DE704805C - Selbsttaetige Lichtbogenschweissanlage - Google Patents

Description

Bei selbsttätigen Lichtbogenschweißanlagen müssen die Elektrode oder der Schweißdraht entsprechend dem Abbrand des schmelzenden Materials mechanisch vorgeschoben werden. Da mit zunehmender Bogenlänge, also bei zu langsamem Vorschub, auch die Bogenspannung wächst, wäre es am einfachsten, den Vorschubmotor an die Bogenspannung zu legen; denn der Motor läuft um so schneller, to je höher seine Spannung wird, und umgekehrt. Diese einfache Schaltung ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, weil sie beim Zünden des Lichtbogens versagt, da die Elektrode nach dem Berühren des Werkstückes zurückig gezogen werden muß. Man hat daher nach verschiedenen anderen Arten der Elektrodensteuerung gesucht und die Bogenspannung auf ein Relais einwirken lassen, um durch dieses mechanisch mittels einer ausrückbaren Kupplung und eines Umkehrgetriebes den , Elektrodenvorschub vorzunehmen. Es ist auch bekannt, durch das Relais einen Widerstand im Feldkreis des Vorschubmotors öder der den Vorschubmotor speisenden Leonarddynamo zu betätigen, um auf diese Weise die Länge des Lichtbogens und somit den Elektrodenvorschub zu regeln. Alle diese Maßnahmen bedingen jedoch eine verhältnismäßig umfangreiche Einrichtung oder haben andere Mängel, die die Wirkungsweise unsicher machen.

Schließlich sind auch Anlagen mit an der Bogenspannung liegendem Vorschubmotor bekanntgeworden, bei denen in Reihe mit dem Lichtbogen und dem Vorschubmotor über einen Spannungsteiler eine der Bogenspannung entgegenwirkende EMK geschaltet ist, die kleiner als die Bogenspannung ist. Bei dieser Anordnung wird jedoch der den Vorschubmotor antreibende Strom durch die <to Ohmschen Widerstände des Spannungsteilers geschwächt.

Die Erfindung, die es ermöglicht, die erwähnte einfache Anordnung der Speisung des Vorschubmotors durch die Bogenspannung zu verwenden, vermeidet die geschilderten Nachteile.

Bei einer Lichtbogenschweißanlage mit einem Motor (Vorschubmotor) für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Elektrode, welche in Abhängigkeit von der Größe der Lichtbogenspannung und einer Vergleichsspannung erfolgt, wird gemäß der Erfindung durch die Kompoundwirkung eines von der

'■') Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Ludwig Müller in Finsterwalde, Niederlausitz.

Lichtbogehspaiinung abhängigen Stromes das Höchstdrehmoment des Vorschubmotors für die Rückwärtsbewegung der Elektrode gegenüber demjenigen für die Vorwärtsbewegung der Elektrode erhöht. Um dies zu erreichen, kann man sich des elektrischen Mittels der Verbundwirkung bedienen, indem beispielsweise der Vorschubmotor für die Elektrode eine Verbundwicklung" erhält, in welcher ein ίο von der Lichtbogenspannung abhängiger Strom fließt, der bei Vorwärtsbewegung der Elektrode das Motorfeld schwächt, dagegen bei Rückwärtsbewegung der Elektrode das Motorfeld verstärkt. Eine derartige Verbundwirkung kann man auch bei einer mit dem Vorschubmotor in Reihe geschalteten Dynamomaschine anwenden, wobei ebenfalls während der Vorwärtsbewegung der Elektrode eine Feldschwächung, bei der Rückwärtsbewegung der Elektrode dagegen eine Feldverstärkung zur Anwendung kommt. Zweckmäßig sind der Vorschubmotor und die die Vergleichsspannung erzeugende Maschine aus dem fremden Netz erregt, an dem auch ein Motor liegt, welcher die die Vergleichsspannung erzeugende elektrische Maschine antreibt. Zwecks Erhöhung der Schnelligkeit, mit der das Aggregat auf die Veränderungen der Bogenlänge anspricht, können sowohl der Vorschubmotor wie auch die die Vergleichsspannung erzeugende Maschine derart geschaltete Verbundwicklungen besitzen, daß die beiden Maschinen beim Elektrodenvorschub als Gegenverbundmaschinen, beim Zurückziehen der Elektroden jedoch als Verbundmaschinen laufen.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage entsprechend der Erfindung dargestellt, an dem Einzelheiten der Erfindung erläutert werden sollen.

Mit ι ist eine Glcichstromsehweißdynamomaschine bezeichnet, die über das Werkstück 2 und die Elektrode 3 den Lichtbogen 4 speist. Parallel zum Lichtbogen 4 liegt der Stromkreis des Vorschubmotors. In diesem fließt der Strom von dem Werkstück 2 über den Anker 5 einer Gleichstrommaschine und über den Anker 6 des Vorschubmotors zur Elektrode 3.

Die elektrische Maschine 5 ist mit einer Gleichstromnebenschlußmaschine7 mechanisch gekuppelt und erzeugt eine der Bogenspannung entgegenwirkende Spannung. Der Anker 6 des Vorschubmotors erhält demnach eine Spannung, die gleich der Differenz zwischen der Bogenspannung und der Vergleichsspannung der Maschine 5 ist. Bei wachsender Bogenspannung steigt die Motorspannung, so daß die Elektrode entsprechend dem Abbrand vorgeschoben wird. Die Vergleichsspannung ist annähernd unveränderlich, weil das Feld der Maschine 5 aus einer fremden Stromciuelle gespeist wird und ihre Drehzahl praktisch konstant ist.

Wenn die Bogenspannung größer ist als -die Vergleichsspannung der Maschine 5, läuft der Motor 6 so, daß er die Elektrode vorschiebt. Die Feldwicklungen der Maschinen 5 und 6 werden am zweckmäßigsten aus dem Netz PN fremderregt. Die Stromrichtung ist 7" in der Abbildung durch die ausgezogenen Pfeile dargestellt.

Vor der Zündung des Lichtbogens tritt an · die Stelle der Bogenspannung die Leerlaufspannung der Schweißdynamo 1. Diese ist größer als die Spannung des Ankers 5. Der Motor schiebt dann die Elektrode nach unten, bis diese das Werkstück berührt. In diesem Augenblick ist die Spannung zwischen dem Werkstück 2 und der Elektrode 3 annähernd XuIl. Die Folge davon ist, daß der Vorschubmotor 6 sofort in umgekehrter Richtung läuft, weil nunmehr die Spannung der Maschine 5 dem Stromkreis des Vorschubmotors eine umgekehrte Stromrichtung aufzwingt, die durch die gestrichelten Pfeile in der Abbildung dargestellt ist. Durch das Abziehen der Elektrode vom Werkstück wird der Lichtbogen gezündet, die Bogenspannung steigt an und bewirkt, daß die Stromstärke im Kreise des 9" Vorschubmotors geringer wird und der Strom schließlich abermals umkehrt, so daß nunmehr der Motor 6 mittels des Ritzels ι ο die Elektrode entsprechend dem Abbrand vorschiebt.

Die Anordnung von Verbundwicklungen auf dem Vorschubmolor und oder dem Generator 7 bewirkt, daß Änderungen der Bogenlänge wesentlich schneller ausgeregelt werden. Man hat es ferner in der Hand, durch Einstellen der Xebenschlußregler 8 und 9 die Bogenspannung auf die beiden Maschinen 5 und 6 verschieden aufzuteilen, wodurch sich ein außerordentlich großer Drehzahlregelbereich ergibt, in welchem die Anlage gut «05 arbeitet. Will man nämlich zu gewissen Zeiten starke, zu anderer Zeit schwache Elektroden verwenden, so ergibt sich hierfür auch eine verschiedene Vorschubgeschwindigkeit als notwendig. Man kann dann die Drehzahl des Vorschubmotors zunächst durch Änderung der zugeführten Ankerspannung einstellen, indem man die Spannung der Maschine 5 mittels des Reglers 8 ändert. Die Bogenspannung soll bei den verschiedenen Vorschubgeschwindigkeiten nicht geändert werden. Beträgt z. B. die Bogenspannung 25 Volt, so kann man dem Vorschubmotor eine Spannung von etwa 4 bis Volt zuführen, indem man durch Änderungen der Reglereinstellung 8 die Gegen-EMK ι»« der Maschine 5 auf 21 bis 5 Volt einstellt. Dies ergibt einen Regelbereich von 1 =5.

Durch Feldschwächung beim Vorschubmotor mittels des Reglers 9 läßt sich dieser Regelbereich noch etwa um das Dreifache erweitern.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Lichtbogenschweißanlage mit einem Motor für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung (Vorschubmotor) der Elektrode, welche in Abhängigkeit von der Größe -der Lichtbogenspannung und einer Vergleichsspannung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kompoundwirkung eines von der Lichtbogenspannung abhängigen Stromes das Höchstdrehmoment des Vorschubmotors für die Rückwärtsbewegung der Elektrode höher ist als für die Vorwärtsbewegung der Elektrode.
2. 2. Schweißanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubmotor wie auch eine mit dem Vorschubmotor in Reihe liegende Dynamomaschine, welche die Vergleichsspannung erzeugt, eine Kompoundwicklung besitzen, die während des Vorschubes der Elektrode das Feld des Motors bzw. der Dynamomaschine schwächt und das Feld bei Rückwärtsbewegung der Elektrode verstärkt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubmotor (6) und die die Vergleichsspannung erzeugende Maschine (5) aus einem fremden Netz erregt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen