DE3213278C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine mit einer auf ein Basismetall hin nachführbaren Drahtelektrode, mit einer Gleichstromquelle zum Anlegen einer Gleichspannung zwischen dem Basismetall und der Drahtelektrode, mit einem Spannungsdetektor zum Erfassen der zwischen der Drahtelektrode und dem Basismetall auftretenden Spannung, um durch diese den Kurzschlußbetrieb sowie den Lichtbogenbetrieb zu erfassen, mit einer Schalteinrichtung im Stromkreis zwischen der Gleichstromquelle und der Drahtelektrode bzw. dem Basismetall zur Erzeugung eines erhöhten Stromimpulses während des Kurzschlußbetriebes durch Schließen und Öffnen der Schalteinrichtung, gesteuert durch die Detektoreinrichtung, und mit einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens im Lichtbogenbetrieb.

Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschinen dieser Art sind bekannt. Insbesondere ist aus der US-PS 40 20 320 eine Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine bekannt, welche eine erste Gleichspannungsquelle und eine Hilfsgleichspannungsquelle aufweist. Hingegen arbeitet die Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach JP 55-1 49 779 (A), veröffentlicht in Patents Abstracts of Japan, Sect. M, Vol. 5 (1981), Nr. 22 (M-54), ohne Hilfsgleichspannungsquelle. Diese bekannten Lichtbogenschweißmaschinen sind jedoch nicht geeignet, um die Eindringtiefe beim Lichtbogenschweißen werkstückabhängig zu steuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, daß insbesondere die Schweißraupe in ihrer Konfiguration steuerbar ist in Abhängigkeit von der Dicke des Basismaterials oder in Abhängigkeit von dessen Konfiguration. Auch sollen stabile Schweißbedingungen unter weitgehender Vermeidung von Metallspritzern erreicht werden, um so eine gute Schweißnaht zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüchen.

Nachfolgend werden einzelne Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine in schematischer Darstellung,

Fig. 2(a) bis (c), 3(a) bis (c) und 4(a) bis (c) jeweils den Zeitverlauf der Schaltzeitsteuerung (Kurve a) den Spannungszeitverlauf (Kurve b) und der Stromzeitverlauf (Kurve c) bei der Schweißmaschine gemäß Fig. 1,

Fig. 2(d), 3(d) und 4(d) jeweils Schnittbilder von mit dieser Schweißmaschine hergestellten Schweißraupen,

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine in schematischer Darstellung und

Fig. 6(a) und 6(b) den Signalverlauf der Schaltzeitsteuerung sowie den Stromzeitverlauf bei der Schweißmaschine gemäß Fig. 5.

Zunächst wird im folgenden das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Eindringtiefe und das Maß der Verstärkung oder des Auftrags in Übereinstimmung mit der Gestaltung des Basismaterials innerhalb einer weiten Spanne nach Belieben variiert werden.

In Fig. 1 bedeuten 1 eine Gleichstromquelle mit einer Schaltung, in der Wechselstrom in Gleichstrom gewandelt wird, 2 eine Schalteinrichtung, 3 eine Gleichstromdrossel, 4 eine Diode, welche die Zufuhr einer Rückspannung (Hochspannung) aufgrund der Wirkung der Gleichstromdrossel 3 unmittelbar nach dem Schließen des Schaltelementes 2 verhindert, 5 eine Hilfsenergiequelle zum Zuführen eines Gleichstroms zwecks Aufrechterhaltung eines Schweißlichtbogens, 6 eine Vorratsspule, auf der ein Schweißdraht 7 aufgewickelt ist, 8 einen Schweißdrahtvorschubmotor, mit dem der Schweißdraht 7 zu dem zu schweißenden Werkstück (Basismetall) 10 gefördert wird, 9 einen Schweißbrenner, durch den der Schweißdraht 7 hindurchläuft, 11 einen Schweißstromdetektor mit einem Shunt-Widerstand, 12 eine Schaltbefehlsschaltung, 15 einen Spannungsdetektor und 16 einen ersten Komparator zum Vergleich einer vom Spannungsdetektor 15 abgegebenen Spannung V mit einer Spannung V _o , die dem Kurzschlußzustand entspricht (eine Spannung, die bei auftretendem Kurschluß oder kurz vor dessen Auftreten festgestellt wird).

Ist V kleiner oder gleich V _o , so gibt der Komparator 16 ein Befehlssignal an die Schaltbefehlsschaltung 12, wodurch die Schalteinrichtung 2 auf Durchlaß geschaltet wird. Der Komparator 16 bestimmt somit, wann der Kurzschlußzustand zwischen der Drahtelektrode 7 und dem Basismetall 10 aufgetreten ist.

In einem zweiten Komparator 17 wird die vom Spannungsdetektor 15 festgestellte Spannung V mit einer Spannung Va verglichen, die bei auftretendem Lichtbogen vorhanden ist. Ist V gleich oder größer Va, so betätigt der Komparator 17, wenn nötig, einen als Verzögerungsschaltung ausgebildeten Zeitgeber 18, so daß ein Befehlssignal zum Abschalten der Schalteinrichtung 2 an die Schaltbefehlsschaltung 12 nach einer bestimmten Zeitspanne T gegeben wird. Der Komparator 17 bestimmt also die Dauer des Lichtbogens. Die vom Zeitgeber 18 vorgegebene Zeitdauer T kann Null sein.

Insoweit ergibt sich folgender Betriebsablauf. Zuerst wird bei (nicht dargestellten) geschlossenen Schaltern der Gleichstromquelle 1 und der Hilfsenergiequelle 5 für die Zuführung einer sehr niedrigen Spannung das Ende der Drahtelektrode 7 mit dem Basismetall 10 in Berührung gebracht. Dabei stellt der Spannungsdetektor 15 eine Spannung V fest, die kleiner ist als die Spannung Vo, die dem Kurzschlußzustand entspricht. Die Schaltbefehlsschaltung 12 erhält also das "Ein"-Befehlssignal und erzeugt dadurch ein Auslösesignal zum Schließen der Schalteinrichtung 2, so daß die Gleichstromquelle 1 nun Strom über die Drahtelektrode 7 und das Basismetall 10 führt. Der Strom fließt kontinuierlich, bis die Drahtelektrode 7 an ihrer Spitze abgebrannt ist, d. h. ein Lichtbogen entsteht. Dadurch steigt die Detektorspannung V des Spannungsdetektors 15 vom Kurzschlußspannungswert auf den Spannungswert der Lichtbogenspannung an, wodurch der erste Komparator 16 unwirksam wird. Bald übersteigt die Detektorspannung V die Spannung Va (wobei V gleich oder größer als Va ist), wodurch der zweite Komparator 17 in Wirkung kommt und auch der Zeitgeber 18 betätigt wird. Dadurch erhält die Schaltbefehlsschaltung 12 nach einer bestimmten Verzögerungszeit T ein "Aus"-Befehlssignal, so daß das von der Schaltbefehlsschaltung 12 ausgehende Auslöse- oder Triggersignal aufhört und die Schalteinrichtung 2 geöffnet wird. Der Strom wird durch die Drossel 3 gedämpft und nur der Strom von der Hilfsenergiequelle 5 fließt noch.

In der ersten Phase des Lichtbogens werden die Elektrode 7 und das Basismetall 10 erhitzt und zum Schmelzen gebracht, während der Brenner 9 mit Hilfe des Drahtvorschubmotors 8 die Drahtelektrode 7 weiterfördert. Das geschmolzene Ende der Drahtelektrode 7 wird dadurch mit dem Basismetall 10 in Berührung gebracht und die Schalteinrichtung 2 schließt erneut, so daß der Elektrode 7 und dem Basismetall 10 von der Gleichstromquelle 1 Strom zugeführt wird. Das geschmolzene Material der Drahtelektrode 7 wird auf das Basismetall 10 übertragen.

Wird dieser Vorgang, d. h. die Aufeinanderfolge von Kurzschlußbildung und Lichtbogenbildung zwischen Drahtelektrode 7 und Basismetall 10, wiederholt durchgeführt, ist die Wellenform der Schweißspannung und des Schweißstroms im wesentlichen dreieckförmig. Der Schweißzustand bleibt dann stabil.

Während der bei Kurzschluß auftretenden Materialübertragung ist die Menge an Spritzern sehr gering und auch die Spritzer selbst sind sehr klein. Sie haften deshalb nicht am Basismetall fest. Dadurch wird eine verbesserte Effizienz des Arbeitsvorganges erzielt.

Im folgenden werden nun weitere Elemente des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung beschrieben. Dort ist mit 51 eine Gleichstromquelle bezeichnet, in der ein Drehstrom gleichgerichtet wird. Fer­ ner sind vorhanden eine Schalteinrichtung 61, z. B. ein Transistor, die intermittierend (ein und aus) die Ausgangsgröße der Gleichstromquelle 51 durchläßt, eine Drossel 71, eine Schwungraddiode 81, die die in der Drossel 71 gespei­ cherte Energie unmittelbar nach dem Abschalten durch die Schalteinrichtung 61 strömen läßt, ein dritter und ein vier­ ter Komparator 101 bzw. 111, in denen eine durch den Span­ nungsdetektor 15 festgestellte Lichtbogenspannung mit vor­ bestimmten Spannungswerten verglichen wird, einen Zeitgeber 121 zum Verzögern des Ausgangssignals des Komparators 111 um eine bestimmte Dauer T ₁ und einen Schaltbefehlsschaltung 131, die vom Komparator 101 einen "Ein"-Befehl und vom Zeit­ geber 121 einen "Aus"-Befehl erhält, woraufhin das Schaltelement 61 ein- bzw. ausgeschaltet wird.

In Fig. 1 sind außerdem Schaltelemente 161 und 162 zum Ein- und Ausschalten der Ströme von der Gleichstromquelle 1 bzw. der Gleichstromquelle 51, eine Polari­ tätsumschalteinrichtung 25 zum wahlweisen Einschalten des Schaltelementes 161 oder des Schaltelementes 162, Schalt­ elemente 181 und 182, z. B. Thyristoren, und Widerstände 191 und 192 vorgesehen.

Die Arbeitsweise der Schweißmaschine nach Fig. 1 ist fol­ gende.

Die Arbeitsweise der Gleichstromquelle 51, der Schalteinrichtung 61, der Drossel 71, der Freilaufdiode 81, der Komparatoren 101 und 111, des Zeitgebers 121 und der Schaltbefehlsschaltung 131 ist gleich der Arbeitsweise der Gleichstromquelle 1, der Schalteinrichtung 2, der Drossel 3, der Freilaufdiode 4, der Komparatoren 16 und 17, des Zeitgebers 18 und der Schaltbefehlsschaltung 12. Die Polaritätsumschalteinrichtung 25 dient also dazu, die Ver­ bindung für die Vorwärtspolarität oder die Rückwärtspolari­ tät in dem benötigten Verhältnis für die Steuerung der Schweißraupenerzeugung zu schalten (Eindringtiefe und Stär­ ke des Materialaufbaus). Während der Verbindung in Vorwärts­ polarität wird dem Schaltelement 162 ein Triggersignal j zugeführt, so daß das Schaltelement 162 leitend wird, wäh­ rend das Schaltelement 161 kein Triggersignal i erhält und letzteres somit gesperrt bleibt. Während der Verbindung mit umgekehrter Polarität wird dagegen das Schaltelement 161 leitend geschaltet, während das Schaltelement 162 gesperrt gehalten wird. Beim Schalten der Verbindung mit Vorwärts­ polarität bzw. mit Rückwärtspolarität werden den Steuer­ anschlüssen der Schaltelemente 181 und 182 die Signale i bzw. j zugeleitet, damit die Spitzenspannungen absorbiert werden, die sich aufbauen, wenn die Ströme in den Drosseln 3 und 71 bleiben. Beim Umschalten von Vorwärtspolarität auf Rückwärtspolarität wird das Schaltelement 182 leitend, so daß die in der Drossel 71 gespeicherte Energie vom Wi­ derstand 192 verbraucht wird. Beim Umschalten von Rückwärts­ polarität auf Vorwärtspolarität wird Schaltelement 181 lei­ tend geschaltet, so daß die in der Drossel 3 enthaltene Ener­ gie im Widerstand 191 verbraucht wird.

Der Schweißer wählt im voraus ein Verhältnis von Vorwärts- und Rückwärtspolarität während der Schweißperiode, wie beschrieben. Soll z. B. mit erhöhter Eindringtiefe in das Basismetall geschweißt werden, dann wird der Anteil der Rückwärtspolaritätsschweißung vergrößert. Soll dagegen eine Schweißraupe gebildet werden, die in stärkerem Maße aufträgt, dann wird der Anteil des Schweißens mit Vor­ wärtspolarität vergrößert.

Die Schweißmaschine gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist so gestaltet, daß das Verhältnis von Be­ trieb mit Vorwärtspolarität und Betrieb mit Rückwärtspolari­ tät nach Bedarf verändert werden kann. Damit kann ein Schweißraupenbild von stabiler Gestalt entsprechend der Dicke und der Form und Gestaltung des Basismetalls hervor­ gebracht werden.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem wie bei dem Beispiel nach Fig. 1 ein Polaritätsum­ schaltmechanismus enthalten ist. Die Schweißmaschine weist eine Schalteinrichtung 2 mit einer Inverterschaltung, be­ stehend aus Leistungstransistoren 261 bis 264, auf, ferner einen Steuerkasten 20 mit Lichtbogeneinstellknopf 201, Stell­ knopf 202 für Drahtvorschubdaten und Polaritätsverhältnis­ einstellknopf 203, eine Einstelleinheit 21, für die Impulsbreite des Lichtbogenstromes eine Einrichtung 22 für die Änderung der Impulsbreite zum Korrigieren des Ausgangsspannungssignals τ₀ des Impulsbreitenänderers 21 mit Hilfe des Ausgangsspannungssignals eines Durch­ schnittsspannungsumsetzers 19, wodurch ein Ausgangsspan­ nungssignal τ geschaffen wird, Impulsgeneratoren I und II mit den Bezugszahlen 231 und 232, eine Scheitelstromeinstellschaltung 24 zum Einstellen eines Stromhöchstwertes I _PO während einer Lichtbogenperiode, einen Lichtbogenstromdetektor 11, einen Verstärker 26 zum Verstärken des Ausgangssignals des Licht­ bogenstromdetektors 11 und einen Komparator 27, in dem das Ausgangssignal I _P des Verstärkers 26 mit dem Ausgangssignal I _PO der Scheitelstromeinstellschaltung 24 verglichen wird. Der Komparator 27 gibt L-Signal bei I _P ≧ I _PO und H-Signal bei I _P < I _PO ab.

Außerdem sind in Fig. 5 UND-Glieder 301 und 302 enthalten, denen die Ausgangssignale des Komparators 27 und des einen Impulsgenerators 231 sowie die Ausgangssignale i und j der Polaritätsumschalteinrichtung 25 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 301 wird der Basis der Leistungstransistoren 263 und 264 in der Inverterschaltung und das Ausgangssignal des UND-Gliedes 203 wird der Basis der Leistungstransistoren 261 und 262 in der Inverterschaltung 2 zugeführt.

Teil (a) von Fig. 6 zeigt den zeitlichen Verlauf des Aus­ gangssignals i der Polaritätsumkehreinrichtung 25 in Fig. 5, während im Teil (b) von Fig. 6 der zeitliche Verlauf des Lichtbogenstroms der zweiten Ausführungsform der Schweiß­ maschine nach der Erfindung wiedergegeben ist. Die Wellen­ form des Ausgangssignals j der Polaritätsumkehreinrichtung 25 ist der des Ausgangssignals i entgegengesetzt. Mit Q _O ist in Fig. 6(b) der optimale Wert der Ladungen während der Licht­ bogendauer bezeichnet, und I _O (durch gestrichelte Linien angedeutet) zeigt die Wellenform eines bestimmten Bezugs­ impulsstroms, mit dem die optimale Ladungsmenge Q _O er­ halten wird.

Es wird jetzt die Arbeitsweise der in Fig. 5 gezeigten Schaltung beschrieben.

Der Ausgang der Gleichstromquelle 1 wird der Inverterschaltung 2 zugeführt, in der die Impulsstrombreite während der Lichtbogendauer, der Kurzschlußstrom und die Po­ larität des Schweißlichtbogens für Vorwärtspolaritätsan­ schluß oder Rückwärtspolaritätsanschluß gesteuert werden.

Zunächst werden bei Inbetriebnahme der Schweißmaschine der Einstellknopf 201 für die Lichtbogenlänge, der Einstell­ knopf 202 für die Drahtvorschubdaten und der Einstellknopf 203 für das Polaritätsverhältnis auf vorgegebene Werte ein­ gestellt. Die Impulsbreiteneinstelleinheit 21 liefert ein Bezugsimpulsbreitensignal τ₀ entsprechend einer Kombination der eingestellten Lichtbogenlänge und Drahtvorschubdaten an die Impulsbreitenänderungsschaltung 22. Gleichzeitig gibt der Durchschnittsspannungsumsetzer 19 ein Durch­ schnittsschweißspannungssignal an die Impulsbreitenänderungsschal­ tung 22, so daß das Impulsbreitenbezugssignal τ₀ mit dem Durchschnittsspannungssignal auf eine Impulsbreitensignal τ korrigiert wird, das dann dem Impulsgenerator II 232 zugeführt wird.

Der Grund für die Korrektur des Impulsbreitenbezugssignals τ₀ mit dem Durchschnittsspannungssignal ist der, Schwan­ kungen der Lichtbogenlänge aufgrund des Schüttelns des Schweißbrenners 9 zu verhindern. Wenn die Lichtbogenlänge durch das Schütteln steigt, steigt das Durchschnittsspan­ nungssignal an, und dieses Signal wird dazu benutzt, die Länge des Lichtbogens etwas kürzer zu machen, als es das Impulsbreitenbezugssignal τ₀ angibt, wodurch die Lichtbo­ genlänge wieder auf den Ausgangswert zurückkehrt. Wird im Gegensatz dazu die Lichtbogenlänge geringer, wird sie auf einen etwas längeren Wert als das Impulsbreitenbezugs­ signal τ₀ korrigiert.

Das Ausgangssignal des Einstellknopfes für die Drahtvor­ schubdaten wird einem Motor 8 zugeführt, so daß der Draht mit einer vorbestimmten Drahtvorschubgeschwindigkeit v vorangefördert wird.

Der Ausgang V des Spannungsdetektors 15 wird mit der Span­ nung V _O , die dem Kurzschluß entspricht, im ersten Kompara­ tor 16 verglichen und außerdem mit der einer Lichtbogen­ spannung entsprechenden Spannung Va im zweiten Komparator 17 verglichen. Ist V ≦ Vo, so gibt der Komparator 16 ein H-Signal ab, ist V ≧ Va, gibt Komparator 17 ein H-Signal ab, das dem Zeitgeber 18 mit Zeitsteuerglied zugeführt wird. Der Zeitgeber 18 bringt eine Verzögerungszeit T zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung hervor. Der Ausgang des Zeitgebers 18 wird als L-Signal dem Impulsgenerator I 231 und als H-Si­ gnal dem Impulsgenerator II 232 zugeleitet.

Der Ausgang des Impulsgenerators I 231 wird damit durch den Komparator 16 auf H-Pegel gehoben, wenn V ≦ Vo ist, und durch den Komparator 17 auf L-Pegel eingestellt, wenn V ≧ Va ist, und sodann den UND-Gliedern 301 und 302 zuge­ führt. Andererseits ist der Ausgang des Impulsgenerators II 232 auf L-Pegel, wenn das Ausgangssignal des als Verzögerungsschaltung ausgebildeten Zeitgebers 18 ein H-Signal ist. Wenn das Aus­ gangssignal, wie oben beschrieben, auf H-Pegel angehoben ist, wird eine Integrationsschaltung in dem Impulsgenerator II 232 betätigt, so daß, wenn die Ausgangs­ spannung der Integrationsschaltung gleich dem Ausgangs­ spannungssignal τ der Impulsbreitenänderungsschaltung 22 wird (d. h. τ msec, nachdem das Ausgangssignal des Zeitgebers 18 nach H gegangen ist), das Ausgangs­ signal des Impulsgenerators II 232 nach H wechselt.

Während der Dauer von τ msec, nachdem das Ausgangssignal des Zeitgebers 18 nach H gegangen ist, vergleicht der Komparator 27 ein festgestelltes Scheitelstromsignal I _p mit dem Ausgangssignal I _PO der Scheitelstromeinstell­ schaltung 24, wobei ein H-Signal erzeugt wird, wenn I _PO < I _P ist, und ein L-Signal, wenn I _PO ≦ I _P ist. Während der anderen Zeit bleibt der Ausgang des Komparators 27 auf L, da das H-Signal des Impulsgenerators II 232 dem Komparator 27 zugeführt wird.

Wenn der Schweißer den Polaritätsverhältniseinstellknopf 203 entsprechend den Schweißbedingungen auf einen optimalen Wert entsprechend Gestaltung und Dicke des Basismetalls 10 stellt, gibt die Polaritätsumschalteinrichtung 25 die Aus­ gangssignale i und j ab, die im Wechsel entsprechend dem Verhältnis der Vorwärts- und Rückwärtspolaritätsverbindun­ gen, wie sie mit dem Aufteilungseinstellknopf 203 einge­ stellt sind, zwischen H und L alternieren.

Die Stromzuführungsperioden in Vorwärts- und Rückwärtspolari­ tätsrichtung werden mit dem Polaritätsverhältnis-Einstell­ knopf 203 des Steuerkastens 20 eingestellt, jedoch kann die Einstellung sehr einfach durch Vorgeben eines zeitlichen Verhältnisses von Vorwärtspolaritätsanschluß und Rück­ wärtspolaritätsanschluß erreicht werden. Außerdem kann die Polaritätsumschalteinrichtung 25 so gestaltet sein, daß die An­ zahl der Kurzschlüsse zwischen Elektrode 7 und Basismetall 10 in der einen Polarität mit einem Zähler gezählt wird, und wenn der Zählwert eine bestimmte Größe erreicht, wird der Polaritätsanschluß umgekehrt. Die Polaritätsanschlüsse können auch nach einem Verfahren geschaltet werden, bei dem die Prozentanteile der Ladungsmengen in den Lichtbogenperio­ den während Vorwärts- und Rückwärtspolaritätsanschluß ein­ gestellt und berechnet werden. Schließlich kann die Ein­ stellung auch mit dem Einstellknopf 203 derart durchgeführt werden, daß das Schweißen in der Rückwärtspolarität nur dann vorgenommen wird, wenn der Schweißvorgang beginnt oder beendet wird.

Claims (15)

1. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine mit einer auf ein Basismetall hin nachführbaren Drahtelektrode, mit einer Gleichstromquelle zum Anlegen einer Gleichspannung zwischen dem Basismetall und der Drahtelektrode, mit einem Spannungsdetektor zum Erfassen der zwischen der Drahtelektrode und dem Basismetall auftretenden Spannung, um durch diese den Kurzschlußbetrieb sowie den Lichtbogenbetrieb zu erfassen, mit einer Schalteinrichtung im Stromkreis zwischen der Gleichstromquelle und der Drahtelektrode bzw. dem Basismetall zur Erzeugung eines erhöhten Stromimpulses während des Kurzschlußbetriebes durch Schließen und Öffnen der Schalteinrichtung, gesteuert durch die Detektoreinrichtung, und mit einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens im Lichtbogenbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsdetektor einen ersten, mit einer maximalen Kurzschlußreferenzspannung (V _o ) eingestellten Komparator (16) zum Schließen der Schalteinrichtung (2) bei Unterschreiten der von der Detektoreinrichtung (15) erfaßten Spannung unter die eingestellte maximale Kurzschlußreferenzspannung (V _o ) und einen zweiten, auf eine vorgegebene untere Lichtbogenreferenzspannung (V _a ) eingestellten Komparator (17) zum unverzögerten oder um eine bestimmte Zeitspanne (T) verzögerten Öffnen der Schalteinrichtung (2) bei Überschreiten der von der Detektoreinrichtung (15) erfaßten Spannung über die eingestellte untere Lichtbogenreferenzspannung (V _a ) aufweist und daß eine Polarität-Umschalteinrichtung (25) vorgesehen ist, durch die die Polarität der Gleichspannung zwischen dem Basismetall (10) und der Drahtelektrode (9) für jeweils eine oder mehrere Kurzschluß- und Lichtbogenperioden umgekehrt wird.

2. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens im Lichtbogenbetrieb eine an die Drahtelektrode (7) und des Basismetall (10) angeschlossene Hilfsgleichstromquelle (5) ist.

3. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens im Lichtbogenbetrieb eine im Stromkreis einer Gleichstromquelle (1) vorgesehene Drossel (3) ist und daß im Stromkreis der Gleichspannungsquelle ein Stromdetektor (11) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal im Lichtbogenbetrieb in einer Vergleichsschaltung (27) mit einem vorgewählten, eine bestimmte Lichtbogenlänge und Drahtvorschubgeschwindigkeit berücksichtigenden Referenzstromverlauf (I _PO ) während jeder Lichtbogenperiode (Impulsbreitensignal τ) verglichen wird, um die Stromzufuhr über die Schalteinrichtung (2) zu steuern.

4. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polaritätsumschalteinrichtung die Polaritätsfolge als Zeitrate vorgibt.

5. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polaritätsumschalteinrichtung (25) die Polaritätsfolge als eine Anzahl von Kurzschlußphasen zwischen Drahtelektrode (7) und Basismetall (10) vorgibt.

6. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Kurzschlußphasen durch einen Zähler gezählt wird, der vom ersten Komparator (16) ein Zählsignal zugeführt erhält.

7. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polaritätsumschalteinrichtung (25) die Polaritätsfolge durch eine Ladungsmenge (Q _o ) während der Lichtbogendauer vorgibt.

8. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (2) eine Inverterschaltung zum Variieren der Impulsbreite und Polarität des Stroms enthält.

9. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Inverterschaltung mehrere Leistungstransistoren (261 bis 264) enthält, die durch Steuermittel (301, 302) geöffnet und geschlossen werden.

10. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel zum Öffnen und Schließen des Inverters ein Signal von der Polaritätsumschalteinrichtung (25) empfangen.

11. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (301, 302) für die Schalteinrichtung (2) durch den ersten und zweiten Komparator (16, 17) und durch die Schweißstromvergleichsschaltung (27) steuerbar ist.

12. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Änderungseinrichtung (22) zum Einstellen des Referenzstromverlaufs (I _Po ) entsprechend der Drahtelektrodenvorschubgeschwindigkeit (v) und zur entsprechenden Verminderung oder Erhöhung der Impulsbreite (τ) des Bezugsimpulsstromwellenverlaufs, wenn ein Durchschnittsausgangsspannungswert des Spannungsdetektors (15) erhöht oder vermindert ist.

13. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtbogenlänge und Drahtelektrodenvorschubgeschwindigkeit durch Einstellelemente (201, 202) einstellbar sind.

14. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzstromverlauf (I _Po ) für den Schweißstrom jeweils während des Lichtbogenbetriebs durch eine Folge von Ladungsmengen (Q _o ) vorgegeben ist, die einen impulsförmigen Verlauf aufzeigt.

15. Kurzschluß-Lichtbogenschweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung vorgesehen ist, die während des Lichtbogenbetriebs den Lichtbogenstrom in Abhängigkeit von dem Signal eines Durchschnittsspannungsumsetzers (19) und eines Schweißstromdetektors (11) durch Vergleich mit einstellbaren Bezugswerten für die Breite der einzelnen Impulse und dem Scheitelwert des Lichtbogenstroms regelt.