DE337953C - Elektrischer Lichtbogenschweissapparat - Google Patents

Description

Es sind elektrische Schweißapparate bekannt, bei denen die infolge der Unbeständigkeit der den Apparat führenden Hand auftretenden Lichtbogenschwankungen automatisch ausgeglichen werden. Diese automatische Regulierung ist bei den bekannten Vorrichtungen aber nicht genügend verläßlich, um es auch Nichtfachleuten >zu ermöglichen, die betreffenden Apparate zu gebrauchen.

Demgegenüber zeichnet sich der Schweißapparat gemäß der Erfindung durch eine außerordentlich einfache Arbeitsweise aus. Zu dem Zwecke wirkt ein im Nebenverschluß zum Lichtbogen liegendes und mit dem zu bearbeitenden Werkstück leitend verbundenes Solenoid derartig auf einen die Elektrode haltenden, unter Federwirkung stehenden Hebel, daß bei der Erregung des Solenoides die Elektrode unter Spannung der Feder das Werkstück berührt und infolge einer sodann eintretenden verminderten Erregung des Solenoides durch den Kraftschluß der Feder von dem Werkstück zwecks Zündung des Lichtbogens abgehoben wird.

Es ist ferner eine Signalvorrichtung vorgesehen, die aus einem Summer besteht, welcher bei zu großer Annäherung der Elektrode an das Werkstück selbsttätig eingeschaltet wird.

Der neue Schweißapparat ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. ι eine Seitenansicht desselben,

Fig'. 2 eine untere Ansicht des Elektrodenhalters,

Fig. 3 eine im Schnitt gehaltene Teilansicht des Apparates,

Fig. 4 und 5 Einzelheiten,

Fig. (S, eine teilweise hintere Ansicht des Apparates, Fig. 7 die Schaltungsskizze,

Fig. 8 eine teils im Schnitt gehaltene Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Apparates,

Fig. 9 eine Aufsicht nach der Linie A-A der Fig. 8.

Ein hohlzylindrischer Metallgriff 1 mit rauher Oberfläche enthält im Inneren ein Solenoid 2, in dessen Höhlung 10 ein Kern 9 arbeitet. Dieser Kern ist einerseits an einen. ebenfalls in der Höhlung 10 beweglichen Graphitkolben und anderseits an einen Hebel 12 angelenkt. Letzterer lagert drehbar bei 13 an einem am Solenoidfluß befestigten Arm 14, welcher durch Klemme 15 mit dem einen Pol einer Schweißstromquelle verbunden ist.

An dem freien Ende des Hebels 12 ist der Elektrodenhalter 16 (Fig. 2) vorgesehen, welcher aus zwei am Hebelende auf einem mit einer Zunge 17 versehenen Block sitzenden, 6p

durch eine Feder 21 auseinander gehaltenen und vermittels einer Flügelschraube 23, 24 einstellbaren Klemmfedern 20, 22 besteht. Der Halter 16 ist mit dem Hebel 12 elektrisch durch eine Leitung I3^a verbunden.

Der Arm 14 ist zur Aufnahme einer Feder 29 (Fig. 1) ausgespart. Ein Ende der Feder ist am Stift 30 und das andere Ende an einer die Bohrung 32 des Armes 14 und die Bohrung 33 des Hebels 12 passierenden Stellschraube zwecks Spannung der Feder 29 mittels der Mutter 34 befestigt. Die Feder arbeitet der Wirkung des Solenoides 2 entgegen. Die ■ Feder zieht die Schweißelektrode vom iS Werkstück ab, das Solenoid führt die Elektrode dem Werkstück zu.

Der Schweißstrom fließt von der Klemme 36 (Fig. 7) der Stromquelle durch die Leitung 37, Arm 14, Leitung 13⁰, Klemme 16 zur Elektrode 2j. Vom Werkstück 38 kehrt der Strom durch Leitung 39 zur Klemme 40 der Stromquelle zurück. Das Solenoid ist auf einer Seite mit der Leitung 37 und auf der anderen Seite mit einem Schalter 41 verbunden. Durch Schließen des letzteren fließt ein Strom durch Leiter 42 zur Klemmschraube 43, die mit dem Werkstück 38 verbunden wird, zur Herstellung eines Nebenschlußstromkreises durch das .Solenoid. Dieser Nebenschluß liegt in der bei Nebenschlußbogenlampen bekannten Weise parallel zum Lichtbogen. Der Schalter 41 (Fig. 1 und 7) besteht aus einer Schaltklemme 44, welche durch Leitung 42 (Fig. 4) mit Klemme 43 (Fig. 7) verbunden ist. Von der anderen Schaltfeder 46 des Schalters verzweigt sich der Strom einerseits zum Solenoid 2 und anderseits durch Leitung 48 zum Summeranker 49, durch die Spule 50 des Summers, Leitung 51 zur Schraubenfeder 52, deren oberes Kontaktstück S3 unter Umständen in Berührung mit dem Kern 9 und somit auch mit Arm 14 kommt, zwecks Ableitung eines im Neben-. Schluß im Solenoid von Leitung 37 durch den Summer zur Schaltfeder 46 fließenden Stromes.

Befindet sich die Schweißelektrode dem Werkstück zu nahe, so wird infolge der geringeren Lichtbogenspannung das parallel zum Lichtbogen liegende Solenoid schwächer . erregt, der Anker 9 kommt mit dem Kontaktstück 53 in Berührung, und es ertönt der Summer. Der Federkontakt 53 wird vom Kern 9, dann vom Arbeiter durch Anheben des gesamten Apparates getrennt.

Der Kontakt 53 und die Feder 52 sind an

einer Unterlage aus isolierendem Material 54 (Fig. 5) befestigt und werden von den Stützen 55 gehalten, während die Zuleitung 51 zwisehen der Solenoidspule und dem Handgriff «.".. nach dem Summer 50 (Fig, 1) verläuft, der auf einer Isolierplatte des Solenoides (Fig. i, 4) angebracht ist. Leitung 51 ist durch Klemme 57 an der Feder 52 angeschlossen. Die Leitung von Klemme 58 des Summers führt zur Schaltfeder 46. Von dieser zweigt sich eine Leitung 59 zu einem Ende des Solenoides ab (Fig. 4, 5). Das andere Ende des Solenoides läuft durch eine Bohrung des Armes 14 und ist daran befestigt (61, 7» Fig. 6). Ein am Solenoid angebrachter Zylinder 62 (Fig. 3) ist mit Aussparungen 63, 64 für den Hebel 12 und den Arm 14 ausgebildet und am Arm durch Schrauben 65 befestigt.

Die Arbeitsweise des Apparates ist folgende:

Durch Einschalten des Schalters 41 (Sehließen der Schaltfeder 46 und Schaltfeder 44) wird ein Stromweg hergestellt von Klemme 36 durch das Solenoid 2, Leitung 59, Schaltfedern 46, 44, Leitung 42, Klemme 43, Werkstück 38. Das Solenoid zieht den Kern 9 an und schwingt den Hebel 12 aus, so daß die ■ Elektrode mit dem Werkstück in Berührung kommt.

Ein Teil des Gesamtstromes fließt nun unmittelbar durch den Elektrodenstromkreis. Die Anziehungskraft des Solenoides wird geringer, und die Feder 29 zieht die Elektrode 27 vom Werkstück, und der Lichtbogen kann sich bilden. Die Bewegungsgrenze des Kernes 9, die Stärke des Solenoides und die Spannung der Feder 29 werden so zueinander' geregelt, daß ein Lichtbogen gewünschter-Länge entsteht. Dieser Vorgang geht schnell und selbsttätig vor sich, so daß keinerlei besondere Übung zum Bedienen des Apparates erforderlich ist.

Die Fig. 8, 9 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform, nach der die Schweißelektrode in gerader Linie geführt wird. Der die Klemmblätter des Elektrödenhalters führende Block 66^a ist in dem in einer Führung des Armes 14 gleitbaren Rohr'67 befestigt. Zwisehen Ansätzen des Blockes 66^a dreht sich das Ende 71 eines am Arm 14 angelenkten Hebels Ι2^α. Die Leitungi3^e verbindet den Block66° mit dem Arm 14 zwecks Stromzufuhr zur Elektrode,

Der Griff i^a ist an dem Flansch ΐο^δ der Spule befestigt. Letztere besteht aus einem rohrartigen Teil und der unteren zweckmäßig aus Messing hergestellten Flansch io⁶. Der obere Flansch 3^a ist aus Eisen, Die Flanschen sind mit Aussparungen für eine freie Luftzirkulation innerhalb des Griffes versehen. Auf dem Flansch 3⁰ sitzen die Blöcke 47°, 47^δ, auf denen der Summer. 50* angebracht ist. Das Spiel des Kernes ist ungefähr das gleiche wie in Fig. 1, etwa 1 Zoll, während das Spiel des Hebelendes 71 etwa ¹Z₂ZoIl: be-

trägt. Dieses Verhältnis ist das geeignetste zur Regulierung des Lichtbogens.

In Fig. 8 steht der Kern 9 in Kontakt mit der Klemme 53°, und der Hebel befindet sich in der äußersten Stellung. Ist der Solenoidstromkreis geschlossen, so wird der Kern so lange nach aufwärts bewegt, bis das Solenoid die Spannung der Feder 29 ausgleicht.

to Die Elektrode bewegt sich in gerader Linie und nicht, wie zuvor beschrieben, in Kreisform.

Wird die Elektrode zu weit vom Werkstück entfernt, so vergrößert sich die Länge des Lichtbogens und der Widerstand verringert den Strom. Dadurch wird mehr Strom durch das Solenoid abgelenkt, der Kern stärker angezogen und die Elektrode dem Werkstück näher, gebracht.

ao Verkürzt sich der Lichtbogen, so fließt mehr Strom durch den Lichtbogen, was eine Abnahme der Anziehung des Solenoides zur Folge hat, so daß die Feder 29 die Elektrode vom Werkstück abzieht.

s5 Diese Schwankungen erfolgen innerhalb so enger Grenzen, daß der Lichtbogen für den praktischen Gebrauch konstant bleibt und

einen beständigen Metallzufluß von der Elektrode zum Werkstück sendet, wodurch eine vorzügliche nicht poröse Schweißnaht ent- 30 steht.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrischer Lichtbogenschweißapparat, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Nebenverschluß zum Lichtbogen liegendes und mit dem zu bearbeitenden · Werkstück leitend verbundenes Solenoid derartig auf einen die Elektrode haltenden, unter Federwirkung stehenden Hebei wirkt, daß bei der Erregung des Solenoides die Elektrode unter Spannung der Feder das Werkstück berührt und in-

. folge einer sodann eintretenden verminderten Erregung des Solenoides durch den Kraftschluß der Feder von dem Werkstück zwecks Zündung des Lichtbogens abgehoben wird.

2. Elektrischer Lichtbogenschweißapparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Summers, der bei zu großer Annäherung der Elektrode an das Werkstück selbsttätig eingeschaltet wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.