Hochfrequenz-Zündgerät für das Lichtbogenschweißen mit Wechselstrom
in Schutzgasen Beim elektrischen Liahtbogenschw eißen mit Wechselstrom neigt der
Lichtbogen zum Erlöschen, da sein Strom in jeder Stromperiode zweimal auf Null absinkt.
Diese Schwierigkeit wird noch dadurch erhöht, daß der Lichtbogen infolge der auseinanderliegenden
Temperaturen der z. B. aus Wolfram besteihenden Elektrode und eines Leichtmetallwerkstückes
bei positiver Elektrode einen höheren Widerstand zu überwinden hat als bei negativer
Elektrode, so daß die Stromstärke des Schweißstromes in der positiven Halbwelle
kleiner ist als in der negativen Halbwelle. Dies ist namentlich beim Schweißen von
Leichtmetallen und anderen ähnlich schlecht schweißbaren Metallen der Fall, bei
denen zur Vermeidung einer Oxydation bzw. Verunreinigung der Schweißstelle mit einer
Wolframelektrode und einer Schutzgasumhüllung, z. B. Argon oder Helium, gearbeitet
wird. Es tritt hierbei leicht die bekannte Gleichrichterwirkung des Schweißliehtbogens
ein, ein teilweises oder vollständiges Ausbleiben der positiven Halbwellen. Erfahrungsgemäß
ist jedoch die positive Halbwelle von entscheidender Bedeutung für das Zustandekommen
und die Sauberkeit der Schweißnaht.High-frequency ignitor for arc welding with alternating current
in protective gases During electrical arc welding with alternating current, the
Arc to extinguish, since its current drops to zero twice in each current period.
This difficulty is increased by the fact that the arc as a result of the spacing
Temperatures of the z. B. consisting of tungsten electrode and a light metal workpiece
with a positive electrode has to overcome a higher resistance than with a negative one
Electrode, so that the amperage of the welding current in the positive half-wave
is smaller than in the negative half-wave. This is especially true when welding
Light metals and other similarly poorly weldable metals are the case
those to avoid oxidation or contamination of the weld with a
Tungsten electrode and a protective gas envelope, e.g. B. argon or helium worked
will. The well-known rectifying effect of the welded arc easily occurs here
one, a partial or complete absence of the positive half-waves. According to experience
However, the positive half-wave is of decisive importance for the occurrence
and the cleanliness of the weld.
Es ist bekannt, zur Abwendung dieser Schwierigkeiten dem Schweißstrom
an der Schweißstelle einen hochfrequenten Hilfsstrom zu überlagern, der gewöhnlich
in einem Zusatzgerät zur Sehweißeinrichtung erzeugt wird. Solche Zusatzgeräte sind
als Hochfrequenz-Zündgeräte bekannt. Da der hochfrequente Hilfsstrom eine wesentlich
höhere Spannung als der Schweißstrom hat, zündet er bei Annäherung der Elektrode
an das Werkstück den Lichtbogen. Außerdem verringert er durch die von ihm aufrechterhaltene
Elektronenemission den vom Lichtbogen an den Stromwechseln zu Überwindenden Widerstand,
so daß ein Ausbleiben der positiven Halbwelle unmöglich ist. Es wird also durch
die Hodhfrequenzüberlagerung die wichtige positive Halbwelle des Schweißstromes
stabilisiert.
Erfindungsgemäß,- wird der Hochfrequenzgene= ratör
des Ho-dhfrequenz=Zündg.erätes sä ausgebildet, daß die Hochfrequenzenergie an der
Schweißstellenur während der positiven Halbwelle des Schweißstronnes wirksam ist.
Dies : .kann . -beispielsweise einfach dadurch erreicht werden, daß die Zu--führun;g
der Hochfrequenzernergie zur Schweißstelle während der negativen Halbwelle des Scnweiß-strömes
unterdrückt wird. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die positive Halbwelle
für die Sauberkeit der Schweißnaht von besondererBedeutung ist und daß es für ein
störungsfreies und gutes Schweißen vollkommen ausreichend ist, diC hochfrequente
Zündhilfe nur während der positiven Halbwelle wirksam sein zu lassen.' Zur =Durchführung
der Erfindung ist zwar; -wie erwähnt,- züsätzlich ein Gleichrichterelement erforderlich,
doch wird das Zündgerät dafür :nur' mit dein halben Strom und somit nur mit der
halben.Leistung belastet. Dias Zündgerät wird also erheblich geschont und seine
Lebensdauer, insbesondere die Lebensdauer der Funkenstrecke, wirderhöht. Gewünschtenfalls
kann daher das Zündgerät auch entsprechend schwächer gebaut werden.It is known to use welding current to avert these difficulties
to superimpose a high-frequency auxiliary current at the welding point, which is usually
is generated in an additional device to the vision device. Such accessories are
known as high frequency igniters. Since the high-frequency auxiliary current is a significant
higher than the welding current, it ignites when the electrode approaches
the arc to the workpiece. It also diminishes by the one it sustains
Electron emission the resistance to be overcome by the arc at the current changes,
so that an absence of the positive half-wave is impossible. So it will be through
the high frequency superposition is the important positive half-wave of the welding current
stabilized.
According to the invention - the high frequency gene = ratör
of the Ho-dhfrequency = Zündg.erätes sä designed that the high-frequency energy at the
Welding point is only effective during the positive half-wave of the welding current.
This can . -for example, can be achieved simply by the fact that the feed; g
the high-frequency energy to the welding point during the negative half-wave of the welding current
is suppressed. The invention is based on the knowledge that the positive half-wave
for the cleanliness of the weld seam is of particular importance and that it is
Trouble-free and good welding is completely sufficient, diC high-frequency
To allow ignition aid to be effective only during the positive half-wave. ' To = implementation
the invention is true; -as mentioned, - additionally a rectifier element required,
but the ignition device for it is: only 'with half the current and therefore only with the
half performance burdened. The ignition device and his
The service life, in particular the service life of the spark gap, is increased. If so desired
the ignition device can therefore also be built correspondingly weaker.
Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung ist in
der Zeichnung dargestellt. Die Schwicißeinrichtung #i besteht, in bekannter Weise
aus einem Schweißtransformator :2, der- primär-. seitig an das Starkstromnetz 3
von z. B. 390- Volt und 5o Hz angeschlossen ist. Siekundärse:itig ist der
Schweißtransformator 2 über eine Regeldrossel 4, die zur stufenlosen Regelung des
Schweistromes dient, auf die Ausgangsklemmen 5 und 6 .der Schweißeinrichtung geschaltet.
An diese Ausgangsklemriien` ist über die Anschlußleitung 7 und 8 die aus der Schweißelektrode
g und dem -Werkstück zio . bestehende . Schweißstelle angeschlossen. _ Das bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel verwendete Zündgerät :'hat gemäß einem neueren-_
Vorschlag einen sehr einfachen Aufbau: ES besteht = aus einem kleinen Transformator
12, der ebenfalls an das Netz 3 angeschlossen ist, einer Reihenschaltung der Drossel
13 und des. Kondensators 'i4 parallel zur ' .Sekundärwicklung des Transformatörs
-112 sowie einer Funkenstrecke 15, :die ebenfalls parallel zu der Sekundärwicklung
des Transformators geschaltet ist. Dieser Hoohfrequenzgeneratör- ist über dien-
Kondensator w6 auf die Ausgangslemmen 17 und -1.$ des Zündgerätes geschaltet, .die
über die Leitungen ig.und 2o, mit den Ausgangsklemmen 5 und 6 :der .Schweißeinrichtung
verbünden sind. Das Zündgerät ist also unmittel-" har an die -Schweißstelle angeschlossen
und legt`. parallel zu dieser: Erfn-dungsgemäß ist'nun in den Sektindärstroin-'
kreis des_Netztrarisformators i2 des,Hochfrequenzgeneratörs ein. Gleichrichter :2i
eingeschaltet, der beispielsweise ein Trockengleichrichter -ist. Dieser bewirkt,
-.d@aß der ' Hochfr equenzgererator nur in' jeder zweiten Halbwelle der Spannung
des Netzes-3
:schwingt. Es kann also bei richtigem Anschluß dies Transformators
12 an das Netz erreicht werden, däß der Hochfrequenzgenerator nur in jeder positiven
Halbwelle des über die Schweißstelle fließenden Schweißstromes schwingt, so daß
also die Hochfreqüenzenergie nur in jeder positiven Halbwelle des Schweißstromes
diesem überlagert -wird.An embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing. The welding device #i consists, in a known manner, of a welding transformer: 2, the - primary -. side to the power network 3 of z. B. 390 volts and 50 Hz is connected. Secondary: the welding transformer 2 is connected to the output terminals 5 and 6 of the welding device via a regulating throttle 4, which is used to continuously regulate the welding current. At this output terminal is on the connecting line 7 and 8 from the welding electrode g and the workpiece zio. existing. Welding point connected. The ignition device used in the illustrated embodiment: According to a more recent proposal, has a very simple structure: It consists of a small transformer 12, which is also connected to the network 3, a series connection of the choke 13 and the capacitor. i4 parallel to the secondary winding of the transformer 112 and a spark gap 15: which is also connected in parallel to the secondary winding of the transformer. This high frequency generator is connected to output terminals 17 and -1. $ Of the igniter via dien capacitor w6, which are connected to output terminals 5 and 6 of the welding device via lines ig and 2o. The ignition device is therefore directly connected to the welding point and lays in parallel to it: According to the invention, the high-frequency generator is now inserted into the Sektindärstroin- 'circuit of the mains transformer i2 of the high-frequency generator. This has the effect that the high-frequency generator oscillates only in every second half-wave of the voltage of the network -3 : With the correct connection of this transformer 12 to the network, the high-frequency generator can only be reached in each positive half-wave of the welding current flowing over the welding point oscillates, so that the high-frequency energy is only superimposed on this in every positive half-wave of the welding current.
Die Erfindung ist nicht an das beschriebene Ausführungs:bei.spiel
gebunden, sondern kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. Beispielsweise
können an Stelle des Gleichrichters 21 auch beliebige andere geeignete Mittel vorgesehen
werden, durch die die Wirksamkeit der Hoahfrequenzenergie an der Schweißstelle auf
die positive 'Halbwelle beschränkt wird. Auch der Aufbau des Hochfrequenz-Zündgerätes
sowie auch der Schweißemrichtun@g_ kann an sich beliebig sein; beisp:iels--weise
karin,die Erfindung auch bei ,solchen Hochfrequenz-Zündgeräten verwendet werden,
bei dienen der Hochfrequenzgenerator mit dem Schweißstromkreis der Schweißeinrichtung
über induktive Kopplungsmittel angeschlossen ist.The invention is not related to the embodiment described: bei.spiel
bound, but can be modified in many ways. For example
Any other suitable means can also be provided in place of the rectifier 21
which increases the effectiveness of the high frequency energy at the weld
the positive 'half-wave is limited. Also the structure of the high-frequency igniter
as well as the welding device @ g_ can in itself be arbitrary; for example
karin, the invention can also be used in such high-frequency ignition devices,
at serve the high-frequency generator with the welding circuit of the welding device
is connected via inductive coupling means.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Zündgerät ist an sich auch bei
solchen Lichtbogenschweißverfahren anwendbar, bei denen ohne ein Schutzgas und ohne
Wolframelektrod :e gearbeitet wird, doch wird dann die Hochfrequenzenergie in der
Regel nicht ohne weiteres ausreichen, um den Lichtbogen während des Nulldurchganges
des Schweißstromes bzw. während der positiven Halbwellen zu stabilisieren. Man könnte
zwar daran denken, die Hochfrequenzenergi:e entsprechend zu erhöben, doch würde
hierdurch der erfindungsgemäß erstrebte Vorteil der Energieersparnis wieder hinfällig
werden.An ignition device designed according to the invention is per se also with
such arc welding process applicable, in which without a protective gas and without
Tungsten electrode: e is worked, but then the high frequency energy is in the
Usually not enough to stop the arc during the zero crossing
of the welding current or to stabilize during the positive half-waves. One could
think of increasing the high frequency energy accordingly, but would
as a result, the energy saving advantage sought after according to the invention is again obsolete
will.