DE600911C

DE600911C - Einrichtung und Schaltung zur Lichtbogenschweissung mit Einphasenwechselstrom

Info

Publication number: DE600911C
Application number: DEA52705D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1927-02-05
Filing date: 1927-12-14
Publication date: 1934-08-03

Description

Es ist bekannt, daß das Lichtbogenschweißen mit Wechselstrom auf Schwierigkeiten stößt, weil der Lichtbogen während des Durchganges des Stromwertes durch den Nullpunkt infolge der hierbei eintretenden Abkühlung leicht abreißt. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, parallel geschaltete Elektroden mit mehrphasigem Wechselstrom zu speisen und gemeinsam an einer Stelle des Werkstücks arbeiten zu lassen, derart, daß beim Stromnullwert an der einen Elektrode ein hinreichender Stromwert an der anderen Elektrode vorhanden ist, der ein unzulässiges Abkühlen der Arbeitsstelle verhindert. Wegen der Notwendigkeit einer Mehrphasenstromquelle waren aber diese Einrichtungen bekannter Bauart verhältnismäßig kompliziert.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, durch das die gleichen Vorteile mit Einphasenwechselstrom erreicht werden können. Dieses besteht darin, den Einphasenwechselstrom durch Phasenverschiebung zu teilen und die so gebildeten phasenverschobenen Komponenten besonderen Elektroden zuzuführen, die, parallel geschaltet, einen gemeinsamen Lichtbogen an einer Stelle des Schweißstückes erzeugen. Die Phasenverschiebung der Komponenten kann durch Anordnung verschiedener Reaktanzen, Kapazitäten oder Resistanzen in den Stromzweigen erreicht werden. Auch ist der Anschluß der parallel geschalteten Stromzweige an die Einphasenwechselstromquelle bzw. an die Wicklung eines Transformators auf verschiedene Weise möglich. Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine zweckmäßige Haltevorrichtung für eine Elektrode, mit der das neue Verfahren durchgeführt werden kann.

Die Abb. 1 bis 4 zeigen schematisch verschiedene Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung. Abb. 5 zeigt einen Elektrodenhalter in schaubildlicher Darstellung.

Gemäß Abb. 1 sind die zusammenarbeitenden Elektroden 1, 2 über die parallelen Stromzweige 22, 23 mit einem Ende der Sekundärwicklung 5 eines Transformators 6 verbunden. Das andere Ende der Wicklung 5 ist mit dem Schweißstück 8 elektrisch verbunden. Die Phasenverschiebung der Zweige 22, 23 wird dadurch erreicht, daß in den einen Zweig 22 eine zusätzliche Resistanz 4 und in den anderen Zweig 23 eine zusätzliche Reaktanz 3 von bestimmter Induktivität eingeschaltet ist. Statt eines Transformators kann selbstverständlich irgendeine andere Wechselstromquelle benutzt werden. Die Reaktanz 3

und die Resistanz 4 können beide regelbar eingerichtet sein, um sowohl den Schweißstrom als auch die Phasenverschiebung zwischen den Zweigen einstellbar zu machen. Auch kann die Phasenverschiebung durch Anordnung von zusätzlichen Kapazitäten in dem einen Stromzweig bewirkt werden.

Zweckmäßig werden die parallel geschalteten Stromzweige 22, 23, wie Abb. 2 zeigt,

to nicht direkt mit den Enden der Transformatorspule S verbunden, sondern mit den Enden einer Ausgleichsspule 9, deren eine mittlere Windung 29 mit den Enden der Transformatorspule 5 verbunden ist. Diese Ausgleichsspule erleichtert das Zünden des Lichtbogens und die Aufrechterhaltung gleicher Stromstärken in den beiden parallel geschalteten Zweigen 22, 23.

Zur Erzielung der gleichen Wirkung kann auch nach Abb. 3 vorgegangen werden, indem man die parallel geschalteten Zweige 22, 23 mit den Enden der Wicklung 5 verbindet und das Werkstück8 mit einem mittleren Punkt 24 dieser Wicklung.

Eine andere Möglichkeit ist in Abb. 4 dargestellt. Die parallel geschalteten Zweige 22, 23 sind zu dem einen Ende der Wicklung 5 bzw. zu einem mittleren Punkt 26 dieser Wicklung geführt, während das andere Ende 27 der Wicklung 5 mit dem Werkstück elektrisch verbunden ist.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung gestattet, die Phasenverschiebung der parallel geschalteten Zweige beliebig einzustellen.

Auf diese Weise können die Wärmemengen, welche am Schweißstück direkt oder an den Elektrodenenden entstehen, auch verschieden eingestellt werden. Geht der Stromwert zwischen der einen Elektrode und dem Schweißstück durch Null, so entsteht zwischen den parallel geschalteten Elektrodenenden 1, 2 ein Strom entsprechend der Phasenverschiebung. Je größer die Phasenverschiebung, desto stärker ist die Wärmeentwicklung an den Elektrodenenden, je kleiner die Phasenverschiebung, desto stärker die Wärmeentwicklung auf dem Schweißstück selbst. Bei Schweißstücken mit großer Masse wird daher zweckmäßig eine kleine Phasenverschiebung und beim Schweißen dünner Bleche eine große Phasenverschiebung gewählt. Als Elektroden kommen sowohl Kohleelektroden als auch abschmelzende Metallelektroden oder auch Wolframelektroden, die sich nicht abnutzen, in Betracht.

Ein zweckmäßiger Elektrodenhalter zur Durchführung des neuen Verfahrens ist in Abb. 5 dargestellt. Die Elektrode 10 besteht aus einem Kernteil n und einem von diesem durch eine Isolation 13 getrennten Mantel teil 12. Kern- und Mantelteile sind stromführend und stellen die parallel geschalteten Elektroden dar. Die isolierende Zwischenschicht 13 kann ein Flußmittel enthalten. Der Mantelteil ist zweckmäßig aus gebogenem Blech hergestellt.

An einer Stelle werden der Mantelteil und die Zwischenschicht 13 ausgeschnitten, um den Kernteil 11 freizulegen und so den elektrischen Anschluß -zu ermöglichen.

Der Elektrodenhalter besitzt zwei Kontaktglieder 14, 15, die ineinander angeordnet sind. Das äußere Kontaktglied 15 ist halbzylindrisch und am Rand mit Keilflächen oder Kerben 28 versehen. Das mittlere Kontaktglied 14 ist stabförmig und durch ein Isolierstück 17 in dem äußeren Kontaktstück 15 gehalten. Beide Kontaktteile 14, 15 sind am Handgriff 18 befestigt, durch den auch die Stromzuleitung erfolgen kann. Die Elektrode wird mit ihrem geschlitzten Teil derart zwischen die Kontaktglieder 14, 15 gespannt, daß der Mantel in einer Kerbe des Gliedes 15 liegt und der Kernteil vom Kontaktglied 14 berührt wird. Die Elektrode 10 wird auf diese Weise durch Klemmung zwischen den Teilen 14, 15 gehalten.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung und Schaltung zur Lichtbogenschweißung mit Einphasenwechselstrom, bei der das Werkstück eine Elektrode bildet, dadurch gekennzeichnet, daß einphasiger Wechselstrom durch Phasenverschiebung geteilt und die entstandenen phasenverschobenen Komponenten besonderen Elektroden zugeführt werden, die, parallel geschaltet, einen gemeinsamen Lichtbogen zwischen sich und dem Werkstück erzeugen.

.2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende einer einphasigen Stromquelle über parallel geschaltete Zweige (22, 23) mit den Schweißelektroden (1, 2) verbunden ist, wobei die parallel geschalteten Stromzweige verschiedene elektrische Konstanten, wie Reaktanz und Kapazitäten, erhalten.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den parallel geschalteten Zweigen (22, 23) der eine mit einer zusätzlichen Reaktanz (3) und der andere mit einer zusätzlichen Resistanz (4) ausgerüstet ist.

4. · Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel geschalteten Zweige (22, 23) durch eine Ausgleichsspule (9) mit dem einen Ende der Einphasenwechselstromquelle (5) verbunden sind.

5. Einrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel geschalteten Elektroden (i, 2) bzw. Stromkreise mit den Enden einer Transformatorspule (5) verbunden sind, deren eine mittlere Windung (24) mit dem Schweiß stück (8) elektrisch verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel geschalteten Elektroden (1, 2) bzw. deren Stromzweige (22, 23) an ein Ende (25) bzw. an eine mittlere Windung (26) der Sekundärwicklung (5) eines Transformators angeschlossen sind, deren anderes Ende (27) mit dem Werkstück (8) elektrisch verbunden ist.

7. Elektrodenhalter zur Durchführung der elektrischen Lichtbogenschweißung mit Wechselstrom nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch zwei ineinander angeordnete Stromzuführungsorgane (14, 15), die mit je einem der parallel geschalteten Teile (11, 12) der Elektrode (10) in elektrischem Kontakt sind.

8. Elektrodenhalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Stromzuführungsorgan (15) mit Kerben oder Zähnen (28) versehen und zu dem anderen Stromzuführungsorgan (14) derart angeordnet ist, daß eine gegebenenfalls aus zwei konzentrischen Schichten (11, 12) bestehende seitlich ausgeschnittene Elektrode zwischen den Kerben des einen Stromzuführungsofgans (15) und des anderen Stromzuführungsorgans (14) eingeklemmt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen