DE3619761A1

DE3619761A1 - Method and device for burning off rod electrodes by machine

Info

Publication number: DE3619761A1
Application number: DE19863619761
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl Ing Mooren
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-12
Filing date: 1986-06-12
Publication date: 1987-12-17

Abstract

A method and device for burning off rod electrodes by machine, in particular for simulating manual electric welding with which the burning off or melting of the electrodes can be carried out economically by machine and in particular welding seams of uniform quality can be achieved without having to rely on the skill of the welder, consists in a constant length of arc being set as a function of the arc voltage in that deviations in the voltage are compensated by automatically advancing the electrode in the direction of a workpiece or lifting of the electrode from a workpiece to be welded.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Abbrennen von Stabelektroden, insbesondere zur Simulation des Elektro- Handschweißens sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for mechanical burning of stick electrodes, in particular for simulating the electrical Hand welding and a device for performing the Procedure.

Das Lichtbogenhandschweißen ist ein manuelles Verfahren zum Verbinden gleichartiger Grundwerkstoffe mittels abschmelzender Stabelektroden. Hierbei brennt zwischen Elektrode und Werkstück ein Lichtbogen, wobei elektrische Arbeit in Wärme umgewandelt wird. Aufgrund der auftretenden hohen Temperaturen von 5300-6000 K wird der Grundwerkstoff auf - und die Elektrode abgeschmolzen. Die so entstehende Schmelze wird durch Stoffe der Elektrodenumhüllung vor Luftzutritt geschützt, entgast, gereinigt und auflegiert; nach der Erstarrung verhindert ein Schlackenüberzug ein zu schnelles Abkühlen der Naht, um einer Martensitbildung engegenzuwirken. Ein geübter Schweißer kann mit diesem Verfahren bei guter Wirtschaftlichkeit Verbindungen herstellen, die hohen mechanischen Anforderungen genügen.Manual arc welding is a manual process for Joining of similar basic materials by means of melting Stick electrodes. This burns between the electrode and the workpiece an arc whereby electrical work is converted into heat becomes. Due to the high temperatures of 5300-6000 K the base material - and the electrode melted down. The resulting melt is created by substances the electrode sheath is protected from air, degassed, cleaned and alloyed; after solidification prevented Slag coating a too rapid cooling of the seam to one To counteract martensite formation. An experienced welder can with this method with good economy connections manufacture that meet high mechanical requirements.

Die Grundbedingung für saubere Schweißnähte ist die Handfer tigkeit des Schweißers. Während des Schweißvorganges beobachtet er laufend die Bewegung der Schmelze und die Länge des Licht bogens. Hierbei führt seine Hand zwei Grundbewegungen aus, die einander überlagern:The basic requirement for clean weld seams is manual operation activity of the welder. Observed during the welding process he continuously the movement of the melt and the length of the light bow. Here, his hand performs two basic movements, the overlay each other:

- The feed movement of the electrode to shorten it compensate by the melted material and
- the feed movement in the welding direction.

Mit der Zustellbewegung regelt er die Lichtbogenlänge und kontrolliert so den Werkstoffübergang sowie die Wärmeein bringung in das Schweißbad. Mit der Vorschubbewegung regelt er die Schweißgeschwindigkeit, die genau auf die Viskosität der Schmelze abgestimmt sein sollte.With the infeed movement, it regulates the arc length and controls the material transfer and the heat bring into the weld pool. With the feed movement it regulates the welding speed, which are precisely matched to the viscosity of the melt should.

Die Vielzahl von Regelungsvorgängen, die während des Schweiß vorgangs ablaufen, können während der Bruchteile von Sekunden, in denen die Elektrodenführung nachkorrigiert werden muß, unmöglich rein verstandesgemäß überwacht werden. Der Schweißer beobachtet vielmehr den Schmelzfluß und korrigiert ihn ständig und rein gefühlsmäßig durch die Führung der Elektrode. Diese gefühlsmäßige Regelung basiert ausschließlich auf den Erfahrungen des Schweißers, die er durch Übung erlangt hat. Um gute Ergebnisse zu erzielen, muß der Schweißer konzentriert und entspannt zugleich sein, da Konzentrationsschwächen oder Muskelverkrampfungen sofort zu Unregelmäßigkeiten der Schweißnaht führen. Somit wird die Güte einer Schweißnaht von den Erfahrungen, aber auch von der körperlichen und seelischen Verfassung des Schweißers beeinflußt.The multitude of regulation processes that take place during the sweat process can take place in a fraction of a second, in which the electrode guide has to be corrected, impossible to be monitored in a purely rational manner. the welder rather, observes the melt flow and corrects it constantly and emotionally by guiding the electrode. This emotional regulation is based exclusively on the Experiences of the welder that he gained through practice. To get good results, the welder needs to be focused and be relaxed at the same time because of lack of concentration or Muscle cramps immediately lead to irregularities in the Lead weld seam. Thus the quality of a weld seam from the experiences, but also from the physical and affects the welder's mental state.

Ausgehend davon, daß sich Elektroden unabhängig vom Kerndraht durchmesser, auf jeden Fall mit einem Durchmesser bis 6 mm, in sämtlichen beim Lichtbogenschweißen bekannten Positionen, wie beispielsweise in der Wannenlage oder als Steig-, Fall- und Überkopfnaht, sowohl als Strichraupe wie auch als Pendel naht schweißen lassen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sich das Abbrennen bzw. -schmelzen von Stabelektroden maschinell kostengünstig durchführen läßt und sich insbesondere Schweiß nähte gleichbleibender Sauberkeit bzw. Güte erzielen lassen, ohne auf die Handfertigkeit des Schweißers angewiesen zu sein. Assuming that electrodes are independent of the core wire diameter, in any case with a diameter of up to 6 mm, in all positions known for arc welding, such as in the tub or as a climbing, falling and overhead seam, both as a line bead and as a pendulum Let weld seam, the invention is based on the object to create a method and an apparatus with which the burning or melting of stick electrodes mechanically can be carried out inexpensively and in particular sweat allow seams to achieve constant cleanliness or quality, without relying on the manual skill of the welder.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für ein Verfahren dadurch gelöst, daß eine konstante Lichtbogenlänge abhängig von der Lichtbogenspannung geregelt eingestellt wird, indem Abwei chungen der Spannung von einem vorgegebenen Wert durch selbst tätiges Zustellen der Elektrode in Richtung auf ein Werkstück oder Abheben der Elektrode von einem zu schweißenden Werkstück ausgeglichen werden. Damit wird eine lineare, d.h. hin und hergehende Zu- bzw. Anstellung der Elektrode mit einer Regelung erreicht, die insbesondere die Zustellgeschwindigkeit kontinuierlich der Lichtbogenspannung anpaßt, wobei die Licht bogenspannung in einem großen Bereich frei wählbar ist, z.B. im Bereich von 18 bis 30 V; bei Unterschreiten einer Grenz spannung ist eine Bewegungsumkehr möglich und selbst geringere Abweichungen von der gewählten Lichtbogenspannung lassen sich schnell korrigieren. Die Lichtbogenspannung läßt sich gegen eine einstellbare Führungsspannung schalten und daraus eine positive oder negative Vergleichsspannung ermitteln, die beispielsweise über eine elektronische Schaltung als Stellgröße zur Drehzahlkorrektur bzw. Umpolung eines Elektroden-Anstell motors dienen kann.According to the invention, this object is achieved for a method solved that a constant arc length depending on the Arc voltage is regulated regulated by Abweis tensions of a predetermined value by themselves active positioning of the electrode in the direction of a workpiece or lifting the electrode off a workpiece to be welded be balanced. This is a linear, i.e. there and Herein, the electrode is positioned or positioned with a Regulation reached, in particular the delivery speed continuously adjusts the arc voltage, the light arc voltage is freely selectable in a wide range, e.g. in the range of 18 to 30 V; when falling below a limit tension, a reversal of movement is possible and even less Deviations from the selected arc voltage can be correct quickly. The arc voltage can be counteracted switch an adjustable guide voltage and turn it into one determine positive or negative reference voltage that for example via an electronic circuit as a manipulated variable for speed correction or polarity reversal of an electrode adjustment motors can serve.

Vorzugsweise wird eine elektromechanische Regelung vorge schlagen; dazu wird ein erster Motor parallel zur Lichtbogen spannung geschaltet und eine spannungsproportionale Drehzahl erzeugt, die permanent mit einer dem Soll-Wert der Lichtbogen spannung entsprechenden konstanten Drehzahl eines mit dem ersten Motor getrieblich verbundenen zweiten Motors verglichen wird, sowie die Drehzahldifferenz als Stelldrehzahl für die Elektrodenverstellung verwendet. Die elektrische Größe der Spannung wird somit in die mechanische Größe der Drehzahl umgewandelt; steigt die Lichtbogenlänge, so steigt auch die Lichtbogenspannung und damit die Drehzahl des dazu parallel geschalteten ersten Motors. Bedingt durch die Drehzahlkonstanz des zweiten Motors wird die Elektrode nun schneller in Richtung auf das Werkstück angestellt, bis sich die Licht bogenlänge entsprechend dem vorgegebenen Wert der Spannung verringert hat, und umgekehrt.Electromechanical control is preferably provided beat; to do this, a first motor runs parallel to the arc switched voltage and a voltage proportional speed generated that permanently with a the target value of the arc voltage corresponding constant speed one with the first motor compared geared second motor is, as well as the speed difference as control speed for the Electrode adjustment used. The electrical size of the Voltage is thus in the mechanical size of the speed converted; if the arc length increases, so does the arc length Arc voltage and thus the speed of the parallel to it switched first motor. Due to the constant speed of the second motor, the electrode is now faster in Directed towards the workpiece until the light turns off arc length corresponding to the specified value of the tension has decreased, and vice versa.

Eine bevorzugte Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens weist einen ersten, parallel zur Lichtbogenspannung geschalteten, vorteilhaft als Gleichstrommotor ausgebildeten Motor und einen zweiten, mit konstanter Drehzahl umlaufenden, vorteilhaft als Wechselstrommotor ausgebildeten Motor auf, wobei die Motoren mit ihren Ausgangswellen an ein Differentialgetriebe ange schlossen sind, das über eine Anstellspindel mit einer Elektroden anstellung gekoppelt ist. Die Elektrodenanstellung besteht vorzugsweise aus einer mit der Antriebsspindel gekoppelten Spindel für eine Wandermutter mit einem daran befestigten Elektrodenhalter. Die spannungsabhängige Drehzahl wird über das Differentialgetriebe ständig mit einer konstanten Drehzahl verglichen, die von dem Wechselstrommotor erzeugt wird. Die Differenz der Drehzahlen des Gleich- und des Wechselstrommotors bildet die auf die Antriebsspindel für den Elektrodenhalter zu übertragende Stelldrehzahl. Die Wandermutter wandelt die Drehbewegung der Spindel in eine lineare Vorschubbewegung des Elektrodenhalters mit der Elektrode um. Die Bewegungsumkehr ist hierbei somit ohne Drehrichtungsumkehr der Motoren möglich.A preferred device for performing the method has a first, connected in parallel to the arc voltage, advantageously designed as a DC motor and a second, rotating at constant speed, advantageous as AC motor trained motor, the motors with their output shafts attached to a differential gear are closed, via a lead screw with electrodes employment is coupled. The electrode adjustment exists preferably from one coupled to the drive spindle Spindle for a traveling nut with one attached to it Electrode holder. The voltage-dependent speed is over the differential gear constantly at a constant speed compared, which is generated by the AC motor. The Difference in the speeds of the DC and AC motors forms the on the drive spindle for the electrode holder transmitting actuating speed. The traveling mother changes the Rotary movement of the spindle in a linear feed movement of the Electrode holder with the electrode. The movement reversal is thus possible without reversing the direction of rotation of the motors.

Neben der Anwendung als Regler läßt sich die Funktion des Differentialgetriebes erweitern, wenn das Getriebe vorteilhaft als Umlaufrädergetriebe ausgebildet ist, das ein äußeres, um eine zentrische Achse rotierendes innenverzahntes Stirnrad, drei von dem Stirnrad eingeschlossene, mit der Innenverzahnung kämmende und um die zentrische Achse rotierende, gleichausge führte Planetenräder sowie ein um die zentrische Achse dreh bares, mit den Planetenrädern kämmendes Sonnenrad aufweist,; eine Welle des Stirnrades ist dabei vorzugsweise mit dem Wechsel strommotor, eine Welle des Sonnenrades mit dem Gleichstrommotor und eine gemeinsame Welle der drei Planetenräder mit der Spindel der Wandermutter verbunden. Ein als Umlaufrädergetriebe ausgebildetes Differentialgetriebe kann nämlich auch die Funktion eines Übersetzungsgetriebes erfüllen. Da der Gleich strommotor trotz geringer Baugröße selbst bei niedrigen Lichtbogenspannungen eine ausreichende Leistung abgeben sollte, muß mit einer hohen Drehzahl des Motors gerechnet werden, die im Differentialgetriebe entsprechend der Übersetzung verringert wird.In addition to being used as a controller, the function of the Extend differential gear when the gearbox is beneficial is designed as an epicyclic gear, which has an outer, internally toothed spur gear rotating around a central axis, three enclosed by the spur gear, with the internal toothing intermeshing and rotating around the central axis guided planet gears as well as one around the central axis has a clear sun gear meshing with the planet gears; a shaft of the spur gear is preferably with the change electric motor, a shaft of the sun gear with the dc motor and a common shaft of the three planet gears with the Spindle of the traveling nut connected. One as epicyclic gear trained differential gear can namely Perform the function of a transmission gear. Since the same current motor despite the small size even at low Arc voltages should provide sufficient power, a high engine speed must be expected, that in the differential gear according to the translation is reduced.

An den Wechselstrommotor läßt sich vorteilhaft ein Verstell getriebe anschließen. Die Vorschubgeschwindigkeiten der Elektroden lassen sich damit an unterschiedliche Abbrennbedin gungen anpassen, wobei von dem zum Antrieb des Gleichstrom motors zur Verfügung stehenden Spannungsbereich auszugehen ist; beispielsweise muß die Führungsdrehzahl so eingestellt werden, daß eine Elektrode mit einem Kernstabdurchmesser von 2 mm bei einer Spannung von 23 V mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 405 mm/min und eine 6 mm-Elektrode bei einer Spannung von 29,5 V mit 167 mm/min zugestellt werden muß. Da zu berücksichtigen ist, daß beim Gleichstrommotor ein proportionales Verhältnis von Spannung zu Drehzahl vorliegt, muß das Übersetzungsverhältnis für das vorstehende Beispiel ca. 3:1 betragen. Die Drehzahl des Wechselstrommotors ist nicht spannungs-, sondern frequenz abhängig; der Motor läuft sychron zur Netzfrequenz und folglich mit hoher Drehzahlkonstanz. Diese konstante Drehzahl ist für die Regelung äußerst wichtig, um dem Differentialgetriebe eine konstante Führungsdrehzahl vorzugeben; die Führungsdrehzahl kann jedoch über das Verstellgetriebe an geänderte Bedingungen angepaßt werden.An adjustment can advantageously be made to the AC motor connect the gearbox. The feed speeds of the Electrodes can be used in different burning conditions adapt, where from to drive the direct current available voltage range can be assumed; for example, the lead speed must be set so that an electrode with a core rod diameter of 2 mm a voltage of 23 V with a feed rate of 405 mm / min and a 6 mm electrode at a voltage of 29.5 V. must be delivered at 167 mm / min. To take into account there is that the DC motor has a proportional ratio from voltage to speed, the gear ratio must for the above example be approximately 3: 1. The speed of the AC motor is not voltage, but frequency dependent; the motor runs synchronously with the mains frequency and consequently with constant speed. This constant speed is for the control extremely important to the differential gear one to specify constant guide speed; the lead speed can, however, change conditions via the adjustment gear be adjusted.

Dem Wechselstrommotor kann vorteilhaft ein selbsthemmendes Schneckengetriebe vorgeschaltet werden; es läßt sich dann ausschließen, daß der Gleichstrommotor über das Differential getriebe den Wechselstrommotor beschleunigt.The AC motor can advantageously be a self-locking Worm gears are upstream; then it can be exclude that the dc motor is over the differential gearbox accelerates the AC motor.

Die hohen Ausgangsdrehzahlen des Gleichstrommotors lassen sich vorteilhaft mit einem Vorgelegegetriebe herabsetzen.The high output speeds of the DC motor can be advantageously reduce with a countershaft transmission.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. The invention is described below with reference to a drawing illustrated embodiment described in more detail.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 einen Funktionsplan der Regelung, schematisch dargestellt; Fig. 1 shows a functional diagram of the control, shown schematically;

Fig. 2 ein drehzahlausgleichendes Umlaufrädergetriebe, schematisch dargestellt; und Fig. 2 shows a speed-compensating epicyclic gear, shown schematically; and

Fig. 3 das Umlaufrädergetriebe gemäß Fig. 2 im Schnitt dargestellt. Fig. 3 shows the epicyclic gear according to FIG. 2 in section.

Ein im einzelnen nicht dargestellter, beispielsweise in einem Rahmengestell auf Führungen gleitbeweglich gelagerter Hand schweiß-Simulator weist zur linearen Verstellung einer in einem Elektrodenhalter 1 befestigten Stabelektrode 2 eine die Elektrode 2 über die Länge des Lichtbogens 3 spannungsabhängig geregelt selbsttätig entweder in Richtung auf oder von ein Werkstück 4 verstellende Antriebsverbindung auf. Die Antriebs verbindung setzt sich aus den folgenden Bauteilen zusammen: einem Gleichstrommotor 5, der mit seiner Ausgangswelle 6 an ein Vorgelege 7 sowie ein nachgeschaltetes Umlaufrädergetriebe 8 angeschlossen ist; das Umlaufrädergetriebe 8 weist ein in einem Getriebegehäuse, das gleichzeitig als Welle 9 fungiert, ein um eine zentrische Achse 11 rotierendes äußeres Stirnrad 12 mit einer Innenverzahnung sowie drei von dem Stirnrad 12 einge schlossene, mit der Innenverzahnung kämmende, ebenfalls um die zentrische Achse 11 rotierende Planetenräder 13 und ein mit den drei Planetenrädern 13 kämmendes Sonnenrad 14 auf (vgl. Fig.2 und 3). Die Ausgangswelle 6 des Gleichstrommotors 5 ist mit der Welle des Sonnenrades 14 verbunden, während die Welle 9 des Stirnrades 12 an eine Ausgangswelle 15 eines Wechselstrom motors 16 angeschlossen ist; an die Ausgangswelle 15 sind zwischen dem Wechselstrommotor 16 und dem Umlaufrädergetriebe 8 ein Schneckengetriebe 17 und ein Verstellgetriebe 18 ange schlossen. Eine gemeinsame, in Fig. 2 sybolhaft als Dreieck dargestellte Planetenwelle 19 der drei Planetenräder 13 ist mit einer Trapezgewindespindel 20 gekoppelt; auf der in Lagern festgelegten Spindel 20 bewegt sich beim Rotieren der Spindel 20 eine den Elektrodenhalter 1 tragende Wandermutter 21 drehrichtungsabhängig entweder auf oder ab, das bedeutet, daß sich die Elektrode 2 senkt oder vom Werkstück 4 entfernt. Weder die drei Wellen der Getrieberäder noch die fünf Zahnräder 12, 13, 14 sind axial verschiebbar; die einzige formschlüssige Verbindung zwischen den drei Wellen besteht in den ineinander greifenden Zahnungen der alle gleichzeitig im Eingriff befind lichen Zahnräder 12, 13, 14 des Getriebes 8.A hand-held welding simulator, not shown in detail, for example in a frame on slidably mounted guides, has, for linear adjustment of a rod electrode 2 fastened in an electrode holder 1 , an electrode 2 that is regulated in a voltage-dependent manner either in the direction of or from one over the length of the arc 3 Workpiece 4 adjusting drive connection. The drive connection is composed of the following components: a DC motor 5 , which is connected with its output shaft 6 to a countershaft 7 and a downstream epicyclic gear 8 ; the epicyclic gear 8 has a in a gear housing, which also functions as a shaft 9 , a rotating about a central axis 11 outer spur gear 12 with an internal toothing and three closed by the spur gear 12 , meshing with the internal toothing, also rotating about the central axis 11 Planet gears 13 and a sun gear 14 meshing with the three planet gears 13 (see FIGS. 2 and 3). The output shaft 6 of the DC motor 5 is connected to the shaft of the sun gear 14 , while the shaft 9 of the spur gear 12 is connected to an output shaft 15 of an AC motor 16 ; to the output shaft 15 between the AC motor 16 and the epicyclic gear 8, a worm gear 17 and an adjusting gear 18 are connected. A common planet shaft 19, shown as a triangle in FIG. 2, of the three planet gears 13 is coupled to a trapezoidal screw 20 ; on the spindle 20 fixed in bearings, when the spindle 20 rotates, a traveling nut 21 carrying the electrode holder 1 either moves up or down depending on the direction of rotation, which means that the electrode 2 lowers or moves away from the workpiece 4 . Neither the three shafts of the gear wheels nor the five gear wheels 12 , 13 , 14 are axially displaceable; the only positive connection between the three shafts consists in the interlocking teeth of all the gears 12 , 13 , 14 of the transmission 8 which are in engagement at the same time.

Wird das Sonnenrad bzw. -ritzel 14 wie in Fig. 2 bzw. 3 dar gestellt angetrieben, so treibt es seinerseits die Planetenräder 13 an und diese treiben das äußere Stirnrad 12 an. Diese Antriebskoppelung führt aufgrund der Verhältnisse der Zähne zahlen dazu, daß das Stirnrad 12 mit einer entsprechend dem Verhältnis der Zähne gegenüber der Eingangsdrehzahl des Sonnen rades 14 reduzierten Drehzahl und in dazu entgegengesetzter Richtung um die zentrische Achse 11 rotiert, wobei die Planeten welle 19 ihre Lage beibehalten muß. Wird das Stirnrad 12 durch ein gegenläufiges Moment zum Stillstand gebracht, während die Eingangsdrehzahl über das Sonnenrad 14 konstant bleibt, so rotiert die Planetenwelle 19 um die Achse 11. Die Drehzahl der Planetenräder 13 ist durch die Rotation des Sonnesrades 14 erzwungen und beträgt ein Bruchteil der Eingangs drehzahl. Durch das Abbremsen des Stirnrades 12 reicht das Drehmoment der Planetenräder 13 nicht mehr aus, um es mit der Drehzahl anzutreiben, die ihm von der Eingangsdrehzahl vorge geben wurde. Da das Sonnenrad 14 nicht bremst, sondern seine Umfangsgeschwindigkeit aufrecht erhält, rollen sich die Planeten räder 13 um ihre eigene Achse rotierend auf der vom äußeren Stirnrad 12 gegebenen Kreisbahn ab, wobei sie die Planetenwelle 19 antreiben. Dies geschieht mit einer dem Übersetzungsverhältnis entsprechenden Antriebsdrehzahl.If the sun gear or pinion 14 is driven as shown in FIGS . 2 and 3, it in turn drives the planet gears 13 and these drive the outer spur gear 12 . This drive coupling leads due to the ratios of the teeth pay that the spur gear 12 with a corresponding to the ratio of the teeth relative to the input speed of the sun wheel 14 reduced speed and in the opposite direction rotates about the central axis 11 , the planet shaft 19 their position must maintain. If the spur gear 12 is brought to a standstill by an opposing torque, while the input speed via the sun gear 14 remains constant, the planetary shaft 19 rotates about the axis 11 . The speed of the planet gears 13 is forced by the rotation of the sun gear 14 and is a fraction of the input speed. By braking the spur gear 12, the torque of the planet gears 13 is no longer sufficient to drive it at the speed that was given to it by the input speed. Since the sun gear 14 does not brake, but maintains its peripheral speed, the planet wheels 13 roll around their own axis rotating on the circular path given by the outer spur gear 12 , driving the planet shaft 19 . This is done with a drive speed corresponding to the gear ratio.

Das Differential- bzw. Umlaufrädergetriebe 8 vergleicht somit ständig die Drehmomentenverhältnisse seiner drei Wellen, wobei immer diejenige Welle angetrieben wird, die das geringste Bremsmoment besitzt.The differential or epicyclic gear 8 thus constantly compares the torque ratios of its three shafts, the shaft that always has the lowest braking torque being driven.

Zur Regelung des Handschweißsimulators werden die Welle 10 des Sonnenrades 14 und die Welle 9 des Stirnrades 12 des Ge triebes 8 folgendermaßen angetrieben:
Die Sonnenradwelle wird von dem Gleichstrommotor 5 angetrieben, der parallel zur Lichtbogenspannung geschaltet ist, während die Stirnradwelle 9 in umgekehrtem Drehsinn über das Verstell getriebe 18 vom Wechselstrommotor 16 angetrieben wird. Da die Drehzahl des Wechselstrommotors 16 nicht spannungs-, sondern frequenzabhängig ist, läuft der Motor 16 sychron zur Netz frequenz und infolgedessen mit hoher Drehzahlkonstanz. Diese konstante Drehzahl ist notwendig, um dem Getriebe 8 eine konstante, jedoch über das Verstellgetriebe 18 einstellbare Führungsdrehzahl vorzugeben. Um mit Sicherheit ausschließen zu können, daß der Gleichstrommotor 5 über das Getriebe 8 den Wechselstrom motor 16 beschleunigt, ist dem Wechselstrommotor 16 ein selbsthemmendes Schneckengetriebe 17 vorgeschaltet.To control the manual welding simulator, the shaft 10 of the sun gear 14 and the shaft 9 of the spur gear 12 of the gear 8 are driven as follows:
The sun gear shaft is driven by the DC motor 5 , which is connected in parallel to the arc voltage, while the spur gear shaft 9 is driven in the opposite direction via the adjusting gear 18 from the AC motor 16 . Since the speed of the AC motor 16 is not voltage-dependent but frequency-dependent, the motor 16 runs synchronously with the mains frequency and consequently with a high speed constant. This constant speed is necessary to the transmission 8 to specify a constant, but adjustable via the adjusting guide 18 speed. In order to exclude with certainty that the DC motor 5 motor the alternating current through the transmission 8 accelerates 16, the AC motor 16 is preceded by a self-locking worm gear 17th

Das Differential- bzw. Umlaufrädergetriebe 8 führt aufgrund seiner internen Übersetzungsverhältnisse ständig eine Berechnung durch, bei der von der zur Lichtbogenspannung proportionalen Regeldrehzahl des Gleichstrommotors 5 aufgrund des Übersetzungs verhältnisses vom Sonnenrad 14 zum Stirnrad 12 ständig das dem Übersetzungsverhältnis entsprechende Mehrfache der am Verstellgetriebe 18 eingestellten Führungsdrehzahl des Wechsel strommotors 16 subtrahiert wird. Das Ergebnis dieses Vergleiches drückt sich in Abhängigkeit seines Vorzeichens durch eine rechts- oder linksläufige Rotation der Planetenwelle 19 und der damit gekoppelten Trapezgewindespindel 20 aus; die Drehzahl der Welle 19 bzw. Spindel 20 reduziert sich gegenüber der Vergleichs drehzahl.The differential or epicyclic gear 8 constantly performs a calculation based on its internal gear ratios, in which the control speed of the DC motor 5 proportional to the arc voltage, due to the gear ratio of the sun gear 14 to the spur gear 12, constantly multiplies the ratio of the guide gear set on the adjusting gear 18 the AC motor 16 is subtracted. The result of this comparison is expressed depending on its sign by a clockwise or anti-clockwise rotation of the planetary shaft 19 and the trapezoidal screw 20 coupled to it; the speed of the shaft 19 or spindle 20 is reduced compared to the comparison speed.

Claims

1. A method for the mechanical burning of stick electrodes, in particular for the simulation of manual electric welding, characterized in that a constant arc length is adjusted depending on the arc voltage, by deviations in the voltage from a predetermined value by automatically setting the electrode in the direction of a workpiece or lifting the electrode off a workpiece to be welded.

2. The method according to claim 1, characterized in that a first motor connected in parallel to the arc voltage and a voltage proportional speed is generated, and that the voltage proportional speed permanently with a Target value of the arc voltage corresponding constant Speed of a gearbox connected to the first motor second motor is compared and the speed difference used as actuating speed for the electrode adjustment becomes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that welds with infinitely adjustable weld speed can be performed.

4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that burned electrodes by automatically supplied new electrodes are replaced.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the angle of attack of the electrodes is adjustable from 0 to 360 °.

6. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that a first, parallel to the arc voltage connected motor ( 5 ) and a second, rotating at constant speed motor ( 16 ) with their output shafts ( 6 and 15 ) to a differential gear ( 8 ) are connected and the differential gear ( 8 ) is coupled to an electrode adjustment via a spindle ( 20 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that on the spindle ( 20 ) a traveling nut ( 21 ) with an attached electrode holder ( 1 ) is arranged.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the first motor ( 5 ) is designed as a DC motor and the second motor ( 16 ) as an AC motor.

9. The device according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that the differential gear ( 8 ) is designed as an epicyclic gear which has an outer, spur gear ( 12 ) rotating about a central axis ( 11 ), three of the spur gear ( 12 ) has enclosed, meshing with the internal toothing and rotating about the central axis ( 11 ) rotating identically designed planet gears ( 13 ) and a rotatable about the central axis ( 11 ), meshing with the three planet gears ( 13 ) sun gear ( 14 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that a shaft ( 9 ) of the spur gear ( 12 ) with the AC motor ( 16 ), a shaft ( 10 ) of the sun gear ( 14 ) with the DC motor ( 5 ) and a common shaft ( 19 ) of the three planet gears ( 13 ) with the spindle ( 20 ) of the traveling nut ( 21 ) is connected.

11. The device according to one or more of claims 6 to 10, characterized by an adjustment gear ( 18 ) connected to the AC motor ( 16 ).

12. The device according to one or more of claims 6 to 11, characterized by a pre-switched, the AC motor, self-locking worm gear ( 17 ).

13. The device according to one or more of claims 6 to 12, characterized by a countershaft transmission ( 7 ) of the DC motor ( 5 ).