DE954632C

DE954632C - Verfahren und Einrichtung zum magnetischen Umhuellen von Blankdrahtelektroden mit Pulver bei Lichtbogen-Schweissautomaten

Info

Publication number: DE954632C
Application number: DEA22250A
Authority: DE
Inventors: Hermann Kocher
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1955-02-18
Filing date: 1955-03-12
Publication date: 1956-12-20

Description

Verfahren und Einrichtung zum magnetischen Umhüllen` von Blankdrahtelektroden mit Pulver bei Lichtbogen-Schweißautomaten Es ist ein Verfahren zum Umhüllen von: BlankdrahtelektTodenmitPulver bei Lichtbogen-Schweißautomaten bekannt, bei welchen dem Schweißdraht innerhalb einer Drahtführungsdüse Pulver mit magnetisch leitendem Bestandteilen, konzentrisch zugeführt wird. Das durch den Schweißstrom sich um den Draht ausbildende Magnetfeld bewirkt, daß das Pulver angezogen wird und den Draht vollständig umhüllt. Mit diesem Verfahren können qualitativ hochstehende Verbindungsschweißungen bei sichtbaren Lichtbögen durchgeführt wenden. Bei Schweißautomaten, wo dieses Umhüllungsverfahren angewendet wird, hat es sich gezeigt, daß, wvenn die magnetischen Zusätze im Pulver immer mehr gesteigert werden, bei Überschreitung eines bestimmtem Prozentsatzes an magnetischen Bestandteilen überhaupt kein Pulver mehr aus der Düse des Automaten herausfließt. Dies läßt sich dadurch erklären, daß das um den Draht sich ausbildende Magnetfeld innerhalb des Düsenraumes die stark magnetischen Bestandteile des Pulvers so beeinflußt, daß sich sogenanmbe magnetische Brükken bilden. Dies hat zur Folge, daß das Pulver sperrig wird und nicht mehr aus dem Innern des Düsenraumes zur Düsenöffnung fließen kann.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umhüllen von Blankdrahtelekbroden mit Pulver bei Lichtbogen-Schweißautomaten, bei welchem dem Schweißdraht ein Pulver mit magnetisch leitenden .Bestandteilen konzentrisch zugeführt wird, wobei das den, Schweißstrom sich um den Draht ausbildende Magnetfeld eine Umhüllung des Drahtes durch das Pulver bewirkt.
Dabei wird nunmehr die erwähnte Sperrigkeit von Schweißpulvern mit sehr viel magnetischen Bestandteilen auf eine ganz andere Weise beseitigt, und zwar dadurch, daß gemäß der Erfindung das um den Draht sich ausbildende Magnetfeld durch eine zusätzliche magnetische Wirkung innerhalb der Drahtführungsdüse mindestens teilweise abgeschwächt wird.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung können verschiedenartige Einrichtungen zur Anwendung kommen., wovon beispielsweise einige in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellt sind.
In der Fig. i, die eine Drahtführungsdüse eines Lichtbogen-Schweißautomaten im Längsschnitt zeigt, bedeutet r den Düsenkörper mit dem Pulverzuführungsrohr 2 und der Düsenöffnung 3. Dem kontinuierlich durch die Rollen 12 vorgeschobenen Schweißdraht 4 wird der vom Generator 13 gelieferte Schweißstrom durch die Schleifkontakte 5 zugeführt, wobei sich um den Schweißdraht 4 ein Magnetfeld ausbildet. Konzentrisch zum Schweißdraht ¢ ist ein rohrförmiger Stromleiter 6 so angeordnet, daß zwischen diesem und dem Schweißdraht ein ringförmiger Hohlraum frei bleibt. Dieser rohrförmige Stromleiter 6 - wird ebenfalls vom Schweiißstrom I durchflossen, jedoch in entgegengesetzter Richtung als der im Schweißdraht 4. Dadurch wird das Magnetfeld im Raum außerhalb der beiden Leiter 4 und 6 neutzralisiert, und das Zustandekommen der erwähnten unerwünschten Brückenbildung im s:taTk magnetischen Schweißpulver, welches über das Rohr 2 der Düse i ständig. zugeführt wind, wird somit verhindert. Das Pulver bleibt also gelockert und kann nun der Düsenöffnung 3 zufließen. Am unteren Teil des Rohrleiters 6 sind Öffnungen 7 vorgesehen, durch welche das Pulver eintreten kann, um die gewünschte Pulverumhüllung für den Schweißdraht zu bilden.
An Stelle des. Rohrleiters. 6 könxen auch einige parallel geschaltete Kupferdrähte in gleichmäßigen Abständen um den Schwveiß;draht 4 angeordnet werden. Das Schweißpulver fließt dann zwischen den parallelachsig verlaufenden Drähten und haftet an dem in der Mitte liegenden Schweißdraht 4, bis es durch die i-#usfirittsöffnung 3 der Düse auf die gewünschte Umhüllungsdicke abgestreift wird. Die Wahl der lichten Weite der Austrittsöffnung bestimmt also die Umhüllungsdicke..
Der den Gegenstrom führende Rohrleiter 6 gemäß. Fig. i kann auch durch ein Rohr aus einem Material mit hohem magnetischem Leitwert ersetzt werden. Auf diese Weise wind der Raum zwischen Rohr und Düsenwand magnetisch abgeschirmt, so daß das darin befindliche Pulver gelockert bleibt. Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, daß das den Schweißdraht umgebende Rohr nicht an einer Stromquelle angeschlossen werden muß.
In der Fig. 2 ist wiederum eine Drahtführungsdüse im Längsschnitt gezeigt, wobei in den Düsenraum ein Kranz mit sterniörmigen Rippen 8 eingelegt wird. Dieser Kranz besteht aus antimagnetischem Material und ist in Fig.2a im Grundriß dargestellt. Die Rippen reichen bis nahe an den Schweißdraht 4, aber so, daß zwischen diesen das Pulver noch-zum Draht fließen kann. Mit dieser Anordnung können sich die magnetischen Kraftlinien im Pulver zufolge des durch die Rippen 8 vergrößerten magnetischen Widerstandes nicht schließen, so daß das zwischen den Rippenbefindliche Pulver genügend gelockert bleibt, um zu dem Schweißdraht zu gelangen. An Stelle des gesonderten Kranzes mit Rippen ist es auch möglich, die Rippen in eimeni Stück mit dem Düsenkörper herzustellen.
Bei der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform wird die gewünschte Wirkung durch die in den Düsenraum eingelegten dünndrahtigen Spulen g oder io erreicht. Die Anordnung dieser Spulen ist in Fig. 3 im Längsschnitt und in Fig. 3 a im Querschnitt veranschaulicht, wobei jeweils nur eine Spule g oder io zur Anwendung kommen soll.
Die Spule 9, die beispielsweise aus vier in Reihe geschalteter Teilspulen besteht, die symmetrisch zum Schweißdraht 4 angeordnet sind, kann mit Wechselstrom oder Gleichstrom erregt werden, und erzeugt ein magnetisches Feld, welches sich ebenfalls um den Schweißdraht ausbildet. Wenn die Spule 9 mit Wechselstrom erregt wird, so wird erreicht, daß dem durch den Schweißstrom itü Schweißdraht 4 erregten Primärfeld Wechselimpulse überlagert werden, deren negativen Werte die Primärmagnetisierung des Pulvers immer wieder aufheben oder sogar umkehren,, so daß das Pulver sozusagen auf magnetische Weise durchgeschüttelt wird. In diesem Falle kann die sonst übliche Vibrationsvorrichtung, die am Düsenkörper angebracht wird, um einen regelmäßigen Pulverdurchfluß zu erzielen, in Wegfall kommen. Die Spule 9 kann aber auch mit Gleichstrom gespeist werden. Dabei muß dann ,das von ihr erregte Magnetfeld dem vom Schweißdraht 4 herrührenden Primärfeld entgegengesetzt sein und dieses letztere mehr oder -weniger aufheben. Wenn diese Spule in den Schweißpausen eingeschaltet bleibt, so dient sie gleichzeitig als Sperrspule, d. h., durch die Wirkung der Spule wird verhindert, daß Schweißpulver aus dem Düsenraum während der Schweißpausen ausfließen kann.
Bei der Spule io, die mit Wechselstrom erregt wird, ist die Anordnung so getroffen, daß das von ihr erzeugte Wechselmagnetfeld senkrecht zu dem durch den Schweißstrom sich um den, Schweißdraht ausbildende Magnetfeld verläuft. Dadurch wird die Remanenz der magnetischen. Bestandteile im Pulver zum Teil aufgehoben und das Pulver locker gehalten. Diese normalerweise mit Wechselstrom erregte Spule io kann auch während der Schweißpausen mit Gleichstrom erregt werden, um das Ausfließen des Pulvers aus der Düse i zu verhindern. In den Fig. 3 und 3 a sind die Stromanschlüsse für die beiden Spulen 9 bzw. io gestrichelt bzw. strichpunktiert angedeutet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zum Umhüllen von Blankdrahtelektroden mit Pulver bei Lichtbogen-Schweißautomaten, bei welchen dem Schweißdraht ein Pulver mit magnetisch' leitenden Bestandteilen konzentrisch zugeführt wird, wobei das durch .den Schweißstrom sich um den Draht ausbildende Magnetfeld eine Umhüllung des Drahtes durch das Pulver bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das um den Draht sich ausbildende Magnetfeld durch eine zusätzliche magnetische Wirkung innerhalb der Drahtfüh@rungsdüse mindestens teilweise abgeschwächt wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißdraht durch eine mit einer Pulverzufuhr versehenen Drahtführungsdü:se hindurchgeftibrt wird und innerhalb des Düsenraumes zusätzliche Mittel vorgesehen sind, die das durch den Schweißstrom. sich um den Elektrodendraht ausbildende Magnetfeld beeinflussen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenraum der Schweißdraht von einem rohrförmigen Stromleiter derart konzentrisch umgeben ist, daß zwischen Draht und Leiter ein ringförmiger Luftspalt frei bleibt und der Stromleiter in entgegengesetzter Richtung als der' Schweißdraht vom Schweißstrom durchflossen wind. q..
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenraum der Schweißdraht von einem rohrförmigen Element aus einem Material mit hohem magnetischem Leitwert konzentrisch umgeben ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des rohrförmigen Elementes Öffnungen für den Eintritt des Pulvers vorgesehen sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Schweißdraht im Düsenraum eine Anzahl Kupferdrähte in gleichmäßigen Abständen, symmetrisch um den Schweißdraht angeordnet sind, wobei die elektrisch parallel geschalteten Drähte in entgegengesetzter Richtung als der Schweißdraht vom Schweißstrom durchflossen werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenraum ein Kranz mit radialen Rippen aus einem antimagnetischen Material vorgesehen ist, wobei diese Rippen sich in Richtung des im Zentrum des Kranzes sich befindlichen Schweißdrahtes nur so weit erstrecken., daß zwischen Schweißdraht und Rippen Öffnungen für den Durchfluß des Pulvers frei bleiben.
8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d@aß im Düsenraum eine dünndrahtige elektrische Spule so angeordnet ist, daß das von ihr erzeugte magnetische Feld sich ebenfalls um den Schweißdraht ausbildet.
9. Einrichtung nach Anspruch; 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule mit Wechselstrom erregt- wird, wobei die Wechselimpulse dem durch den Schweißstrom sich um den Schweißdraht ausbildenden Magnetfeld überlagert werden und dieses zeitweise aufheben oder umkehren. io.
Einrichtung nach Anspruch; 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule mit Gleichstrom erregt wird, wobei das entstehende Magnetfeld dem durch den Schweißstrom sich um den Schweifldraht - ausbildenden, Magnetfeld entgeg-enwiTkt. i i.
Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule als Sperrspule während der Schweißpausen des Schweißautomaten dient.
12. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenraum eine dünndrahtige mit Wechselstrom erregte elektrische Spule so angeordnet ist, daß das von ihr erzeugte Magnetfeld senkrecht zu dem durch den Schweißstrom sich um den, Schweißdraht ausbildende Magnetfeld verläuft. 13. Einrichtung nach Anspruch i2, dadurch gekennzeichnet, daß die normalerweise mit Wechselstrom erregte.
Spule während der Schweißpausen mit Gleichstrom erregt wird, so daß die Spule als Sperrspule wirkt.