DE828571C - Verfahren zur Messung der Eigenschaften nackter Schweisselektroden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung der Eigenschaften nackter Schweißelektroden Für die Untersuchung -der Eigenschaften nackter Schweißelektroden benötigt man u. a. folgende M eß= werte: Die Zahl der pro Sekunde von der Elektrode nach (lein Werkstück übengeheuden Tropfen 1>z\\'. die z\% ischen zwei Tropfenübergängen liegende "Zeit, die Zeitdauer des Tropfeniibergangs, die sogenannte Kurzschlußzeit, oder die Heizzeit, also jene Zeit, in der die Elektrode und das Werkstück nicht durch einen übergehenden Tropfen kurzgeschlossen sind, oder irgendwelche andere Funktionen solcher "Zeiten, z. B. das Verhältnis von Kurzschlußzeit zu Heizzeit.
• Die Erfindung hat nun die Aufgabe, solche Messungen mit verhältnismäßig einfachen Mitteln, aber doch genügend genau durchzuführen. Die Zahl der Tropfeniibergänge pro Zeiteinheit kann verhältnismäßig leicht unter Ausnutzung der beim Tropfenübergang stattfindenden Stromstöße gemessen werden. Schwieriger ist es, die Kurzschlußzeit, die Eleizzeit oder andere Funktionen dieser Zeiten zti ermitteln.
• Erfindungsgemäß werden die unmittelbar vor und nach dein Tropfenübergang auftretenden Änderungen des Schweißstroms oder .der -spannurig zur zeitlichen Begrenzung von konstanten Strom- und Spannungsimpulsen ausgenutzt und dadurch die Kurzschluß- bzw. Heizzeit durch Strom- oder Spannungsimpulse nachgebildet und in integrierenden Geräten oder Meßgeräten mit im Verhältnis zu diesen Zeiten großer Trägheit gemessen. Diese Geräte können so geeicht sein, daß die betreffenden Zeiten oder Funktionen derselben unmittelbar al)-gelesen werden können.
• Es empfiehlt sich ,die unmittelbar vor und nach dem Tropfenübergang auftretenden Schweißstrom-oder Spannungsänderungen transformatorisch in "Zünd- oder Löschspannungsstöße für Stromtore, am besten in Gegentaktschaltung, umzuwandeln, so (laß beispielsweise das eine Stromtor nur jeweils w iilirend der Kurzschlußzeit, das andere Stromtor nur jeweils während der Heizzeit Strom führt.
• Zwecks näherer Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen.
• Ein Schweißumformer i (Fig. i) liegt mit seinem einen Pol an einem Werkstück 2, mit seinem anderen Pol an einer nackten Schweißelektrode 3. Zwischen Werkstück und Elektrode liegt eine Primärwicklung 41 eines Transformators 4 mit zwei Sekundärwicklungen 42, 43. Die Sekundärwicklung 42 arbeitet auf einem Widerstand 5, die Sekundärwicklung 43 auf einem Widerstand 6. Beide Widerstände liegen mit je einem Pol bei 7 an dem Minuspol einer Hilfsspannungsquelle 8, an die auch zwei Stromtore 9, io angeschlossen sind. Ihre Anoden liegen an dem Pluspol der Quelle. "!.wischen dem Minuspol und den Kathoden 9o, ioo ist je ein Widerstand 11, 12 eingeschaltet. Beide Kathoden sind ferner durch einen Löschkondensator 13 gekoppelt, der in bekannter Weise beim Zünden des einen Rohrs selbsttätig .das andere zum Erlöschen bringt. Die Gitter 9i, ioi sind über Widerstände 92, 102 und kleine Batterien 93, 103, die normalerweise dem Gitter eine negative Sperrspannung erteilen, galvanisch mit den einen Enden der Widerstände 5, 6 gekoppelt.
• An dem Widerstand i i liegt ein träges Voltcneter 14, das in Verhältniswerten der Zeiten geeicht sein kann statt in Volt und gegebenenfalls ein Voltstundenzähler 15. An dem Widerstand 12 liegt ein Frequenzmesser 16 und ein Fernzählwerk 17. 18, 19 sind gekoppelte Schalter zum Ein- und Ausschalten der Meßanordnung.
• Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: ;Die Transformatorwicklungen sind so geschaltet, daß die eine nur beim Kurzschluß, die andere nur bei Aufhebung des Kurzschlusses einen positiven Spannungsstoß für das Gitter ergibt. Die negativen Spannungsstöße bleiben für die Wirkungsweise der Stromtore bedeutungslos. Jeweils beim Einsetzen des Lichtbogens wird in der Wicklung 43 ein Stromstoß induziert, der das Stromtor 9 zündet. An dem Widerstand i I liegt dann so lange eine konstante Spannung, als das Stromtor 9 Strom führt. Jeweils beim Auslöschen des Lichtbogens, also beim Beginn des Tropfenüberganges wird durch die Transformatorwicklung 42 ein Stromstoß induziert, der das Stromtor io zündet mit der Folge, daß wegen Vorhandensein des Löschkondensators 13 (las Stromtor 9 sogleich stromlos wird. Dadurch verschwindet die Spannung am Widerstand i i, und es tritt infolgedessen eine konstante Spannung am Widerstand 12 auf. Wird nach @Beendigung des Tropfeniibergangs der Lichtbogen wieder gezündet, dann veranlaßt wieder der in der Wicklung 43 induzierte Stromstoß die Zündung des Stromtors 9 und das Auftreten einer konstanten Spannung am Widerstand i i, während gleichzeitig das Stromtor io stromlos wird und die Spannung am Widerstand 12 verschwindet. Damit die induzierten Strom- bzw. Spannungsstöße die Zündung herbeiführen können, muß die negative Vorspannung an den Batterien 93, 103 und das Cbersetzungsverhältnis des Transformators 4 derart abgeglichen sein, ,daß die induzierte Spannung die durch 93 bzw. 103 bewirkte negative Vorspannung überwindet.
• An dem Widerstand i i treten also jeweils der Heizzeit entsprechende Spannungsstöße (Fig. 2), an dem Widerstand 12 jeweils der Kurzschlußzeit entsprechende Stöße (Fig.3) auf. Der Frequenzmesser 16 zeigt ohne weiteres die Tropfenfrequenz, also die Zahl der pro Sekunde übergehenden Tropfen an, die außerdem noch in dem Fernzählwerk 17 gezählt wird. Der Spannungsmesser 14 mißt den effektiven Wert der in Fig. 2 dargestellten Wellenspannung. Sein Ausschlag ist also um so größer, je länger die Heizzeit gegen die Kurzschlußzeit ist. Bei entsprechender Eichung kann also an dem Spannungsmesser unmittelbar das Verhältnis von Heizzeit zur Summe aus Heiz- und Kurzschlußzeit abgelesen werden. An dem integrierenden Zähler 15 kann man das Zeitintegral dieses Verhältnisses ablesen. Mit diesen Maßnahmen lassen sich alle erforderlichen Größen für die Prüfung und Messung von nackten Elektroden ermitteln, denn bedenkt man, daß th+tk=T wobei th die Heizzeit, tk die Kurzschlußzeit und T die Dauer der Tropfenperiode ist, und daß ferner die Tropfenzahl und damit die Kurzschlußzeit. Der Verhältniswert kann, wie erwähnt, unmittelbar am Voltmeter 14 oder das Integral am Zähler 15 abgelesen werden. Ebenso könnte man auch an den Widerstand 16 einen Voltsekundenzähler anschließen, der das Integral des Verhältniswertes Kurzschlußzeit zu Tropfenperiode mißt, falls er entsprechend geeicht ist, und dieses Integral brauchte dann zwecks Ermittlung der Kurzschlußzeit nur durch die Tropfenzahl, die Angaben des Zählwerks 17, dividiert zu werden. Die Verwendung von integrierenden Geräten bietet noch den besonderen Vorteil, daß sich genaue Mittelwerte auch bei stark schwankenden Kurzschlußzeiten und Tropfenperioden ermitteln lassen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Messen der Eigenschaften nackter Elektroden, wie Tropfenzahl pro Sekunde, Kurzschluß-, Heizzeit oder Funktionen derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom- oder Spannungsänderungen des Schweißstromkreises unmittelbar vor und nach dem Tropfenübergan.g an der Schweißstelle zur Begrenzung von Strom- oder Spannungsimpulsen konstanter Stromstärke oder Spannung herangezogen und dadurch hie Kurzschluß- bzw. Heizzeiten durch Impulse nachgebildet werden, .die dann in Meßgeräten mit einem Verhältnis zu solchen Zeiten großer Trägheit oder in integrierenden Geräten gemessen werden.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs- oder Stromänderungen des Schweißstromkreises transformatorisch ('Transformator 4, Fig. i) zwei in Gegentaktschaltung (Löschkondensator 13) liegende Stromtore (i9) derart beeinflussen, daß das eine (9) nur während der Heizzeit, das andere (io) nur während der Kurzschlußzeit Strom führt, und daß die Meßgeräte (14 bis 17) gegebenenfalls galvanisch (Widerstände 11, 12) mit den Stromtorkreisen gekoppelt sind.
3. 3. Vorrichtung bei der ein träges Voltmeter (14) parallel zu einem Widerstand (i i) im Stromtorkreis (Stromtor 9) liegt nach (Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Voltmeter in Verhältniswerten der Heizzeit oder Kurzschlußzeit der Tropfenperiode geeicht ist. Vorrichtung nach Anspruch,3,dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu einem in einem Stromtorkreis (Stromtor io) liegenden Widerstand (12) ein Frequenzmesser (16) öder ein Fernzählwerk (17) für die Ermittlung der Tropfenfrequenz bzw. Tropfenzahl liegt. 5. Verfahren nach (Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußzeit (tk) aus dem Quotienten der um das Verhältnis Heizzeit (th) zu Tropfenperiode (T) verminderten Einheit (l) zur Tropfenzahl (Z) ermittelt wird, oder aus dem Quotienten von .dem Zeitintegral des Verhältnisses Kurzschlußzeit (tk) zu Tropfenperiode (T) und der Tropfenzahl (Z) ermittelt wird.