DE640889C

DE640889C - Elektrische Wechselstromlichtbogenschweissung

Info

Publication number: DE640889C
Application number: DES112461D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-01-14
Filing date: 1934-01-13
Publication date: 1937-01-14

Description

Es ist bekannt, zur Stabilisierung des elektrischen Schweißlichtbogens dem Schrweißstrom einen hochfrequenten Wechselstrom zu überlagern. Es ist weiter bekannt, hierfür besondere Hochfrequenzgeneratoren anzuordnen und diese unabhängig vom Schweißstrom zu speisen. Die bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß die Hochfrequenzüberlagerung sich nicht dem

ίο Schweißstrom angleicht und dadurch vielfach nicht oder nicht in der erforderlichen Stärke wirksam ist, wie es zur Stabilisierung erforderlich ist.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Speisung des Hochfrequenzgenerators über eine dreischenklige Drosselspule erfolgt, deren einer Schenkel eine von dem Lichtbogenstrom abhängige gleichstromgespeiste Wicklung trägt.

Diese Gleichstromwicklung bewirkt eine Sättigung des Magnetgestells der Drossel, so daß der durch die anderen beiden Wicklungen fließende Wechselstrom dem Hochfrequenzgenerator zugeführt wird. Solange also ein Schweißstrom fließt, wird, abhängig von der Stärke des Schweißstromes, der Hochfrequenzgenerator gespeist. Zweckmäßig erfolgt die Speisung der Gleichstromwicklung durch einen parallel zu dem Wechselstromlichtbogen angeschlossenen Gleichrichter. Es ist vorteilhaft, daß die Speisung des Hochfrequenzgenerators durch die Einstellbarkeit der Windungszahl der Gleichstromwicklung der dreischenkligen Drosselspule noch eine. bestimmte Zeit lang nach dem Aufhören des Schweißstromes erfolgt. Die Drosselspule kann auch dazu verwendet werden, den Schweiß Stromkreis zu überwachen. Die verlängerte Speisung des Hochfrequenzgenerators kann auch durch einen parallel zu der Gleichstromwicklung über einen veränderlichen Widerstand angeschlossenen Drehkondensator bewirkt werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 ist mit 10 die Schweißelektrode bezeichnet, die einen Lichtbogen 11 zu dem Werkstück 12 bildet. Zur Speisung des Lichtbogens dient der Transformator 13, dessen Primärwicklung 14 an einer Wechselstromquelle 15 liegt. Die Sekundärwicklung 16 liegt einerseits ander Elektrode 10, andererseits an dem Werkstück 12 über den Widerständen 17, die durch die Schalter 18 eingeschaltet werden. Um Lichtbogen zu stabilisieren, ist ein Hochfrequenzgenerator 20 vorgesehen. Der Hochfrequenzgenerator kann eine Funkenstrecke sein, in der die Hochfrequenzschwingungen erzeugt werden. Der Hochfrequenzgenerator ist über die Spule 21 mit dem Schweißstrom-

kreis verbunden. Zur Speisung des Hochfrequenzgenerators dient der Transformator 22, dessen Sekundärwicklung 23 mit dem Hochfrequenzgenerator verbunden ist. Dte Primärwicklung 24 des Transformators ' is-£ über die Leitungen 25 und 26 mit der Wecfr selstromquelle 27 verbunden. ■

Um die Stromstärke für die Primärwicklung 24 zu regeln, ist eine eisengesättigte Drossel 28 mit veränderlicher Impedanz in die Leitung 25 gelegt. Die Drossel hat zwei in Reihe liegende Wicklungen 29 und 30, die auf den äußeren Schenkeln des Magnetkörpers 31 aufgebracht sind. Eine dritte Gleich-Stromwicklung 32 liegt auf dem mittleren Schenkel. Durch die Anwendung von Gleichstrom auf der dritten Wicklung wird der Magnetkörper 31 so gesättigt, daß die tatsächliche Impedanz der Drossel 28 herabgesetzt und dadurch bewirkt wird, daß Strom von der Wechselstromquelle 27 zur Primärwicklung 24 des Transformators 23 fließt und dadurch den Hochfrequenzgenerator speist. Zur Erzeugung des Gleichstroms für die Wicklung 32 dient der Gleichrichter 33, beispielsweise ein Kupferoxydgleichrichter. Die Gleichstromanschlüsse des Gleichrichters 33 sind über die Leitungen 34 und 35 an die Anschlüsse der Wicklung 32 gelegt. Die Wechselstromanschlüsse des Gleichrichters liegen parallel zu dem Widerstand 17, so daß der Gleichrichter 33 erregt wird, wenn Schweißstrom durch eine der Widerstände 17 fließt.

Um den Hochfrequenzgenerator 20 eine bestimmte Zeit lang in Wirksamkeit zu halten, nachdem der Schweißstrom aufhört, durch den Widerstand 17 zu fließen, muß die Wirkung des Gleichstromgefälles auf die Gleichstromwicklung der gesättigten Drossel die gewünschte Zeit lang aufrechterhalten werden. Der Zweck ist, daß die Hochfrequenzwirkung nach Unterbrechung des Stromes bei Zündung noch vorhanden ist. Um diese Wirkung zu erzielen, wird die Wicklung 32 mit einer Reihe von Kontakten 36 versehen, die durch den Schalter 37 betätigt werden. Durch diesen Schalter 37 ist es möglich, die Zahl von Windungen der - 50 Wicklung 32 einzuschalten, die erforderlich ist, um den gewünschten Zeitraum zu erhalten. Es ist einleuchtend, daß, je größer die Zahl der erregten Windungen der Wicklung 32 ist, um so größer die Induktanz dieser Wicklung ist, und umgekehrt.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die Schweißelektrode wird mit dem Werkstück 12 in Berührung gebracht. Hierdurch wird ein Stromkreis von der Wechselstromquelle 15 über den Transformator 13 und die Widerstände 17 geschlossen. Im selben Augenblick wird eine Wechselspannung dem Gleichrichter 33 zugeführt, die gleichgerichtet der dritten Wicklung 32 zugeführt wird, wodurch das Magnetgestell 31 der Drossel 2S •gesättigt wird. Dann kann Strom von der ,vWechselstromquelle 27 zur Primärwicklung '"24 des Transformators 22 fließen, der das Ansprechen des Hochfrequenzgenerators 20 bewirkt.

Solange der Schweißvorgang fortgesetzt wird, ist der Hochfrequenzgenerator 20 wirksam; wenn der Schweißstrom unterbrochen wird, wird die Wechselspannung an dem Gleichrichter 33 gleich Null, und der Hochfrequenzgenerator 20 hört nach einem vorbestimmten Zeitintervall auf zu arbeiten, dessen Länge durch die Einstellung des Schalters 37 bestimmt ist.

In der Fig. 2 der Zeichnung ist der besondere Wechselstromgenerator 27 fortgefallen, und die Primärwicklung 24 des Transformators 22 ist direkt an dem Wechselstromgenerator 15 über die Leitungen 25 und 26 angeschlossen. Die Windungen 29 und 30 der Drosselspule 28 sind wieder in Reihe mit den Primärwicklungen 24 des Transformators geschaltet. Die übereinstimmenden Teile der Fig. 2 und 3 sind mit den· gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Betätigung des Hochfrequenzgenerators 20 in Abhängigkeit vom Schweißstrom durch den Transformator 40 bewirkt, dessen Primärwicklung mit 41, dessen Sekundärwicklung mit 42 bezeichnet ist. Um die dritte Wicklung 32 eine bestimmte Zeit nach der Unterbrechung des Schweißstromes in Wirksamkeit zu lassen, ist ein Drehkondensator 43 parallel zu der Wicklung 32 über einen veränderlichen Widerstand 44 angeschlossen.

In der Fig. 3 dient die Eisendrossel 28 nicht nur zur Regelung des Hochfrequenzgenerators 20, sondern auch zur Überwachung des Schweißstromes. Die Wicklungen 29 und 30 der Drossel liegen in Reihe mit der Wechselstromquelle 15 und der Primärwicklung 14 des Transformators 13. Um Gleichstrom zur Sättigung des Magnetkörpers 31 der dritten Wicklung 32 zuzuführen, ist ein lühkathodenentladungsgefäß 47 vorgesehen. Die Kathode 49 wird durch den Transformator 50, dessen Primärwicklung 51 an der Wechselstromquelle, 15 liegt, geheizt. Der Mittelpunkt 53 der Sekundärwicklung 52 dieses Transformators liegt an der Wechselstromquelle 15, während die Anode 48 durch den veränderlichen Widerstand 54 an der dritten Wicklung 32 der Drossel 28 liegt, iao deren anderes Ende an der Wechselstromquelle ι S liegt.

Um das Entladungsgefäß 47 abhängig von dem Schweißstrom zu machen, ist ein Transformator 55 vorgesehen; dieser hat eine Primärwicklung 56, die in Reihe mit den Widerständen 17 liegt. Die Sekundärwicklung 57 liegt an dem" Gitter 58 und dem Mittelpunkt des Transformators 52 über einem Gleichrichter 59. Der einstellbare Widerstand 60 und die veränderliche Kapazität 61 dienen dazu, um das Gitter 58 eine bestimmte Zeit unter Spannung zu halten,, nachdem der Schweißstrom unterbrochen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Wechselstromlichtbogen-. schweißung, bei welcher dem Schweißstrom ein hochfrequenter Wechselstrom zur- Stabilisierung des Lichtbogens überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung des Hochfrequenzgenerators über eine dreischenklige Drosselspule erfolgt, deren einer Schenkel eine von dem Lichtbogenstrom abhängige gleichstromgespeiste Wicklung trägt.

2. Verfahren zur Ausführung der elektrischen Wechselstromlichtbogenschweißung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der Abhängigkeit der Gleichstromspeisung der einen Schenkel wicklung in Abhängigkeit von dem Lichtbogenstrom parallel zu dem Wechselstromlichtbogen ein Gleichrichter angeschlossen ist, der direkt diese Gleichstromwicklung speist.

3. Verfahren zur Ausführung der elektrischen Wechselstromlichtbogenschweißung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung des Hochfrequenzgenerators durch die Einstellbarkeit der Windungszahl der Gleichstromwicklung der dreischenkligen Drosselspule noch eine bestimmte Zeit lang nach dem Aufhören des Schweißstromes erfolgt.

4. Verfahren zur Ausführung der elekirischen Wechselstromlichtbogenschweißung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verlängerte Speisung des Hochfrequenzgenerators durch einen parallel zu der Gleichstromwicklung über einen veränderlichen Widerstand angeschlossenen Drehkondensator bewirkt wird.

5. Verfahren zur Ausführung der elektrischen Wechselstromlichtbogenschweißung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule auch den Schweißstromkreis überwacht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen