DE703356C - nung zur Zuendung des Lichtbogens einer an eine Stromquelle konstanter Spannung angeschlossenen Schweissstelle - Google Patents

Description

S136551 VIII c\2ih

Ludwig Treubert in Dresden

ist als Erfinder genannt worden.

Lichtbogenschweißanlagen mit mehreren Schweißstellen werden, besonders wenn es sich um ortsfeste Anlagen handelt, zweckmäßigerweise an eine Stromquelle konstanter Spannung angeschlossen. Um ein leichtes und einwandfreies Schweißen zu gewährleisten, ist eine Netzspannung von -etwa 40 bis 50 Volt notwendig. Die Lichtbogenspannung beträgt je nach Schweißstromstärke

to 18 bis 23 Volt, so daß der Spannungsunterschied in Widerständen gedrosselt werden muß..; Um den. Schweißvorgang einzuleiten, wird die Schweißelektrode mit dem Arbeitsstück, das den anderen Pol bildet, in Berührung gebracht und darauf die Elektrode wieder abgehoben. Da dadurch - der-Kurz-— schlußstrom unterbrochen wird, infolgedessen im vorgeschalteten Widerstand auch kein Spannungsabfall auftritt, steht als Zündspan-

ao nung für die Lichtbogenbildung die volle Netzspannung zur Verfügung. Wenn es sich dabei um große Schweißstromstärken handelt, genügt diese Spannung im allgemeinen, um den Lichtbogen zum Zünden zu bringen. Bei kleineren Schweißströmen, insbesondere auch wenn keine metallisch reinen Oberflächen vorhanden sind, ist zur Zündung eine zusätzliche Spannung erforderlich. Zu diesem Zweck wird vielfach im Schweißstromkreis eine Induktionsspule mit Eisenkern vorgesehen. Bei genügender Anzahl von Windungen kann beim Aufheben des Kurzschlusses durch induktive Wirkung ein Spannungsanstieg erzielt werden, der zum Zünden des Lichtbogens genügt. Zur Erzielung dieser Wirkung sind jedoch große und schwere Drosselspulen erforderlich, die neben merklichen zusätzlichen Verlusten auch nicht unerhebliche Herstellungskosten erfordern. Entsprechend den großen Schweißstromstärken müssen nämlich die zur Bewicklung der Drosselspulen dienenden Leiter einen be-

trächtlichen Querschnitt aufweisen. Die Windungszahlen sind daher, um die Abmessungen der Spulen in erträglichen Grenzen zu halten, beschränkt, so daß zur Erzeugung der notwendigen Induktivität der Eisenkern von beträchtlicher Größe und entsprechendem Gewicht sein muß. Hierzu kommt noch ein weiterer Nachteil. Beim Schweißen treten infolge von Tropfenübergängen kurzzeitige ίο Kurzschlüsse auf. Dabei muß der Strom ohne Verzögerung einen für den Einbrand der Schmelze günstigen Wert annehmen. Der Eisen enthaltende induktive Widerstand hindert jedoch den raschen Stromanstieg, und die Schweiße brennt nur unvollkommen ein. In Weiterentwicklung der bekannten Anordnungen wird nun bei einer Einrichtung zur Erzeugung einer zusätzlichen Spannung zur Zündung des Lichtbogens einer an eine *o Stromquelle konstanter Spannung angeschlossenen Schweißstelle gemäß der Erfindung im Schweißstromkreis ein auf Stromänderungen ansprechender Wandler angeordnet, dessen Sekundärwicklung parallel zu der Schweißstelle geschaltet wird. Wird zur Einleitung des Schweißvorganges der Kurzschlußstrom unterbrochen, so bedingt dies eine Kraftflußänderung im Eisenkern des Wandlers, und in der Sekundärwicklung wird dadurch eine zusätzliche Spannung induziert, die zur Einwirkung auf den Schweißlichtbogen kommt. Da zur Ionisierung der Luftstrecke der Zündstrom nur verschwindend klein zu sein braucht und für den Zündvorgang nur eine geringe Energie notwendig ist, kann der Wandler in seinen Abmessungen klein gehalten werden.

Nach Bildung des Lichtbogens fließt durch die leitend gemachte Luftstrecke sofort der Schweißstrom nach, und der Lichtbogen brennt mit seiner durch den Öhmschen Widerstand bedingten Stromstärke. Der Stromanstieg, welcher durch fallende Tropfen des Schweißgutes entsteht, wird durch die Induktivität im Schweißstromkreis auf einem zulässigen Wert gehalten und damit ein Verbrennen der Schmelze verhindert. Andererseits ist die Induktivität so gering, daß bei Tropfenübergangskurzschlüssen der Schweißstrom nicht sofort seinen Kurzschlußwert, sondern nur einen für den Einbrand der Schmelze günstigen Wert erreicht.

Vorteilhafterweise wird der Wandler derart ausgebildet und bemessen, daß die bei Unterbrechung des Kurzschlußstromes sekundärseitig erzeugte Spannung etwa gleich der konstanten Spannung ist. Es stehen also für den Aufbau des Lichtbogens etwa 80 Volt zur Verfügung, eine Spannung, die bei allen vorkommenden Schweißstromstärken und Werkstücken mit schlecht leitender Oberfläche ausreicht, um den Lichtbogen zum Zünden zu bringen.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Im Schweißstromkreis der aus der Elektrode 3 und dem Werkstück 4 bestehenden Schweißstelle liegt der regelbare Vorschaltwiderstand 2 und der Wandler 1. Der Stromerzeuger 5 liefert eine bei allen Belastungen praktisch konstante Spannung. Wird die Elektrode 3 mit dem Werkstück in Berührung gebracht, so fließt im Schweißstromkreis ein Kurzschlußstrom, der durch das darauffolgende Abheben der Elektrode unterbrochen wird. Die infolge des Abfallens des Kurzschlußstromes in der Sekundärwicklung induzierte Spannung ist der Schweißstelle derart parallel geschaltet, daß sie der Netzspannung gleichgerichtet ist und dadurch die gesamte Spannung einen genügend hohen Wert erreicht, um in jedem Falle eine Zündung des Lichtbogens zu gewährleisten. Selbstverständlich kann je nach Leistung des Generators 5 eine Vielzahl von Schweißstellen angeschlossen werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erzeugung einer zusätzlichen Spannung zur Zündung des Lichtbogens einer an eine Stromquelle konstanter Spannung angeschlossenen Schweißstelle, dadurch gekennzeichnet, daß im Schweißstromkreis ein auf Strornänderungen, z. B. bei Einleitung des Schweißvorganges, ansprechender Wandler liegt, dessen Sekundärwicklung parallel zu der Schweißstelle geschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler derart ausgebildet und bemessen ist, daß die bei Einleitung des Schweißvorganges sekundärseitig erzeugte Spannung etwa gleich der konstanten Spannung ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen