DE741249C

DE741249C - Schaltanordnung zum feinfuehligen Regeln des Drahtvorschubes bei Lichtbogenschweissautomaten

Info

Publication number: DE741249C
Application number: DEA84340D
Authority: DE
Inventors: Erwin Thiemer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-09-30
Filing date: 1937-09-30
Publication date: 1943-11-08

Description

Schaltanordnung zum feinfühligen Regeln des Drahtvorschubes bei Lichtbogenschweißautomaten Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zum feinfühligen Regeln des Drahtvorschubes bei Lichtbogenschweißautomaten mittels eines die Vorschuhrollen antreibenden Elektromotors, bei. dem eine gleichbleibende und eine veränderliche Betriebsgröße einander entgegenwirken. Bei den bekannten Schaltanordnungen zur Regelung des Drahtvorschubes ist der Elektromotor derart ausgelegt, daß er eine Vorschubgeschwindigkeit des Schweißdrahtes erzeugt, die etwas über der Abbrenngesch-,vindigkeit liegt. Für diesen Fall würde also die Lichtbogenspannung mit der Zeit abnehmen, und zwar in dem Maße, wie sich der Zusatzdraht dem Werkstück nähert. Um dies während des Schweißbetriebes zu verhindern und um möglichst gleichbleibende elektrische Verhältnisse im Lichtbogen zu erreichen, ist daher ein Relais vorgesehen, das in Abhängigkeit von den elektrischen Verhältnissen am Lichtbogen den Drahtvorschub regelt, und zwar derart, daß bei zu schnellem Vorschub Eine Umkehrung der Drahtbewegung veranlaßt wird.
Diese Anordnung wird aber den tatsächlichen Schweißbedingungen nicht voll und ganz gerecht, da das Vorschieben bzw. Zurückziehen des Zusatzdrahtes immer mit der gleichen, von dem Motor bestimmten Geschwindigkeit erfolgt.
Bei dieser bekannten Schaltanordnung wird die Spannung des Sch-,veißumformers mit einer gleichbleibenden Spannung verglichen. Der die Vorschubrollen der Elektrode antreibende Elektromotor hat nur eine einzige Feldwicklung. Bei dieser Anordnung kann wahlweise die Feldwicklung oder auch die Ankerwicklung des Vorschubmotors an der gleichbleibenden Spannung liegen. Entsprechend dieser Wahl erhält der Anker bzw. die Feldwicklung ihren Strom durch das Überwiegen der Spannung des Schweißtransformators über die gleichbleibende Spannung bzw. der gleichbleibenden Spannung über die des Schweißtransformator . Es werden also zwei Spannungen entgegengeschaltet und miteinander verglichen. Die Differenz. dieser Spannungen wirkt regelnd auf den Vorschubmotar ein.
Die bekannte Schaltanordnung hat auch noch eine Weiterbildung insofern erfahren, als der den Elektrodenv orschub bewerkstelligende Elektromotor eine Feldwicklung und einen Ankerstromkreis hat und die Feldwicklung an einer während des Betriebes .unveränder-!ichen Spannung liegt. Zur Einstellung der Erregerstromstärke dient ein Regelwiderstand im Stromkreis der Feldwicklung. Der Ankerstromkreis des Vorschubmotors liegt an einer veränderlichen Spannung, die durch einen Generator erzeugt wird. Die Änderung der Generatorspannung erfolgt durch Ändern der Erregung des Generators in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanordnung zum besonders feinfühligen Regeln des Drahtvorschubes bei Lichtbogenschweißautomaten zu schaffen, bei denen die Vorschubrollen mittels eines Elektromotors angetrieben werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Klotor zusätzlich mit einer der Hauptfeldwicklung entgegenwirkenden Hilfsfeldwicklung ausgerüstet ist, die mit einem Eisen-Wasserstoff-Widerstand in Reihe geschaltet an der Lichtbogenspannung liegt. Durch das Entgegenschalten der Hilfsfeldwicklung wird die Geschwindigkeit des die Elektrode antreibenden Elektromotors sehr feinfühlig beeinflußt. Durch die Verwendung eines Eisen-Wasserstoff-Widerstandes wird ein sehr feinfühliges Regeln der -Geschwindigkeit von den Spannungsschwankungen des Lichtbogens erzielt: denn der Eisen-Wasserstoff-Widerstand erzeugt in seinem Arbeitsbereich bei geringen Spannungsänderungen große Änderungen des Stromes. Es tritt also entweder eine Schwächung oder Verstärkung des von der Hauptfeldwicklung erzeugten magnetischen Feldes ein, wodurch die Drehzahl des Motors herauf-bzw. herabgesetzt und damit in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung dem Drahtvorschub eine größere oder kleinere Geschwindigkeit erteilt wird.
Erfindungsgemäß sind weiterhin in vorteilhafter Weise die Stromkreise der Hauptfeld Wicklung und des Ankers regelbar, so daß die für die Schweißung erforderliche mittlere Geschwindigkeit des Antriebsmotors für dieVorschubrollen eingestellt werden kann. Um besonders große Spannungsschwankungen am Lichtbogen von der Hilfsfeldwicklung des Elektromotors fernzuhalten, liegt zweckmäßigerweise in dem Stromkreis der Hilfsfeldwicklung ein Eisen-Wasserstoff-Widerstand, der bei normalen Betriebsbedingungen unterhalb des Bereiches der steilen Charakteristik arbeitet.
Erfindungsgemäß kann weiterhin ein Relais vorgesehen sein, das ebenfalls in Abhängigkeit von derLichtbogenspannung einVor-oderZurückbewegen des Schweißdrahtes bewirkt. Durch die Kombination des mit der erfindungsgemäßen Hilfsfeldwicklung ausgerüsteten Motors mit dem den Vorschub des Drahtes umsteuernden Relais wird ein feinfühliges Regeln des Drahtvorschubes und ein fast gleichmäßiger Lichtbogen erreicht. Das Relais arbeitet in zweckmäßiger Weise über eine an sich bei Lichtbogenschweißautomaten bekannte Magnetkupplung und bestimmt über diese Kupplung die Bewegung des Zusatzdrahtes. Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind im folgenden beschrieben.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht, und zwar stellt Abb. i das Schaltschema zur Regelung des Drahtvorschubes bei Lichtbogenschweißautornaten mittels eines die Vorschubrollen antreibenden, z. B. fremderregten Elektromotors gemäß der Erfindung dar.
Abb. 2 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Motors im Zusammenwirken mit einem die Richtung der Drahtbewegung bestimmenden elektrischen Relais.
Durch die Vorschubrollen i wird die Elektrode 2 zu dem Werkstück 3 hin bewegt. Eine der Vorschubrollen i wird durch den Elektromotor 4 angetrieben. Der Elektromotor 4. liegt an dem Gleichstromnetz 5 und ist mittels des Widerstandes 6 im Ankerkreise und mittels des Widerstandes; im Kreise der Hauptfeld-,vicklung regelbar. Der Schweißstrom wird einem anderen Gleichstromnetz $ entnommen. Die Wirkung der Hauptfeldwicklung 9 des Elektromotors 4. wird durch die Zusatzfeldwicklung io, die über einenEisen-Wasserstoff-Widerstand i9 an der Lichtbogenspannung liegt, in Abhängigkeit von derselben verstärkt bzw. geschwächt. Je nachdem tritt in dem Magnetfluß des Elektromotors eine Stärkung bzw. Schwächung und damit eine Verringerung bzw. Erhöhung der Drehzahl des Elektromotors ein.
Ein anderes Beispiel zur feinfühligen Regelung des Drahtvorschubes ist in der Abb. 2 gezeigt. Der in der gleichen Weise wie in Abb. i geschaltete Motor 1 i treibt wiederum eine Rolle 12 an, die über eine Magnetkupplung 13 die eigentliche Vorschubrolle 14 für den Draht 15 antreibt. Der Schweißstrom wird einem Schweißaggregat entnommen und bei 16 der Elektrode und dem Werkstück zugeführt. An der Lichtbogenspannung liegt nun ein Relais 17, das die Magnetkupplung 13 derart beeinflußt, daß bei Verringerung der Lichtbogenspannung ein Zurückziehen des Drahtes 15 und bei Erhöhung der Lichtbogenspannung ein Vorschieben des Drahtes 15 erfolgt. Da die Hilfsfeldwicklung i8 des Elektromotors i i ebenfalls an der Lichtbogenspannungg liegt, wird außer der Bestimmung der Vorschub,richtung auch eine Änderung der Geschwindigkeit des die Vorschubrollen antreibenden Motors in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung bewirkt.
Die erfindungsgemäße Schaltanordnung zeichnet sich durch besonders feinfühliges und trägheitsloses Arbeiten aus. Während bei den bekannten Schaltanordnungen das Vorschieben bzw. Zurückziehen immer mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgt, und zwar ganz unabhängig davon, ob die Lichtbogenspannung wenig oder stark über oder unter einem besCimmten festen Wert liegt, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Schaltanordnung bei starker Abweichung von dem eigentlichen Wert ein schnelles, bei schwacher Abweichung ein langsames Bewegen des Schweißdrahtes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltanordnung zum feinfühligen Regeln des Drahtvorschubes bei Lichtbogenschweißautomaten mittels eines die Vorschubrollen antreibenden Elektromotors, bei dem eine gleichbleibende und eine veränderliche Betriebsgröße einander entgegenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor zusätzlich mit einer der Hauptfeldwicklung entgegenwirkenden Hilfsfeldwicklung ausgerüstet ist, die mit einem Eisen-Wasserstoff-Widerstand in Reihe g& schaltet an der Lichtbo@genspannung liegt.
2. Schaltanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkreise der Hauptfeldwicklung und des Ankers regelbar sind.
3. Schaltanordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisen-Wasserstoff-Widerstand währenddes Schweißbetriebes unterhalb seiner steilen Charakteristik arbeitet.
4. Schaltanordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relais vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung ein Vor- oder Zurückbewegen des Schweißdrahtes bewirkt.
5. Schaltanordnung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais über eine Magnetkupplung die Drahtbewegung bestimmt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: französische Patentschrift ..... Nr. 682 422, - Zusatzpatentschrift - 39043-