DE3932210A1 - Igniting welding arc using non-consumable electrode - in which voltage on electrodes is monitored to recognise the pressure of short circuits and arc current is correspondingly reduced - Google Patents

Igniting welding arc using non-consumable electrode - in which voltage on electrodes is monitored to recognise the pressure of short circuits and arc current is correspondingly reduced

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DE3932210A1 DE19893932210 DE3932210A DE3932210A1 DE 3932210 A1 DE3932210 A1 DE 3932210A1 DE 19893932210 DE19893932210 DE 19893932210 DE 3932210 A DE3932210 A DE 3932210A DE 3932210 A1 DE3932210 A1 DE 3932210A1
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Abstract

Arc welding appts. using a non-consumable electrode includes an ignition device which initiates the arc without the electrode and workpiece touching. A power supply is then switch on to supply sufficient voltage to maintain the welding arc still without any electrode contact. If contact is occurring and measured by a voltage on the electrode which originates from a generator, then immediately the generator delivers a sufficiently small current inorder to prevent electrode melting. USE/ADVANTAGE - Esp. for WIG - welding. Safe method of avoiding short circuiting during arcing.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zünden eines Schweißlichtbogens durch berührungslose Hochspannungszündung beim Schutzgasschweißen mit nicht abschmelzender Schweißelektrode, vorzugsweise beim WIG- und beim Plasma- Schweißen.The invention relates to a method for igniting a Welding arc through non-contact high-voltage ignition In inert gas welding with non-melting Welding electrode, preferably for TIG and plasma Welding.

In das Zündverfahren integriert ist eine Funktion, die die Einschaltung der für das Schweißen relevanten Stromkreise der Schweißstromquelle nur zuläßt, wenn kein Berührungsfall vorhanden ist, wie im ersten Patentanspruch beschrieben.One is integrated in the ignition process Function that the switching on for welding relevant circuits of the welding power source only allows if there is no contact, as in first claim described.

Die Funktion wird dahingehend erweitert, daß außerhalb des Berührungsfalles und bei gestartetem Zündvorgang die Einschaltung der für das Schweißen relevanten Stromkreise der Schweißstromquelle wiederum nur zugelassen wird, wenn sich die Schweißelektrode in einem bestimmten Abstandsbereich zur Gegenelektrode befindet, wobei hier der nur dann vorhandene Hochspannungszündfunke zur Auswertung herangezogen wird. Abgesehen vom Zündvorgang ist die erfindungsgemäße Einrichtung in der Schweißstromquelle während des ganzen Schweißvorganges aktiv und verursacht im Berührungsfall eine sofortige Abschaltung der für den Schweißvorgang relevanten Stromkreise. The function is expanded so that outside of contact and with the ignition process started the activation of the circuits relevant for welding the welding current source is in turn only permitted if the welding electrode in a certain distance range Counter electrode is located, here only the existing one High voltage ignition spark is used for evaluation. Apart from the ignition process, the device according to the invention is in the welding power source during the whole welding process active and causes an immediate shutdown in the event of contact the circuits relevant for the welding process.  

Generell können beim Schutzgasschweißen mit nicht abschmelzender Elektrode die Zündverfahren in zwei Hauptgruppen unterteilt werden:In general, with inert gas welding you cannot melting electrode the ignition process in two Main groups are divided:

Berührungszündung, wobei die Schweißelektrode im Augenblick der Zündung das zu schweißende Teil berührt und berührungslose Zündung, wobei die Schweißelektrode das Werkstück im Zünd­ augenblick nicht berührt.Touch ignition, the welding electrode at the moment the ignition touches the part to be welded and non-contact Ignition, the welding electrode holding the workpiece in the ignition not touched at the moment.

Die Berührungszündung beruht darauf, daß während besagter Berührung die Schweißelektrode durch einen kleinen Strom, der im Bereich von ca. 5-10 A liegt, erwärmt wird. Sobald diese Berührung durch Abziehen der Schweißelektrode aufgehoben wird, wird die jetzt vorhandene Licht­ bogenstrecke durch Ladungsträger ionisiert, die aufgrund thermischer Emission aus der Elektrode, bzw. aus dem Werk­ stück austreten. Außerdem verdampft hierbei ein wenig Material an den Materialoberflächen, was einen zusätzlichen Ionisierungseffekt bringt. Daraus entsteht dann der Lichtbogen.Touch ignition is based on the fact that during said Touch the welding electrode with a small one Current that is in the range of about 5-10 A is heated. As soon as this touch by pulling the welding electrode is canceled, the now existing light arc section ionized by charge carriers due to thermal emission from the electrode or from the factory step out. In addition, a little material evaporates on the material surfaces, which is an additional Brings ionization effect. The arc then arises from this.

Bei der berührungslosen Zündung wird die Lichtbogenstrecke dadurch ionisiert, daß an ihr eine Hochspannung angelegt wird, die sich im Bereich von ca. 5-10 kV bewegt. Die daraus resultierende hohe elektrische Feldstärke bewirkt erstens, daß im Bereich der Lichtbogenstrecke schon vorhandene freie Ladungs­ träger eingefangen werden und zweitens, daß zusätzliche Ladungsträger durch Feldemission aus der Schweißelektrode austreten. Jetzt bildet sich der Lichtbogen und ermöglicht einen Stromfluß der die Schweißelektrode erwärmt, wodurch erst nach einiger Zeit die thermische Emission von Ladungsträgern in Gang kommt. With the non-contact ignition, the arc gap ionized by applying a high voltage to it, which is in the range of approx. 5-10 kV. The one from it resulting high electric field strength firstly causes Free charge already present in the area of the arc gap carriers are captured and second, that additional Charge carriers due to field emission from the welding electrode emerge. The arc now forms and enables a current flow which heats the welding electrode, which only after some time the thermal emission of charge carriers gets going.  

Ein Verfahren zur Berührungszündung ist zum Beispiel in der DE 24 59 309 beschrieben. Hier wird, während die Schweißelektrode das Werkstück berührt, der Strom im Schweißstromkreis auf ca. 3-4 Ampere begrenzt. Nach erfolgter Unterbrechung des Kurzschlusses wird dann auf den eigentlichen Sollwert des Schweißstromes umgeschaltet.One method is touch ignition described for example in DE 24 59 309. Here while the welding electrode touches the workpiece Current in the welding circuit to about 3-4 amps limited. After the short circuit has been interrupted is then set to the actual setpoint of the Welding current switched.

Ähnliches wird auch in der DE 34 90 272 geschildert. Im Gegensatz zum ersten Beispiel wird hier nach erfolgter Zündung des Lichtbogens der Schweißstromkreis noch mit einem zeitlich begrenzten Stromimpuls beaufschlagt, der den Schweißlichtbogen stabilisieren soll.The same is also described in DE 34 90 272. In contrast to the first example, here is after The arc is still ignited by the welding circuit acted upon with a time-limited current pulse that the Welding arc should stabilize.

In der DE 29 39 045 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem der Lichtbogen mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle (DC) gezündet wird, wobei nach erfolgter Zündung der eigentliche Schweiß­ lichtbogen von einer Wechselspannungsquelle (AC) gespeist wird. Die Umschaltung von DC- auf AC-Betrieb erfolgt hier mittels Strom- und Spannungsmeßfühlern, die wiederum die entsprechenden Stellglieder im Schweißgerät steuern. Verglichen mit der hier vorgestellten Erfindung bietet es nur dahingehend Schutz, daß bei eingeschalteter Gleichspannungsquelle und nicht erfolgter Lichtbogenzündung die Einschaltung der Wechselstromquelle verhindert wird.DE 29 39 045 describes a method in which the arc is ignited using a direct voltage source (DC) is, the actual sweat after ignition arc is powered by an AC voltage source. The Switching from DC to AC operation takes place here Current and voltage sensors, which in turn are the control the corresponding actuators in the welding machine. Compared to the invention presented here, it only offers protection to the extent that when the DC voltage source is switched on and not arcing, switching on the AC power source is prevented.

Es behinhaltet aber keine Schutzfunktion gegen das Einschalten der Gleichspannungsquelle im Berührungsfall, um einen Kurzschluß im Zündaugenblick zwischen Schweißelektrode und Werkstück zu vermeiden. However, it does not contain a protective function against that Switching on the DC voltage source in the event of contact to a short circuit in the moment of ignition between the welding electrode and to avoid workpiece.  

Wird mit Berührung gezündet, so ergeben sich folgende Nachteile:If you ignite with touch, the following result Disadvantage:

Je nach Druck, der bei der Berührung auf die Elektrode ausgeübt wird, nützt sich diese mechanisch mehr oder weniger stark ab. Ist die Elektrode entsprechend stark angespitzt, so kann ihr äußerstes Ende sogar abbrechen. Das Bruchstück bleibt dann unter Umständen als Fremdkörper im Schweißteil zurück.Depending on the pressure exerted on the electrode when it is touched , this mechanically wears out more or less. Is the electrode is sharply pointed, so you can even terminate extreme end. The fragment remains under Circumstances as a foreign body in the welded part.

Fließt desweiteren während der Berührung von Schweißelektrode und Werkstück auch nur ein kleiner Strom, wie es in den oben erwähnten Schriften geschildert ist, so läßt sich die Gefahr, daß die äußerste Elektrodenspitze schmilzt und mit dem Grundwerkstoff auflegiert, dennoch nicht ganz beseitigen:Also flows while touching the welding electrode and workpiece even a small stream like the one in the above is mentioned, the risk of that the outermost electrode tip melts and with the Alloyed base material, but not completely eliminated:

Erstens ist die in der Elektrodenspitze entstehende Verlust­ wärme proportional zum Quadrat des Stromes der sie durchfließt, so daß auch kleine Ströme schon nennenswerte Verluste erzeugen, und zweitens ist das Volumen der Elektrodenspitze so klein, daß auch schon kleinere Verlustenergien ausreichen um sie am äußersten Ende zum Schmelzen zu bringen.First is the loss that arises in the electrode tip heat proportional to the square of the current that flows through it so that even small currents generate considerable losses, and secondly, the volume of the electrode tip is so small that even smaller energy losses are sufficient to to melt the extreme end.

Dies verursacht aber wiederum Wolframeinschlüsse in der Schweißnaht, was bei anspruchsvollen Schweiß­ aufgaben z. B. im Kraftwerks- oder im Flugzeug­ bau nicht zulässig ist.However, this in turn causes tungsten inclusions in the weld seam, what with demanding sweat tasks z. B. in the power plant or in the airplane construction is not permitted.

Die mechanische Abnutzung und das Auflegieren schädigen die Elektrode und verkürzen so ihre Standzeit. Zusätzlich wird durch das Auflegieren der Schweißelektrode die Lichtbogen­ stabilität verschlechtert.The mechanical wear and the alloying damage them Electrode and thus shorten their service life. In addition, by applying the welding electrode to the arc stability deteriorated.

Schweißstromquellen mit berührungsloser Hochspannungszündung nach dem derzeitigen Stand der Technik haben diese Nachteile zwar nicht, bieten aber wiederum zu wenig Schutz gegen Kurz­ schluß bei Schweißbeginn und während des Schweißens, so daß die Elektrode und das zu schweißende Teil auf jeden Fall beschädigt werden, wenn dieser Fall eintritt. Außerdem wird der Lichtbogen in der Zündphase ungenügend stabilisiert, was Zündprobleme verursachen kann.Welding power sources with non-contact high voltage ignition according to the current state of the art, these have disadvantages not, but in turn offer too little protection against short close at the start of welding and during welding, so that the electrode and the part to be welded in any case be damaged if this happens. Besides, will the arc in the ignition phase insufficiently stabilized what Can cause ignition problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Berührungszündung zu vermeiden und im Berührungsfall die Schweißstromquelle so zu verriegeln, daß keine Schweißung möglich ist, bzw. daß direkt aus einer Berührung heraus kein Lichtbogen entsteht, der zum Schweißen verwendet werden kann. Im Berührungsfall darf so gut wie kein Strom durch die Schweißelektrode fließen. Größen­ ordnungsmäßig muß er z. B. kleiner als 100 mA sein. Weiterhin soll der Lichtbogen in der Zündphase durch geeignete Maßnahmen stabilisiert werden um Zündprobleme zu vermeiden.The invention has for its object a touch ignition to avoid and in case of contact the welding power source lock in such a way that welding is not possible, or that directly from a touch there is no arc that is used for welding can be. In the event of contact, it may be so good like no current flow through the welding electrode. Sizes properly he must z. B. be less than 100 mA. Furthermore, the arc should be in the ignition phase by suitable Measures are stabilized to avoid ignition problems.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mit Hilfe einer hochohmigen Spannungsquelle, deren Ausgangsspannung zwischen Schweißelektrode und Gegenelektrode anliegt sobald der Zünd­ vorgang gestartet wird, in der Schweißstromquelle mit Hilfe eines Spannungsmeßfühlers, der obige Spannung mißt, drei Zustände erkannt werden:This object is achieved in that with the help of a high impedance voltage source whose output voltage is between Welding electrode and counter electrode are present as soon as the ignition process is started in the welding power source with Using a voltage sensor that measures the above voltage, three states are recognized:

  • 1. Leerlauf im Schweißstromkreis - kein Hochspannungs­ zündfunke und kein Schweißstromfluß zwischen den beiden Elektroden.1. Idle in the welding circuit - no high voltage spark and no welding current flow between the two electrodes.
  • 2. Hochspannungszündfunke zwischen den beiden sich nicht berührenden Elektroden.2. High voltage ignition spark between the two is not touching electrodes.
  • 3. Berührung zwischen den beiden Elektroden.3. Touch between the two electrodes.

Die für das Schweißen relevanten Stromkreise werden abhängig von obigen Zuständen ein- bzw. ausgeschaltet.The circuits relevant for welding become dependent switched on or off from the above states.

Während des Zündvorganges wird dann der Lichtbogen in der Konditionierungsphase zusätzlich durch einen Stromimpuls von definierter Amplitude und Zeitdauer stabilisiert, bevor der Schweißstrom den eingestellten Sollwert erreicht. During the ignition process, the arc in the Conditioning phase additionally by a current pulse stabilized by defined amplitude and duration, before the welding current reaches the setpoint.  

Für eine Zündung nach erfolgter Aufhebung eines den Schweißlichtbogen unterdrückenden Berührungsfalles werden 2 Möglichkeiten realisiert:For ignition after canceling one of the Welding arc suppressing contact 2 options realized:

  • 1. Der Schweißstart muß mit der am Brenner befindlichen Brennertaste wiederholt werden.1. The welding start must be carried out with that on the torch Torch button to be repeated.
  • 2. Die Stellung der Brennertaste bleibt unverändert. Mit Ende des Berührungsfalles wird in der Schweißstromquelle über einen Zeitgeberbaustein eine Verzögerungszeit gestartet. Am Ende dieser Verzögerungszeitspanne wird der Schweißvorgang dann bei unveränderter Stellung der Brennertaste automatisch gestartet.2. The position of the burner button remains unchanged. At the end of the contact case, the Welding current source via a timer module started a delay time. At the end of this delay period the Welding process then with the position of the Burner button started automatically.

Das mit der Brennertaste erzeugte Schweißstartsignal kann natürlich auch z. B. ersatzweise von einer übergeordneten Steuerung kommen, wenn die Schweißstromquelle an einer Vorrichtung oder an einem Roboter betrieben wird.The welding start signal generated with the torch button can of course also z. B. alternatively by a parent Control come when the welding power source at a Device or operated on a robot.

Durch die Erfindung erzielte Vorteile bestehen hauptsächlich darin, daß eine kurzschlußbehaftete Zündung des Schweiß­ lichtbogens gar nicht stattfinden kann.The main advantages achieved by the invention are in that a short-circuited ignition of the sweat arc cannot take place at all.

Ein durch den Berührungsfall eingeleiteter Kurzschluß, bei dem die Schweißelektrode beschädigt wird, wird vermieden. Damit erspart man sich zeitraubendes Wechseln der Schweißelektrode und Ausschleifen des zu schweißenden Werkstückes an der Kurzschlußstelle, an der durch den Kurzschluß bedingte Werkstoffdefekte auftreten. A short circuit initiated by the touch, at damage to the welding electrode is avoided. This saves time-consuming changing of the Welding electrode and grinding of the welded Workpiece at the short-circuit point, at the point caused by the short-circuit conditioned material defects occur.  

Vollständigkeitshalber muß hier jedoch gesagt werden, daß dies im Sinne der Erfindung nur für den Berührungsfall gilt, der schon vor Beginn des Schweißvorganges vorhanden war. Wird erst während des Schweißens berührt, so wird der Schweißstrom zwar sofort abgeschaltet. Es findet jedoch abhängig von der zuvor vorhandenen Schweißstromstärke und der schon abgelaufenen Schweißzeit ein relativ langsamer Abkühlvorgang der Schweißelektrode und des Schmelzbades im Werkstück statt, während dem die beiden bei Berührung miteinander verschmelzen können.For the sake of completeness, however, it must be said here that this is in the sense of the invention only applies to the case of contact that was present before the start of the welding process. Is only touched during welding, so the welding current is switched off immediately. However, it takes place depending on the previous one existing welding current and the already expired Welding time a relatively slow cooling process the welding electrode and the weld pool in the workpiece, during which the two fuse together when touched can.

Desweiteren ergibt sich beim berührungslosen Zündvorgang im Vergleich zur Berührungszündung eine geringere Werkstoffbelastung der Schweißelektrode, da diese beim Zünden thermisch nicht belastet wird, wodurch auch kein Material verdampft. Durch das hier beschriebene Verfahren wird beim Schweißstart außerdem ein Auflegieren der Schweißelektrode mit dem Grundwerkstoff des Werkstückes vermieden, was sich positiv auf die Lichtbogen­ stabilität auswirkt.Furthermore, the non-contact ignition process results in A lower material load compared to touch ignition the welding electrode, as it does not thermally when ignited is loaded, which means that no material evaporates. Through this described method is also a at the start of welding Place the welding electrode on the base material of the workpiece avoided, which has a positive effect on the arc stability affects.

Als Resumee der Vorteile läßt sich sagen, daß Schweißstromquellen mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung größeren Schutz gegen Fehlbedienung bieten, daß sich in Verbindung mit der kurz­ schlußfreien und berührungsfreien Lichtbogenzündung größere Elektrodenstandzeiten ergeben, was insgesamt die Stillstandszeit einer Schweißanlage verringert und daß die Lichtbogenstabilität verbessert wird.As a summary of the advantages, it can be said that welding power sources with a device according to the invention greater protection against Incorrect operation offer that in connection with the short non-contact and non-contact arcing larger Electrode lifetimes result in total downtime a welding machine and that reduces arc stability is improved.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer möglichen Ausführung unter Bezugnahme auf folgende Abbildungen erläutert, wobei mögliche Varianten zusätzlich besprochen werden. Es zeigtThe invention is based on a possible Execution with reference to the following illustrations explained, with possible variants discussed in addition will. It shows

Fig. 1 Blockschaltbild, Fig. 1 block diagram,

Fig. 2 Zeitdiagramm des Schweißstromverlaufes. Fig. 2 timing diagram of the welding current profile.

Zu Fig. 1:To Fig. 1:

In der Schweißstromquelle (1) befindet sich eine Grundstrom­ quelle (3) und eine Hauptstromquelle (2), die parallel liegen, wobei die Hauptstromquelle stromgeregelt ist. Hier wäre zum Beispiel auch eine Variante ohne Grundstromquelle denkbar. In der hier besprochenen Version wird diese jedoch zusammen mit der in Serie geschalteten Impedanz (6) gemäß dem ersten Patentanspruch als Generator benutzt, der die elektrischen Eigenschaften einer hochohmigen Spannungsquelle (14) besitzt.In the welding current source ( 1 ) there is a basic current source ( 3 ) and a main current source ( 2 ), which are in parallel, the main current source being current-controlled. For example, a variant without a basic power source would also be conceivable here. In the version discussed here, however, this is used together with the series-connected impedance ( 6 ) as a generator, which has the electrical properties of a high-impedance voltage source ( 14 ).

Sämtliche Abläufe werden in der Schweißstromquelle von der elektronischen Steuerung (8) gesteuert. Die Erkennung der anfangs geschilderten Zustände Leerlauf, Hochspannungszünd­ funke und Kurzschluß geschieht mit Hilfe der Stromerkennung (7) und mit der Spannungsmeßeinrichtung (9), die parallel zu den Schweißklemmen (11, 12) liegt und die Ausgangsspannung der hochohmigen Spannungsquelle (14) mißt.All processes in the welding power source are controlled by the electronic control ( 8 ). The detection of the initially described conditions idling, high-voltage spark and short-circuit is done with the help of the current detection ( 7 ) and with the voltage measuring device ( 9 ), which is parallel to the welding terminals ( 11, 12 ) and measures the output voltage of the high-impedance voltage source ( 14 ).

Auch die Ausgangsspannung des Hochspannungszündgerätes (10) oder einer zusätzlich eingebauten Spannungsquelle kann zu diesem Zweck verwendet werden.The output voltage of the high-voltage ignition device ( 10 ) or an additionally installed voltage source can also be used for this purpose.

Die Steuerung (8) schaltet das Hochspannungszündgerät (10), den Hauptstromkreis über den Schalter (4) und den Grund­ stromkreis über den Schalter (5) ein, bzw. aus. Weiterhin regelt sie gemäß dem am Sollwertgeber (15) eingestellten Wert den Schweißstrom, herrührend von der Hauptstromquelle. The controller ( 8 ) switches the high-voltage ignition device ( 10 ), the main circuit via the switch ( 4 ) and the basic circuit via the switch ( 5 ) on and off. It also controls the welding current based on the value set on the setpoint generator ( 15 ), originating from the main current source.

Über die Schweißklemmen (11, 12) sind die Schweißelektrode (17) und die Gegenelektrode (18) mit der Schweißstromquelle verbunden.The welding electrode ( 17 ) and the counter electrode ( 18 ) are connected to the welding current source via the welding clamps ( 11, 12 ).

Aus Übersichtsgründen wurden die Komponenten der Schutzgassteuerung in dieser Darstellung weggelassen.For reasons of clarity, the components of the Shielding gas control omitted in this illustration.

Zu Fig. 2:To Fig. 2:

In Phase I, die durch das Schweißstartsignal gestartet wird, liegt nur besagte Ausgangsspannung der hochohmigen Spannungsquelle (14) und die Hochspannungszündimpulse des Zünd­ gerätes (10) an Schweiß- (17) und Gegenelektrode (18) an. Dies dauert solange bis die Steuerelektronik obige Spannung gemessen und auf den Berührungsfall hin ausgewertet hat. Gemäß Patentanspruch 2 wird parallel dazu erkannt, ob der Zündfunke des Zündgerätes (10) von der Schweißelektrode (17) zur Gegenelektrode (18) überspringt sofern kein Berührungs­ fall vorliegt.In phase I, which is started by the welding start signal, only said output voltage of the high-resistance voltage source ( 14 ) and the high-voltage ignition pulses of the ignition device ( 10 ) are applied to the welding electrode ( 17 ) and counter electrode ( 18 ). This takes until the control electronics have measured the above voltage and evaluated it in the event of contact. According to claim 2, it is recognized in parallel whether the ignition spark of the ignition device ( 10 ) jumps from the welding electrode ( 17 ) to the counter electrode ( 18 ) if there is no contact.

Wurde kein Berührungsfall und der Zündfunke von der elektronischen Steuerung (8) registriert, so wird jetzt in Phase II, ausgehend vom schon bestehenden Hochspannungszündfunken, in der Lichtbogenstrecke der eigentliche Schweißlichtbogen durch Einschaltung der für das Schweißen relevanten Stromkreise mit einem Startstromwert von ca. 3-8 A eingeleitet. If there was no contact and the ignition spark was registered by the electronic control ( 8 ), then in phase II, starting from the already existing high-voltage ignition spark, the actual welding arc is started in the arc path by switching on the circuits relevant for welding with a starting current value of approx. 3- 8 A initiated.

Erhält die Steuerelektronik (8) dann von den Meßeinrichtungen (7, 9) eine "Lichtbogen brennt"-Meldung, so wird die Phase III gestartet.If the control electronics ( 8 ) then receives a "arc burning" message from the measuring devices ( 7, 9 ), phase III is started.

Jetzt wird der Strom, in dieser Phase Konditionierungsstrom genannt, auf einen Wert erhöht, der sich im Bereich von 30-80 A bewegt.Now the current is conditioning current in this phase called, increased to a value that is in the range moved from 30-80 A.

Parallel dazu wird mit Beginn der Phase III eine Rampenfunktion (a) gestartet, die linear bis zum eingestellten Sollwert des Schweißstromes hochläuft.At the same time, at the beginning of phase III Ramp function (a) started, the linear up to the set Setpoint of the welding current runs up.

In Phase IV läuft dann der Schweißstrom gemäß der oben erwähnten Rampenfunktion (a) innerhalb der eingestellten Rampenzeit (tr) auf den am Sollwertgeber (15) eingestellten Wert ein. In phase IV, the welding current then runs in accordance with the above-mentioned ramp function (a) within the set ramp time (tr) to the value set on the setpoint generator ( 15 ).

Legende:Legend:

1 Schweißstromquelle
2 Hauptstromquelle
3 Grundstromquelle
4 Schalter für Hauptstromquelle
5 Schalter für Grundstromquelle
6 Impedanz
7 Stromerkennungseinrichtung
8 elektronische Steuerung
9 Spannungsmeßeinrichtung
10 Hochspannungszündgerät
11 Schweißklemme
12 Schweißklemme
14 hochohmige Spannungsquelle
15 Sollwertgeber
17 Schweißelektrode
18 Gegenelektrode, Werkstück
a Rampenfunktion
tr Rampenzeit 1 welding power source
2 main power source
3 basic power source
4 switches for main power source
5 switches for basic power source
6 impedance
7 current detection device
8 electronic controls
9 voltage measuring device
10 high-voltage ignitor
11 welding clamp
12 welding clamp
14 high-resistance voltage source
15 setpoint adjuster
17 welding electrode
18 counter electrode, workpiece
a Ramp function
tr ramp time

Claims (13)

1. Lichtbogenschweißgerät, insbesondere für das WIG-Verfahren, mit einem zwischen Schweißelektrode und dem als Gegenelektrode bezeichneten Werkstück fließenden Schweißstrom, der während der Schweißphase durch gesteuerte Halbleiter einen den Erfordernissen des Werkstückes angepaßten Schweißlichtbogen aufrecht erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung des Schweiß­ lichtbogens durch eine eine berührungslose Zündung bewerkstelligende Einrichtung erfolgt und daß eine für einen Schweißlichtbogen ausreichende Leistung erst dann der Lichtbogenstrecke zugeführt wird, wenn keine Berührung zwischen den beiden Elektroden vorliegt, was nachfolgend auch als Berührungsfall bezeichnet ist, und daß das Fehlen einer Berührung zwischen den beiden Elektroden gemessen wird mit Hilfe einer an den Elektroden anliegenden Spannung, welche von einem Generator stammt, der im Berührungsfall einen genügend kleinen Strom liefert, um unzulässiges Schmelzen der Elektroden zu verhindern.1. Arc welding device, in particular for the TIG process, with a welding current flowing between the welding electrode and the workpiece referred to as the counter electrode, which maintains a welding arc adapted to the requirements of the workpiece during the welding phase by controlled semiconductors, characterized in that the ignition of the welding arc by means of a contactless ignition device and that sufficient power for a welding arc is only supplied to the arc gap when there is no contact between the two electrodes, which is also referred to as a case of contact hereinafter, and that the lack of contact between the two electrodes is measured with the aid of a voltage applied to the electrodes, which comes from a generator which, in the event of contact, supplies a current which is sufficiently small to prevent the electrodes from melting inadmissibly rn. 2. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine für einen Schweißlichtbogen ausreichende Leistung erst dann der Lichtbogenstrecke zugeführt wird, wenn diese zwischen den beiden sich nicht berührenden Elektroden ionisiert ist. 2. Arc welding device according to claim 1, characterized in that one for a welding arc sufficient power only then the arc gap is fed if this is not between the two touching electrodes is ionized.   3. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die berührungslose Zündung des Lichtbogens bewerkstelligende Einrichtung ein Hochspannungszündgerät ist.3. Arc welding device according to claim 1 or 2, characterized in that the the non-contact Ignition of the arc producing device is a high voltage ignitor. 4. Lichtbogenschweißgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator realisiert ist durch die die berührungslose Zündung des Lichtbogens bewerkstelligende Einrichtung.4. Arc welding device according to one or more of the Claims 1-3, characterized in that the The generator is realized by the non-contact Ignition of the arc producing device. 5. Lichtbogenschweißgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator realisiert ist durch die Schweißenergiequelle mit in Serie geschalteter Impedanz.5. Arc welding device according to one or more of the Claims 1-4, characterized in that the Generator is realized by the welding energy source with series connected impedance. 6. Lichtbogenschweißgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Elektroden anliegende Spannung des Generators einem Spannungsvergleicher zugeführt wird, der anhand einer einstellbaren Schaltschwelle an seinem Ausgang den Berührungsfall anzeigt.6. Arc welding device according to one or more of the Claims 1-5, characterized in that the to Electrode applied voltage of the generator Voltage comparator is supplied, which is based on a adjustable switching threshold at its output Indicates touch. 7. Lichtbogenschweißgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß im Berührungsfall die Schweißstromquelle in einer die Schweißung verhindernden Weise verriegelt ist. 7. Arc welding device according to one or more of the Claims 1-6, characterized in that in Touch the welding power source in a welding preventing Way is locked.   8. Lichtbogenschweißgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufhebung einer den Lichtbogen unterdrückenden Störung, dieser mit Hilfe eines erneut erzeugten Schweißstartsignales gezündet wird.8. Arc welding device according to one or more of the Claims 1-7, characterized in that after removing an arc suppressing one Disturbance, this with the help of a newly generated Welding start signal is ignited. 9. Lichtbogenschweißgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufhebung einer den Lichtbogen unterdrückenden Störung und einer sich direkt daran anschließenden Verzögerungszeitspanne der Lichtbogen automatisch gezündet wird, ohne daß es hierzu eines erneuten Schweißstartsignales bedarf.9. Arc welding device according to one or more of the Claims 1-8, characterized in that after removing an arc suppressing one Disturbance and a directly following Arc delays automatically is ignited without this new welding start signal is required. 10. Lichtbogenschweißgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißphase, in der die Schweißstromquelle den an ihrem Sollwertgeber eingestellten Schweißstrom abgibt, eine Konditionierungsphase direkt vorangeht, während derer ein gesteuerter, ansteigender Verlauf des zwischen Schweißelektrode und Gegenelektrode fließenden Stromes - nachfolgend als Konditionierungsstrom bezeichnet - vorgesehen ist, welcher geeignete Vorbedingungen für eine stabile Schweißphase schafft, und daß die Konditionierungs­ phase durch geeignete Bedingungen einer einen Zündlichtbogen aufbauenden Vorphase ausgelöst wird. 10. Arc welding device according to one or more of the Claims 1-9, characterized in that the welding phase in which the welding current source emits welding current set to its setpoint device, a Conditioning phase immediately precedes during which one controlled, increasing course of the between Welding electrode and counter electrode flowing Current - hereinafter referred to as conditioning current - it is provided which suitable preconditions for a creates stable welding phase, and that conditioning phase by suitable conditions of a Pre-phase building up the pilot arc is triggered.   11. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Konditionierungsphase als notwendige Bedingung das Vorhandensein eines Mindeststromes im Schweißstromkreis und einer Mindestspannung zwischen Schweißelektrode und Gegenelektrode erfordert.11. Arc welding device according to claim 10, characterized in that the triggering of the Conditioning phase as a necessary condition The presence of a minimum current in the welding circuit and a minimum voltage between the welding electrode and Counter electrode required. 12. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Konditionierungsphase mit der Netz­ spannung synchronisiert ist.12. Arc welding device according to claim 10, characterized in that the triggering of the Conditioning phase with the network voltage is synchronized. 13. Lichtbogenschweißgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Beginn der Konditionierungsphase eine Rampenfunktion gestartet wird, nach deren Verlauf der Schweißstrom ab dem Ende der Konditionierungs­ phase verläuft, bis er den am Sollwertgeber eingestellten Wert erreicht hat.13. Arc welding device according to claim 10, characterized in that simultaneously with the Beginning of the conditioning phase Ramp function is started, after its course the welding current from the end of conditioning phase runs until it is at the setpoint generator has reached the set value.
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