DE2740625C3 - Einrichtung zum lichtbogenschweißen mit elektrisch angetriebener Drahtvorschub-Vorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode mit einer Elektrodendrahtvorschubvorrichtung, die einen Motor mit zugeordneter Steuerung aufweist.

Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ist die Motorsteuerung in der Regel als Drehzahlregler ausgebildet, mit dem durch Veränderung der Motorspannung die Drahtvorschubgeschwindigkeit während des Schweißens eingestellt bzw. verändert werden kann. Diese Einrichtungen haben sich bewährt, solange die Elektrodendrahtvorschubvorrichtung nur einen Motor mit zugeordneter Steuerung aufweist. Daneben sind aber auch Einrichtungen zum Lichtbogenschweißen bekannt geworden, bei denen der Elektrodendraht über eine größere Entfernung (bis zu 30 m) von einer Stromquelle aus zu einer Schweißstelle hinbefördert werden muß. In diesem Fall sind bei den meisten Einrichtungen zwei Vorschubvorrichtungen mit jeweils einem Motor und einer Motorsteuerung vorgesehen. Um einen ausreichenden Gleichlauf und damit eine optimale Drahtförderung zu erreichen, ist es deshalb erforderlich, daß bei der Verwendung von zwei Drehzahlsteuerungen diese exakt aufeinander abgestimmt werden müssen. Dies ist im Hinblick auf die damit verbundenen Einstellarbeiten und Nachjustierungen während des Betriebes ungünstig.

Aus diesem Grunde ist auch schon vorgeschlagen worden, bei dem Betrieb mit zwei Elektrodendrahtvorschubvorrichtungen, auch Push-Pull-Betrieb genannt, den Motor innerhalb der Stromquelle mit einer konstanten Drehzahl laufen zu lassen und die Steuerung für den nahe der Schweißstelle vorgesehenen Motor der Drahtvorschubvorrichtung derart auszubilden, daß der Motor mit einem konstanten Drehmoment arbeitet. Diese Betriebsweise hat sich insbesondere dann bewährt, wenn die entfernt der Stromquelle vorgesehene Drahtvorscliubvorrichtung in den Schweißbrenner integriert ist und dieser als sogenannter Motorbrenner ausgebildet ist. Von Nachteil dabei ist jedoch, daß bei Verwendung des Motorbrenners und der darin angeordneten Drahtvorschubvorrichtung und einer am Motorbrenner angeordneten Drahtvorratsrolle (in diesem Fall ist eine zusätzliche Drahtvorschubvorrichtung innerhalb der Stromquelle und eine darin angeordnete Dnihtspoichcrrollc nicht mehr erforderlich) die Steuerung für den Motor nicht mehr mit einem konstanten Moment arbeiten kann, sondern nunmehr drehzahlabhängige Signale dem Motor zuführen muß.

Die Steuerung muß also als reine Drehzahlsteuerung ausgebildet sein. Aus diesem Grunde war es bisher erforderlich, eine entsprechende Umrüstung bzw. Umschaltung auf eine andere Steuerung vorzunehmen, falls vom genannten Push-Pull-Betrieb auf einen reinen Brennerbetrieb übergegangen werden soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben

ίο genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Einrichtung zu schaffen, deren Steuerung sowohl als Drehzahlsteuerung als auch als eine Steuerung zur Erzielung eines konstanten Motordrehmomentes verwendet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß die Motorsteuerung einen mit einem Drehzahlsollwertgeber verbundenen Reg'er aufweist, dessen Ausgang unter Zwischenschaltung einer Motorstrombegrenzungsstufe mit der Motorsteuerstufe in Verbindung steht, und daß der Regler so geschaltet ist, daß bei nicht angeschlossenem Drehzahlsollwertgeber und einer Motorbeiastung der Mctorstrom begrenzt und bei angeschlossenem Drehzahlsollwertgeber die Motorspannung konstant gehalten wird.

Dadurch wird es vorteilhaft möglich, mit einer Steuerung sowohl eine reine Drehzahlreglung über die Veränderung der dem Motor zugeführten Spannung vorzunehmen als auch durch Weglassen eines Drehzahl-Sollwertgebers oder Drehzahlsollwertes und der dann wirksam werdenden Strombegrenzung zu erreichen, daß der angesteuerte Motor mit konstantem Moment läuft.

In der nachfolgenden Beschreibung wird anhand der Zeichnungen sowie unter Hinweis auf weitere vorteilhafte Merkmale die Erfindung näher erläutert. Es veranschaulicht

F i g. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Motorsteuerung

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Lichbogenschweißen mit einer Steuerung nach Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Motorsteuerung 10 weist einen Regler 11 auf, desen Eingang 13 mit einem Drehzahlsollwertgeber 14 verbunden ist (2). Dieser Sollwertgeber 14 ist bevorzugt als Potentiometer ausgebildet und innerhalb des Schweißbrenners (siehe Fig. 2) angeordnet, so daß der Schweißer dieses Potentiometer vom Schweißplatz aus betätigen kann.

Der Ausgang 15 des Reglers 11 ist unter Zwischenschaltung einer Motorstrombegrenzungsstufe 16 mit der Motorsteuerstufe 17 verbunden, die ihrerseits mit dem Motor 18 in Verbindung steht.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Regler 11 als Differenzrechenverstärker ausgebildet und mit entspre chenden Beschaltungswiderständen 19, 20, 21, 22 sowie 23, 24, 25, 26 und 27 versehen. Dabei sind der Widerstand 21 und der Widerstand 25 jeweils als einstellbarer Widerstand ausgebildet und dienen zur

to Festlegung der Dreh/.alilgrenzwerte.

Die Motorstrombegrenzungsstufe 16 weist einen Transistor 28 auf, der über Widerstand 20, Kondensator 30, Widerstand 31 und einstellbaren Widerstand 32 mit dem Ausgang 33, 34 der Motorsteuerstufe 17 in Verbindung steht. |e nach der Höhe des am Ausgang 33, 54 fließenden Stromes wird die Basis des Transistors 28 entsprechend angesteuert und der Transistor 28 durchgeschallt, wodurch der dem Motor zufließende

Strom begrenzt wird. Mittels des Widerstandes 32 ist dabei die Höhe der Strombegrenzung einstellbar.

Die Motorsteuerslufe 17 weist bevorzugt zwei Transistoren 35, 36 auf, wobei in Reihe zum Transistor 36 der Motor 18 geschaltet ist, zu dem parallel eine Schutzdiode 37 vorgesehen ist. Der Motor 18 ist bevorzugt als Gleichstromnebensc'niußmotor ausgebildet. Parallel zum Motor 18 ist ferner ein Thyristor 38 vorgesehen, der als Bremsthyristor dient und dessen Steuerelektrode 39 mit dem Ausgang einer Motorbremsschaltung 40 verbunden ist Die Motorbremsschaitung 40 weist Transistoren 41, 42 auf, die über digitale Bauelemente 43, 44, 45, 46 entsprechend den über die Leitung 47 zugeführten Bremssignalen gesteuert werden.

Die Spannungsversorgung für die Motorsteuerung ist mit 48 bezeichnet und besteht im wesentlichen aus einem Transformator 49 mit nachgeschaltetem Gleichrichter 50 und parallel geschaltetem GP.ttungskondensator51 sowie einer Zenerdiode 52.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird in Verbindung mit Fig.2 näher erläutert. In dieser F i g. 2 ist eine Einrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode in schematischer Form dargestellt, wobei mit 53 das Stromquellengehäuse bzeichnet ist, in dem neben einem zur Erzeugung eines Schweißgleichstromes vorgesehenen Schweißtransformator mit nachgeschaltetem Gleichrichter und zugeordneten Schweißspannungsund Schweißstromeinstellvorrichtungen auch eine Elektrodendrahtvorschubvorrichtung 54 vorgesehen ist, die einen Motor 55 mit zugeordneter Steuerung 56 aufweist. Die Drahtspeicherrolle ist ebenfalls im Gehäuse angeordnet und mit 57 bezeichnet. Der Elektrodendraht

58 wird über die Drahtvorschubvorrichtung 54 und ein an die Stromquelle 53 angeschlossenes Schlauchpaket

59 beispielsweise einem Motorbrenner 60 zugeführt. In diesem Motorbrenner 60 ist eine weitere Elcktrodendrahtvorschubvorrichtung 61 mit zugeordnetem Motor 62 vorgesehen. Die Steuerung für den Motor 62 ist ebenfalls innerhalb der Stromquelle angeordnet und dort mit 63 bezeichnet.

Die Einstellung der Drahtfördergeschwindigkeit, also der Elektrodendrahtvorschubgeschwindigkeit, erfolgt über das am Brenner 60 vorgesehene Potentiometer 14, welches über Steuerleitungen 64 beim Ausführungsbeispiel mit der Steuerung 56 in Verbindung steht. Somit wird, je nach Stellung des Potentiometers 14, dem Eingang der Steuerung 56, welche entsprechend der Steuerung 10 nach Fig. 1 ausgebildet sein kann, ein mehr oder weniger großer Drehzahlsollwert zugeführt und über den Regler und die Motorsteuerstufe der Motor 55 auf eine konstante Drehzahl geregelt.

Wie aus F i g. 2 ferner zu ersehen ist, ist der Eingang 12,13 der Steuerung 63, die ebenfalls wie die Steuerung 10 nach Fig. 1 ausgebildet ist, nicht mit dem Potentiometer 14 verbunden, was bevorzugt durch entsprechende Steckerbeschaltung des Potentiometers am Motorbrennerstecker erreichbar ist, so daß am Regler 11 kein Sollwert anliegt.

Aufgrund der Beschattung des Reglers wird dem Motor nunmehr die volle Spannung zugeführt, wodurch dieser auf höchster Drehzahl läuft. Wird nun beim Betrieb der der Steuerung 63 zugeordnete Brennermotor 62 durch den in der Stromquelle vorgesehenen Motor 55 gebremst, geht der Regler 63 in die Strombegrenzung und zieht mit konstantem Moment. Soll dagegen nicht mit zwei Elektrodendrahtvorschubvorrichtungen 54,61 gearbeitet werden, sondern nur mit der Vorschubvorrichtung 61 innerhalb des Brenners, was ausreichend ist, wenn beispielsweise am Brenner, wie gestrichelt dargestellt, eine Drahtspeicherrolle 57' befestigt wird, so wird das Potentiometer 14 über eine Steuerleitung (gestrichelt dargestellt) mit dem Eingang der Steuerung 63 verbunden. Da nunmehr ein Drehzahlsollwert am Eingang des Reglers 11 anliegt, wird der zugeordnete Motor 62 nicht wie vorher mit konstantem Moment, sondern auf die mittels des Potentiometers 14 eingestellte Drehzahl geregelt.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß mit der gleichen Steuerung sowohl konstante Drehzahlen als auch ein konstantes Drehmoment erreichbar ist, wobei keine zusätzlichen zeitraubenden Änderungen innerhalb der Steuerungen erforderlich sind. Damit ist es möglich geworden, mit nur zwei gleich ausgebildeten Motorsteuerungen unterschiedliche Forderungen bezüglich Drehzahl/Moment/Regelung vorzunehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode mit einer Elektrodendrahtvorschubvorrichtung, die einen Motor mit zugeordneter Steuerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerung (10,56,53) einen mit einem Drehzahlsollwertgeber (14) verbundenen Regler (11) aufweist, dessen Ausgang (15) unter Zwischenschaltung einer Motorstrombegrenzungsstufe (15) mii der Motorsteuerstufe· (17) in Verbindung steht, und daß der Regler (U) so beschältet ist, daß bei nicht angeschlossenem Drehzahlsollwertgeber und einer Motorbeiastung der Motorstrom begrenzt und bei angeschlossenem Drehzahlsollwertgeber die Motorspannung konstant gehalten wird.