Opublikowano dnia 15 lipca 1957 r.% */%A 9J40 POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 38510 KI. 21 h, 32/03 Wilhelm Sevenich Teicha, Niemiecka Republika Demokratyczna Wolfram Spott Halle/Saale, Niemiecka Republika Demokratyczna Horst Reiher Einsterwalde, Niemiecka Republika Demokratyczna Urzadzenie do regulowania natezenia prqdu spawania w transformatorach lub przetwornicach spawalniczych, uruchamiane elektromagnetycznie Patent trwa od dnia 30 kwietnia 1954 r.Wynalazek dotyczy urzadzenia do regulowa¬ nia natezenia pradu spawania w transformato¬ rach i przetwornicach spawalniczych, umozli¬ wiajacego zmiane tego natezenia podczas pro¬ cesu spawania z dowolnie oddalonego miejsca pracy spawacza.W znanych regulatorach tego typu opornik regulacyjny do regulacji pradu wzbudzania urzadzenia spawalniczego jest umieszczony w osobnej ofbudowie. Poniewaz maszyna spawal¬ nicza (transformator lub przetwornica) znajduje sie w wiekszej lub mniejszej odleglosci od miej¬ sca pracy spawacza, ten ostatni musi w celu przeprowadzenia regulacji przerywac spawanie i opuszczac miejsce pracy. Przy spawaniu du¬ zych przedmiotów mp. kotlów, zbiorników, kon¬ strukcji stalowych, do których dostep jest mo¬ zliwy jedynie przy uzyciu drabin lub rusztowan, zabiera to szczególnie duzo czasu. Na montazu i w stoczniach okretowych spawacz, narazony na nieszczesliwe wypadki, musi przebywac dro¬ ge miedzy miejscem pracy a maszyna spawal¬ nicza. Ponadto przerywanie procesu spawania wplywa, jak wiadomo, ujemnie na jakosc szwu spawalniczego i wymaga powtórnej pracy. W kazdym razie powstaja dodatkowe koszty i stra¬ ty energii. Pogorszenie jakosci szwu spawalni¬ czego powstaje takze na skutek tego, ze nateze^ nie pradu, niezibedne kazdorazowo do stopienia elektrody spawalniczej, nie moze byc regulowa¬ ne w zakresie, odpowiadajacym wymaganiom szwu spawalniczego.W celu zdalnego regulowania napiecia prze¬ twornic lub pradnic spawalniczych do spawania lukowego, proponowano juz stasowanie urza¬ dzenia, obslugiwanego z miejsca umieszczeniauchwytu elektrodowego. Urzadzenie to pracuje w ten sposób, ze uchwyt elektrodowy jest trzy¬ many *ia obrabianym przedmiocie poprzez od¬ dzielny kontakt i przy nacisnieciu przycisku, umieszczonego na tym uchwycie, prad z prze¬ twornicy spawalniczej uruchamia poprzez od¬ dzielny przewód w kablu spawalniczym elektro¬ magnes, który obraca opornik regulacyjny prze¬ twornicy skokowo, lecz w jednym kierunku.Opornik ten jest przy tym tak wykonany, ze daje sie on obracac w sposób ciagly. Ponadto jest on nawiniety w ten sposób, ze regulowane napiecie zmienia sie podczas jednokierunkowego ruchu obrotowego od maximu a nastepnie powraca do wartosci najwiekszej.Przy tego rodzaju sterowaniu zdalnym spa¬ wacz nie potrzebuje wprawdzie opuszczac miej¬ sca pracy, musi jednak, w celu zmiany nateze¬ nia pradu spawania, przerywac spawanie, co równiez wplywa ujemnie na jakosc szwu spa¬ walniczego. Inna niedogodnosc tego urzadzenia polega na tym, ze na kazdorazowe nastawienie niezbednego napiecia traci sie duzo czasu, na skutek mozliwosci obracania przelacznika opor¬ nika regulacyjnego tyiliko w jednym kierunku, a ponadto do zbadania prawidlowosci polaczen potrzebne sa przyrzady pomiarowe. Z powodu powyzszych wad wspomniane urzadzenie nie nadaje sie do zastosowania przy produkcji kot¬ lów i robotach stoczniowych.Wymienione niedogodnosci usuwa przedmiot wynalazku dzieki umieszczeniu regulatora w obudowie, znajdujacej sie najkorzystniej na transformatorze lub przetwornicy spawalniczej oraz dzieki zdaHnemu sterowaniu maszyny z miejsca pracy spawacza podczas procesu spawa¬ nia. W mysl wynalazku osiaga sie to przez umieszczenie w obudowie, przymocowanej do maszyny spawalniczej, dwóch elektromagnesów, ustawionych wzgledem siebie pod dowolnym katem i sterowanych impulsami pradowymi zdalnie lub bezposrednio. Elektromagnesy te uruchamiaja narzad regulacyjny zazebiajacy sie skokowo pod dzialaniem pewnej sily z ko¬ lem nastawczym, którego wal sprzeglowy jest polaczony z maszyna spawalnicza w sposób, umozliwiajacy regulacje natezenia pradu.Przy zdalnie sterowanych elektromagnesach lacznik przyciskowy jest umieszczony w mysl wynalazku na oslonie ochronnej spawacza lub w oddzielnej skrzynce, natomiast przy elektro¬ magnesach, sterowanych bezposrednio, lacznik ten jest umieszczony wewnatrz obudowy regu¬ latora.W celu uzyskania skokowych ruchów lacze¬ niowych mozna stosowac rózne rozwiazania konstrukcyjne. Jedna z postaci wykonania prze¬ widuje uzycie narzadu regulacyjnego, wykona¬ nego w postaci dzwigni, osadzonej obrotowo na wahadle, umieszczonym luzno na wale sprzeg¬ lowym, przy czym narzad ten posiada na swym dolnym koncu dwa zeby, które stosownie do potrzeby zazebiaja sie z uzebionym kolem na¬ stawczym w kierunku odpowiadajacym zwiek¬ szaniu sie lub maleniu natezenia pradu. Wa¬ hadlo jest utrzymywane w obudowie w poloze¬ niu srodkowym z obu stron najkorzystniej za pomoca sprezyn.W innej postaci wykonania wynalazku elek¬ tromagnesy sa ustawione równolegle i zaopa¬ trzone w kotwice klapkowe. Na kazdej z nich zawieszona jest wahliwie dzwignia prowadni- cza, niosaca narzad regulacyjny, posiadajacy postac zeba. Zapadka znajdujaca sie na tych kotwicach zaczepia jednoczesnie o kolo nastaw¬ ne i sluzy dlan jako zderzak, ograniczajacy wspomniany ruch obrotowy.W celu regulacji pradu w kierunku, odpowia¬ dajacym zwiekszaniu lub zmniejszaniu jego na¬ tezenia, kazdemu narzadowi regulacyjnemu podporzadkowane jest w tej postaci wykonania wynalazku koto nastawcze. Miedzy tytni kola¬ mi znajduje sie tarcza, stojaca na obwodzie po¬ za nia, przy czym do tarczy tej przylegaja z bo¬ ku dzwignie prowadnicze, niosace narzad re¬ gulacyjny. Swobodne konce tych dzwifcai znaj¬ duja sie pod dzialaniem napietych sprezyn.Wal sprzeglowy jest w mysl wynalazku roz¬ dzielony za pomoca sprzegla elastycznego lub sztywnego. Aby regulator mozna bylo urucha¬ miac równiez recznie, na przedluzeniu walu sprzeglowego umieszczone jest na zewnatrz obu¬ dowy kolko reczne.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w oparciu ó rysunek, uwidaczniajacy tytulem przykladu dwie postacie jego wykonania, przy czym fig. 1 przedstawia urzadzenie z dzwignio¬ wym narzadem regulacyjnym umieszczonym miedzy elektromagnesami, w widoku z boku -- z odslonieta obudowa i usunietym przednim elektromagnesem, fig. 2 — widok z przodu urzadzenia wedlug fig. 1 z odslonieta obudowa, fig. 3 — widok z góry urzadzenia wedlug fig. 1 z odslonieta obudowa, fig. 4 — schemat ukladu polaczen calego urzadzenia, fig. 5 — urzadzenie z elektromagnesami, zaopatrzonymi w kotwice klapkowe z narzadem regulacyjnym, umiesz¬ czonym bezposrednio na nich — w widoku z przodu z odslonieta obudowa, fig. 6 — urzadze¬ nie wedlug fig. 5 w widoku z góry z odslonie- — 2 —ta obudowa i wreszcie fig. 7 — schemat ogólny ukladu polaczen urzadzenia wedlug fig. 5 i 6.W postaci wykonania wynalazku, przedsta¬ wionej na fig. 1—4 w obudowie 1 umieszczone sa ukosnie wzgledem siebie dwa elektromagnesy 2. Uzwojenie kazdego z elektromagnesów jest osadzone na ramieniu rdzenia magne¬ tycznego w ksztalcie litery ' U. Ponadto w obudowie 1 osadzony jest obrotowo wal 6 na który jest nasadzone kolo nastawcze 7, którego powierzchnia obwodowa jest moletowa- na lub drobno uzebiona. Na wale 6 obraca sie swobodnie wahadlo 5, które ze wzgledów kon¬ strukcyjnych jest utworzone z dwóch syme¬ trycznych czesci, umieszczonych po obu stro¬ nach kola inastawczego 7. Wahadlo 5 jest utrzy¬ mywane w srodkowym polozeniu za pomoca sprezyn 8 o regulowanym napieciu, podwieszo¬ nych na obudowie 1. Na sworzniu 4 wahadla 5 jest osadzony luzno obrotowo w obszarze od¬ dzialywania elektromagnesu 2 narzad regula¬ cyjny 3, posiadajacy postac kotwicy, a zarazem dwuramiennej dzwigni. Na koncu krótszego ra¬ mienia tego narzadu, zwróconym ku kolu na- stawczemu 7, znajduja sie dwa zeby 3a, 3b, za¬ zebiajace sie z uzebieniem kola 7 w kierunku, odpowiadajacym zwiekszaniu lub zmniejszaniu natezenia pradu spawania. Po stronie napedo¬ wej walu 6, t.j. na tylnej powierzchni obudowy 1 znajdujesie sprzeglo 9 z elastycznymi czlonkami sprzegajacymi 9a, 9b, zaczepiajacymi o zeberka kóll£a regulatora maszyny spawalniczej. Na przodzie obudowy 1 na przedluzeniu walu 6 umieszczone 'jest kólko reczne, w celu umozli¬ wienia ewentualnego recznego uruchamiania urzadzenia regulacyjnego. Urzadzenie regulacyj¬ ne wedlug wynalazku jest zamontowane odej¬ mowalnie za pomoca znanych srodków na tran¬ sformatorze lub przetwornicy spawalniczej. W celu uzyskania niskiego napiecia, w danym przypadku 42 V, koniecznego do zasilania re¬ gulatora, transformator 11 jest polaczony z sie¬ cia za pomoca przelacznika gwiazda-trójkat. W celu zdalnego uruchamiania regulatora w kie- mrikiu, odpowiadajacym zwiekszaniu lub zmniej- saanhl natezenia ipradu, na rekojesci oslony ochronnej 13 spawacza jest umieszczony w osob¬ nej skrzyneczce lacznik przyciskowy 12 z dwo¬ ma guzikami. W przypadku bezposredniego ste¬ rowania elektromagnesów 2 lacznik ten jest umieszczony bezposrednio w obudowie 1 regu¬ latora. Liczba 14 oznaczony jest kabel spawal¬ niczy, liczba 15 — uchwyt elektrodowy, a licz¬ ba 16 — elektroda spawalnicza.Sposób dzialania urzadzenia regulacyjnego we¬ dlug fig. 1—4 jest opisany ponizej.Po wlaczeniu transformatora lub przetworni¬ cy spawalniczej za posrednictwem przelacznika gwiazda-trójkat do regulatora zostaje doprowa¬ dzone napiecie okolo 42 V. Przez zamkniecie obwodu regulatora za pomoca jednego z guzi¬ ków lacznika przyciskowego 12 na oslonie och¬ ronnej 13 powstaje w jednym lub drugim elek¬ tromagnesie pole magnetyczne, pod dzialaniem którego dzwigniowy narzad regulacyjny 3, za¬ wieszony wahliwie, zostaje przyciagniety. Na skutek tego zab 3a lub 3b, zazebiajac sie z uze¬ bieniem kola nastawczego 7, obraca to ostatnie w kierunku, odpowiadajacym zwiekszaniu lub zmniejszaniu natezenia pradu w stopniu z góry ustalonym. Obrót ten zostaje przeniesiony po¬ przez sprzeglo 9 na kólko regulatora na^maszy¬ nie spawalniczej, na skutek czego natezenie pradu spawania wzrasta lub maleje o okreslo¬ na wartosc, np. o 5A przy kazdym nacisnieciu guzika przyciskowego. Po przerwaniu pradu ze¬ by narzadu regulacyjnego 3 przestaja zaczepiac o kolo nastawcze 7 i sprezyny 8, przeciwdzia¬ lajace polu mangetycznemu, sprowadzaja ten narzad oraz wahadlo 5 z powrotem do poloze¬ nia srodkowego. W tym polozeniu jest mozliwe przy otwartym obwodzie pradowym równiez reczne nastawianie natezenia pradu spawania.W postaci wykonania wynalazku, przedsta¬ wionej na fig. 5—7, obydwa elektromagnesy 2 sa umieszczone w obudowie 1 równolegle i za¬ opatrzone w kotwice klapkowe 18. Kotwice te sa osadzane obrotowo na jarzmie 17 i znajduja sie pod dzialaniem sprezyn 19, przeciwdziala¬ jacych polu magnetycznemu elektromagnesów.Na kazdej z kotwic 18 zawieszona jest obroto¬ wo na sworzniu 20 katowa dzwignia prowadni- cza 21. Na dzwigniach 21 jest umocowana za¬ padka 3' posiadajaca postac zeba, który stosow¬ nie do impulsów sterujacych zaczepia w kie¬ runku, odpowiadajacym zwiekszaniu lub zmniej¬ szaniu natezenia pradu, o uzebienie kól nastaw- czych 7, osadzonych na wale sprzeglowym 6.Miedzy obu kolami nastawczymi 7 znajduje sie cienka tarcza 22, stanowiaca wraz z nimi jedna calosc, przy czym srednica jej jest wieksza od srednicy kól 7. Do tarczy 22 przylegaja z (boku swym wolnym koncem 21a dzwignie prowadni¬ cze 21, wygiete w tym celu pod katem prostym w kierunku tarczy. Na sworzniu 20, znajduja¬ cym sie na kotwicach klatkowych 18, osadzone sa wstepnie naprezone sprezyny 23, wykonane w ten sposób, ze dociskaja swobodnie konce 2la kazdej dzwigni 21 do tarczy 22, o która tra sie - 3 —one przy jej ruchu. Na kotwicach klapkowych 18 znajduje sie ponadto zab blokujacy 24, który obok zapadek 3' zaczepia o odpowiednie kolo nastawcze 7. Ruch obrotowy kola 7 jest prze¬ noszony poprzez sztywna zabierakowa czesc 9', umieszczona po stronie napedowej walu 6, na nieuwidoczniony na rysunku wal ibezstopniowe- go regulatora pradu spawania. Pozostale czesci skladowe sa takie same jak odnosne czesci, za¬ stosowane w postaci wykonania, uwidocznionej na fig. 1—4 i dlatego pominieto je zarówno na rysunku, jak i w opisie. Obudowa 1 jest przy¬ mocowana w dowolny sposób do regulatora pra¬ du spawania lub do maszyny spawalniczej, naj¬ korzystniej za pomoca trzech nieuwidocznio- nych na rysunku sworzni zaciskowych, umiesz¬ czonych za otworami szczelinowymi. Urzadzenie regulacyjne jest zasilane poprzez trójzylowy przewód sterujacy 25, 26, 21 z trójbiegunowa wtyczka i lacznikiem przyciskowym 12. Prad doprowadza sie poprzez umieszczony na maszy¬ nie spawalniczej prostownik selenowy 28 oraz transformator 29. Ten ostatni przetwarza na¬ piecie pierwotne 500V, 380V liub 220V na napie¬ cie wtórne 42V.Sposób dzialania urzadzenia regulacyjnego wedlug fig. 5—7 jest opisany ponizej.Po zamknieciu Obwodu pradu regulatora przez nacisniecie jednego z guzików lacznika 12 na oslonie ochronnej spawacza powstaje, podobnie jak w poprzedniej postaci wykonania, w jed¬ nym lulb drugim elektromagnesie 2 pole mag¬ netyczne, pod dzialaniem którego zostaje przy¬ ciagnieta kazdorazowo odpowiednia kotwica klapkowa 18. Na skutek tego zapadka 3', znaj¬ dujaca sie na dzwigni prowadniczej 21, zazebia sie z uzebieniem kola nastawczego 7 i obraca je w kierunku, odpowiadajacym zwiekszaniu lub zmniejszaniu pradu o okreslona, z góry przewidziana wartosc. Jednoczesnie odpowiedni zab blokujacy 24 zahacza o uzebienie kola 7 i zapobiega obróceniu kola nastawczego o kat wiekszy, niz to jest uwarunkowane impulsem wlaczajacym. Zapadki 3,' znajdujace sie na dzwig¬ niach prowadniczych 21, zaczepiaja tylko przy elektromagnetycznym uruchamianiu regulatora o zeby kól nastawczych 7, na skutek czego przy bezpradowym jego stanie sa one utrzymywane z polozenia rozlaczenia z tymi kolami, umozli¬ wiajac swobodne reczne obrócenie regulatora poprzez wal sprzeglowy 6 za pomaca oddzielne¬ go kólka recznego, nie uwidocznionego na ry¬ sunku.Zaleta urzadzenia regulacyjnego wedlug wy¬ nalazku polega na tym, ze pozwala ono spawa¬ czowi na dorazne nastawianie natezenia pradu spawania z miejsca pracy przez proste nacisnie¬ cie guzika lacznika przyciskowego. Proces spa¬ wania nie musi byc przerywany, na skutek cze¬ go unika sie pogorszenia jakosci szwu spawal¬ niczego. Jest to szczególnie wazne w tych przy¬ padkach, gdy szwy spawalnicze sa wykonywane niefachowo lufo gdy chodzi o spawanie wielo¬ warstwowe. Dzieki okolicznosci, ze natezenie pradu moze byc doraznie zmieniane w góre lub w dól, bez koniecznosci przerywania luku swietlnego podczas pracy, osiaga sie dobre spa¬ wanie wielowarstwowe.Przy wytwarzaniu zbiorników i kotlów mozna dzieki temu wyeliminowac obróbke przeciwnej strony spoiny wielowarstwowej i zaoszczedzic dospawania. PL