DE4121740A1 - Lichtbogenschweissmaschine mit ferneinsteller - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenschweißmaschine mit einem Leerlaufschaltkreis und einem über einer Steuereinrichtung zuschaltbaren und regelbaren Leistungsteil zur Schweißstromerzeugung, der über je ein Schweißstromkabel mit einer Elektrodenhalterung und dem Werkstück verbunden ist und mit einer der Steuereinrichtung zugeordneten, manuell oder über einen Ferneinsteller einstellbaren Schweißstrom-Einstellvorrichtung, bei der der Ferneinsteller mit einer Steuervorrichtung zwischen dem Werkstück und dem Elektrodenhalter angeordnet ist und einen manuell betätigbaren Schweißstrom-Sollwert-Geber umfaßt, dem in der Steuereinrichtung ein Auswerteglied zugeordnet ist.

Es ist bereits eine Lichtbogenschweißmaschine bekannt - gemäß DE-OS 29 04 458 -, bei der ein regelbarer Leistungsteil zur Schweißstromerzeugung über eine Steuereinrichtung geregelt werden kann. Dazu ist der Leistungsteil über je ein Schweißstromkabel mit einer Elektrodenhalterung und dem Werkstück verbunden und mit einer der Steuereinrichtung zugeordneten, manuell oder über einen Ferneinsteller einstellbaren Schweißstrom-Einstellvorrichtung ausgestattet. Der Ferneinsteller ist zwischen dem Werkstück und dem Elektrodenhalter angeordnet und umfaßt einen manuell betätigbaren Schweißstrom-Sollwert-Geber. Diesem ist in der Steuereinrichtung ein Auswertglied zugeordnet. Über den Ferneinsteller wird die Stromaufnahme des Ferneinstellers verändert, wodurch die Leistungsaufnahme erhöht wird. Die Veränderung des Stromflusses im Ferneinsteller wird mittels des Auswertgliedes in der Steuereinrichtung erkannt und dementsprechend die Schweißstrom-Einstellvorrichtung verstellt. Nachteilig ist, daß durch äußere Einflüsse Widerstandsveränderungen im Regelkreis ausgelöst werden können, die zu einer Leerlaufstromerhöhung und somit zu einer Falscheinstellung an der Schweißstrom-Einstellvorrichtung führen.

Weiters ist bereits eine Lichtbogenschweißmaschine mit einer Schweißstrom-Einstellvorrichtung bekannt - gemäß DE-OS 33 29 216 - bei der ein Ferneinsteller zwischen die leitenden Flächen eines Werkstückes und einer Schweißelektrode eingesetzt wird. Entsprechend der Reihenfolge der leitenden Fläche und der Polarität von Werkstück und Schweißelektrode wird der Schweißspannung eine höhere oder niedrigere Frequenz der Schweißspannung überlagert. Die Auswerteinheit erhöht oder erniedrigt den Schweißstrom durch Verstellung der Schweißstrom-Einstellvorrichtung, so lange der Regelkreis geschlossen ist. Nachteilig ist hierbei, daß der Nachstellvorgang mehrmals wiederholt werden muß, um durch zwischenzeitlich zu erfolgende Schweißversuche festzustellen ist, ob der eingestellte Strom-Ist-Wert dem gewünschten Wert bereits entspricht oder nicht. Dies führt bei heiklen Werkstücken dazu, daß zusätzliche Materialteile bereitgehalten werden müssen, um diese Schweißversuche vornehmen zu können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtbogenschweißmaschine zu schaffen, mit der eine exakte Ferneinstellung der gewünschten Schweißstromwerte einfach möglich ist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der Ferneinsteller als Verbraucher mit vorbestimmter Leistungsaufnahme ausgebildet ist, und über je einen Eingang mit dem Werkstück und der Elektrodenhalterung kontaktiert ist und daß die Steuervorrichtung einen Schwingungserzeuger aufweist, der mit einem den Schweißstrom-Sollwert-Geber bildenden Frequenzeinstellregler verbunden ist und dessen Ausgang an einem Steuereingang eines Unterbrechers oder Frequenzgenerators anliegt, der in einer zwischen dem Werkstück und dem Elektrodenhalter angeordneten Leitungsverbindung zwischengeschaltet ist. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, daß der Einstellvorgang völlig unbeeinflußt von äußeren Einflüssen, wie Verzunderungen der Elektrode und dgl. durchführbar ist. Des weiteren wird ein versehentliches Zünden eines Lichtbogens durch die konstant gleichmäßige Leistungsabgabe des Leistungsteils während des Regelvorganges zuverlässig verhindert. Dazu kommt in überraschend einfacher Weise, daß auch ohne eine externe Energiequelle eine Nachstellung auf einen exakt vordefinierbaren Wert möglich ist. Zudem wird bei diesem Ferneinsteller ohne einem zusätzlichen Reglerkabel das Auslangen gefunden.

Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß in der Leitungsverbindung zwischen dem Werkstück und dem Elektrodenhalter ein Gleichrichter zwischengeschaltet ist, wodurch bei der Einschaltung des Ferneinstellreglers zwischen dem Werkstück und dem Elektrodenhalter auch auf die Polarität des Werkstückes bzw. Elektrodenhalters nicht Rücksicht genommen werden muß, d. h. daß jede beliebige Kontaktfläche entweder mit dem Elektrodenhalter oder mit dem Werkstück kontaktiert werden kann und eine Regelung des Schweißstromes möglich ist. Gleichzeitig wird dadurch eine polaritätsunabhängige Stromversorgung für die Steuervorrichtung sichergestellt, wenn diese über die Leitungsverbindung erfolgt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Frequenzerkennungsglied das Auswertglied in der Steuereinrichtung bildet, dessen Ausgang an einem Regeleingang für die Schweißstrom-Einstellvorrichtung angeschlossen ist. Durch die direkte Umsetzung des in der Auswerteinheit einlangenden Frequenzsignals in einen Verstellwert, ist eine unmittelbare Nachführung der Schweißstromeinstellvorrichtung auf einen gewünschten Soll-Wert möglich.

Bei einer anderen Ausführungsvariante, bei der der Schwingungserzeuger eine Leerlaufspannung auf einen Wert, der größer ist als die Versorgungsspannung der Steuervorrichtung, absenkt, wird mit Vorteil erreicht, daß die Stromversorgung der Steuervorrichtung in jedem Fall gesichert ist.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn die Referenzspannung geringer ist als die Zündspannung für einen Lichtbogen zwischen Elektrode und Werkstück, da dadurch eine Beschädigung des Ferneinstellers bzw. der Aufbau eines Lichtbogens zwischen dem Elektrodenhalter und der Kontaktfläche des Ferneinstellers zuverlässig verhindert ist.

Nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß zwischen dem Gleichrichter und dem Unterbrecher eine Stromquelle für die Steuervorrichtung angeordnet ist, wodurch der zum Erzeugen eines Steuersignals benötigte Stromfluß gleichzeitig zur Versorgung der Steuervorrichtung im Ferneinsteller verwendet werden kann.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn der Frequenzeinstellregler der Steuervorrichtung durch einen Regelwiderstand gebildet ist, da dadurch ein stufenloses Einstellen mit bekannten robusten Bauteilen möglich ist.

Es ist aber auch möglich, daß das Stellglied des Regelwiderstandes mit einer Skala zusammenwirkt, da dadurch die jeweilige Stellung des Ferneinstellers im gesamten Regelbereich einfach erkennbar ist.

Von Vorteil ist es aber auch, wenn die einzelnen Markierungen der Skala gewünschten Stromwerten des Schweißstroms entsprechen, da dadurch exakt vorherbestimmbare Stromwerte am Ferneinsteller eingestellt werden können.

Nach einer anderen möglichen Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Auswertglied die Schweißstrom-Einstellvorrichtung in der Lichtbogenschweißmaschine um einen dem Frequenzeinstellregler entsprechenden Wert in Abhängigkeit von der Änderung der Frequenz des Schwingungserzeugers verändert, wodurch eine direkte Abhängigkeit der im Ferneinsteller eingestellten Stromwerte und der durch die Schweißstrom-Einstellvorrichtung in der Lichtbogenschweißmaschine vorgenommenen Einstellungen gegeben ist.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn der Regelbereich des Ferneinstellers veränderbar ist und sich vorzugsweise zwischen 1 und 3 KHz erstreckt, da dadurch eine ausreichende Feinabstufung zwischen den einzelnen Einstellwerten erzielbar ist und überdies eine einfache Auswertung erreicht wird.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn der Steuervorrichtung eine vom Gleichrichter unabhängige Stromquelle zugeordnet ist, da dadurch die Leerlaufspannung auch bei Verwendung eines Ferneinstellers sehr gering gehalten werden kann.

Es ist aber auch eine Weiterbildung möglich, nach der der Unterbrecher in einer vom positiven zum negativen Potential des Gleichrichters führenden Leitungsverbindung angeordnet ist, in der zumindest ein Schutzwiderstand in Serie zum Unterbrecher angeordnet ist, wodurch keine undefinierte Spannungserhöhung eintreten kann und somit ein versehentliches Zünden eines Lichtbogens zuverlässig ausgeschaltet ist.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn am Ferneinsteller ein Anzeigeelement vorhanden ist, welches nach Übereinstimmung der Schweißstromeinstellung auf der Schweißstrom-Einstellvorrichtung und dem Ferneinsteller ein Signal abgibt, da dadurch der Bedienungsperson einfach angezeigt werden kann, daß der Regelvorgang abgeschlossen ist und der gewünschte Stromwert tatsächlich eingestellt ist.

Nach einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß bei Übereinstimmung der am Ferneinsteller und der an der Schweißstrom-Einstellvorrichtung vorhandenen Einstellwerte ein zusätzlicher Verbraucher zwischen dem Auswertglied und dem Werkstück zwischengeschaltet wird, wodurch nur durch Absenden der Versorgungsspannung die Übereinstimmung zwischen dem gewünschten Soll-Wert und dem mit der Schweißstrom-Einstellvorrichtung eingestellten Stromwert einfach zum Ferneinsteller übertragen werden kann.

Nach einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Frequenzeinstellregler stufenlos verstellbar ist, wodurch der Stromwert möglichst exakt an die jeweils vorgegebenen Schweißbedingungen angepaßt werden kann.

Schließlich ist es auch von Vorteil, wenn am Ferneinsteller eine die Kontaktierung des Elektrodenhalters mit der Kontaktfläche und der Kontaktfläche mit dem Werkstück anzeigende Kontrollampe angeordnet ist, da damit für die Bedienungsperson sofort erkennbar ist, ob der gewünschte Einstellvorgang störungsfrei abläuft.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Lichtbogenschweißmaschine mit dem erfindungsgemäß angeordneten Ferneinsteller;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Regelkreises zwischen Ferneinsteller und Schweißstrom-Einstellvorrichtung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäß ausgebildeten Ferneinstellers;

Fig. 4 ein Schaltbild des Ferneinstellers;

Fig. 5 ein Prinzipschaltbild der Auswerteinheit in der Steuereinrichtung des Leistungsteils.

In Fig. 1 ist eine Lichtbogenschweißmaschine 1 mit einer Steuereinrichtung und einem mit dessen regelbaren Leistungsteil 3 zur Schweißstromerzeugung gezeigt. Dieser Leistungsteil 3 ist über die Steuereinrichtung 2 in einem Leerlaufschaltkreis 4 zuschaltbar. Diese Zuschaltung des Leistungsteiles 3 erfolgt nur dann, wenn der Stromwert einen gewissen voreinstellbaren Schwellwert übersteigt. Wird dieser Schwellwert des Stromes unterschritten, so wird der Leistungsteil 3 mittels der Steuereinrichtung 2 weggeschaltet und die Maschine befindet sich in ihrer Leerlaufstellung, in der lediglich der Leerlaufschaltkreis 4 aktiviert ist. Dieser reicht aus, um beim Berühren des Werkstückes mit der Elektrode aufgrund des erhöhten Stromflusses beim Kurzschluß durch Überwachen des Stromanstieges bei Überschreiten des Schwellwertes den Leistungsteil 3 wieder zuzuschalten. Die Lichtbogenschweißmaschine 1 ist über Anschlüsse an einem Energieversorgungsnetzt, z.B. mit 380 V, angeschlossen.

Der Leistungsteil 3 ist über Schweißstromkabeln 5, 6 mit einem Elektrodenhalter 7 und einem Werkstück 8 verbunden. Zwischen dem Elektrodenhalter 7 und dem Werkstück 8 ist ein Ferneinsteller 9 zwischenschaltbar. Dieser weist eine Kontaktfläche 10 auf, die auf das Werkstück 8 aufgesetzt ist und eine Kontaktfläche 11, auf die die Elektrode 12 des Eelktrodenhalters aufgesetzt werden kann. Zur Überwachung der einwandfreien Kontaktierung zwischen dem Elektrodenhalter 7 und dem Werkstück 8 ist eine Kontrollampe 13 vorgesehen.

Neben dem Ferneinsteller 9 ist schematisch die in diesen integrierte Steuervorrichtung 14 dargestellt. Diese Steuervorrichtung 14 umfaßt einen Schwingungserzeuger 15, dessen Ausgang an einem Steuereingang 16 eines Unterbrechers 17 anliegt. Zwischen den Kontaktflächen 10 und 11 ist neben einem Unterbrecherkontakt 18 des Unterbrechers 17 auch ein Schutzwiderstand 19 angeordnet, der beim Schließen des Unterbrecherkontaktes 18 einen Kurzschluß verhindert. Die Steuervorrichtung 14 ist als Verbraucher mit vorbestimmbarer Leistungsaufnahme ausgebildet. Dadurch fließt abhängig von den verschiedenen Schaltzuständen in der Steuervorrichtung 14 bzw. im Ferneinsteller 9 ein unterschiedlicher Strom in den Schweißstromkabeln 5, 6 bzw. durch den Elektrodenhalter 7 und dem Ferneinsteller 9 bzw. das Werkstück 8, der jedoch so ausgelegt bzw. begrenzt ist, daß ein unerwünschter Aufbau eines Lichtbogens zwischen der Elektrode 12 und der Kontaktfläche 11 in jedem Fall zuverlässig verhindert ist. Vor allem wird die Leistungsaufnahme der Steuervorrichtung 14 bzw. des Schutzwiderstandes 19 so ausgelegt, daß der in den verschiedenen Schaltzuständen der Steuervorrichtung 14 in den Schweißstromkabeln 5, 6 fließende Strom nicht den als Schwellwert voreingestellten Stromwert in der Steuereinrichtung 2 überschreitet, der zu einem vollautomatischen Zuschalten des Leistungsteils 3 führt.

In Fig. 2 ist in dem Blockschaltbild nochmals die Lichtbogenschweißmaschine 1 und der Ferneinsteller 9 gezeigt. Die Ausbildung des Ferneinstellers 9 entspricht der Prinzipdarstellung in Fig. 1. Weiters ist in dieser Darstellung im Detail gezeigt, daß in der Lichtbogenschweißmaschine 1 parallel zum Leistungsteil 3 der Leerlaufschaltkreis 4 angeordnet ist. In dem Leerlaufschaltkreis 4 ist ein relativ hoher Gesamtwiderstand 20 angeordnet, der beispielsweise einen Wert von 560 Ω aufweist. Dieser Gesamtwiderstand im Leerlaufschaltkreis 4 kommt immer dann zur Wirkung, wenn der Strom in den Schweißstromkabeln 5, 6 unterhalb einem voreinstellbaren, für das Schweißen benötigten Wert liegt. Dies erfolgt derart, daß mit einem Shunt oder einem sonstigen Meßgerät der Stromfluß im Schweißstromkreis überwacht wird. Sinkt der Stromwert im Schweißstromkreis unter einen voreinstellbaren Wert ab, so wird der Leistungsteil 3 über einen Schalter 21 vom Schweißstromkreis weggeschaltet. In diesem Fall bestimmt daher der Gesamtwiderstand 20 den Leerlaufstrom, der über die Schweißstromkabel 5, 6, den Unterbrecher 17 und den Schutzwiderstand 19 fließt. Wird nunmehr der Elektrodenhalter 7 mit dem Werkstück 8 unter Zwischenschaltung des Ferneinstellers 9 kontaktiert, so ist durch den Aufbau des Ferneinstellers 9 der Aufbau eines Kurzschlusses verhindert, so daß der Stromwert in den Schweißstromkabeln 5, 6 über den vordefinierten Schwellwert zum Zuschalten des Leistungsteiles 3 nicht ansteigen kann. Wird dagegen die Elektrode direkt mit dem Werkstück 8 kontaktiert, kommt es zu einem Kurzschluß und somit zu einem kräftigen Stromanstieg in den Schweißstromkabeln 5 und 6, der die Steuereinrichtung 2 zu einem Zuschalten des Leistungsteils 3 und damit zur Zufuhr des Schweißstromes führt. Die Ferneinstellung bzw. der Ferneinstellvorgang mittels des Ferneinstellers 9 erfolgt daher nur im Leerlaufzustand der Lichtbogenschweißmaschine 1.

Wie aus der Darstellung in Fig. 2 weiters zu ersehen ist, erfolgt die Spannungsversorgung der Steuervorrichtung 14 ebenfalls mittels der über die Schweißstromkabeln 5, 6 zugeführten Leerlaufspannung.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante gezeigt, die im wesentlichen der Ausführungsvariante nach Fig. 2 entspricht. Die Unterschiede zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante bestehen darin, daß die Steuervorrichtung 14 als Schwingungserzeuger 15 einen Schwingungsgenerator aufweist, der über eine im Ferneinsteller 9 angeordnete eigene unabhängige Stromquelle 22, z. B. einer Batterie, mit Energie versorgt wird. Über diesen Frequenzgenerator wird der Spannung eine überlagerte Frequenz aufgedrückt, die in der Steuereinrichtung 2 der Lichtbogenschweißmaschine 1 ausgewertet werden kann. Auch in diesem Fall ist der Schutzwiderstand 19 vorgesehen, um einen Kurzschluß in den Schweißstromkabeln 5 und 6 zu verhindern.

Selbstverständlich ist es auch bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante möglich, daß die Energieversorgung des Schwingungserzeugers 15 bzw. der gesamten Steuervorrichtung 14 durch eine zusätzliche unabhängige Stromquelle 22 erfolgt.

In den Fig. 4 und 5 ist dann die Steuervorrichtung 14 und die Steuereinrichtung 2 detaillierter dargestellt.

In Fig. 4 ist gezeigt, daß die beiden Kontaktflächen 10, 11 an den beiden Eingängen eines Gleichrichters 23 anliegen. Am Pluspotential des Gleichrichters 23 liegt eine Leitung 24 an, während am Minuspotential eine Leitung 25 angeschlossen ist.

Parallel geschaltet zum Gleichrichter ist die Kontrollampe 13, die im vorliegenden Fall durch eine LED gebildet ist. In Serie zu dieser Kontrollampe 13 sind Spannungsregler 26 mit entsprechenden, diesen zugeordneten Kondensatoren 27 angeordnet. Zwischen der Leitung 24 und der Leitung 25 ist der Unterbrecherkontakt 18 angeordnet, dem in der Leitung 24 der durch zwei Widerstände gebildete Schutzwiderstand 19 vorgeordnet ist. Dieser verhindert beim Schließen des Unterbrecherkontaktes 18 einen Kurzschluß in dem aus den Leitungen 24 und 25 gebildeten Stromkreis. Der Unterbrecherkontakt 18 des Unterbrechers 17 ist durch einen Transistor, z. B. einen Feldeffekttransistor (MOSFET), gebildet, der vom Schwingungserzeuger 15, der durch einen integrierten Schaltkreis gebildet sein kann, angesteuert ist.

Über Einstellregler 28, 29 kann dann die den Regelbereich begrenzende Minimal- und Maximalfrequenz des Schwingungserzeugers 15 eingestellt werden. Des weiteren ist dem Schwingungserzeuger 15 ein Frequenzeinstellregler 30 zugeordnet, mit dem ein zwischen den mit den Einstellreglern 28 und 29 eingestellten Minimum- und Maximumfrequenzen befindliches, dem jeweils vorgewählten Stromwert der Lichtbogenschweißmaschine 1 entsprechendes Frequenzsignal am Ausgang des Schwingungserzeugers 15 bewirkt werden kann.

Durch die in Fig. 4 gezeigte Schaltung wird nunmehr, wie in Fig. 2 schematisch im Bereich des Schweißstromkabels 6 durch ein Diagramm gezeigt, der Wert Ui beim Schließen des Unterbrecherkontaktes 18 in Abhängigkeit von der Größe des Schutzwiderstandes 19 verringert, wodurch dem Spannungssignal ein Rechteckimpuls überlagert wird. Je nach der Frequenz bzw. der Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit ist entsprechend der vorgewählten Definition des Minimum- und Maximumwertes mit den Einstellreglern 28 und 29 jeder Frequenz bzw. jeder Anzahl von Impulsen in der Zeiteinheit ein bestimmter Stromwert in der Lichtbogenschweißmaschine 1 zugeordnet.

Wird dagegen ein Frequenzgenerator als Schwingungserzeuger 15 verwendet, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, so wird durch das in den Stromkreis zwischen den Schweißstromkabeln 5 und 6 aufgedrückte Signal der Spannungswert Ui beim Schließen des Kontaktes jeweils erhöht, und es können aufgrund des dadurch gewonnenen Rechtecksignals wiederum über die Frequenz bzw. die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit die jeweils vom Bediener gewünschten Schweißstromwerte zur Lichtbogenschweißmaschine 1 übermittelt werden.

Zur Auswertung der vom Ferneinsteller 9 in die Schweißstromkabeln 5, 6 eingespeisten Signale ist die Steuereinrichtung 2 über Eingänge 31 in den aus den Schweißstromkabeln 5 und 6 bestehenden Versorgungskreis eingeschaltet. Über ein Siebglied 32 werden die eingehenden Signale des Ferneinstellers 9 von dem Gleichspannungsanteil befreit, wobei durch nachfolgende Verstärker 33 und Filter 34 das verbleibende Rechtecksignal zur weiteren Verarbeitung aufbereitet wird. Das derart aufbereitete Signal wird nunmehr einem Auswertglied 35, welches durch ein Frequenzerkennungsglied 36 gebildet sein kann, ausgeweitet.

Über ein Erkennungsglied 37, welches dem Auswertglied 35 nachgeordnet ist, wird festgestellt, ob der mit der Schweißstrom-Einstellvorrichtung 38 eingestellte Stromwert der Lichtbogenschweißmaschine 1 erhöht oder verringert werden soll. Je nach dem Ausgangssignal des Erkennungsgliedes 37 werden über eine Leitung 39 Zähler 40 zum Erhöhen oder Verringern der auf den Zählern 40 eingestellten Zahlenwerte angesteuert. Diese Ansteuerung erfolgt über einen Vergleicher 41, an dessen Eingang ein Ausgang des Auswertgliedes 35 über eine Leitung 42 anliegt, während an einem weiteren Eingang ein dem derzeit mit der Schweißstrom-Einstellvorrichtung 38 eingestellten Stromwert entsprechendes Ist-Signal über eine Leitung 43 anliegt.

Der mit den Zählern 40 ermittelte Zahlenwert wird in einem Digital-Analog-Wandler 44 in ein analoges Steuersignal umgesetzt, welches an einem Regeleingang 45 der Schweißstrom-Einstellvorrichtung 38 angelegt ist. Dazu ist ein Ausgang 46 des Digital-Analog-Wandlers 44 mit einer Leitung 47 mit dem Regeleingang 45 der Schweißstrom-Einstellvorrichtung 38 verbunden.

Die Schweißstrom-Einstellvorrichtung 38 wird dann so lange verstellt, bis die am Ausgang 46 des Digital-Analog-Wandlers 44 anliegenden Steuersignale mit dem an der Schweißstrom-Einstellvorrichtung 38 anliegenden Signalen übereinstimmen oder je nach Art der Schaltung der Ausgang 46 des Digital-Analog-Wandlers 44 Null ist.

Die Bedienungsperson hat daher die Möglichkeit, mit dem Ferneinsteller 9 die jeweils benötigte Stärke des Schweißstroms einzustellen. Nach Abwarten einer üblicherweise benötigten Stellzeit, z. B. in der Größe von 1 bis 2 Sekunden, kann der Ferneinsteller 9 von der Bedienungsperson wieder entfernt werden und der Schweißvorgang kann dann mit dem neu eingestellten Schweißstrom fortgeführt werden.

Ist aufgrund der nicht zufriedenstellenden Schweißung oder einer Änderung in der Materialdicke wiederum eine Verstellung des Schweißstroms notwendig, so braucht der Bediener der Lichtbogenschweißmaschine 1 diese nur in den Leerlaufzustand umzustellen, indem die Strom- und Gaszufuhr bzw. gegebenenfalls die Schweißdrahtzufuhr unterbrochen wird. Danach stellt der Bediener den Ferneinsteller 9 mit der Kontaktfläche 10 auf das Werkstück 8 und kontaktiert dann den Schweißdraht bzw. die Schweißelektrode mit der Kontaktfläche 11 des Ferneinstellers 9. Danach stellt er entsprechend einer am Ferneinsteller 9 vorgegebenen Skaleneinteilung den gewünschten Stromwert ein, und der Nachstellvorgang in der Lichtbogenschweißmaschine 1 wird dann in der zuvor beschriebenen Weise wiederum abgewickelt.

Wie weiters schematisch in Fig. 4 gezeigt, ist dem Frequenzeinstellregler 30 bzw. dem durch diesen gebildeten Stellglied eines Regelwiderstandes eine Einstellskala 48 zugeordnet, die mit einer Skala 49, auf der die für die Lichtbogenschweißmaschine 1 benötigten Werte der Stromstärke in Ampere angegeben sind, versehen. Somit entsprechen die einzelnen Markierungen der Skala 49 einem jeweils exakt vordefinierten Stromwert bei der Lichtbogenschweißmaschine 1.

Um die Sicherheit zu erhöhen, daß der vom Benutzer gewünschte Stromwert bei der Lichtbogenschweißmaschine 1 tatsächlich eingestellt ist, ist es möglich, am Ferneinsteller 9 ein weiteres Anzeigeelement 50 - Fig. 1 - vorzusehen, das beispielsweise über eine vom Auswertglied 35 zusätzlich über die Schweißstromkabel 5, 6 ausgesandte Frequenz aktiviert wird. Damit wird sichergestellt, daß der Benutzer den Verstellvorgang nicht beendet, bevor der gewünschte Stromwert mit der Schweißstrom-Einstellvorrichtung 38 eingestellt ist.

Bevorzugt ist es dabei aber auch möglich, daß bei Übereinstimmung des Stromwertes an der Schweißstrom-Einstellvorrichtung 38 und dem Ferneinsteller 9 ein zusätzlicher Verbraucher zwischen dem Auswertglied 35 und dem Ferneinsteller 9 zwischengeschaltet wird, um derart die Übereinstimmung zwischen den gewünschten und den bei der Lichtbogenschweißmaschine 1 tatsächlich eingestellten Stromwerten über das Anzeigeelement 50 anzeigen zu können.

Selbstverständlich ist es möglich, daß der Ferneinsteller 9 entweder mit einem stufenlos oder einem stufenweise schaltbaren Frequenzeinstellregler 30 versehen sein kann.

Es ist aber auch ebenso möglich, eine stufenweise Verstellung zwischen den einzelnen Stromwerten zu ermöglichen.

Es können auch einzelne der zuvor beschriebenen Merkmalskombinationen für sich eigenständige erfindungsgemäße Lösungen bilden.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Lichtbogenschweißmaschine
 2 Steuereinrichtung
 3 Leistungsteil
 4 Leerlaufschaltkreis
 5 Schweißstromkabel
 6 Schweißstromkabel
 7 Elektrodenhalter
 8 Werkstück
 9 Ferneinsteller
10 Kontaktfläche
11 Kontaktfläche
12 Elektrode
13 Kontrollampe
14 Steuervorrichtung
15 Schwingungserzeuger
16 Steuereingang
17 Unterbrecher
18 Unterbrecherkontakt
19 Schutzwiderstand
20 Gesamtwiderstand
21 Schalter
22 Stromquelle
23 Gleichrichter
24 Leitung
25 Leitung
26 Spannungsregler
27 Kondensator
28 Einstellregler
29 Einstellregler
30 Frequenzeinstellregler
31 Eingang
32 Siebglied
33 Verstärker
34 Filter
35 Auswertglied
36 Frequenzerkennungsglied
37 Schweißstrom-Einstellvorrichtung
39 Leitung
40 Zähler
41 Vergleicher
42 Leitung
43 Leitung
44 Digital-Analog-Wandler
45 Regeleingang
46 Ausgang
47 Leitung
48 Einstellskala
49 Skala
50 Anzeigeelement

Claims (17)

1. Lichtbogenschweißmaschine mit einem Leerlaufschaltkreis und einem über eine Steuereinrichtung zuschaltbaren und regelbaren Leistungsteil zur Schweißstromerzeugung, der über je ein Schweißstromkabel mit einer Elektrodenhalterung und dem Werkstück verbunden ist und mit einer der Steuereinrichtung zugeordneten, manuell oder über einen Ferneinsteller einstellbaren Schweißstrom-Einstellvorrichtung, bei der der Ferneinsteller mit einer Steuervorrichtung zwischen dem Werkstück und dem Elektrodenhalter angeordnet ist und einen manuell betätigbaren Schweißstrom-Sollwert-Geber umfaßt, dem in der Steuereinrichtung ein Auswerteglied zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferneinsteller (9) als Verbraucher mit vorbestimmter Leistungsaufnahme ausgebildet ist und über je einen Eingang mit dem Werkstück (8) und der Elektrodenhalterung (7) kontaktiert ist und daß die Steuervorrichtung (14) einen Schwingungserzeuger (15) aufweist, der mit einem den Schweißstrom-Sollwert-Geber bildenden Frequenzeinstellregler (30) verbunden ist und dessen Ausgang an einem Steuereingang (16) eines Unterbrechers (17) oder Frequenzgenerators anliegt, der in einer zwischen dem Werkstück (8) und dem Elektrodenhalter (7) angeordneten Leitungsverbindung zwischengeschaltet ist.

2. Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitungsverbindung zwischen dem Werkstück (8) und dem Elektrodenhalter (7) ein Gleichrichter (23) zwischengeschaltet ist.

3. Lichtbogenschweißmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzerkennungsglied (36) das Auswertglied (35) in der Steuereinrichtung (2) bildet, dessen Ausgang an einem Regeleingang (45) für die Schweißstrom-Einstellvorrichtung (38) angeschlossen ist.

4. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger (15) eine Leerlaufspannung auf einen Wert, der größer ist als die Versorgungsspannung der Steuervorrichtung (14), absenkt.

5. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung geringer ist als die Zündspannung für einen Lichtbogen zwischen Elektrode (12) und Werkstück (8).

6. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gleichrichter (23) und dem Unterbrecher (17) eine Stromquelle (22) für die Steuervorrichtung (14) angeordnet ist.

7. Lichtbogenschweißmaschinen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzeinstellregler (30) der Steuervorrichtung (14) durch einen Regelwiderstand gebildet ist.

8. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied des Regelwiderstandes mit einer Skala (49) zusammenwirkt.

9. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Markierungen der Sakala (49) gewünschten Stromwerten des Schweißstroms entsprechen.

10. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertglied (35) die Schweißstrom-Einstellvorrichtung (38) in der Lichtbogenschweißmaschine (1) um einen dem Frequenzeinstellregler (30) entsprechenden Wert in Abhängigkeit von der Änderung der Frequenz des Schwingungserzeugers (15) verändert.

11. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelbereich des Ferneinstellers (9) veränderbar ist und sich vorzugsweise zwischen 1 und 3 KHz erstreckt.

12. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuervorrichtung (14) eine vom Gleichrichter (23) unabhängige Stromquelle (22) zugeordnet ist.

13. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher (17) in einer vom positiven zum negativen Potential des Gleichrichters (23) führenden Leitungsverbindung angeordnet ist, in der zumindest ein Schutzwiderstand (19) in Serie zum Unterbrecher (17) angeordnet ist.

14. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Ferneinsteller (9) ein Anzeigeelement (50) vorhanden ist, welches nach Übereinstimmung der Schweißstromeinstellung auf der Schweißstrom-Einstellvorrichtung (38) und dem Ferneinsteller (9) ein Signal abgibt.

15. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übereinstimmung der am Ferneinsteller (9) und der an der Schweißstrom-Einstellvorrichtung (38) vorhandenen Einstellwerte ein zusätzlicher Verbraucher zwischen dem Auswertglied (35) und dem Werkstück (8) zwischengeschaltet wird.

16. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzeinstellregler (30) stufenlos verstellbar ist.

17. Lichtbogenschweißmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Ferneinsteller (9) eine die Kontaktierung des Elektrodenhalters (7) mit der Kontaktfläche (11) und der Kontaktfläche (10) mit dem Werkstück (8) anzeigende Kontrollampe (13) angeordnet ist.