DE2036893A1

DE2036893A1 - Arch knows device

Info

Publication number: DE2036893A1
Application number: DE19702036893
Authority: DE
Inventors: Haruyoshi Izumi Ohtsu; Takagi Ryuhei Sumiyo; Chimura Takuo Tondabaya; Watashige Chikaho Sumiyo; Osaka Oda (Japan)
Original assignee: Toa Seiki Co Ltd
Current assignee: Toa Seiki Co Ltd
Priority date: 1969-07-26
Filing date: 1970-07-24
Publication date: 1971-07-22
Also published as: GB1284636A

Description

-DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL, ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN-DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL, ING. W. EITLE DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

D-BOOO MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087D-BOOO MÖNCHEN 81ARABELLASTRASSE 4 TELEPHONE (0811) 911087

Toa Seiko Co., Ltd., Tokyo/JapanToa Seiko Co., Ltd., Tokyo / Japan

Bogens chwe ißvorri chtungArc welding device

Die Erfindung betrifft eine einphasige Bogenschweißvorrichtung zum Schweißen eines Metallteiles durch Erzeugung eines Sehweiöbogens zwischen einer verbrauchbaren linearen Elektrode und dem zu schweißenden Metallteil. Die verbrauchbare lineare Elektrode wird dabei kontinuierlich vorgeschoben. The invention relates to a single phase arc welding device for welding a metal part by creating a visual arc between a consumable linear one Electrode and the metal part to be welded. The consumable linear electrode is continuously advanced.

Beim Schweißen von Metallteilen oder Werkstücken wird durch das Schmelzen einer verbrauchbaren Elektrode erzeugtes geschmolzenes Metall zu den Metallteilen auf verschiedene bekannte Weisen übertragen. Diesogenannte Kurzschlußübertragung wird gewöhnlich für Schweißvorgänge mit&iedrigen strömen verwendet. Bei der bekannten KurzSchlußübertragung wird die Spitze einer verbrauchbaren Elektrode durch einen Bogenstrom geschmolzen, so daß sphärische Teil-chen geschmolzenen Metalls an der Spitze der Elektrode erzeugt werden, und diese Teilchen schliefen den Spalt zwischen der Elektrode und dem Metallteil auf eine solche Weise periodisch kurz, daß das geschmolzene Metall nur während eines solchen Kurzschlusses zu dem Metallteil übertragen wird, während die Teilchenform erhalten bleibt. Bei der Kurzschlußübertragung tritt der Mißstand auf, daß der Kurzschlußstrom leicht sehr groß wird, und der große Kurzschlußstrom bewirkt eine Zerstäubung des geschmolzenen Metalls von der Elektrode oder der Anäufung geschmolzenen Metalls ander Spitze der Elektrode. Hieraus ergibt sich eine übermäßige Zerstäubung um den so geschweißten Abschnitt.When welding metal parts or workpieces, a consumable electrode is produced by melting molten metal is transferred to the metal parts in various known ways. This so-called short-circuit transmission Usually used for low-current welding operations. In the known short-circuit transmission, the tip a consumable electrode melted by an arc current, so that spherical particles of molten metal at the Tip of the electrode are generated, and these particles fell asleep periodically shortens the gap between the electrode and the metal part in such a way that the molten metal is only transmitted to the metal part during such a short circuit, while the particle shape is retained. In the In short-circuit transmission, there occurs a drawback that the short-circuit current easily becomes very large, and the large short-circuit current causes the molten metal to be atomized from the electrode or the molten metal accumulation on the other Tip of the electrode. This results in excessive atomization around the portion so welded.

Um dieser Schwierigkeit abzuhelfen, ist vorgeschlagen worden, in die Vorrichtung für die Bewirkung der Kurzschlußübertragung eine Stromsteuereinrichtung einzubauen, um die Höhe des Kurzschlußstromes zur Erzielung gut geschvd-ßter Flächen zu begrenzen. Bei einer bekannten Schweißvorridtung unter Verwendung einer solchen Steuereinrichtung ist die Ausgangsspannung ihrer Energiequelle vergleichsweise niedrig, und eine Strombegrenzungsdrossel ist zur Begrenzung des Kurzschluß-In order to remedy this problem, it has been proposed to incorporate into the device for effecting short-circuit transmission to incorporate a current control device to control the level of the short-circuit current to achieve well-geschvd-ßter surfaces to limit. In a known welding arrangement using such a control device, the output voltage of its energy source is comparatively low, and a The current limiting choke is used to limit the short-circuit

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10 9 8 3 0/113110 9 8 3 0/1131

stromes eingeführt. Bisher wurden nur dreiphasige Energiequellen für derartige Kurzschluß-Bogenschweißen verwendet, und eine einphasige Energiequelle ist nie zu diesem Zweck verwendet worden. Wenn eine Dreiphasenspannung über Einwegoder ZweiweggeQ-iehrichtung gleichgerichtet wird, erreicht die Ausgangsgleichspannung nie den Wert Null, so daß ein stabiler Bogen zwischen einer linearen Elektrode und einem Metallteil aufrecht erhalten werden kann. Als Ergebnis erfolgt eine vergleichsweise einheitliche Wärmeentwicklung zwischen beiden, ohne daß wesentliche Schwankungen während des gesamten Schweißvorgangs auftreten. Wenn eine Einphasenspannung zur Anwendung bei solchem Kurzschlußschweißen gleichgerichtet wird, geht die Ausgangsspannung bzw. Ausgangsgleichspannung zweimal je Periode auf Null, und der Bogen in der Schwemmvorrichtung wird ziemlich instabil. Insbesondere bei Einweggleichrichtung der Einphasenspannung werden der Bogen und die Wärmezufuhr während der gesamten zweiten Hälfte der Periode völlig unterbrochen. So wird die dem Schweißteil zugeführte Gesamtenergie derart verringert, daß ein zufriedenstellendes Schweißen nicht bewirkt werden kann.Stromes introduced. So far, only three-phase energy sources have been used for such short-circuit arc welding, and a single phase power source has never been used for this purpose. When a three-phase voltage via one-way or Two-way direction is rectified, achieved the DC output voltage never has the value zero, leaving a stable arc between a linear electrode and a Metal part can be maintained. As a result takes place a comparatively uniform heat development between the two, without significant fluctuations during occur throughout the welding process. When a single-phase voltage is rectified for use in such short-circuit welding is, the output voltage or output DC voltage goes to zero twice per period, and the arc in the Flushing device becomes quite unstable. Especially with One-way rectification of the single-phase voltage will be the arc and the supply of heat is completely interrupted for the entire second half of the period. So is the fed to the welded part Total energy is reduced so that satisfactory welding cannot be effected.

Wenn andererseits mit Schweißpaste überzogene Schweißelektroden verwendet werden, macht die den Schweißbogen abdeckende Schweißpaste die Verwendung einer einphasigen Energiequelle möglich, weil die Schweißpaste den Bogen stabilisiert, obwohl die Bogenspannung zweimal während jeder Periode auf Null geht. Beim Schweißen mit einem inerten Gas für Metall oder bei anderen Schweißverfahren, bei welchen eine verbrauchbare lineare Elektrode kontinuierlich zugeführt wird,On the other hand, when welding electrodes coated with welding paste are used, the one covering the welding arc makes Welding paste the use of a single-phase energy source is possible because the welding paste stabilizes the arc, although the arc voltage goes to zero twice during each period. When welding with an inert gas for metal or other welding processes in which a consumable linear electrode is continuously fed,

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während ein Bogen zwischen der Elektrode und dem Metallteil zur Bewirkung des Schweißens erzeugt wird, ist es unmöglich, einen stabilen Bogen durch Gleichrichten einer Einphasenspannung zu erhalten, da keine Schweißpaste vorhanden ist.while an arc is created between the electrode and the metal part to effect welding, it is impossible to obtain a stable arc by rectifying a single phase voltage, as there is no welding paste.

Während eine Einphasenwechselspannung fast überall leicht erreichbar ist, steht Dreiphasenwechselspannung hauptsächlich nur in industriellen Einrichtungen zur Verfügung. Um eine derartige Dreiphasenspannung auch außerhalb solcher industrieller Einrichtungen zur Verfügung zu haben, ist gewöhnlich eine Verlängerungsleitung von einer vorhandenen Dreiphasenenergiequelle zu der Stelle erforderlich, wo die Spannung verwendet werden soll. So wird zusätzliche Ausrüstung für die Verwendung von Dreiphasenspannung außerhalb industrieller Einrichtungen erforderlich. Weiter erfordert die Handhabung solcher zusätzlicher Ausrüstung gelerntes Personal und zusätzliche Arbeitsstunden.While single-phase alternating voltage is easily achievable almost anywhere, three-phase alternating voltage is primarily used only available in industrial facilities. To such a three-phase voltage also outside of such industrial Having facilities available is common an extension cord is required from an existing three-phase power source to the point where the voltage is supplied should be used. Thus, additional equipment for the use of three-phase voltage outside of industrial facilities necessary. Further, the handling of such additional equipment requires skilled and additional personnel Working hours.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bogenschweißvorrichtung der genannten Art zu schaffen, welche mit Einphasenwechselspannung dadurch verwendet werden kann, daß die gleichgerichtete Ausgangsspannung nicht auf Null sinkt.The invention is therefore based on the object of creating an arc welding device of the type mentioned, which can be used with single-phase AC voltage in that the rectified output voltage does not drop to zero.

Diese Aufg£>e wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einphasige Schweißvorrichtung einen einphasigen Leistungstransformator und einen mit dem Leistungstransformator verbundenen Spannungsregler'zur Regelung der Ausgangsspannung des Leistungstransformators auf eine gewünschte Höhe und einen einphasigen Gleichrichter zur Erzeugung einer Gleichspannung durch Gleichrichter der Ausgangsspannung des so geregelten Leistungstransformators aufweist, eine Gleichstromdrossel mitThis object is achieved according to the invention in that the single-phase welding apparatus has a single-phase power transformer and one connected to the power transformer Voltage regulator for regulating the output voltage of the power transformer to a desired level and a single-phase rectifier for generating a DC voltage by rectifying the output voltage of the regulated Has power transformer, a direct current choke with

~ 5 109830/1131 ~ 5 109830/1131

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dem Ausgang des Gleichrichters zur Abgabe eines Schweißstroms, welcher durch die Gleichstromdrossel zu der Elektrode fließt, verbunden ist, und daß ein Glättungskreis zur Speicherung des Gleichrichters vergleichsweise hoch ist und zur Abgabe der so gesicherten Energie, wenn die Ausgangsgleichspannung vergleichsweise niedrig ist, über den Ausgang des Gleichrichters geschaltet ist, wodurch ein kontinuierlicher Schweißstrom durch die Elektrode zu dem Metallteil abgebbar ist. Die Erfindung läßt sich auch für Dreiphasenvorrichtungen verwenden.the output of the rectifier for delivering a welding current which flows through the direct current choke to the electrode, is connected, and that a smoothing circuit for storing the rectifier is comparatively high and for outputting the so secured energy, when the output DC voltage is comparatively low, switched via the output of the rectifier is, whereby a continuous welding current can be delivered through the electrode to the metal part. The invention leaves also use for three-phase devices.

Durch den Glättungskreis zur Erzeugung einer Ausgangsgleichspannung, welche unter normalen Betriebsbedingungen nie auf Null geht, läßt sich ein verläßliches Schweißen mit ausgezeichneten Schweißwülsten erreichen.Through the smoothing circuit to generate a DC output voltage, which never goes to zero under normal operating conditions, reliable welding can be achieved with excellent Reach weld beads.

Zweckmäßig besteht der Glättungsbereich aus mindestens einem Kondensator und mindestens einer Drossel. Weiter hat sich gezeigt, daß gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ein Einweggleiohrichter mit einer Bogenschweißvorrichtung für Einphasenwechselstrom verwendet werden kann, wenn eine geeignete Anordnung eines Glättungskreises mit einer Drossel mit veränderlicher Induktivität in den Ausgang des Gleichrichters zur Versorgung mit Energie der verbrauchbären linearen Elektrode und des Metallteils über eine solche Anordnung vorgesehen ist. Durch Einstellung der veränderlichen Induktivität kann die Zeitkonstante des Ladens und des Entladens zusammen mit dem Kondensator in dem Glättungskreis derartig gesteuert werden, daß der Strom durch die lineare Elektrode zur Erzielung einer sehr guten Schweißung von Metallteilen verschiedener Dicke, von dünnen Metallblechen bis zu dicken Metallplatten, nach Wunsch steuerbar ist.The smoothing area expediently consists of at least one capacitor and at least one choke. Next has shown that, according to an expedient development of the invention, a disposable greaser with an arc welding device for single-phase alternating current can be used if a suitable arrangement of a smoothing circuit with a choke using variable inductance in the output of the rectifier to supply energy to the consumable linear electrode and the metal part is provided via such an arrangement. By setting the variable inductance, the Time constants of charging and discharging together with the capacitor in the smoothing circuit are controlled in such a way that that the current through the linear electrode to achieve a very good weld of metal parts of different thickness, of thin metal sheets to thick metal plates, controllable as desired.

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Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß ein Thyristorsteuerkreis und ein Drosselsteuerkreis vorgesehen sind, der Gleichrichter einen oder mehrere von dem Thyristorsteuerkreis gesteuerte Thyristoren aufweist, und die veränderliche Drossel aus einer sättigbaren Drossel besteht, welche durch den Drosselsteuerkreis durch Steuerung der Induktivität zur Steuerung des Schweißstromes steuerbar ist. Durch Verändern der Reaktanz der veränderlichen Drossel ist die Zeitkonstante des Kreises einstellbar. Hierdurch kann der Strom durch die lineare Elektrode auf eine Größe unterhalb einer vorbestimmten maximalen kritischen Höhe zum Bewirken einer Kurzschlußübertragung von feinen Teilchen des Elektrodenmaterials gesteuert werden«Another useful embodiment of the invention is that a thyristor control circuit and a throttle control circuit are provided, the rectifier one or a plurality of thyristors controlled by the thyristor control circuit, and the variable inductor from a saturable one There is a throttle, which is controlled by the throttle control circuit by controlling the inductance to control the welding current is controllable. The time constant of the circuit can be set by changing the reactance of the variable throttle. As a result, the current through the linear electrode can be reduced to a size below a predetermined maximum critical Height can be controlled to cause short-circuit transmission of fine particles of the electrode material "

Die Erfindung kann zweckmäßig so weitergebildet sein, daß ein Paar Thyristoren in Antiparallelschaltung in Reihe mit der Primärwicklung des Leistungstransformators geschaltet sind_a und ein zweiter Thyristorsteuerkreis zur Steuerung der antiparallel geschalteten Thyristoren zum Schalten des Primärstromes des Leistungstransformators in gewünsohten Phasenlagen in Bezug auf die Spannung der Primärwicklung vorgesehen ist.The invention may be expedient further formed so that a pair of connected thyristors in anti-parallel connection in series with the primary winding of the power transformer _a and a second Thyristorsteuerkreis for controlling the anti-parallel connected thyristors for switching the primary current of the power transformer in gewünsohten phase positions in respect to the voltage of the primary winding is provided.

Weitere zweckmäßige Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen.Further useful embodiments and advantages of the invention emerge from the following description and the Claims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it:

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109830/1131 .109830/1131.

■_ «τ _■ _ «τ _

Pig. 1 eine schematische Darstellung des wirkungsmäßigen Grundaufbaus einer erfindungsgemäßen Bogenschweißvorrichtung, Pig. 1 is a schematic representation of the basic functional structure an arc welding device according to the invention,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des elektrischen Kreises der Schweißvorrichtung, nach Pig. 1,Fig. 2 is a block diagram of the electrical circuit of the Welding device, according to Pig. 1,

Fig. 5 und 4 Kurvenbilder, welche die Wellenform der Ausgangsspannungen eines einphasigen Gleichrichters mit Zweiweg- bzw. Einweggleichrichtung zeigen,Figs. 5 and 4 are graphs showing the waveform of the output voltages show a single-phase rectifier with full-wave or one-way rectification,

Fig. 5 bis 9 Schaltbilder, welche verschiedene in der Schaltung nach Fig. 2 verwendbare Glättungskreise darstellen, Figs. 5 to 9 are circuit diagrams showing various in the circuit show usable smoothing circles according to Fig. 2,

Fig. Io ein schematisches Schaltbild eines elektrischen Kreises einer Ausftihrungsform der Erfindung auf der Grundlage der Schaltung nach Fig. 2,Fig. Io is a schematic circuit diagram of an electrical circuit an embodiment of the invention based on the circuit of FIG. 2,

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer Bogenschweißvorrichtung ohne Glättungskreis,11 is a block diagram of an arc welding device without Smoothing circle,

Fig. 12 bis 15 Oszillogramme und Fotografien, welche die Betriebseigenschaf ten und Schweißergebnisse bei einer bekannten bzw. erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung darstellen,12 to 15 are oscillograms and photographs showing the operating characteristics th and welding results in a known or inventive welding device represent,

Fig. 16 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Bogenschweißvorrichtung,16 shows a schematic circuit diagram of an arc welding device according to the invention,

Fig. 17 und 18 schematische Schaltbilder, welche zwei verschiedene Betriebsbedingungen des Kreises nach Fig. 16 zeigen, 17 and 18 are schematic circuit diagrams showing two different Show operating conditions of the circuit of Fig. 16,

109830/1131 _₈_109830/1131 _ ₈ _

Pig. 19 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,Pig. 19 is a block diagram of a further embodiment of FIG Invention,

Fig. 2o ein Kurvenbild zur Darstellung des Zusammenhangs zwischen Spannung und Strom bei einem einphasigen Einweggleichrichter, 2o is a graph showing the relationship between Voltage and current for a single-phase half-wave rectifier,

Fig. 21 und 22 Schaltbilder verschiedener Ausführungsformen der Erfindung,21 and 22 are circuit diagrams of various embodiments of the Invention,

Fig. 25A bis 23E die Darstellung der Wellenform von Spannungen und Strömen in verschiedenen Teilen des Kreises nach Fig. 22, undFigs. 25A to 23E show the waveforms of voltages and flows in different parts of the circuit of FIGS. 22, and

Fig. 24 bis 26 schematische Schaltbilder weiterer erfindungsgemäßer Schweißvorrichtungen.FIGS. 24 to 26 are schematic circuit diagrams of further inventive concepts Welding devices.

In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern und Symbolen bezeichnet.In the drawing, the same parts are denoted by the same reference numerals and symbols.

In Fig. 1 wird eine verbrauchbare lineare Elektrode 1 kontinuierlich so zugeführt, daß sie einem zu schweißenden Metallteil 2 gegenüber-steht, und eine Energiequelle^nanordnung 3, welche von einer Einphasenwechselstromquelle gespeist wird, sorgt für die Zufuhr von elektrischer Energie zu einer Schweißstelle an der Spitze der linearen Elektrode 1. Die lineare Elektrode 1 ist auf einer Spule 4 gespeichert und wird einem Schweißbrenner 7 über ein Paar Zuführrollen 5 und durch ein flexibles Gehäuse 6 zugeführt. Hh elektrischer Kontaktgeber 8 ist in dem Schweißbrenner ¹J angeordnet, um selektiv denIn Fig. 1, a consumable linear electrode 1 is continuously fed so that it faces a metal part 2 to be welded, and an energy source arrangement 3, which is fed by a single-phase alternating current source, provides for the supply of electrical energy to a welding point the tip of the linear electrode 1. The linear electrode 1 is stored on a spool 4 and is fed to a welding torch 7 via a pair of feed rollers 5 and through a flexible housing 6. Hh electrical contactor 8 is arranged in the welding torch ¹ J to selectively the

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Stromkreis von der Energiequellenanordnung 3 zur linearen Elektrode 1 zu schließen. Als Antrieb für die Zuführrollen 5 ist ein Elektromotor 9 vorgesehen. Ein Gasbehälter Io enthält ein Inertgas, z.B. Kohlendioxyd, und ist mit dem Schweißbrenner 7 über ein Reduzierventil loa verbunden, um die Schweißstelle mit dem Inertgas abzuschirmen.To close the circuit from the power source assembly 3 to the linear electrode 1. As a drive for the feed rollers 5, an electric motor 9 is provided. A gas container contains Io an inert gas, e.g. carbon dioxide, and is connected to the welding torch 7 via a reducing valve loa in order to reduce the Shield the welding point with the inert gas.

In Pig. 2 besteht die Energiequellenanordnung 3> welche mit einer Einphasenwechselstromquelle 11 verbunden ist, aus einem Einphasentransformator 12, einem Spannungsregler IJ, einem Einphasengleichrichter 14, einem Glättungskreis 16 und einer Gleichstromdrossel 15·In Pig. 2 consists of the energy source arrangement 3> which is connected to a single-phase alternating current source 11, consisting of a single-phase transformer 12, a voltage regulator IJ, a single phase rectifier 14, a smoothing circuit 16 and a direct current choke 15

Der Glättungskreis 16 enthält mindestens einen Kondensator 18, wie es in Pig. 5 gezeigt ist. Um jedoch eine bessere Glättungswirkung zu erreichen, kann der Glättungskreis 16 eine oder mehrere Drosseln 17 und einen weiteren Kondensator 18 enthalten, wie es in Pig. 6 bis 9 gezeigt ist.The smoothing circuit 16 contains at least one capacitor 18 as it did in Pig. 5 is shown. However, in order to achieve a better smoothing effect, the smoothing circle 16 contain one or more chokes 17 and a further capacitor 18, as described in Pig. 6 to 9 is shown.

In einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung wird die Spannung der Einphasenwechselstromquelle 11 durch den Einphasentransformator 12 auf eine gewünschte Spannungshöhe transformiert, und die Ausgangsspannung des Einphasentransformators 12 wird mit Hilfe des Spannungsreglers 13 in einem bestimmten Bereich gehalten. Die so transformierte und geregelte Einphasenwechselspannung wird durch den Einphase-ngleiehrichter 14 gleichgerichtet, wodurch sich eine pulsierende Spannung wie in Pig. 3 bzw. 4 gezeigt, ergibt. Die Wellenform in Pig. 3 entspricht einer Zweiwggleichrichtung, während die Wellenform in Pig. 4 eine Einweggleichrichtung darstellt. .In a preferred embodiment of the invention, the voltage of the single-phase alternating current source 11 is through the Single-phase transformer 12 is transformed to a desired voltage level, and the output voltage of the single-phase transformer 12 is with the help of the voltage regulator 13 in a certain Area kept. The single-phase alternating voltage transformed and regulated in this way is rectified by the single-phase rectifier 14 rectified, creating a pulsating voltage as in Pig. 3 and 4 shown, results. The waveform in Pig. 3 corresponds to a two-way rectification, while the waveform in Pig. Figure 4 illustrates half-wave rectification. .

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- Io -- Io -

Die vom Einphasengfeichrichter 14 in dfer beschriebenen Art gleichgerichtete Spannung sinkt zeitweise, wie in Pig. J und 4 gezeigt, auf Null ab. Eine solche Spannung ist daher nicht für einen zufriedenstellenden Schweißbetrieb geeignet.The described by the Einphasengfeichrichter 14 in dfer Kind of rectified voltage drops intermittently, as in Pig. J and 4 shown down to zero. Such tension is therefore not suitable for a satisfactory welding operation.

Um ein solches zeitweise Absinken der gleichgerichteten Spannung auf Null zu unterbinden, wird der Ausgang des Einphasengleichrichters 14 einem Glättungskreis 16 zugeführt. Die einzige Aufgabe des Glättungskreises 16 ist die, die gleichgerichtete Spannung zu glätten, um eine pulsierende Spannung zu erzeugen, welche nie auf Null geht.To prevent such a temporary drop in the rectified voltage to zero, the output of the Single-phase rectifier 14 is fed to a smoothing circuit 16. The only task of the smoothing circuit 16 is to rectify Smooth tension to create a pulsating tension that never goes to zero.

In der Praxis kann ein einfacher Glättungskreis mit mindestens einem Kondensator geeigneter statischer Kapazität für diesen Zweck verwendet werden, wie er in Pig. 5 gezeigt ist. Im Falle der Einweggleichrichtung wird der Kondensator des Glättungskreises während der am Ausgang des Gleichrichters auftretenden Spannungshalbwelle geladen und gibt seine Energie während der verbleibenden Zeit, in welcher der Gleichrichter keine Ausgangsspannung aufweist, ab. Für einen zufriedenstellenden Schweißbetrieb sollte das Laden und Entladen des Kondensators im Glättungskreis vorzugsweise gesteuert werden, und zu diesem Zweck enthält der Glättungskreis eine oder mehrere Drosseln, wie es in Fig. 6 bis 9 gezeigt ist..In practice, a simple smoothing circuit with at least one capacitor of suitable static capacitance can be used to be used for this purpose, as it is in Pig. 5 is shown. In the case of half-wave rectification, the capacitor will of the smoothing circuit during the voltage half-wave occurring at the output of the rectifier and releases its energy during the remaining time in which the rectifier has no output voltage. For a satisfactory Welding operation, the charging and discharging of the capacitor in the smoothing circuit should preferably be controlled, and for this purpose, the smoothing circuit contains one or more chokes, as shown in FIGS. 6 to 9 ..

Fig. Io zeigt die Schaltung eines Ausführungsbeispieles einer für die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung geeignete Energiequellenanordnung, welche einen Glättungskreis wie in Fig. 6 gezeigt aufweist.Fig. Io shows the circuit of an embodiment a suitable energy source arrangement for the welding device according to the invention, which has a smoothing circle such as shown in FIG.

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Anhand eines Beispiels soll die Erfindung in weiteren Einzelheiten beschrieben werden.The invention is to be described in further detail using an example.

Zwischen einer erfindungsgemäßen Bogenschweißvorrichtung mit einer Energiequellenanordnung 3 mit Glättungskreis, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, und einer Bogenschweißvorrichtung mit einer Energiequellenanordnung ohne Glättungskreis, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist, wurde ein Vergleich durchgeführt. Beide Bogenschweißvorrichtungen wurden wie in Fig. 1 gezeigt unter Verwendung eines Zweiweggleichrichters und einer Gleichstromdrossel 15 mit 300/UH aufgebaut. Der Glättungskreis der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung enthielt einen Glättungskreis mit einer Drossel 17 mit 2oo/UH und einem Kondensator 18 mit 2o 000 /uF, welche wie in Fig. 6 verbunden waren.Between an arc welding device according to the invention with an energy source arrangement 3 with a smoothing circle, such as it is shown in Fig. 2 and an arc welder a comparison was made with a power source arrangement having no smoothing circle as shown in FIG. Both arc welders were constructed as shown in Figure 1 using a full wave rectifier and a DC choke 15 built with 300 / UH. The smoothing circle of the The welding device according to the invention contained a smoothing circle with a choke 17 with 2oo / UH and a capacitor 18 with 2o,000 / uF, which were connected as in FIG.

Die Schweißbedingungen für die beiden Schweißvoirichtungen waren wie folgt:
Geschweißtes Metall: weicher Stahl;·
Verbrauchbare gerade Elektrode: weicher Kupferdraht mit lmmThe welding conditions for the two welding devices were as follows:
Welded metal: soft steel; ·
Consumable straight electrode: soft copper wire with 1mm

Durchmesser;Diameter;

Verwendetes Inertgas: Kohlendioxyd;
Strömungsgeschwindigkeit des Inertgases; Io l/min; Vorschubgeschwindigkeit der linearen Elektrode: 5° cm/min; Spalt zwischen der linearen Elektrode und dem geschweißten Me-. talltell: Io mm;Inert gas used: carbon dioxide;
Flow rate of the inert gas; Io l / min; Feed rate of the linear electrode: 5 ° cm / min; Gap between the linear electrode and the welded me-. talltell: Io mm;

Mittlere Bogenspannung: I9V, 18V;
Mittlerer Schweißstrom: looA, 60A.Average arc voltage: I9V, 18V;
Average welding current: looA, 60A.

Fig. 12A bis 15c zeigen das Ergebnis der Versuche durch Darstellung der Beziehung zwischen Strömen und Spannungen, des Aussehens der Schweißwülste und des Querschnittes der Schweiß-Figs. 12A to 15c show the result of the experiments Representation of the relationship between currents and voltages, the appearance of the weld beads and the cross-section of the weld

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vrtilste. Pig. 12A bis 12C zeigen die Ergebnisse für den Fall einer beannten Energiequellenanordnung nach Pig. Il mit einer mittleren Bogenspannung von 19V und einem mittleren Schweißstrom von looA. Fig. 1J5A bis 1J5C zeigen die Ergebnisse für den Fall mit einer Energiequellenanordnung nach der Erfindung mit einer mittleren Bogenspannung von 19V und einem mittleren Schweißstrom von loo A. Pig. 14a bis 14C zeigen die Ergebnisse für den Fall der bekannten Energiewquellenanordnung mit einer mittleren Bogenspannung von l8v und einem mittleren Schweißstrom von 6oA. Fig. 15A bis 15C schließlich zeigen die Ergebnisse für den Fall der Energiequellenanordnung nach der Erfindung mit einer mittleren Bogenspannung von l8v und einem mittleren Schweißstrom von 6o A.vrtilste. Pig. 12A to 12C show the results in the case a named energy source arrangement according to Pig. Il with an average arc voltage of 19V and an average welding current by looA. Figures 1J5A to 1J5C show the results for the Case with a power source arrangement according to the invention an average arc voltage of 19V and an average Welding current of loo A. Pig. 14a to 14C show the results for the case of the known energy source arrangement with a mean arc voltage of 18V and an average welding current of 6oA. Finally, Figs. 15A to 15C show the results for the case of the energy source arrangement according to the invention with an average arc voltage of 18V and an average Welding current of 6o A.

Aus den Ergebnissen der Fig. 12A bis 15C geht hervor, daß die Brennspannung instabil ist und der Schweißstrom diskontinuierlich wird, wenn kein Glättungskreis verwendet wird (siehe Pig. 12A und 14A). Auf diese Weise ist die Wärmezufuhr zur Schweißwulst· gering, wodurch sich eine vergleichsweise kleine Schweißdurchdringung ergibt. Entsprechend ist die Form der fertigen Schweißwülste nicht so gut (siehe Fig. 12B, 12C und Fig. 14b, 14C).From the results of FIGS. 12A to 15C it can be seen that that the operating voltage is unstable and the welding current is discontinuous if no smoothing circle is used (see Pig. 12A and 14A). This is how the heat is added to the weld bead · small, resulting in a comparatively small Weld penetration results. Accordingly, the shape of the finished weld beads is not so good (see FIGS. 12B, 12C and Figures 14b, 14C).

Mit der Energiequellenanordnung nach der Erfindung wird andererseits die Bogenspannung geglättet, um den Bogen zu stabilisieren, und der Bogenstrom wird kontinuierlich ohne irgend welche Diskontinuitäten (siehe Fig. 1]5A und 15A). Als Ergebnis ist die Wärmezufuhr zum geschweißten Metall und zur Elektrode verbessert, wodurch sich eine vergleichsweise große Schweißdurchdringung ergibt (Pig. IJC und 15C), und die Form der fertigen Schweißwulst ist ebenfalls verbessert (Fig. 13B undWith the power source arrangement according to the invention, on the other hand, the arc voltage is smoothed around the arc to stabilize, and the arc current becomes continuous without any discontinuities (see Fig. 1] 5A and 15A). as As a result, the heat supply to the welded metal and the electrode is improved, which results in a comparatively large weld penetration results (Pig. IJC and 15C), and the shape of the finished Weld bead is also improved (Figs. 13B and

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Wie oben beschrieben, kann für die erfindungsgemäße Bogenschweißvorrichtung eine Einphasenwechselspannung als Energiequelle verwendet werden, um Anwendungen kleineren Umfangs zu erleichtern. Z.B. ist die erfindungsgemäße Bogenschweißvorrichtung besonders geeignet für die Verwendung in Wohngebieten oder anderen Bereichen, wo nur Einphasenwechselspannung leicht zur Verfugung steht. Bei der Verwendung einer Einphasenenergiequelle können verschiedene Teile der Schwenkvorrichtung wie die Transformatoren, die Spannungsregler, die Glättungskreise usw. verglichen mit denen bei Dreiphasenspannung vereinfacht werden, so daß die Kosten der Schweißvorrichtung gesenkt werden können.As described above, a single-phase alternating voltage can be used as a power source for the arc welding device according to the invention used to facilitate smaller scale applications. For example, the arc welding device of the invention is Particularly suitable for use in residential areas or other areas where only single-phase alternating voltage is easy to use Available. When using a single-phase power source, different parts of the swivel device such as the transformers, the voltage regulators, smoothing circuits, etc. are simplified compared with those for three-phase voltage, see above that the cost of the welding device can be reduced.

Pig. 16 zeigt eine andere Energiequellenanordnung J, welche einen Einjiiaseneinweggleichrichter aufweist, und welche in der erfindungsgemäßr^e Bogenschweißvorrichtung verwendet ist. Die Spannung einer Einphasenwecheelstromquelle 11 wird durch die Kombination eines Einphasentransformators 12 und eines Spannungsreglers 15 auf einer gewünschten Hohe gehalten und dann durch einen Einphasengleichrichter 14 in Einwegschaltung gleichgerichtet. Der Ausgang des Einphasengleichrichters 14 wird einem Glättungskreis · 16 zugeführt und dann über eine Gleichstromdrossel I5 einer Last, d.h. einer linearen Elektrode 1,zugeführt. In dieser Ausführungsform besteht der Glättungskreis 16 aus einer veränderliehen Drossel 17a und einem Kondasator 18, welche in Reihe geschaltet sind. Eine Diode 17b ist zwischen den Mittelabgriff der veränderlichen Drossel 17a und die Gleichstromdrossel I5 geschaltet.Pig. 16 shows another power source arrangement J, which has a single-ended one-way rectifier, and which in the arc welding device according to the invention is used. The voltage of a single-phase alternating power source 11 is determined by the combination a single-phase transformer 12 and a voltage regulator 15 maintained at a desired level and then by a Single-phase rectifier 14 rectified in one-way circuit. The output of the single-phase rectifier 14 is fed to a smoothing circuit 16 and then fed to a load via a direct current choke I5, i.e., a linear electrode 1. In this embodiment, the smoothing circuit 16 consists of a variable throttle 17a and a capacitor 18 which are connected in series. A diode 17b is connected between the center tap of the variable choke 17a and the direct current choke I5.

Die Wirkung des Kondensators 18 besteht darin, die elektrische Energie zu speichern wenn die Ausgangsspannung vom Einphasengleichriohter 14 eine ausreichende Höhe für den Schweißvorgang und für die Ladung des Kondensators aufweist, währendThe effect of the capacitor 18 is to store the electrical energy when the output voltage from the single phase rectifier 14 has a sufficient height for the welding process and for the charging of the capacitor, while

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er elektrische Energie abgibt, wenn die Ausgangsspannung des Einphasengleichrichters 14 nicht mehr für eine zufriedenstellende Schweißung ohne eine solche Entladung ausreicht. Die Kombination der veränderlichen Drossel 17a und der Diode 17b im Glättungskreis 16 dieser Ausführungsform dient dazu., die Zei'tkonstante für das Laden und Entladen des Kondensators 18 zu steuern, um eine zufriedenstellende Wellenform der Ausgartfespannung an der linearen Elektrode zu erreichen. Im Ein-™ zelnen ist in dieser Ausführungsform die Lage des einstellbaren Mittelabgriffs b der veränderlichen Drossel 17a verschiebbar und die Polarität der Diode 17b ist umkehrbar, z.B. durch einen geeigneten, nicht gezeigten Schalter. Mit einer solchen Anordnung können verschiedene Zeitkonstanten für das Laden und Entladen des Kondensators 18 eingestellt werden.it emits electrical energy when the output voltage of the single-phase rectifier 14 no longer provides a satisfactory one Welding without such a discharge is sufficient. The combination of the variable inductor 17a and the diode 17b in the smoothing circle 16 of this embodiment is used. to control the time constant for the charging and discharging of the capacitor 18 in order to obtain a satisfactory burnout voltage waveform at the linear electrode. In detail, in this embodiment, the position of the adjustable Center tap b of the variable throttle 17a displaceable and the polarity of the diode 17b is reversible, e.g. a suitable switch, not shown. With such an arrangement, different time constants can be used for loading and discharging the capacitor 18 can be adjusted.

Im Betrieb kann die Polarität der Diode 17b so gewählt werden, daß ein Strom von der Diode in einer Richtung von dem einstellbaren Mittelabgriff b der veränderlichen Drossel 17a zu einem gemeinsamen Verbindungspunkt a zwischen der veränderlichen Drossel 17a, der Diode 17b und der Glelchstromdrossel ^ fließen kann, jedoch nicht in umgekehrter Richtung., wie es in Pig· 17 gezeigt ist. Unter solchen Bedingungen wird die Zeitkonstante des Kreises zum Laden des Kondensators 18 bestimmt durch die volle Induktivität der veränderlichen Drossel IJa₀ weil der Ladestrom vom Einphasengleichriehter 14 sum Kondensator 18 durch Drossel 17a fließt, während kein Ladestrom durch die Diode 17b fließt. Wenn der einstellbar© Mittelabgriff b der Drossel 17 a wi© in Fig» 17 gezeigt die Induktivität der Drossel 17a in zwei Teile L₁ und Lg teilt, wirdIn operation, the polarity of the diode 17b can be selected so that a current can flow from the diode in one direction from the adjustable center tap b of the variable choke 17a to a common connection point a between the variable choke 17a, the diode 17b and the direct current choke ^ but not in reverse, as shown in Pig * 17. Under such conditions, the time constant of the circuit for charging the capacitor 18 is determined by the full inductance of the variable inductor IJa ₀ because the charging current from the single-phase rectifier 14 to the capacitor 18 flows through the inductor 17a, while no charging current flows through the diode 17b. If the adjustable center tap b of the choke 17 a wi © shown in FIG. 17 divides _{the inductance of the choke 17 a into two parts L 1} and L g

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die gesamte Induktivität (L-, + Lp) die Zeitkonstante des Ladekreises des Kondensators 18 beeinflussen. Andererseits fließt der Entladestrom bei der Abgabe der im Kondensator 18 gespeicherten Energie durch den unteren Teil der veränderlichen Drossel 17a* wie es in Fig. 17 zu sehen ist, durch die Diode 17b und die Gleichstromdrossel 15· Der Entladestrom durch den oberen Teil der veränderlichen Drossel 17a, wie in Fig. 17 zu sehen, ist vernachlässigbar. So wird die Zeitkonstante des Entladekreises für den Kondensator 18 bestimmt durch die Summe der Induktivität L₁ des unteren Teils der veränderlichen Drossel und der Induktivität L der Gleichstromdrossel 15, d.h. durch (L, + 1). Durch geeignete Wahl der Induktivitätswerte L,, L₂ und L ist es möglich, die Zeitkonstante des Ladekreises größer als die des Entladekreises zu machen, so daß der mittlere Schweißstrom und die mittlere Schweißspannung vergrößert werden können. Hierdurch läßt sich die Wärmezufuhr zu dem geschw:£|eßten Metallstück und zur Elektrode vergrößern, wodurch sich eine tiefere Schweißdurchdringung ergibt, so daß das Schweißen von vergleichsweise dicken Metallplatten möglich wird.the total inductance (L-, + Lp) affect the time constant of the charging circuit of the capacitor 18. On the other hand, when the energy stored in the capacitor 18 is discharged, the discharge current flows through the lower part of the variable reactor 17a *, as shown in FIG. 17, through the diode 17b and the direct current reactor 15. The discharge current flows through the upper part of the variable reactor 17a, as seen in Figure 17, is negligible. Thus, the time constant of the discharge circuit for the capacitor 18 is determined by the sum of the inductance L _{1 of} the lower part of the variable choke and the inductance L of the direct current choke 15, ie by (L, + 1). By suitable selection of the inductance _{values L 1} , L 2 and L, it is possible to make the time constant of the charging circuit greater than that of the discharging circuit, so that the mean welding current and the mean welding voltage can be increased. In this way, the heat supply to the welded piece of metal and to the electrode can be increased, resulting in a deeper welding penetration, so that the welding of comparatively thick metal plates is possible.

Wenn die Polarität der Diode 17b umgekehrt wird, wie es in Fig. 18 gezeigt ist,ist es dem Fachmann klar, daß die · Zeitkonstante für den Ladekreis durch die Induktivität L, bestimmt wird, während die des Entladekreises durch die Summe * (L + L₁ + L₂) bestimmt wird, weil der Ladestrom durch die Diode 17b und die untere Hälfte der veränderlichen Drossel 17a fließt, der Entladestrom dagegen durch die gesamte veränderliche Drossel 17a und die Gleichstromdrossel I5. In diesem Fall wird die vom Kondensator 18 während der Zeit, wenn der Einphasengleichrichter 14 keine Schweißspannung erzeugt, abgegebene Energie klein werden, und der mittlere Wert desIf the polarity of diode 17b is reversed, as shown in Fig. 18, it will be clear to those skilled in the art that the time constant for the charging circuit is determined by the inductance L i, while that of the discharging circuit is determined by the sum * (L + L ₁ + L ₂ ) is determined because the charging current flows through the diode 17b and the lower half of the variable choke 17a, while the discharge current flows through the entire variable choke 17a and the DC choke I5. In this case, the energy output from the capacitor 18 during the time when the single-phase rectifier 14 is not generating welding voltage will become small, and the mean value of the

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Schweißstromes wird, verglichen mit dem Wert nach Fig. 17, ebenfalls kleiner werden.Welding current is compared with the value according to Fig. 17, also get smaller.

Die Vorteile des Kreises nach Pig. 16 sind folgende.The advantages of the circle according to Pig. 16 are as follows.

(1) Die Verwendung einer Einphasenenergiequelle macht es möglich, kompakte Schweißvorrichtungen für Anwendungen im kleinen Umfang vorzusehen.(1) The use of a single phase power source makes it possible provide compact welders for small scale applications.

(2) Der Aufbau der verschiedenen Teile der Schweißvorrichtung, wie Transformatoren, Spannungsregler, Gleichrichter usw. kann verglichen mit üblichen Schweißvorrichtungen mit.dreiphasiger Energiequelle weitgehend vereinfacht werden. So werden die Herstellungskosten der Schweißvorrichtung beträchtlich gesenkt werden.(2) The structure of the various parts of the welding device, such as transformers, voltage regulators, rectifiers, etc. can be compared to conventional three-phase welding devices Energy source can be largely simplified. In this way, the manufacturing costs of the welding device are reduced considerably will.

(j5) Durch Verwendung eines besonderen Glättungskreises mit einer veränderlichen Dci|rssel, einem Kondensator und einer Diode ist es möglich, eine Zeitkonstante für die Entladung des Kondensators anzuwenden, welche von der Zeitkonstante· für die Ladung desselben verschieden is,t. Weiter können die Werte der Zeitkonstanten für das Laden und Entladen durch Verstellen der Induktivität der veränderlichen Drossel im wesentlichen kontinunier-IiQh in einem bestimmten Bereich gesteuert werden. Hierdurch kann der linearen Elektrode selbst dann ein stabiler Schweißstrom zugeführt werden, wenn ein EinphasSnweggleichrichter verwendet wird. So können die Kosten der Schweißvorrichtung weiter durch die Verwendung eines Einweggleichrichters anstelle eines Zweiweggleichrichters gesenkt werden.(j5) By using a special smoothing circle with a variable dci | rssel, a capacitor and a diode it is possible to use a time constant for the discharge of the capacitor, which depends on the time constant for the charge the same is different, t. You can also use the values of the time constants for charging and discharging by adjusting the inductance of the variable choke essentially continuously can be controlled in a certain area. This allows the linear electrode to have a stable welding current even then when a single-phase rectifier is used. So can reduce the cost of the welding device can be further reduced by using a half-wave rectifier instead of a full-wave rectifier.

Pig. 19 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem Thyristoren verwendet werden. EinePig. 19 shows another embodiment of the invention in which thyristors are used. One

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Einphasenwechselspannung von einer Einphasenwechselstromquelle 11 wird in eine für das Bogenschweißen geeignete Spannung, z.B. 2o bis 6o Volt mit üblicher Netzfrequenz mit Hilfe eines Einphasentransformators 12 und eines Spannungsreglers Ij5 transformiert. Ein Einphasengleichriohter 14 besteht in dieser Ausführungsform aus einer Anzahl von Thyristoren. Der Ausgang des Einphasengleichrichters 14 als Thyristoreinheit wird einen Glättungskreis mit einer veränderlichen Drossel 17 und einen Kondensator 18 zugeführt, so daß die so gleichgerichtete Spannung einer verbrauchbaren Elektrode 1 und einem zu schweißenden Metallteil 2 zugeführt werden kann. Zwischen der Elektrode 1 und dem Metallteil 2 wird wie in Fig. 19 gezeigt ein Bogen erzeugt werden, um den Schweii3Vorgang zu bewirken.Die Frequenz der Einphasenwechselstromquelle 11 ist z.B. 5o oder 6o Hz.Single-phase AC voltage from a single-phase AC power source 11 is converted into a voltage suitable for arc welding, e.g. 2o to 6o volts with the usual mains frequency with the aid of a Single-phase transformer 12 and a voltage regulator Ij5 transformed. A single phase rectifier 14 exists in this embodiment from a number of thyristors. The output of the single-phase rectifier 14 as a thyristor unit becomes a Smoothing circuit with a variable inductor 17 and a capacitor 18 supplied so that the voltage thus rectified a consumable electrode 1 and a metal part 2 to be welded can be supplied. Between the electrode 1 and the metal part 2 becomes an arc as shown in FIG generated to cause the welding process. The frequency of the single-phase alternating current source 11 is, for example, 50 or 60 Hz.

V/ie oben erläutert, kann der Einphasengleichrichter aus Dioden oder Thyristoren aufgebaut sein, um eine Zweiwegoder Einweggleichrichtung zu bewirken. In dem in Fig. 19 gezeigten Kreis wird die Spannung V-* des offenen Kreises zwischen der Elektrode 1 und dem Metallteil 2 die in Fig. 2o gezeigte Form annehmen, wenn geeignete Thyristoren zum Aufbau des Einphasengleichrichters 14 mit Einweggleichrichtung verwendet werden und wenn keine Zündwinkelsteuerung erfolgt. Wann die Phasendifferenz zwischen Laststrom und der genannten Spannung des offenen Kreises vernachlässigt wird, undwenn die Zeitkonstante des Glättungskreises mit einer veränderlichen Drossel und einem Kondensator 18 ebenfalls vernachlässigt wird, wird der Laststrom durch die Elektrode 1 die in Fig. 2o gezeigte Form annehmen. Während der ersten Halbperlode ^ jedes Zyklus erzeugt der Einphasengleichrichter 14 eine Ausgangsspannung, während der Halbperlode t_g der zweiten oder verbleibenden HälfteAs explained above, the single-phase rectifier can be constructed from diodes or thyristors in order to effect full-wave or one-way rectification. In the circuit shown in FIG. 19, the voltage V- * of the open circuit between the electrode 1 and the metal part 2 will assume the form shown in FIG he follows. When the phase difference between load current and said open circuit voltage is neglected, and when the time constant of the smoothing circuit with a variable inductor and capacitor 18 is also neglected, the load current through electrode 1 will take the form shown in Figure 20. During the first half cycle of each cycle, the single-phase rectifier 14 generates an output voltage, during the half cycle t _{g of} the second or remaining half

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des Zyklus erzeugt der Einphasengleichrichter 14 keine Ausgangsspannung, wie es durch die Spannungskurve für V-, in Fig. 2o gezeigt ist. DleSpanriungskurve für V, stellt eine imaginäre Spannung für offenen Kreis mit getrenntem Kondensator 18 dar» Während der ersten Halbperiode t, des Zyklus gibt der Einphasengleichrichter 14 den Schweißstrom an den Bogen I9 über die Elektrode 1 ab, während der Kondensator 18 über die veränderliche Drossel 17 geladen wird. Andererseits wird während der zweiten Halbperiode tp die im Kondensator 18 während der "unmittelbar vorhergehenden Halbperiode t^ des Zyklus gespeicherte Energie über die veränderliche Drossel I7 und die lineare Elektrode 1 an den Bogen I9 abgegeben.of the cycle, the single-phase rectifier 14 does not generate any output voltage, as shown by the voltage curve for V-, in Fig. 2o. DleSpanriungskurve for V, represents an imaginary Voltage for open circuit with separated capacitor 18. During the first half period t, of the cycle the single-phase rectifier gives 14 from the welding current to the arc I9 via the electrode 1, while the capacitor 18 via the variable Choke 17 is loaded. On the other hand, during the second half period tp, the capacitor 18 during the "immediately previous half period t ^ of the cycle stored energy via the variable choke I7 and the linear electrode 1 submitted to sheet I9.

Die Größe des Bogenstroms 1 während der zweiten Halbperiode T₂ des Zyklus, welche durch die Entladung des Kondensators 18 hervorgerufen wirdi, hängt ab von der Zeitkonstarite des Entladeskreises, welche durch die Induktivität der veränderlichen Drossel 17 gesteuert wird» Die Größe des Bogenstromes 1 während der ersten Halbperiode t.^ des Zyklus^ welche hauptsächlich vom Einphasengleichrichter 14 bestimmt wird_a wird gesteuert durch die Eingangswechselspannung des Einphasengleichrichters 14, welche durch den Einphasentransformator 12 und den Spannungsregler Ij5 geregelt wird.The magnitude of the arc current 1 during the second half period T _{2 of} the cycle, which is caused by the discharge of the capacitor 18, depends on the time constants of the discharge circuit, which is controlled by the inductance of the variable choke 17 first half period t. ^ of the cycle ^ which is mainly determined by the single-phase rectifier 14 _a is controlled by the input AC voltage of the single-phase rectifier 14, which is regulated by the single-phase transformer 12 and the voltage regulator Ij5.

Die Größe des Minimalstroms I_min während der zweiten Halbperiode tg des Zyklus ohne Ausgangsspannung vom Eiaphasengleichrichter 14 sollte genügend groß sein* um die■verbrauchbare lineare Elektrode 1 zu schmelzen« Wenn der Miniraalstrom I . genügend groß ist, stellen intermittierende StromspitzenThe magnitude of the minimum _{current I min} during the second half period tg of the cycle without an output voltage from the egg phase rectifier 14 should be sufficiently large to melt the consumable linear electrode 1. is sufficiently large, represent intermittent current peaks

I eine zuverlässig stabile Übertragung des geschmolzenen max.I a reliably stable transfer of the molten max.

Metalls von der Elektrode zu dem Metallteil sicher. Wenn jedoch der Minimalstrom I . zu klein sein sollte, ist die Übertragung des geschmolzenen Metalls von der Elektrode nicht ausreichend sicher gestellt.Metal from the electrode to the metal part. if however the minimum current I. should be too small, that is Transfer of the molten metal from the electrode is not sufficiently ensured.

Der Zusammenhang zwischen dem Maximalstrom I_max und dem Minimalstrom I_min wird bestimmt unter Berücksichtigung des Materiales und Durchmessers der verwendeten verbrauchbaren linearen Elektrode, des Materials des zu schweißenden Metallteils und die Größe und Fomr des verwendeten Schweißbrenners .The relationship between the maximum current I _max and the minimum _{current I min} is determined taking into account the material and diameter of the consumable linear electrode used, the material of the metal part to be welded and the size and shape of the welding torch used.

Die Größe des mittleren Schweißstromes zur Sicherstellung einer stabilen Übertragung des Elektrodenmetalls in der Form von kleinen Teilchen hängt vom Material und dem Durchmesser der linearen Elektrode ab. Der Schweißstrom sollte unter einem kritischen Wert bleiben, über welchem ein übermäßiges Zerstäuben des geschmolzenen Elektrodenmetalls auftritt. Um zufriedenstellende Schweißwülste zu erzeugen, sollte die Stromspitze l_mav des Einphasengleichrichters 14 zwei bis zehnmal so groß wie der Minimalstrom I_min des Kondensators 18 sein. Es ist bekannt, daß ein Gleichschweißstrom mit vergleichsweise großer Wenigkeit, wie in Fig. 2o gezeigt, die Übertragung kleiner Teilchen geschmolzenen Metalls bewirken kann.The size of the average welding current to ensure stable transfer of the electrode metal in the form of small particles depends on the material and the diameter of the linear electrode. The welding current should remain below a critical value above which excessive sputtering of the molten electrode metal occurs. In order to produce satisfactory weld beads, the current peak I _{mav of} the single-phase rectifier 14 should be two to ten times as large as the minimum current I _{min of} the capacitor 18. It is known that a constant welding current with comparatively great little, as shown in Fig. 20, can effect the transfer of small particles of molten metal.

Der pulsierende Gleichstrom wurde bisher erzeugt durchThe pulsating direct current was previously generated by

(1) Überlagerung intermittierender Stromspitzen einer bestimmten Frequenz über einem Grund anteil von Gleichstrom flacher Wellenform, oder (1) Superposition of intermittent current peaks of a certain frequency on a basic part of direct current flat waveform, or

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(2) Hervorhebung eines harmonischen Stromes im pulsierenden Ausgangsstrom des Gleichrichters, wobei die Frequenz des derart hervorgehobenen harmonischen Stromes ein Teil der Grundfrequenz des pulsierenden Ausgangsstromes war.(2) Emphasis of a harmonic flow in the pulsating Output current of the rectifier, the frequency of the harmonic current highlighted in this way being part of the fundamental frequency of the pulsating output current was.

Solche konventionelle Verfahren zur Erzeugung des pulsierenden Gleichstromes mit großer Welligkeit machen besondere Vorrichtungen erforderlich, wodurch die Gesamtenergiequelle teuer wird.Such conventional methods for generating the pulsating direct current with large ripples make them special Devices are required, making the overall energy source expensive.

Andererseits kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die gewünschte große Welligkeit einfach durch Einführung eines Kondensators in den Ausgangskreis des Gleichrichters erreicht werden. Weiter kann mit der Erfindung die Größe der Welligkeit durch Einstellung einer mit dem Kondensator verbundenen veränderlichen Drossel verändert werden. Die Energiequellenanordnung der Erfindung kann daher mit geringeren Kosten als diejenige konventioneller Energiewquellenvorrichtungen hergestellt werden, und der Betrieb der Energiequellenanordnung ist vereinfacht. On the other hand, with the device according to the invention, the desired large waviness can be achieved simply by introducing a Capacitor in the output circuit of the rectifier can be achieved. Furthermore, with the invention, the size of the waviness can be changed by adjusting a variable throttle connected to the capacitor. The power source arrangement the invention can therefore be manufactured at a lower cost than that of conventional power source devices and the operation of the power source arrangement is simplified.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 21 gezeigt ist, wird die Ausgangsspannung Vg von einem Einphasentransformator 12 als Leistutnstransformator, welche von einer Einphasenwechselstromquelle 11 zugeführt wird, mit Hilfe eines Spannungsreglers IJ geregelt, um die gewünschte Eingangsspannung V₂ für einen Einphasengleichrichter 14 mit Einweggleichrichtung vorzusehen. Der Spannungsregler 15 weist eine Primärwicklung auf, welche mit einem veränderlichen Spartransformator über eine verschiebbare Ausgangsklemme verbundenIn another embodiment of the invention, as shown in Fig. 21, the output voltage Vg of a single-phase transformer 12 as a power transformer, which is supplied from a single-phase alternating current source 11, is regulated with the aid of a voltage regulator IJ in order to obtain the desired input voltage V ₂ for a Provide single-phase rectifier 14 with half-wave rectification. The voltage regulator 15 has a primary winding which is connected to a variable autotransformer via a displaceable output terminal

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ist.S Der Spartransformator selbst wird von der Einphasenweehselstromquelle gespeist. Der Spannungsregler IJ weist weiter eine Sekundärwicklung auf, welche in Reihe mit dem Ausgangskreis des einfachen Transformators 12 geschaltet ist, wie es in Fig. 21 dargestellt ist. So kann durch Einstellung des Eingangs der Primärwicklung des Spannungsreglers 13 durch Verschieben der Ausgangsklemme des Spartransformators die Größe der Spannung nach Wunsch gesteuert werden, welche dem Ausgang des Einpahsentransformators 12 zur Erzeugung der gewünschten Eingangsspannung Vp des Einphasengleichrichters 14 zugeführt wird. In der Ausführungsform nach Pig. 21 wird die Spannung Vp in einem Bereich von 2o V bis 7 ο V gewählt.S The autotransformer itself is powered by the single-phase alternating current source fed. The voltage regulator IJ further has a secondary winding which is in series with the Output circuit of the simple transformer 12 is connected, as shown in FIG. So can by setting the input of the primary winding of the voltage regulator 13 through Moving the output terminal of the autotransformer the The voltage applied to the output of the single-phase transformer 12 for generating the desired input voltage Vp of the single-phase rectifier 14 can be controlled as desired will. In the Pig. 21 the voltage Vp is selected in a range from 2o V to 7o V.

Die Leerlaufspannung am Ausgang des Einphasengleichrichters 14 hat die in Fig. 2o gezeigte Form. Die Ausgangsspannung während der ersten Halbperiode t., des Zyklus wird verwendet, um den Schweißstrom vorzusehen und den Kondensator 18 über eine sättigbare Drossel 17 zu laden. Bei der"Erfindung hat sich gezeigt, daß Kondensatoren mit einer Kapazität von 5 ooo/uF oder mehl als Kondensator 18 in dem Kreis nach Fig. 21 verwendet werden können, aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Qualität der Schweißwülste sollte die Kapazität des Kondensators jedoch vorzugsweise 2o oooyuF bis 6o oooyuF betragen»The open circuit voltage at the output of the single-phase rectifier 14 has the shape shown in FIG. 2o. The output voltage during the first half period t., Of the cycle is used to provide the welding current and to charge the capacitor 18 via a saturable choke 17. In the "invention has it has been shown that capacitors with a capacity of 5,000 / uF or may be used as capacitor 18 in the circuit of FIG. 21 for reasons of economy and quality of the weld beads, however, the capacitance of the capacitor should preferably be 2o oooyuF to 6oooyuF »

Die sättigbare Drossel 17 in der Ausführungsform nach Fig. 21 ist eine Dreischenkeldrossel mit einer Steuerwicklung um den mittleren Schenkel, während die Ausgangswicklungen um die äußeren Schenkel gewickelt sind. Die scheinbare Induktivität der Drossel 17# gesehen von den Ausgangswicklungen her, kann durch Regelung des Ste^rstromes I₀ durch die SteuerwicklungThe saturable choke 17 in the embodiment according to FIG. 21 is a three-legged choke with a control winding around the middle leg, while the output windings are wound around the outer legs. The apparent inductance of the choke 17 # seen from the output windings can be determined by regulating the control current I ₀ through the control winding

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gesteuert werden, der Steuerstrom I in der: Ausführungsform nach Fig. 21 wird durch einen Drosselsteuerkreis 2k erzeugt, bei welchem ein Gleichrichter 2o mit Einp%i senzweiweggleichrichtung verwendet wird, welcher von einem Spartransformator 21 mit verschiebbarer Ausgangsklemme gespeist wird, der seinerseits an die Einphasenwechselstromquelle 11 angeschlossen ist. Entsprechend kann die scheinbare Induktivität der veränderlichen Drossel 17 einfach durch Bewegung der verschiebbaren Ausgangsklemme des Spartransformators 21 nach Wunsch eingestellt werden. Ein bevorzugter Bereich für die Induktivität der veränderlichen Drossel 17 ist z.B. Io/uH bis ImH.The control current I in the embodiment according to Fig. 21 is generated by a throttle control circuit 2k , in which a rectifier 2o with Einp% i senzwo-way rectification is used, which is fed by an autotransformer 21 with a displaceable output terminal, which in turn is connected to the single-phase alternating current source 11 is connected. Accordingly, the apparent inductance of the variable reactor 17 can be adjusted as desired simply by moving the slidable output terminal of the autotransformer 21. A preferred range for the inductance of the variable choke 17 is, for example, Io / uH to ImH.

Wie oben ausgeführt wird während der zweiten Halbperiode tp des Zyklus ohne Ausgangsspannung vom linphasengleichrichter 14 die in dem Kondensator 18 wäSirend der ersten Halbperiode t, des Zyklus gespeicherte Energie abgegeben^ so daß die Wellenform des Ausgangsstromes i der Snergiequellenanordnung J in Fig. 21 die in Pig. 2o gezeigte Form annimmt, wenn die Phasendifferenz und die Zeitkonstanten des Kreises vernachlässigt werden.As stated above, there is no output voltage from the linear phase rectifier during the second half period tp of the cycle 14 those in the capacitor 18 during the first half period t, the cycle's stored energy released ^ so that the waveform of the output current i of the energy source arrangement J in Fig. 21 that in Pig. 2o takes the form shown when the phase difference and the time constants of the circle are neglected.

Bei der Erfindung wurde festgestellt^ daß die Übertragung geschmolzenen Elektrodenmetalls in Form von feinen Teilchen durch Verwendung eines pulsierenden Gleichstroms bewirkt werden kann«, welcher eine vergleichsweise große Welligkeit _s aber einen vergleichsweise niedrigen Mittelwert hat» Is wird angenommen, daß die Gründe für eine solche Übertragung von ge- ' schmolzenem Metall in der Tatsache liegen, daß der kleine Strow I . vom Kondensator 18 geschmolzenes Metall an der* Spitze der verbrauchbaren Elektrode während der zweiten Halbperiode tg des Zyklus erzeugt, während der Impuls des Maximalstromes I_max In the invention it has been found that the transfer of molten electrode metal in the form of fine particles can be effected by using a pulsating direct current "which has a comparatively large ripple _s but a comparatively low mean value" is believed to be the reasons for such a transfer of molten metal lie in the fact that little Strow I. from the capacitor 18 molten metal is generated at the * tip of the consumable electrode during the second half period tg of the cycle, while the pulse of the maximum current I _max

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von dem Einphasengleichrichter 14 während der ersten HaIbperiode t, des Zyklus eine Pinchkraft erzeugt, welche die Übertragung des geschmolzenen Metalls in Form feiner Teilchen bewirkt. Entsprechend kann in der Energiequellenanordnung der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung jeder Gleichrichter verwendet werden, solange dieser Gleichrichter intermittierende positive Spannungen erzeugt, ohne daß diese Spannungen auf Null absinken, z.B. können Gleichrichtereinheiten bestehend aus Transistoren In der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung verwendet werden. Tatsächlich weisen Transistoren den Vorteil auf, daß sie bezüglich der mittleren Ausgangsspannung gesteuert werden können.from the single phase rectifier 14 during the first half period t, the cycle creates a pinch force which causes the transfer of the molten metal in the form of fine particles causes. Correspondingly, each rectifier can be used in the energy source arrangement of the welding device according to the invention can be used as long as this rectifier generates intermittent positive voltages without causing these voltages to zero sink, e.g. rectifier units consisting of transistors can be used in the welding device according to the invention will. In fact, transistors have the advantage that they are controlled with respect to the mean output voltage can be.

Die veränderliche Drossel IJ des Kreises nach Fig. 21, welche einen sättigbaren Kern aufweist, kann durch jede geeignete Drossel ersetzt werden, deren scheinbare Induktivität veränderbar ist, wie z.B.eine Drossel mit einer Anzahl von Anzapfungen.The variable inductor IJ of the circuit of FIG. 21, which has a saturable core, can be replaced by any suitable inductor whose apparent inductance is variable, such as a inductor with a number of taps.

Fig. 22 zeigt eine Energiequellenanordnung mit einem Einphasengleichrichter lh für Zweiweggleichrichtung, welcher aus einer halbgesteuerten Brücke mit zwei Thyristoren 14a und 14b und zwei Dioden besteht. Diese Anordnung ist in der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung verwendbar. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 22 ist ein Thyristorsteuerkreis 23 mit dem Einphasengleichrichter 1 4 verbunden, während ein Drosselsteuerkreis 24 mit einer sättigbaren Drossel 17 verbunden ist.22 shows a power source arrangement with a single-phase rectifier lh for full-wave rectification, which consists of a half-controlled bridge with two thyristors 14a and 14b and two diodes. This arrangement can be used in the welding device according to the invention. In the exemplary embodiment according to FIG. 22, a thyristor control circuit 23 is connected to the single-phase rectifier 14, while a throttle control circuit 24 is connected to a saturable inductor 17.

In dem ThyristQrsteuerkreis 23 wird die Ausgangsspannung eines Steuerleistungstransformators 3I durch einen Steu ergleichrichter 50 gleichgerichtet, um eine Ausgangs spannung In the ThyristQrsteuerkreis 23, the output voltage of a control power transformer 3I is rectified by a STEU rectifier 50 to an output voltage

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2Ö368S32Ö368S3

.. 24 -.. 24 -

zu erzeugen, wie sie gestrichelt in Pig. 23Ä gezeigt ist. Diese Spannung wird geformt durch die Kombination einer Konstantspannungsdiode 33* eines Widerstands 32 und eines Thyristors 41, um eine Spannung V^ im wesentlichen trapezförmiger Wellenform, wie es durch die durchgehende Linie in Fig. 2JA gezeigt ist, in einer im folgenden beschriebenen Weise zu erzeugen. -Die so geformte Spannung V^ wird über einen Widerstand 34 einem Kondensator 35 zu dessen Ladung zugeführt, um eine Spannung V5 über dem Kondensator 35 zu erzeugen, wie sie in Fig* 23B gezeigt ist. In Fig. 23B wird die Anstiegszeit der Spannung YV auf Null auf eine vorbestimmte Spannungshöhe E durch geeignete Auswahl der Kapazität des Kondensators 35 "¹^ des WiderstandSWertes des veränderlichen Widerstandes 34 gesteuert.to produce as dashed in Pig. 23A. This voltage is shaped by the combination of a constant voltage diode 33 * a resistor 32 and a thyristor 41 to produce a voltage V ^ of substantially trapezoidal waveform as shown by the solid line in Fig. 2JA in a manner described below . The voltage V ^ thus formed is fed through a resistor 34 to a capacitor 35 to charge it to produce a voltage V5 across the capacitor 35 as shown in FIG. 23B. In Fig. 23B, the rise time of the voltage YV to zero to a predetermined voltage level E by suitably selecting the capacitance of the capacitor 35 is ^"1 ^ is controlled in the resistance value of the variable resistor 34th

Die Spannung V₁. über dem Kondensator 35 wird dem Emitter eines Unijunction-Transistors 36 zugeführt, Die genannte Spannungshöhe E der Spannung V₁- entspricht der Steuerspan-The voltage V ₁ . Via the capacitor 35 the emitter of a unijunction transistor 36 is fed, the mentioned voltage level E of the voltage V ₁ - corresponds to the control voltage

e ρe ρ

nung des Unijunction-Transistors 36* um diesen leitend zu machen. Wenn so die Spannung Ve auf E^ ansteigt,wird der OniHnmction-Transistor 36 leitend und flüirt die Spannung Vh über der Kon±antspannungsdiode 35 der Primärwicklung «ines formators 38 über einen Widerstand 37 zu· Der in der Primärwicklung im Ansprechen auf das Anlegen einer solchen Spannung erzeugt Spannungen V^ iiber SekuiidErwicklimgeii bzw. 4o, unter Voraussetamg , daß die zwei gleiche Windungszahlen haben* Die Spannung Ψ,β Übe«· ter därwicklung 4ö des UmpuJüstransfoniiai/ors J>8 ^riird dsia 41 zugeführt, um den Thyristor zum ©ber^r^eiten der nungsdlode 33 zu zünden^ Entsprechend brienttion of the unijunction transistor 36 * to make it conductive. When the voltage Ve rises to E ^, the oniHnmction transistor 36 becomes conductive and flows the voltage Vh across the capacitor voltage diode 35 of the primary winding inesformer 38 via a resistor 37 to the one in the primary winding in response to the application of a such a voltage generated voltages V ^ via SekuiidErwicklimgeii or 4o, under Voraussetamg that the two equal numbers of turns have * the voltage Ψ, β Practice "· ter därwicklung 4Ö of UmpuJüstransfoniiai / ors J> 8 ^ riird dsia 41 supplied to the thyristor to Prepare to ignite the spark plug 33. Brient accordingly

3a/3a /

spannung über der Primärwicklung des Impulstransformators 38 zusammen. Polglich wird die Wellenform der Sekundärspannung Vg des Impulstransibrmators 58 die in Fig. 23C gezeigte Form annehmen. Die in der Sekundärwicklung 39 des Impulstransformators 38 induzierte Impulsspannung V> wird den Thyristoren l4a und 14b in der halbgesteuerten Brücke des Einphasengleichrichters 14 zugeführt, um diese zu entsprechenden Zeiten zu zünden.voltage across the primary winding of the pulse transformer 38 together. The waveform of the secondary voltage becomes polarized Vg of the pulse transducer 58 has the form shown in Fig. 23C accept. The one in the secondary winding 39 of the pulse transformer 38 induced pulse voltage V> is the thyristors 14a and 14b fed in the half-controlled bridge of the single-phase rectifier 14 to this at appropriate times ignite.

Fig. 2j5D zeigt eine vereinfachte Ausgangsspannung V-, des Einphasengleichrichters 14 unter der Annahme, daß die gesamte Last einschließlich des Kondensators 18 entfernt ist. Für den Fachmann ist nunmehr klar, dai3 der Zündwinkel der Thyristoren 14a und 14b des Einphasengleichrichters 14 durch Einstellung der Zeitkonstante des Ladekreises des Kondensators 35 durch geeignetes Verschieben des beweglichen Kontaktes des veränderlichen Widerstandes 3^ gesteuert werden kann. Theoretisch kann der Zündwihkel in einem Bereich zwischen ο und I8o° gesteuert werden. Eine Diode 42 ist vorgesehen, um die in der Primärwicklung des U Impulstransformator 38 gespeicherte Energie zu entladen.Fig. 2j5D shows a simplified output voltage V-, of the single phase rectifier 14 assuming that all of the load including the capacitor 18 is removed. It is now clear to a person skilled in the art that the firing angle of the thyristors 14a and 14b of the single-phase rectifier 14 is through Adjustment of the time constant of the charging circuit of the capacitor 35 by suitable displacement of the movable contact of the variable resistance 3 ^ can be controlled. Theoretically the ignition coil can be controlled in a range between ο and I8o ° will. A diode 42 is provided to divert the energy stored in the primary winding of the U pulse transformer 38 to unload.

In der Schweißvorrichtung nach Fig. 22 ist ein Drosselsteuerkreis 24 verwendet, in welchem eine geeignete Einphasenwechselspannung über der Sekundärwicklung eines Steuerlelstungstransformators 43 durch einen Gleichrichter 44 mit Zweiweggleichrichtung gleichgerichtet wird. Der Ausgang des Gleichrichters 44 wird durch eine Konstantspannungsdiode 46 und einen Widerstand 45 in eine Spannung geformt, welche eine WellenformIn the welding apparatus of Fig. 22, there is a throttle control circuit 24 is used in which a suitable single phase AC voltage across the secondary winding of a control power transformer 43 by a rectifier 44 with full-wave rectification is rectified. The output of the rectifier 44 is through a constant voltage diode 46 and a Resistor 45 shaped into a voltage which is a waveform

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109830/1 131109830/1 131

ähnlich der in Fig. 2^A dargestellten hat. Die so geformte Spannung wird durch einen veränderlichen Widerstand 47 und einen Widerstand 49 geteilt, -und eine von dem veränderlichen Widerstand 47 abgenommene Spannung wird über einen Widerstand 48 und eine Diode 5° zwischen der Basis und dem Emitter eines Transistors 51 angelegt. Als Ergebnis fließt ein gewünschter Basisstrom durch den Basisemitterkreis des Transistors 51· Der Ausgang von einem weiteren Steuerleistungstr^formators 52 wird durch einen Gleichrichter 53 mit Zweiweggleichrichtung gleichgerichtet, um die Spannung für einen Steuerstrom I durch eine similar to that shown in Fig. 2 ^ A. The one so shaped Voltage is determined by a variable resistor 47 and a resistor 49 shared, -and one of the variable Resistor 47 picked up voltage is across a resistor 48 and a diode 5 ° between the base and the emitter of one Transistor 51 applied. As a result, a desired base current flows through the base-emitter circuit of the transistor 51 · Der Output from a further control power transformer 52 is rectified by a rectifier 53 with full-wave rectification to the voltage for a control current I through a

Steuerwicklung der sättigbaren Drossel 17 vorzusehen. Der Steuerstrom I ist der Kollektor strom des Transistors 51. Die Größe des Steuerstroms I durch den Kollektor des Transistors 51 kann gesteuert werden durch die Einstellung des Basisstromes durch den Basisemitterkreis des Transistors 51 durch Verschieben des beweglichen Kontaktes des veränderlichen Widerstandes 47«Provide control winding of the saturable choke 17. The control current I is the collector current of the transistor 51. The size of the control current I through the collector of the transistor 51 can are controlled by setting the base current through the base-emitter circuit of the transistor 51 by moving the movable contact of variable resistance 47 "

In der Kombination und Anordnung der verschiedenen Teile in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind zahlreiche Änderungen möglich. Z.B. kann in dem Beispiel nach Fig. 22 der Ausgangsimpuls vom Impulstransformator JQ direkt den Thyristoren 14a und 14b des Einpiiasengleichrichters 14 mit Zweiweggleichrichtung zur Erzeugung des gewünschten Schweißstromes zugeführt werden, die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Anordnung begrenzt. Tatsächlich ist es möglieh* verschiedene Verstärkerkreise für die Steuerimpulse der Thyristoren 14a uncl 14b vorzusehen, wie es in Pig.24 gezeigt ist. Im einzelnen sind in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 24 zwei getrennte Sekundärwicklungen 59a und 39b in einem Impulstransformator jjS vorgesehen, um Steuersignale für die Steuereingänge, der genannten _t __... Thyristoren 14a und 14b über andere Thyristoren 55a und 55bNumerous changes are possible in the combination and arrangement of the various parts in the illustrated embodiment of the invention. For example, in the example of FIG. 22, the output pulse from the pulse transformer JQ can be fed directly to the thyristors 14a and 14b of the single-phase rectifier 14 with full-wave rectification for generating the desired welding current, but the invention is not limited to such an arrangement. In fact, it is possible to provide different amplifier circuits for the control pulses of the thyristors 14a and 14b, as shown in Pig. 24. In detail, in the embodiment according to FIG. 24, two separate secondary windings 59a and 39b are provided in a pulse transformer jjS in order to transmit control signals for the control inputs of the mentioned _t __... thyristors 14a and 14b via other thyristors 55a and 55b

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109830/1 fÜ "'"" ■ ""109830/1 for "'""■""

eines Stromverstärkers 54 vorzusehen. Der Stromve rs tärker 54 weist einen Transformator 56 auf, welcher mit Einphasenwechselstrom gespeist wird und durch Umsetzen der Eingangsleistung geeignete Steuerspannungen an ein Paar Sekundärwicklungen abgibt, Die Steuerspannungen der Sekundärwicklungen des Transformators 56 geben Steuersignale an die Thyristoren 14a und 14b unter der Steuerwirkung der Thyristoren 55a bzw. 55b ab. So kann der Steuerwinkel der leistungsstarken Thyristoren 14a und I4b des Einphasengleichrichters 14 wirksam ohne Vergrößerung der Stromkapazität des Impulstransformators 38 gesteuert werden.a current amplifier 54 to be provided. The power booster 54 comprises a transformer 56 which is fed with single-phase alternating current and, by converting the input power, suitable control voltages to a pair of secondary windings outputs, The control voltages of the secondary windings of the transformer 56 give control signals to the Thyristors 14a and 14b under the control action of thyristors 55a and 55b, respectively. So the steering angle of the powerful Thyristors 14a and I4b of the single-phase rectifier 14 are effective without increasing the current capacity of the pulse transformer 38 can be controlled.

Pig. 25 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, in welchem ein mit Thyristoren aufgebauter Einweggleichriehter verendet wird. Die Steuerimpulsspannung Vg für den Einphasengleichriehter 14 mit Einweggleichrichtung unter Verwendung eines Thyristors wird in der Sekundärwicklung eines Impulstransformators erzeugt und durch einen Stromverstärker 54 ähnlich dem in Fig. 24 a gezeigten verstärkt und hierauf dem Steuereingang des Thyristors zugeführt, welcher den Einphasengleichriehter 14 darstellt.Pig. Fig. 25 shows another embodiment of the invention in which a one-way rectifier constructed with thyristors is perished. The control pulse voltage Vg for the single-phase rectifier 14 with one-way rectification using a thyristor is in the secondary winding a pulse transformer and generated by a current amplifier 54 similar to that shown in Fig. 24a amplified and then fed to the control input of the thyristor, which represents the single phase rectifier 14.

In einer Ausführungsforra der Erfindung, wie sie in Pig. 26 dargestellt ist, wird der Steuerwinkel des Gleichrichters für die Einphasenspannung einer Energiequelle in dem Primärkreis eines Einphasentransformators 12 gesteuert» Ein Paar Thyristoren 57a und 57b sind antiparallel geschaltet» Die zwei so geschalteten Thyristoren sind in Reihe mit dem Primärkreis eines Einphasentransforraators 12 als Lelstungstransformator geschaltet. Die Steuereingänge der zwei Thyristoren 57a wxä 57b werden durch efcien Thyristorsteuerkreis 58In an embodiment of the invention as set out in Pig. 26, the control angle of the rectifier for the single-phase voltage of an energy source is controlled in the primary circuit of a single-phase transformer 12 »A pair of thyristors 57a and 57b are connected in antiparallel» The two thyristors connected in this way are connected in series with the primary circuit of a single-phase transformer 12 as a power transformer. The control inputs of the two thyristors 57a and 57b are provided by efcien thyristor control circuit 58

IO9S3O/it3tIO9S3O / it3t

gesteuert, welcher im wesentlichen dem Thyristorsteuerkreis 25 in Fig. 22 gleicht. So wird in der Ausführungsform nach Pig. 26 die Wellenform der Ausgangsspannung Vp der Transformatorspannungsregler-Anordnung auf der PrimärSeite des Einphasentransformators 12_k gesteuert. Durch geeignete Gleichrichtung der Spannung vX mit Hilfe des Einphasengleichrichters 14 kann ein Ausgangsstrom ähnlich dem in Fig. 22E gezeigten erreicht werden.which is essentially the same as the thyristor control circuit 25 in FIG. Thus, in the embodiment according to Pig. 26, the waveform of the output voltage Vp of the transformer-voltage regulator arrangement on the primary side of the single-phase transformer 12 _{k is} controlled. By appropriately rectifying the voltage vX with the aid of the single-phase rectifier 14, an output current similar to that shown in FIG. 22E can be achieved.

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10 9 8 3 0/1 13110 9 8 3 0/1 131

Claims

I, J Single-phase arc welding device for welding a metal part by creating a welding arc between a consumable linear electrode and the metal part to be welded, characterized in that it has a single-phase power transformer (12) and a voltage regulator (lj3) connected to the power transformer (12) Regulation of the output voltage of the power transformer (12) to a desired level and a single-phase rectifier (14) for generating a direct voltage by rectifying the output voltage of the power transformer (12) regulated in this way, a direct current choke (15) with the output of the rectifier (14) for Output of a welding current which flows through the direct current choke (I5) to the electrode (l) · is connected, and that a.Glättungskreis (16) for storing electrical energy when the output DC voltage of the rectifier (14) is comparatively high and for output the energy stored in this way When the output DC voltage is comparatively low, it is connected via the output of the rectifier (l4), whereby a continuous welding current can be emitted through the electrode (l) to the metal part (2).

2. Single-phase arc welding device according to claim 1, characterized in that the smoothing circle (l6) consists of at least one capacitor (l8) and at least one throttle (17).

J5. Single-phase arc welding device according to claim 1, characterized in that the rectifier (14) is a half-wave rectifier.

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4. Single-phase welding device according to claim 1, characterized characterized in that the smoothing circuit (16) consists of at least one capacitor (18) and at least one variable throttle (17, 17a).

5. Single-phase arc welding device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the welding current is the comparatively high output voltage of the rectifier (14) two to ten times as large as the welding current at the comparatively low output voltage of the Rectifier (14) is, as a result of which a welding current pulsating with great ripple can be achieved.

6. Einpasige arc welding apparatus according to claim 5, characterized in that a Thyristorsteuerkreis (2J5) and a throttle control circuit (24) are provided, the rectifier (14) one or more controlled by the Thyristorsteuerkreis (25) thyristors (14a, I4b) _s and the variable choke (I7) consists of a saturable choke which can be controlled by the choke control circuit (24) by controlling the inductance for controlling the welding current.

7. Einphasige Bogenenschweißvouicht-ung according to claim 5 *, characterized in that a current amplifier (54) for amplifying the control signals from the thyristor control circuit (23) before they are fed to the control inputs of the thyristors (14a, 14b) between the rectifiers (14) and the thyristor control circuit (23) is switched.

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8. Single-phase arc welding device according to claim 5, characterized in that a pair of thyristors (57a, 571 ») are connected in anti-parallel in series with the primary winding of the power transformer (12) * and a second thyristor control circuit (58) for controlling the anti-parallel connected thyristors (57a * 57b) for switching the Frimärstroms of the power transformer (12) in desired Phase positions in relation to the voltage of the primary winding is provided.

9. Single-phase arc welding device according to claim 8, characterized in that between the anti-parallel connected thyristors (57a, 57b) and the second thyristor control circuit (58) a current amplifier for amplification of the control signals from the second thyristor control circuit (58) before being fed to the anti-parallel connected Thyristors (57a, 57b) is connected.

10. Single-phase arc welding device according to claim 6, characterized in that by the throttle control circuit (24) a greater inductance of the variable choke (17) during the discharge of the capacitor (18) than can be achieved during the charging of the capacitor (18).

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