt. Wenn der Isolationswiderstand herabgeht, vermindert sich auch der Spannungsabfall am Isolationswiderstand und somit auch die" auf die Reihenschaltung des Widerstandes 40 und der Wicklung des Überwachungsrclais 41 einwirkende Spannung. Wenn der Isolationswiderstand auf einen vorbestimmten Wert fällt, fällt das Überwachungsrelais 41 ab. wobei sein Arbeitskontakl 41 a den bereits beschriebenen Steuerstromkreis unterbricht, so daß der Schweißvorgang unterbrochen wird.are if no leakage current from Konlaktiülu ungsrohr 2 to gas nozzle 5 flows. When the insulation resistance decreases, the voltage drop across the insulation resistance also decreases and thus also the voltage acting on the series connection of the resistor 40 and the winding of the monitoring circuit 41. When the insulation resistance drops to a predetermined value, the monitoring relay 41 drops 41 a interrupts the control circuit already described, so that the welding process is interrupted.

Falls die am Isolationswidersland ursprünglich liegende Spannung größer als die an der Reihenschaltung des Widerstandes 40 mit der Wicklung des Ühcnvaehungsiclais 41 liegende Spannung sein sollte, hai die Verminderimg des Isolationswiderstandes anfänglich keine Einwirkung auf den Hrregungsstrom des Relais 41, da das Gleichrichlcrclement 49 in seiner Sperrichtung beansprucht wird. Durch die fortlaufende Vorminderung des Isolationswiderstandes wird aber allmählich ein Zustand erreicht, in welchem die am Isolationswiderstand liegende Spannung und die an der Reihenschaltung des Widerstandes 40 mit der Wicklung des Überwachungsrelais liegende Spannuiiii einander gleich sind, so daß die im vorhergehenden Absatz beschriebene Wirkungsweise erhalten wird.In the event that the voltage originally applied to the insulation overlap is greater than that of the series connection of the resistor 40 should be the voltage lying with the winding of the Ühcnvaehungsiclais 41, hai the reduction of the insulation resistance initially no effect on the excitation current of the relay 41, since the rectifying element 49 in its blocking direction is claimed. Through the continuous pre-reduction of the insulation resistance however, a state is gradually reached in which the voltage across the insulation resistance and the voltage on the series connection of the resistor 40 with the winding of the monitoring relay are equal to each other, so that the mode of operation described in the previous paragraph is obtained will.

Der zur Wicklung des C'herwacluingsrelais 41 parallclücschaliote Kondensator 48 verzögert den Abfall des Relais.The one to the winding of the C'herwacluingsrelais 41 parallclücschaliote Capacitor 48 delays the relay dropping out.

^; Der Gleichrichter 47 \ ei hindert, daß eine zufällige Berührung zwischen der Gasdüse und dem Werkstück eine Unterbelastung des Widerstandes 44 oder ein unerwünschtes Abfallen des Relais46 mit sich bringt. Die betreffende Berührung stellt einen zum Schweißlichtbogen parallclliegcndeii Stromkreis vom Kontaklfülmmgsrohr 2 durch den Widerstand 44. das Gleichrichterelement 47 und die Gasdüse 5 zum Werkstück 18 dar. Da aber die Bogenspannung größer als der am Widerstand 44 liegende Spannungsabfall ist, wird die resultierende Spannung in der Sperrichtung des Gleichiichierelemenies 47 wirken. F.s fließt somit kein Strom. ^; The rectifier 47 prevents accidental contact between the gas nozzle and the workpiece from causing an underloading of the resistor 44 or an undesired dropping out of the relay 46. The contact in question represents a circuit parallel to the welding arc from the contact cooling tube 2 through the resistor 44, the rectifier element 47 and the gas nozzle 5 to the workpiece 18. However, since the arc voltage is greater than the voltage drop across the resistor 44, the resulting voltage is in the reverse direction of the equalization element 47 act. Fs therefore no current flows.

Falls zwischen der F.leklrode und dem Werkstück ein Kurzschluß auftritt, während die Gasdüse das Werkstück berührt, fällt die auf die Wicklung des ÜberwaehungMclais 41 einwirkende Spannung auf einen kleinen Wert herab. Die Dauer der bei Schutzgas-! iehtbopcnsehwoißung auftretenden Kurzschlüsse ist abei im allgemeinen zu klein, um das Überwaehuugsrclais zum Abfall zu bringen.If a short circuit occurs between the electrode and the workpiece while the gas nozzle is Touches the workpiece, the tension acting on the winding of the MClais 41 is noticeable down a small value. The duration of the inert gas! iehtbopcnwißung occurring short circuits is generally too small to be monitored to bring to waste.

Das Glciehiichterclcmcnt 4·) verhindert, daß das Relais 4h duicli einen durch die Glieder 40. 41. 45. 46 verlautenden Stromkreis in nicht erwünschter Weise errout wird.The bell jar prevents that Relay 4h duicli one through the links 40. 41. 45. 46 is routed in an undesired manner.

Beide Aii^fülmmgsfoimen gemäß Fig. 1 und 2 weisen den besonderen Vorteil auf. daß der Anschluß der Schweißpistole an die elektrischen SteuerungsuikI Überwachungsvorrichtungen der Versnrgungseinheit nur durch den SehwcißMromlciler 17 und einen ein/igen zusätzlichen Leiter 30 erfolgt. Die Ausführung gemäß I" ig. 2 weist gegenüber der Ausführung gemäß F i g. I ucn Vorteil auf. daß der durch die SiCIiCileitung 30 vollaufende Stoüorslromkicis wahrend des Schweißens dauernd durch den Arbeiiskonlakl 43 dos Srhalln*. 32 i'cschlosseu sein muß. I in Stallen dos Schweißens ist also nicht müj'luh.Both Aii ^ fülmmgsfoimen according to Fig. 1 and 2 have the particular advantage. that the connection of the welding gun to the electrical control and monitoring devices of the supply unit takes place only through the welding thermometer 17 and a single additional conductor 30. The embodiment according to FIG. 2 has the advantage over the embodiment according to FIG . 1 that the shock absorber flowing through the SiCIiCi line 30 has to be permanently closed during welding by the work agreement 43 of the noise *. 32 So in the stables of welding it is not easy.

wenn ζ. B. die Steucrleitung durch irgendeinen Fehler unterbrochen sein sollte.if ζ. B. the control line by some mistake should be interrupted.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Schweißvorgang selbsttätig unterbrochen und die Schwcißslromquelle ausgeschaltet, wenn das Überwachungsrelais anspricht. Diese Wirkungsweise ist im allgemeinen vorzuziehen. Es ist aber im Rahmen des Erfindungsgedankens auch möglich, die Überwachungsvorrichtung lediglich eine Signalvorrichtung, ίο z. B. eine Lampe oder eine Klingel, betätigen zu lassen. Bei Wahrnehmung des Signals muß der Schweißer sofort die Schweißstromquellc ausschalten, damit keine Lichtbogenentladung zwischen dem Kontaktführungsrohr und der Gasdüse zustande kommt.In the described embodiments, the welding process is automatically interrupted and the Schwcißslromquelle switched off when the monitoring relay appeals to. This mode of operation is generally preferable. But it is within the scope of the According to the invention also possible, the monitoring device only a signal device, ίο z. B. a lamp or a bell to operate leave. When the signal is perceived, the welder must immediately switch off the welding current source. so that no arc discharge occurs between the contact guide tube and the gas nozzle.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for gas-shielded arc welding of metals with consumable, in a contact guide tube advanced electrode which is electrically isolated from the gas nozzle, characterized in that the insulation resistance between the Conclusion guide tube (2) and the gas nozzle (5) in one supplied by a sleucrstmmquellc (15) Monitoring circuit is switched on. the one when occurring lower, below a predetermined one Switching element (29 in Fig. I:

4! in Fig. 2) contains.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the low insulation resistance responsive sound element switching means (34, 35 in FIGS. 1 and 2) for switching off the welding current source controls.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Switching element responding to low insulation resistance Switching means (37 in Figs. 1 and 2)

to switch off the electrode feed.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a monitoring relay (29 in Fig. 1), the winding of which is in series with the insulation resistance, which is on low Isolalionswidersländc represents appealing switching elements.

5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the monitoring circuit a first branch that is the winding

one that responds to low insulation resistance Switching element representing relay (41 in Fig. 2) contains, and a second, the Has insulation resistance containing branch the two branches being parallel to one another unc

in series with a common resistor (42 '.

(1. Circuit arrangement according to claim "and 4. characterized in that between the conclusion guide tube and the gas nozzle eil break contact (31) of a trigger or push button switch (32) is switched on.

7. Sehaltuiiüsanoidnung according to one of claims 4 and h. in the case of which the power source as well as the power source direct current

f »5 are welled, daduioh marked. that the de KeihenschiilluiiL ¹ . doi winding dos Üboiwaolniiigs H'lais with dom Isolaiionswiiloistaml Miifu expresses' tension! .leinöl as the Schwoißliehlhoi'cn

voltage, the polarity of the contact guide tube with respect to the gas nozzle the same ~ st like the polarity of the welding voltage on the contact guide tube compared to the workpiece, and that with the winding of the monitoring relay (29 in Fig. 1) a rectifier element (39) is connected in such a way that only a current can flow through the winding which corresponds to the has the same direction as the current sent by the control current source through the series connection,

8. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the rectifier element (319) is in series with the winding of the monitoring relay (29).

9. Circuit arrangement according to one of the claims 1 to 3, characterized in that

that the control current source supplying the monitoring circuit is a direct current source is,

that the monitoring circuit contains five branches, namely

a first branch which contains the winding of a monitoring relay (41) and is connected at one end to one terminal of the control current source, a second branch which contains the insulation resistance in series with a normally open contact (43) of a push-button or trigger switch, the working contact is connected to the gas nozzle and the insulation resistance is bridged by a resistor (44) which is connected at one end to the gas nozzle and at the other end to the aforementioned terminal of the control current source,
a third branch consisting of a resistor (42) connected between the first branch and the other terminal of the control current source, a fourth branch which is connected between the second branch and the other output terminal of the control current source and contains the winding of a start relay (46), and

a fifth branch which connects the junction of the first and third branches to the junction of the second and fourth branches and contains a rectifier element (49) of such reverse direction that the control current source cannot send any current through the series connection of the first and fourth branches , and
that the switching means (34, 35) for switching the welding current from both the start relay. (46) as well as by the monitoring relay (41) are controlled in such a way that the switching means close the welding current when both relays are energized, but that the drop in one and / or the other relay causes the welding circuit to be opened by the switching means mentioned .
10. Circuit arrangement according to claim 9, in which the welding power source is a direct current source, characterized in that the voltage drop across the bridging resistor (44) of the second branch is smaller than the welding voltage, the polarity of the contact guide roller against the gas nozzle caused by this voltage being the same such as their polarity with respect to the workpiece, given by the welding voltage, and that a rectifier element (47) is switched on between the gas nozzle and the working contact (43) of the push-button or trigger switch, the forward direction of which is such that there is a current caused by the voltage drop mentioned lets through, the bridging resistor (44) bridging the series connection of the isolation resistor with the last-mentioned rectifier element (47) .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings