DE1765731A1 - Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweissen und Stromversorgungseinrichtung fuer das Lichtbogenschweissen - Google Patents

Description

DIPI..-ING. OÜNTHKB 8CHMITZ-HEIiFF · DIPI,.-ING. HANS VOIiIiBACII

β KÖLN, Gereon»hof38 (92) 21 30 32

4. Juli 1968

Am ti. Zeichen

Anmelder in: Tue Lincoln ΕΙ'Ι-

Oo.:iparL.v Akte Nr. Du0Ö7 Vo/W

Verfahren zum elektrischen. Lichtbogenschweißen und Stromversorgungseinrichtung für cu-s Lichtbof;ensciiweifcen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zuxa elektrischen Lichtbogen- · schweißen sowie eine Stromversorgungseinrichtung sur Ausübung aes Verfahrens.

Die Erfindung ist insbesondere bestimiüt für das positionsunelnäi^ige automatische und hslbautoiü^tiscne elektrische Li von Metallen unter Verwendung von Elektroden mit kleinem Durchmesser, obwohl sie nierauf nicht beschränkt ist. Unter ■ "automatischem Schweißen" ist der Vorschub einer Schweißelektrode von praktisch unbegrenzter Länge an dem elektrischen Kontakt efties Schweiizkopfes vorbei in Kichtun.3 auf das zu schweifende Werkstück zu /erstehen. Der Kontakt ist üLj-icnerw-diee iui Abstand vox* etwa 6,35 mm uis 44 mm von dem rt'ericstuck entfernt azigeordnet, wobei dieser Abstand aber auc.i grüuur sein kann. Der Abschnitt zwiscnen dem lloxit^ict und dem Ej.e*:trodenenue wird als "Elektrodanüberbtand"

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bezeichnet. Die Elektrode kann jeden geeigneten Durchmesser erhalten, obwohl bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Einrichtung vornehmlich solche Elektroden zur Anwen-

2 dung kommen, deren stromführender Querschnitt zwischen 0,0032 cm

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und 0,032 cm liegt, wobei entweder eine mit einem Kern versehene Elektrode oder eine massive Elektrode Verwendung findet.

Unter der Bezeichnung "positionsunabhängiges Schweißen" ist hier jede Schweißposition zu verstehen, die von der normalen, horizontal nach unten gerichteten Schweißposition'abweicht, also z.B. die vertikale Schweißposition oder die Überkopf-Schweißposition. Das Schweißen bereitet in diesen Fällen Schwierigkeiten, da das Schweißbad hierbei sehr klein gehalten werden muß und nicht zu stark über die Schmelztemperatur des Werkstückmetalls erhitzt werden darf, weil sonst das geschmolzene Metall zu flüssig wird und aus dem Schweißbad herausläuft. Um das Metall von dem Elektrodenende dem Schmelz- bzw« Schweißbad zuzuführen, müssen bei diesen Schweißpositionen besondere Vorkehrungen getroffen werden, da in diesem Fall die Zuführung nicht unter Einwirkung der Schwerkraft erfolgen kann. *

Wie erwähnt, ist die Erfindung sowohl bei massiven Elektroden als auch bei Kernelektroden anwendbar. Der Schutz der Schweiße durch den schmelzenden und verdampfenden Kern, eine Umhüllung oder ein körniges Schweißmittel, ein Schutzgas, wie CO₂, ein inertes Gas oder Mischungen von inerten und aktiven (lasen ist ohne Einfluß auf die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zu

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dessen Durchführung bestimmten Einrichtung ·

Beim lichtbogenschweißen kann die Übertragung ciea Elektrodeninetalls auf das Werkstück in unterschiedlicher Weise erfolgen. Bei der sogenannten *Sprühübertr&gung* wird der sich an dem Elektrodenende bildende Schiuelztropfen abgelöst, so daß er frei fliegend von dem. Elektrodenende auf das Werkstück gelangt. Hierbei ist es erforderlieh, mit einem -kontinuierlich hohen Strom zu arbeiten, dessen Stromwert ep eingestellt ist, daß sich die Schmelztropfen ebenso rasch, wie sie eich an der Elektrode bilden, von dieser lösen. Diese hone iiehtbogenstrom ist aber bein positionsunabhängigen <· Schweißen unerwünscht, .da'aufgrund -aas hohen Hitzegrades des Lichtbogens das Schweißbad-zu heiß und daher zu flüssig wird. Außerdem ist beim posit ions unabhängig, en Schweißen die übertragung des Ketails von aer Elektrode in aas Schweißbad schwierig zu-erreichen.

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Andererseits kann die Metallübertragung aber auch in der Weise erfolgen, daß der sich am Elektrodenende bildende Schmelztropfen in Kontakt mit dem Schweißbad gebracht wird, so daß er unter Einwirkung der Oberflächenspannung des schmelzflüsaigen Metalls abgelöst und in das Schweißbad hineingezogen wird. Dieser Vorgang wird als "Tropfenübertrsgunk^w bezeicnnet. Die Erfindung verwendet diese Tropf en üb ertragung zur Zuführung des EleictrodemnetallB in das ß-chßielzflUssige. Schv/eiübad.

Bei der Tropfenübertra^uh^ βteilen sich jedoch gewisse Problame ein, dii ±u aem.ier.ijexi Aucenoiick, in deiB aer Tropfen rnit dem

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SchweiJßbad in Berührung· gelangt, ein Kurzschluß Über der Stromquelle hervorgerufen wird, der solange aufrechterhalten bleibt, bis sich der Schmelztropfen von der Elektrode getrennt hat. hit Hilfe von Zeitdehneraufnahmen konnte, festgestellt werden, daß während dieses Augenblicks der Lichtbogen erlischt. Der Lichtbogen baut sich dann wieder auf, sobald sich der Schmelztropfen abgelöst hat. Dieser Vergsng wiederholt sich in icuraer seitlicher Folge.

Mit Hilfe von Oszillogramm-Aufzeichnungen konnte für den Fall der.Verwendung einer Stromquelle mit konstanter Spannung festgestellt werden, daß die Momentanströme und -spannungen sehr stark von denjenigen Strom- bzw. Spannungswerten abweichen, die mit einem typischen d'Arsonval-Amperenieter oder einem üblichen Voltmeter gemessen werden. Diese'Oszillogramm-Aufzeichnungen zeigen, daß der Strom bei vorhandenem Lichtbogen exponentiell von 300 bis 400 Ampere auf pO bis 80 A&pere ^Jjfällt, wobei die Lichtbogenhitze an dem Werkstück das Schweißbad und an dem Slektrcdenende den Schmelztropfen bildet. Sobald der Schmelztropfen dae Schweißbad berührt, so bewirkt der sich einstellende Kurz- , Schluß einen momentanen Spannungsabfall über den Lichtbogen auf % angenähert Null, während der Strom ia Abhängigkeit von den Parametern des Schweibkreises exponentiell mf einen erheblich höneren Wert ansteigt.. Dieser Stro^anstieg erhitzt den Schmelntropfen und den Elektrodenüberstand sehr rasch so weit, dafc schließlich ein Teil dieses Schiielztroifens oder des Ele/trodenuberstonds nach Art einer Schmelze; icner um; abgelöst wird, wobei ei cn zugleich der

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Lichtbogen wieder aufbaut. Der Mindeststromwert, bei welchem eich dieses Ablösen vollzieht,·ist selbstverständlich abhängig von der stromführenden Querschnittsfläche der Elektrode; er liegt bei einer

2 Elektrode mit einem Querschnitt von 0,0052 cm in der Größenordnung von etwa 300 Ampere -und ist bei einer Elektrode mit einem strom-

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führenden Querschnitt von 0,032 cm entsprechend größer. Sobald sich das Slektrodenende ablöst, fällt der 3trom exponentiell auf einen tfert, der abhängig ist von'der Elektrodendraht-Vorschubgeschwinaigkeit und anderen Parametern des Sehweißkreises. Die vorgenannten Oszillogramm—Aufzeichnungen lassen ferner erkennen, daß sich beim Wiedereinstellen des Lichtbo-enspalts aufgrund des raschen Stromabfalls eine Induktionsspannung an der Stromquelle einstellt, welche die Leerlaufspannung der Stromquelle überlagert. Diese über uem neuen Li.cirtbogenspalt auftretende, durch die Stromänuerung hervorgerufene Induktionsspannung fällt zusammen mit dem

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Strom über dem Lichtbo>enf;palt exponentiell auf liull ab.

Der Anstie^swert-"bzw. .die Anstiegs/jeschwindi.^keit des Kurzschlußstroms, der maximale Strom, der sich einstellt, bevor sich der Lichtbogen wieder aufbaut und das Maß des Stromabfalls beim Ein- * stellen den neuen Lichtbo^enspalts sind sämtlich von erheblicher Bedeutung für die Erzielung einer zufriedenstellenden Schweißun.··.? unter den 'unterschiedlichen i3edin(iuntren, insbesondere bein positionsigeri. ^chweifeen.

let beim KurzBcnließcn aes ochweißuadeß durch den Schmelztropfen das Kaß bzw. axe ^erjcnwtndi^iceit des iJtromanstiegs verhältnismäßis

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gering, so wird während derjenigen Zeit, in der der Strom auf den für den Sehmelzsicherunge-Bruch erforderlichen Wert ansteigt, der Blektrodenüberetand so weit erhitzt« daß der Abriß nicht an den Schmelrtropfen, sondern gegebenenfalls an dem Blektrodenüberstand erfolgt. In diesem Fall ist das neugebildete Elektrödenende weiter von dem Schweißbad entfernt als dies der gall sein würde, wenn sich der Abriß an dem Schmelztropfen vollziehen wia?de. Dies bedeutet, daß bis zum Eintreten des nächstfolgenden Eurzschließens eine längere Zeitspanne verstreicht. Während dieser längeren Zeitspanne bildet sich an dem Ende der sich vorschiebenden Elektrode ein Sohmel'z tropfen, der erheblich größer ist als der Schmelz tropf en, der sich in dem Fall bilden vürde, wenn der Abriß in größerer Bähe ' des Schweißbades erfolgen würde. Außerdem wird die Löschzelt erhöht, was mit einer Erhöhung der Wärmezufuhr zu dem Schweißbad verbunden ist.

In diesen Zusammenhang sei bemerkt, daß das auf den niedrigen Stromanetiegewert zurückzuführende Problem lediglieh bei Elektroden mit kleinen Durchmessern besteht, die beim halbautomatischen Schweißen Verwendung finden. Bei Verwendung von etabförmigen Schweißelektroden mit erheblich größerem Blektrodendurchmesser kann die Elektrode oelbstverständlich einen wesentlich höheren Kurzschlußstrom führen, ohne daß sich in dem Elektrodendraht ein Schmelzsicherungs-Bruch einstellt.

Ist-der maximale Strom zu hoch, so stellt sich der Schmelasicherungs-Bruch explosionsartig ein, wobei nicht selten schmelz-

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flüssiges Metall aus dem Schweißbad herausgeschleudert wird. In jedem Fall führt dieser Vorgang zu einem Verspritzen des wert- vollen Schweißmetalle sowie zu einer unansehnlichen und nur schwierig zu säubernden Schweißverbindung. Der hone maximale Stromwert bedingt überdies einen nöheren durchschnittlichen Stromwert während der Lichtbogenbrennperiode. Der mittlere Lichttogen-, stroJi ist dabei abhängig von dem maximalen Stromwert, der vor der Schixielzunterbrechung erreicht wird, sowie von dem i-Iaß des Stromabfalls nach erneuteia Aufbau der Lichtbogenstrecke und der Zeitdauer ois zum Eintritt der näcnsten Kurzschließung des Lichtbogen-Kreises. Ist der maximale Stromwert hoch und das Laß des Stromabialls klein, so ißt der Mittelwert des Lichtbogenstroms hoch. Ein hoher Kittelwert des Lichtbogenstroms führt zu einer unerwünscht staricen Erhitzung des Schweißbades, welches hierbei so staric aufgeschmolzen wird,,daß beia positionsunaj-hängi^eii Schweißen das Metall aus dem Schweijipaa nerausflieist. Sine zufriedenstellende -Verschweißuiig läßt sich in· dies ein Fall nicht erzielen. Das Haß des 3tromanatiegs und des Stromabfalla wird vornehxiilich durch die Induktivität der Strcmquelle, und zwar deren Eigenindu&tivitat und/odieii^: deren zueätzliche Induktivität bestimmt. 1st die Induktivität ·vor3aältixJ.S0jjäMg -hocn, so ist■ d?a T$zL· des Stroiaanstiegs und -81falls vergleiCiiBweise geriixg, v/änrend der mittlere. Strom waiirend der Liciitb-Jtenperioae verhaitnisuiäisig hoch ist« Wenn anderer* seits die lnauictivxtat Klein ist, so ist das n'at bzw. die Geschwindi^keit des StroiuansOiess und - abfalle entsprechend größer, während aer mittlere Stroi^Äert wahrend der Lichtbogenperiode erheblieh

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niedriger ist.

Diese Zusammenhänge lassen sich den Oezillogramm-Aufzeichnungen der Pig. 1 und 2 der Zeichnung entnehmen, in denen die Spannungsund Stromwerte gegenüber der Zeit aufgetragen sind. Diese Werte gelten für eine 0,89 mm-Blektrode, die mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung auf das Werkstück vorgeschoben und von einer Stromquelle mit konstanter Spannung versorgt wird, deren Leerlaufspannung 18 Volt beträgt. Das Maß dee Kurzschlußstrom-Anstiegs beträgt bei Pig. 1 etwa 70.000 Ampere je Sekunde und bei Fig. 2 etwa 100.000 Ampere je Sekunde. ·

In Fig. 1 ist mit a die Spannungekurve und mit b die Stromkurve bezeichnet. Die Kurven a und b lassen erkennen, daß die Lichtbogenbrennsparuiung unmittelbar vor der Kurzschließung etwa 24 Volt und der Lichtbogenstrom etwa 100 Ampere beträgt. Im Augenblick der Kurzschließung fällt die Spannung angenähert auf Null ab, während der Lichtbogenstron; in etwa 0,01 Sekunden exponentiell auf 300 Ampere ansteigt. Während dieser Zeit steigt die Spannung aufgrund dea eich bei der Erhitzung des Blektrodenüberetande einstellenden höheren Widerstände um etwa 4 bis 6 Volt an. Wenn der Schmelzbruch erfolgt, so steigt aie Lichtbogenbrennspannung augenblicklich auf etwa 2ö Volt an, was der statischen Spannung des Generators bei dem Lichtbogeuetrom sowie zusätzlich dem dpannung·- wert „aer Selbatinduktivität entspricht. Anschließend fällt der Spannungewert innerhalb der folgenden 0,025 8tkunden exponent!·!!

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auf angenähert 24 Volt ab, während sich der Strom exponentiell yon etwa 300 Ampere auf100 Awpere veraindert.

Sie in Fig. 2 dargestellten Spannungs- und Stromkurven c und d aeigen, daß unmittelbar vor der Kurzschließung die Spannung und der Lichtbogens trota etwa denselben Wert haben wie bei flg. 1. Im Augenblick der Kurzschließung fällt die Spannung wieder angenähert auf Null ab, während der Strom exponentiell auf 450 Ampere ansteigt. Beim Durchschlag bzw. Schmelzbruch ergibt sich ein Anstieg der Spannung auf 28 Volt sowie innerhalb von 0,01 Sekunden ein Strom-

abfall von 450 Ampere auf. 30 Ampere, worauf sich anschließend der „. Zyklus wiederholt.

Aus der Darstellung dieser beiden Oszillogramm-Aufzeichnungen, ergeben sich einige grundsätzliche Zusammenhänge: Da sich in beiden Fällen die Elektroden mit α ere el ben Vorscimbgeschwindigkeit bewegen, ergibt sich aus der Zeitspanne, die erforderlich ist, um das sich neugebildete Elektrodenende in Kontakt mit dem Schwlfcbad zu bringen, eine Anzeige bezüglich der Stelle dee Duron· chlage bzw. des Schmelzbruchs. In fig« 1 läßt die verhältnismäßig laaft· Lichtbogenbrennzeit erkennen, daß sieh der Schmelzbruch in dt« Slektrodeniiberatand und nicht in dem Schoolztropfen einstellt·. ,-Der verhältnismäßig hohe Lichtbogenstrom und die lange Lichtbogen*· periode werfen hinsichtlich der Steuerung des Schweißvorgange τβϊ>* schied ene .Probleme auf. Da während der Lichtbogenperiode dem .· ■ Scbweii-bad die ilitze zugefUhrt wird, erfolgt aufgrund des hohen

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durchschnittlichen Stroinwerte aowie der lanzen Zeitspanne eine übermäßig starke Erhitzung des Schweißbades, eo daß dieses zu fHiesig wird. Außerdem bewirkt der hohe Lichteo^enstrom eine sehr etarke Widerstands-Erhitzung des Überstände der dünnen Elektrode mit der Folge, daß sich aai Elektrodenende ein erheblich größerer Schmelztropfen bildet, wodurch sich Schwierigkeiten bei der nächstfolgenden KursEchliefiuT-g ergeben. Bei einem großen Schmelztropfen ist die Berührungsfläche mit dem Slektrodenende entsprechend größer, was zur Folge nat, daß sich die aufgrund aes Kurzschiuiastropes srgebende Erhitzung in stärkerem Maße in dem Eleirfcrodenüberstend als in dem Schaelztröpfchen einstellt. Datf Schwei&bsd hat überdies einen Kühleffekt auf das Schmelztröpfchen, der bei größeren Schmelztropf en entsprechend stärker ist.

In dem Diagrams gemäß Pig. 2 steigt der Kurzscnluüstroui auf einen Wert, der erheblich höher ist als der iür aen Scheel zbruch. erforderliche 30C Atnpere-Stromwert. Dies ist darauf zurüekzuiünrer*, daß der Schmelzbruch «ine begrenzte Zeitdauer in Anspruch nimmt, innerhalb der der Strom sich aufgrund der hohen Anstiegsgesohwindigkeit beträchtlich über den erforderlichen Strorawert hinaus erhöht. Auj^rdem läßt Fig. 2 erkennen, daß der mittlere Stromvert während der Lichtbogenperiode noch hoher liegt als εη sich erforderlich ist, um den Lichtbogen aufrechtzuerhalten, da der Strom von einem 9tro»- wert exponentiell abfällt, der seinerseits höher liegt als der fUr den Sehuielzbruch erforderliche Strom. Dieser höhere mittler« Liahtbogenstrom wirft bezüglich des Flüssigkeitsgrades des dchweiJsbade·

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Probleme auf. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die Leerlaufßpannung der Stromquelle so weit zu vermindern, daß der lichtbogen vor dem Eintritt der folgenden Kurzschließung gelöscht wird, was einer kürzeren Liohtbogenbrennperiode entspricht. Hierdurch wird zwar die Einstellung des Schweißbades verbessert; das Auftreten der Schweiß-Spritzer bildet jedoch weiterhin ein Problem. Es ist ersichtlich, daß für jeden Schweißvorgang ein gewisses Gleichgewicht hinsichtlich der Spritzerbildung und der dem Scbweißbad zugeftihrten Wärme dadurch erzielt werden kann, daß eine Stromquelle verwendet wird, deren Stroinanstiegswert den jeweiligen Bedingungen des Schweißbetriebs entspricht. Dies kann mit hilfe einer einzigen Stromquelle durch entsprechende Einstellung ihrer Eigeninduktivität oder dadurch erreicht werden, daß eine Stromquelle mit hohem ßtromanstiegswert zusammen mit einer in deren Ausgangskreis angeordneten Induktivität vorgesehen wird.

In der Vergangenheit sind zahlreiche Vorschläge gemacht worden, um die vorgenannten Schwierigkeiten zu beheben und ein möglichst epritzfreies Schweißen bei geeigneter Einstellung der Schweißbadtemperatur cu ersielen. In der U3A-Patentschrift 2 866 696 let _% •ine Binrichtung beschrieben, bei der eine Stromquelle mit kern-β tantem Speuruiungawert verwendet wird, deren Leerlauf spannung geringer ie t ale der für den Lichtbogen erforderliche Betrag. Die XitfuttiYität de» £r«i··« wird nach Maßgabe dee Schweißetroaee bo tiaeeetellt, da£ die induzierte Spannung den Lichtbogen ,Äufreohterhült. Die Aneahl der KurzBchließungen je Sekunde liegt

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hier über dem Wert 50, gewöhnlich über 100. Diese Methode erlaubt es, die Induktivität und den Licht bogena tr om. in Beziehung zueinander zu setzen, was bei der Feldeinstellung manchmal Schwierigkeiten für die Bedienungsperson bereitet. Da außerdem der Spitzen-Kurzschlußstroin sehr hoch liegt, ergibt sich zwangsläufig ein hoher mittlerer Stromwert.

Um diesen mittleren Stromwert herabzusetzen, iüarm die Induktivität mk oder die Le erlauf a ρ arm. un£ weiter vermindert werden, was zar FoI^e hat, daß der Lichtbogen zwischen den Kurzscnliebungen erlischt. Dies führt zu einer ungleich^feigen und klumpigen Scuweibraupe sowie zu Kalt Schweißstellen, an denen die Schweii;raupe ^icht vollständig mit dem Werkstück verschmolzen ist.

Tn der USA-Fatentschrift 3 071 63C ist eine Einrichtung beschrieben, bei der eine Grleichstrom-naltestromquslle /er^enduru; linaet, aie den Lichtbogen bei verhältnismäßig geringem Lichtbor exist rom aufrechterhält, der jedoch ausreicht, um am Ende der sich vorscniebenden Elektrode einen Schmelztropfen zu bilden. Parallel hierzu ist eine Hilfβstromquelle geschaltet, die Stromimpuls© von einem sol^ chen Stroiswert liefert, daß dib von dem Halte-Lichtbogen gebildeten Schcaelztröpfchen durcih SprUhübertragung abgelöst und dem Schweißbad zugeführt werden. Diese Impulse werden in solch kleinen Zeitintervallen abgegeben, daß die sich an dem Klektrodeneride bilden— den Solimelztröpichen niemals in Berührung mit dem Schweißbad ge- . langen und dabei die haltestromquelle kurzschließen können. Die Impulse bewirken überdies eine Überhitzung dee Schweiübadec» Kach-

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teilig iet schließlich auch, aaß die Ketallübertragung auf dae Schweißbad- beim poeitionsunabhängigen Schweißen schwierig zu erreichen ist.

■Eine. ähnliche Einrichtung ist in der USA-Patentschrift 3 249 offenbart, wobei hier jedoch in Reihe tiit der Schweißelektrode eine Impedanz angeordnet ist, die periodisch kurzgeschlossen wird, uua eine periodische "Sprühübertragung des ücüweißmetails aui des Schweißbad bei Vermeidung eines aas Scüweißbad überhitzeudeii hohen mittleren Strotnwertes zu erzielen. '

* « ■ Bei diesen vorbeksnnten Einrichtungen wird mit einer festen Frequenz der, StarKstrOiLiiSpulse, üblicherweise mit der Retzfre^uenz oder einem Mehrfachen der"Wetzfrequenz, gearbeitet. Dies wird dadurcn erreicht, daß für die Hilfsstromquelle ein Wechselstromtransformator mit Einweg-Gleichriciituxig oaer mit Zweiweg-G-ieichrichtung benutzt wird, onne daß an aer Ausgangsseite der G-Ieich-■ riehter .eine Filterung vorgenommen wird.

Dis Parameter, welche für das Schweißen mit kontinuierlichem Lichtbogen optimale Bedingungen gewährleisten, weichen entachei- * dend von den vorstehend genannten optimalen Parametern ab, die beim Schweißen mit Metalliibertragung durch Eurzechließung anzustreben β Ind. Im letztgenannten Pail sind die Parameter fur die Stromversorgungseinrichtung eine niedrige Induktivität, konetantf '·, Auagangßepannung in der örUßenordnung von 15 bie 50 Volt und* ktostliche oder natürliche Mittel zur Begrenzung dee Kurzschuß-

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stroma während der Kurzschiufcubertragung. Die Betriebswerte lür Kernelektroden, bei welchen die Metallübertragung bei kontinuierlichem Lichtbogen durch den freien Plug des Metalls erfolgt, sind ähnlich, wobei jedoch der Kurzschlufsstroia und die Induktivität in- diesem Fall weniger kritisch sind und zweckniäki^erweise auf höhere Werte einzustellen sind. "Beiia verdeckten Lichtbogenbchv/eiße^ sowie beim Lichtbogenscnv/eilsen mit aaftelektroden bestehen ir.soiern völlig andere Bedingungen, als hier Leerlaufspannungen in der Größe von 60 bis 100 Volt benotigt werden und auöwrdezu eiae vergleichsweise hohe Induktivität zweckmäßig ist; die Volt-Acuperecharakteristik ist hier fallend.

Eine einfache Annäherung aller dieser Betrietswerte läiit sich bei einer einzigen Maschine nicht durchführen.

Die Erfindung betrifft eine Stromzuführung für das elektrische Lichtbogenschweißen, die sich den verschiedenen Betriebserfordernissen der einzelnen Schweißverfahren in bestmöglicher Weise an passen läßt. Der Erfindung l'iegt dabei -vornehmlich die Aufgabe

, die vorgenannten Nachteile der bekannten Einrichtungen ... - --■■" %

zu beheben und eine StromveMorgungeeinrichtung von verhältnismäßig einfacher und kostensparend ar Aueführung zu schaffen, <nit der Schweißnähte mit hoher Qualität in jeder Bchweißposition mit geringetmbglicher Metallverspritzung auch an dünnen Hetallbleohen hergestellt werden können, ferner bezweckt die Erfindung ein Sahweißverfahren und eine Stromzuführung, cei dem bzw. bei der

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gegenüber den bekannten Verfahren und Einrichtungen ohne Beeinträchtigung der Griite der Schweißnaht mit geringeren mittleren Schweißstromwerten und mit geringerer Sebweißbadteaiperatur gearbeitet werden kann. ·

Gemäß dem Grundprinzip der Srfindung weist die Stromversorgungseinricntung.eine Stromquelle mit verhältnismäßig geringem Eurzschlufcetröm-Aristiegs-Aart sowie eine Vorrichtung auf, mit der dieser Kurzschlusstrom-JListie£:3wert wesentlich erhöirb wird, wenn die Stromquelle an der Ausgan^sseite jvurzgeschlossen wird und bei der der KuriSchlußetrom-AiiStiegswert bei sich einstellendem Schmelzbruch wieder vermindert wird.

Eine auf diesem Grund prinzip beruhende Stroaiversorgungs einrichtung für das automatische Lichtbogenschweiitenmit Scluaelztropfenübertragung weißt erfindungsgemaß in Parallelschaltung eine fiaupt- und Hilfe- bzw. Zusatzstromquelle auf, wobei die Hauptstromquelle einen angenähert konstanten Strom liefert, der bei Kontakt dee Schmelztropfenfl an dem Schweißbad nur langsam oder überhaupt nicht ansteigt und der jeweils nach erneuter Lichtbogenbildung. nur langsam oder überhaupt nicht abfällt. Während der Lichtbogenbildung liefert die Hilfsstromquelle iceinen oder nur einen geringen Strom. Sobald jedoch das Schaielztröpfcnen das Schweit-bad berünrt, steigt der Strom äußerst rasch an, so uaü der 8chmelzbruch bzw. der.Durchschlag hervorgerufen wird. Wenn dies eintritt, so fällt der Strom sofort auf JSfull sb. Die Hilfsquelle liefert somit prak-

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tiecb. kurzzeitige Stromimpulse, die einreichend grot sinci, um den .3chm«lzbruch zu bewirken, jedoch nicht länger zur Einwirkung koia-, ala dies für den Schmelzbruch erforderlich ist*

Die erfindungsgemäße Stromversorgungseinrichtung kennzeichnet sich dabei insbesondere dadurch, daß die erste Stromquelle bzw. die Hauptstromquelle einen Kurzechlußstroni-Anstiegswert von unter 60.000 Ampere je Sekunde und die zweite Stromquelle bzw. die Hilfsstromquelle einen Kurzechlußstrom-Anstiegswert über 60.CCO Ampere je Sekunde aufweist, daß die Ausgangsspannung der ersten Stromquelle so groß ist, daß zwiscnen Elektrode und 7/erkBtück ein Lichtbogen aufrechterhalten wird, unter dessen Wirkung das Werkstück und die Elektrode unter Bildung eines Schaielztropfens am Elektrodenende aufgeschmolzen werden, während die zweitgenannte Stromquelle eine solche Ausgangsspannung hat, daß sie bei einem zwischen Elektrode und Werkstück bestehenden Lichtbogen fcftinen oder nur einen minimalen Strom liefert, jedoch bei Kontakt dee am Elektrodenende befindlichen Schaielztrb'pfchens mit dem.Schweifcbad eines, Strom impuls auf die !Elektrode aueübt.

Erfindungegemäß Weist somit die Hilfsstromquelle einen Kurzschlußstrom auf, der bezoger: auf den Elektrodendurchmeeser und den von der Hauptstromquelle gelieferten ütrom so eingestellt ist, daß der maximale Kurzschlußstrom auf einen Stromvert begrenzt wird, der erforderlich ist, um bei ein&iü !'.i^deetmab an metall/er— zumindest "deivächaelzbruck zu erzielen. Dies kann dadurch

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erreioht werden, daß die HiIfBstromquelle hinsichtlich der'Stromabgabe selbatbegretizend ausgelegt wird, oder daduroh, daß eine in Reihe mit ihr geschaltet wird«

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist die Stromzuführung für das automatische elektrische Lichtbogenschweißen eine Hauptstromquelle mit einer angenähert konstanten Ausgangsspannung und mit einer Kurzschlußstroia-Anstiegegeechwindigkeit unterhalb 60.000 Amper· je Sekunde auf, die, wie erwähnt, parallel mit der Hilfsstromquelle geschaltet ist, deren Kurzschlußstrom-Anetiega-

»■■ -■■■■■ geschwindigkeit höher liegt als 60.000 Ampere je Sekunde und deren Leerlaufspannung einschließlich ihrer maximalen induktiven Spannung zumindest kleiner, vorzugsweise um einige Volt kleiner ist als die Leerlaufspannung der Hauptstromquelle einschließlich ihrer maximalen induktiven Spannung.

Obgleich die Möglichkeit besteht, mit beiden Stromquellen zu echweißen, deren Kurzschlußetrom-·Anstiegswert in der Nähe von 60.000 Ampere je Sekunde lieft, sind die mit der Erfindung erzielten Vorteile besonders ausgeprägt, wenn die Differenz der %-genannten Stroaianstiegswerte größer ist. Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, bei aer eier Karzsciiluüstroiu-Anstiegawert der Hauptstromquelle etwa zwischen'15.000 una 40.00G Ampere je Sekunde und der entsprechende Wert der Hilfsstromquelle oberhalb 100.000 Aficpore j θ Sekunde liegen. Die relativen momentanen Ausgangespaj*- nuiigen der beiden Stromquellen während des. Schweißvorgange sind

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für die Erfindung von Bedeutung. Diese Spannungen müssen so eingestellt werden, daß die Hilfsstromquelle während der Kurzechliessung dea Stromkreises den Hauptanteil des Elektrodenetrome liefert, während sie bei bestehendem Lichtbogen entweder nur einen sehr geringen Strom oder überhaupt keinen Strom liefert.

Bei vorhandenem Lichtbogen läßt sich dieses Spannungsverhältnis dadurch erzielen, daß die Leerlaufs.pannungen der beiden Stromquellen relativ zueinander eingestellt werden, wobei zu berücksichtigen ist, daß während der Licntbogenbrenuzeit die momentane Ausgangsspannung der beiden Stromquellen gleich der Leerlsufspannung einschließlich der induktiven Spannung 13t. Solange die Summe der Leerlaufsρannung und der Induktionsspannung der Hilfsstromquelle kleiner ist als die Summe der Leerlaufspanming und der Induktionsspannung der Eauptstromquelle, ist diese Bedingung erfüllt. ·

Die maximale induktive Spannung einer Stromquelle, deren Jvurzechlußetrom-Anstiegewert bzw. -Anstiegageschwindigkeit zwischen 15.000 und 40.000 Ampere je Sekunde liegt, betragt etwa 8 bis 10 Volt, während die induktive Spannung einer .Stromquelle mit einem Kurzschiuiistroai-Anstiecswert zwischen IOC.0OC und 1.0OG.000 Ampere je Sekunde sich auf angenähert 3 Volt beläuft.

Bei K.urzschlielaung des Kreises (wobei der kurzgeschlossene Kreis praktisch einen gewissen Scheinwiderstand aufweist) ist eine geringe Spannung an den parallelge3Ciialtete/i Klemmen der beiden

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Spannungßquellen vorhanden. Die Ströme in dieeen beiden' Spannungaqaelltn teilen eich im wesentlichen im Verhältnis der Bigenapannungen der beiden Spannungsquellen abzüglich des Spannungeabfalls aufgrund ihrer Innesimpedanzen. Die Stromaufteilung läßt sich durch Kesaen der von den beiden Stromquellen gelieferten Momentanströme während dee Kurzschlußzustandes leicht bestimmen.

Erf indungsgemäß wird somit eine Hauptstromquelle toit hoher Eigenspannung und hoher Eigenimpedanz zusammen cat einer Hilfsstromquelle mit einer erheblich niedrigeren Eigenspannung und mit einer sehr geringen Innenimpödanz verwendet.* Beiapielawsise kann hierbei eine Hauptetroifiqu«lle mit einer Ieerlaufspannung von 30 Volt und einer momentanen. KurzBohluß-Xleoauipannung von 3 Volt zusammen mit einer Hilfsstromquelle verwendet werden, dia eine Leerlaufspamiung von 6 Volt und eine momentane Kurzsohluß-Elentspannung von 4 Volt aufweist, obwohl in bevorzugter Ausführung der Srf-inaung die Differenz der Eigenepannuagen erheblich niedriger liegen kann.

Nach Vorstehendem wird demgemäß das Lichtbogenschweißen mit Schmelztropfenübertragung in der Weise durchgeführt, daß die % Elektrode von der Hauptatromquelle kontinuierlich gespeist wird, die einen verhältnisiaäii.ig gerxngen KurtsenlutEtro.u-Aiistiegßwert von unterhalb ©0.000 Ampere je Sekunde aufweist, wobei die Elektrode in dem Augenblick, in üeni der Schnielztropfen dae geschmolzene Schweißbad berührt und eoiait der Kreis kurzgeschlossen wird, -uit einem Stroia gespeist wird, dessen Kurzsclilufästroua-Anstiegewert

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Oberhalb 60*000 Ampere je Sekunde liegt.

Bio Maschinenparameter entsprechen somit den beiden Erfordernissen der Schweißvorgänge, die auf einer konstanten Schweißepannung beruhen. Der kontinuierliche Elektroden-Lichtbogen wird von derjenigen Stromquelle bewirkt, die eine höhere Induktivität hat; die Metallübertragung bei entsprechender Kurzschliefiung des Kreises erfordert demgegenüber die Stromzufuhr beider Stromquellen naoh Maßgabe der jeweiligen momentanen Erfordernisse, die aufgrund der Abstimmung der Leerlaufspannungen und der gegenseitigen Induktivitäten eine's jeden Kreises selbsttätig erfüllt werden.

Erfindungegeaäß wird weiterhin «ine Stromzuführung fur das elektrische Lichtbogenschweißen vorgesehen, die wahlweise fUr den oben beschriebenen Sehweißprozeß mit konstanter Spannung oder für solche Schweißvorgänge verwendet werden kann, die eine verander-

liehe Ausgangespannung verlangeil, wobei die Leer! aufs ρ tarnung in der Größenordnung von 60 bis IGO Volt liegt.

Die Einstellung auf konstante Ausgangsspannung oder auf eine veränderliche Ausgangsspannung kann z.B. durch Transformieren des "* Netzstromes erreicht werden. Vorzugsweise erfolgt dies jedoch in der Weise, daß ein rotierender elektrischer Generator mit einem Anker, einer Nebenschlufcfeldwicklunp; und einer Reihen-Differentialfeldwicklung zusammen mit einer Vorrichtung zur Erregung der Hebensciilußfeldwicklung vorgesehen wird. Die Stromzuführung weist hierbei eine gemeinsame Aasgangaklemme, eine Ausgansakleiune miA kon-HiV BAD

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stantem Potential und eine Ausgangskiemae mit veränderlicher äpannung auf. Sie eine Klemme des Sten@ratoranlcers let ständig unmittelbar an die gemeinsame Klemme angesohlossen, während die andere Klemme desselben entweder unmittelbar an die Klemme mit konstantem Potential oder aber in Reihe mit der Differential-Reihenwicklung der die veränderbare Spannung aufweisenden Klemme anlegbar ist. ßie Vorrichtung zur Erregung der Webens chi uüfeldwicklung weist einen regelbaren Ausgang auf, der wahlweise die Ausgangsspannung dea An&ers zur Einstellung einer konstanten Ausgangsspanaung oder den Stromder Nebenschluß-Feldwicklung zur Erzielung einer veränderlichen Ausgangsspannung abtastet·

Die in der Spannung veränderbaren Generatoren, die bisher mit einem Grleichstroin~lrregergenerator erregt wurden, weisen eine Leerlauf spannung auf, die sich während des "Betriebs Jiit der Erwärmung dee Generators ändert. Wenn sich die Jfebenschiα&wicklung des Hauptgenerators erwärmt, so steigt deren Widerstand an, so daß die Spannung über der NebenschluiSwicklung erhöht werden rnuis, um dieselbe Leerlaufspannung zu erzielen. 3teigt andererseits die Temperatur des Erregergenerators an, so fällt dessen Ausgangs- _% spannung ab. Die Änderung ist in diesem Pail also in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen des xiauptgenerators. Dies machte es bisher erforderlich, da£ ciie Bedienungsperson bzw. der Schweißer et findig die Le erlaufe ρ annung entsprechend der Erwärmung des ü-ene— ratore nachstellen mußte, um gleichbleibende SchweiJäbedingungen zu gewährleisten. Bei der erfiridungsgeaiäisen Einrichtung wird der "

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Strom der Hebenschluß-Peldwicklung bei Erwärmung sowie bei Schwankungen la dar Heizspannung konstant gehalten, so daß auch die Leerl&ufepannüng unabhängig von Zeit und Temperatur konstant bleibt.

Bin weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, daß die Stromzuführung bei Inbetriebnahme, d.h. bei Binschalten des Lichtbogens einen hohen Anfangs-Stromimpule liefert, unter dessen Wirkung an der Kontaktstelle mit dem Werkstück schlagartig eine Lichtbog'enstrecke hervorgerufen wird. Sa ferner «rfindungsgenäß mit einem verhältnismäßig geringen mittleren Idchtbogenetrom gearbeitet werden kann-, wird eine übermäßig starke Erhitzung des Sohweißbads vermieden.

Im folgenden wird nun in Zusammenhang mit der Zeichnung ein bevorzugtes Ausfühnmgsbeispiel der Erfindung nähar erläutert, in der

Zeichnung zeigen:

Pig. 1 und 2 die bereits vorstehend erwähnten Spannungs- und Stroooszillogramme für das Lichtbogenschweißen mit Schmelztropfeniibertragung, wobei die Stromquelle ^% einen Kurzschlußstrom-Anatiegevert von 70.OCO Ampere je Sekunde bzw. 100.COO Ampere je Sekunde aufweist;

Pig. 3 ein den Pig. 1 und 2 entsprechendes Diagramm zur Darstellung der Strom- und Spaonungsvjerte bei der erfindungsgemätien Einrichtung;

Pig. 4 in eineiü Sohaltdiagramm das bevorzugte AuefUhjrunge- ^: ' Cv"r beispiel der erfindungsgemäßen StronversurungBein-

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Die in Pig. 4 dargestellte Stromversorgungseinrichtung weist eine Hauptetromquelle G sowie eine Zusatz- bzw. Hilfastromquelle 3 auf, die beide au den Stromkreis der Elektrode E und dee Werkstückes ¥ angeschlossen sind. Die Elektrode E bestent aus einer endlosen Drahtelektrode, die mittels eines Paares üblicher Zuführungsrollen IO in Richtung auf das zu schweißende Werkstück \7-bewegt wird. Die Hollen 10 werden von einem Elektromotor K angetrieben. Die Elektrode B bewegt sich an GKLeitkontakten 11 vorbei, die im Abstand D von dem Werkstück ¥ angeordnet sind. Zwischen dem Ende der Elektrode E und dem Werkstück W stellt sich im Schweißbetrieb ein

Lichtbogen X «in, der das Ende der Elektrode E anschmilzt und an der Oberfläche dee Werkstückes )ί «in schmelzflüeeiges Sehweidbad P erzeugt. Das Werkstück W ist hier so angeordnet, daß seine Oberfläche · horizontal angeordnet ist, während die Elektrode E sich hierzu in lotrechter Richtung bewegt. Es versteht sich, daß die Elektrode E praktisch in federn'beliebigen Winkel zu der Werkstückoberfläche angeordnet werden kann und daß auch daß Werkstück in jeder beliebigen Winkellage zur Horizontalen liegen kann.

Der Ibfitand D ist beim automatischen Schweißen fest eingestellt* während er beim halbautomatischen Schweißen von dem Schweißer so genau, wie dies in diesem Pail möglich ist, eingehalten wird. Der Abstand D kann im Bereich von 6,35 mm bis 44 mm oder darüber liegen. ' ■ .. - - ■ .

Die Elektrode E kann aue jede* geeigneten Metall, z.B. Aluminium,

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rostfreiwi Stahl, hociilegiertem Stahl öder, was im allgemeinen vorzuziehen lot, nieäriggeköhltem Stahl bestenen. Der stromfuhren-

2 P

de Quertehnitt der Elektrode kann etwa 0,003 cm bis 0,03 em betragen* Vorzugsweise liegt er in der Größenordnung von O,006S cm . Die nachstehend angegebenen Spannungs- und Stromverte sowie die weiteren Abmessungen und Betriebswerte gelten für das bevorzugte

der Erfindung.

Der Motor M wird von einer Stromquelle iierköirjnlioher Art, vorzugsweise einer solchen aiit konstenter Spannung über eine veränderliche Impedanz 15 gespeist, so daß seine Drehgeschwindigkeit ohne weiteres geändert werden keim, jedoch bti der jeweiligen Binatellung kotmtajii bleibt» Die MotordreliASLhl keim hierbei proportional en dem mittleren Spiannungsweri; über der Lichtbogens trecke X oder in gewieeen Fällen proportional zu dem mittleren Stromwert der Lichtbogenstrecke X veränderlicn eingestellt werden. ·

Die erstgenannte Stromquelle G- weist eine Klemme 20 auf, die über eine Leitung 21, ein« Klemme OT und eine Speiseleitung 24 an das Verketuck W angeeohloesen ist. Die zweite Klemme 22 der ßtromquelle 0 ist Über eine Leitung 12, eine Diode 13, tin« Leitung 14, eine Klemste <?3? und eine 3peiseleitung 15' an die Blektrode E angelegt. Die Klefflflie 22 ist über eine Eeihen-Differentielwicklung 25 und eine Leitung 26 an eine Klemme Γ/ angeechloeßen, deren Bedeutung nachstehend noch näher erläutert wird.

Die Stromquelle ü- geüiäß dem bevorzugten Ausfuhrungsbeispi|l der

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BrfiMung weist eine einstellbare Speise- bzw. Ausgangsspännuiig auf, die vorzugsweise im Bereich zwischen 15 und 35 Volt veränderbar ist und die bei dem jeweils eingestellten Spannungswert und bei Schwankungen im Dauerstrom an der Ausgangsseite im wesentlichen constant bleibt. Die Spannungsquelle (ϊ weist überdies eine hinreichend große Induktivität, entweder eine Eigeninduktivität und/oder eine äußere Induktivität, auf, so daß der Kurzschlußstrom-Anötiegswert bzw. die -Anstiegsgescuwindigkeit* «lter 60.000 und vorzugsweise zwischen 15.QGC und 40.000 Ampere 3e Sekunde'liegt.

Die Stromquelle G- kann von unter^oMedlicher Ausbildung sein; beiepielatreie· können hierfür Batterien mit einer Induktivität, ein gleichgerichteter Wechselstrom mit einer Induktivität oder der Grleichstrom eines rotierenden Generators verwendet werden, aer die erforderliche Eigeninduktivität hat Tind/oder mit einer _β äußeren Induktivität ausgerüstet ist. Vorzugsweise findet ein rotierender GHeichatrom-G-enerator Verwendung, dessen Ankere-Beaktanz und ligezxinduktivität so eingestellt aind, daß der «rforderXiche Kur»8chlußatrom-Anstiegswert erhalten wird.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß bei dem herkömmlichen Schweißen &it konstanteia Spannungspotential die xtaximale Leerlauf spannung des rotierenden GHexchstrom-öenöretore in der Größenordnung von 30 Volt liegt. Bin solcher Generator weiet eine» Kurzeciblußatrom-Aristiegswert von mehr als 70.000 Ampere Je Sekunde

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auf, ein Betrag, der fur die Hauptstromquelle der erfinduiigsseinaten Hinrichtung zu hoch liegt. Es empfiehlt sich daher, einen rotierenden Generator zu verwenden, deesen maximale Leerlaufspannung bei voller Felderregung in der Größenordnung von 90 Volt liegt, wobei die Felderregung so eingestellt wird, daß die gewünschte Ausgangsspannung erhalten wird.

Bei dem bevorzugten AuafUiirungsbeispiel findet als Stromquelle G ein Standard-8AE 400 motorgetriebener Generator der Anmelderin mit folgepol-Nebenechlüßerregung Verwendung', der bei Erregung auf einen Sättigungsfaktor von 1,3 eine Überlaufspannung über 90 Volt liefert. Wird ein solcher Generator mit einer Ausgangespannung , von 15 bis 55 Volt betrieben, eo liegt der Kurzechiußstrom-Anstiegswert zwischen 15.000 und 40.000 Ampere je Sekunde. Dieser Generator arbeitet auf dem linearen Abschnitt der Sättigungskurve; eine Gompoundierung auf konstante Ausfangsspannung ist hier praktisch unmöglich. Es wird daher eine Vorrichtung für die automatische Einstellung der Felderregung vorgesehen, um die mittlere Auagangespannang konstant zu halten. Zu dieeeai Zweck ist bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeiapiel ein Spannungeregler R vor-* gesehen, der von einer Wechselstromquelle 19 gespeist wird und Tastklemmen 31 aufweist, die in der GV-Stellung eines doppelpoligen Kippschalters 34 mit der Klemme 20 und in der CP-Stellung einea Schalters 50* mit der Klemme 22 des Generators G verbunden sind. Der Hegler R weiat Ausgangsklemmen 32 auf, die an die PeIdpolwicklung 33 der Stromquelle G angeschlossen sind. Der Begier R

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ist ferner mit einem mit einem Zeiger versehenen Regelglied 35 und einer auf die Spannung geeichten Skala 36 versehen, wo^it der Reglerauagang und demgemäß die Ausgangsspannung des Generators Q- eingestellt werden können. Darüber hinaus weist, der Regler R «ine elektronische Verstärkervorrichtung auf, wobei die Anordnung «o getroffen ist, da£ er axe mittlere Auagangßspannung der Stromquelle Ö attastet uud den Strom in der Feldwicklung 33 θο regelt, daß unabhängig von Änderungen i* mittleren Speisestrom der Stroihquella G deren mittlere Spannung bei jedem voreingestellten Span»

■■■".-.·

nungswert konstant bleibt. Auf momentane SpännungsscLwankungen

■ ■ ■ ■ . ■'··'■■ spricht der Regler H nicht an. Das genaue Schaltdiagramm des Reg-·- lere R bildet keinen Bestandteil der Erfindung; es braucht daher nicht im einzelnen erläutert zu werden.

Die Hauptaufgabe der Hilfsstromquelle 3 besteht darin, den'Kurzschlußstroru-Anstiegswert auf den erforderlichen Wert anzuheben, der oberhalb des Stromwerts αer Hauptstromquelle liegt. Pur diese Erhöhung dee Kurze chi uBetroia-Anstiegswerts können Vorrichtungen in vertQhiedenen Ausführungen verwendet werden. Beispielsweise iat hierfür eine Batterie mit geringer Bigeninduktivität, eia^% · Gleichstrom-Generator mit geringer Eigeninduktivität, ein Wechselstrom-Umformer oder eia Wechselstromerzeuger verwendbar, deseea Speisestrom gleichgerichtet wird. Im ?alle einee Umspanners oder einer W'echaelstromouelle eupfienlt es sich, mit üweiweggleichrich-

..■*i>: ■>"·■■■-■ .-..-*■■■■■■; ■ ■ ■ ■ · ■.

tuilft· zu arbeiten, .wobei der Gleichatroii vorzugsweise meürphasig ist. Bei einem einphasigen Wechselstrοm jtussen Mittel, entweder

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künstlicher oder natürlicher Art, vorgesehen werden, um zu verhindern, daß die Spannung auf Null abfällt. Ein künstliches Filtern erfolgt ohne Induktivität.

Andererseits kann die Beeinflussung des Kurze chluiastroin-Anstiegsverte aber auch mit anderen Kitteln erzielt werden. Vorzugsweise finden hierfür als Wechselstromquelle mehrphasige Umformer oder Weohseletromerzeuger Verwendung, die in Fig» 4 mit A bezeichnet sind· Dieser Wechselstromerzeuger weist einen Rotor auf, der auf der Welle dee Rotors der Stromquelle Q- gelagert ißt und deesen Feldwicklung auf dem öehäuse der Stromquelle G- angeordnet ist. Der Wechselstromerzeuger A ist mit drei Ausgangsklemmen 35', 3&¹ und 37' versehen, die über Drähte 3B, 39 und 40 an die Eingangsklemmen von sechs Dioden 41 angeschlossen sind, die in herkömmlicher Brückengleichrichterschaltung angeordnet und mit einer Ausgangsklemme 42 versehen sind, die mit den Draht 21 und damit mit dem Werkstück W verbunden ist, während eine zweite .Ausgange-» klemme 43 über den Draht 14 an die Elektrode E angelegt ist. Di· ., Polarität dee Auslasses des Brüekengleiohrichtere entspricht dwr ■ Polarität des Generators G. Bei ruhendem Schweißbetrieb v«rhin4ert die Diode 13, daß Strom von der Quelle 8 durch die Stromquelle Qt zirkuliert, wenn letztere eine Leerlaufspannung hat, die kleiner ist als diejenige der Stromquelle S. In manchen Fällen icann die Diode 13 durch einen Schalter ersetzt werden, der lediglich WÄh- renh des Schweilseas geschlossen ist. Die geringfügige Ströiasirkulation von der Hilfsstromquelle duroh die HauptstrÖlquelle

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ist hierbei unschädlich. Sie bewirkt eine gewisse Stabilisierung der Hilfsstromquelle unter der Wirkung der an ihr liegenden konstanten Belastung.

öemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Volt-Aniperekurve der Stromquelle S bei Strömen in der Größenordnung von 350 bis 500 Ampere im wesentlichen flach» wenn sie rasch abfällt, um eine Strombegrenzung während des Kurzschließens zu bewirken und das Verspritzen des öchweißcie tails möglichst gering zu halten oder vollständig zu verhindern.

Diese Begrenzung kann in verschiedener Weise erzielt werden. Der Wechseletromerzeuger 1 gemäß dan dargestelltenAusführungabeispiel ist so ausgelegt, daß er seinen vollen Belastungsstrom bei dem gewünschten maximalen Kurzechlußstrom hat* Die Spannung an der Ausgangseeite fällt dann zwangeläufig unter diesen maximalen Strom rasch ab. Bin kleiner Widerstand in Reihe mit seiner Ausgangseeite könnte obenfalle verwendet werden. Sin solcher Widerstand ist inabefondere dann zweataafiflig, wezm die Hilfeitromquell« a kein« Selbstbegreneung aufweist, wie di«e bei «iner Transformfrtor-Gleichrichterkombination oder einem ßleiohetrom-^eaerator ait konstantem Potential od.dgl. der Fall ist. In denjenigen fällen, in denen auf eine Änderung des maximalen Kurzschlußstrome mit ein·« fachen Mitteln Wert gelegt wird, kann auch ein Reihenwideretand verwendet werden. *

Daß in 3?ig. 3 dargestellte Oszillogramm gibt die Werte wieder»

bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielt werden. Die Kurv· · zeigt den Verlauf der Mchtbogenbrennspannung, eile Kurv· t den von der Hiäfeetromqtt·!!* augeführteh 3trom, die Kurve £ den Strom der Hauptetromquelle und die Kurve h den Geeamt-llektrodenetrom. Aus diesen Kurven geht hervor, daß unmittelbar vor dem Kurzschließen des Kreises die Idohtbogenbrennspannung annähernd 22 Volt, der J3trom der Hilfsstromquelle Null oder angenähert Null, der Strom der Hauptstromquelle sowie der Gtesamtstrom angenähert 80 Ampere beträgt. Sobald der Kreis kurzgeschlossen wird, steigt der Strom der Hilfsstromquelle in etwa 0,002 Sekunden auf einen Wert von 250 Ampere, während der Stro,m der Hauptstromquelle in dieser Zeitspanne von 30 auf 120 Ampere und der Gesamtstrom somit von 50 auf 370 Ampere ansteigt. Beim Schmelzbruch bzw. beim Burchscnlag des Kurzechlußkreisee nach Ablauf von 0,002 Sekunden wird der Lichtbogen erneut aufgebaut, wobei der Strom der Hilfsstromquelle abgeschaltet wird, während der Strom»der Hauptstromquelle während der Liohtbogahbrennperiode exponentiell von 120 Ampere auf ao Ampere fällt. Der mittler« Stroawert während der Zeit, in der der Liohttogön vorhanden iet, betragt angenähert 100 Ampere.

Die Hauptstromquelle liefert somit aufgrund ihrer hohen Induktivität einen ita wesentlichen konstanten Strom, während die BAlfsstrooiquelle einen hohen, jedoch begrenzten Strom liefert, der ausreicht, um den Schruelzbruch äußerst schnell herbeizuführen. Dieser letztgenannte Strouiflufc 1st lediglich auf die Zeitdauer begrenzt, die für die Erzielung des Schmelsbruchs erforderlich ist; es handelt

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- 3I - .

Bich somit um Stromimpulse.

Daß Bin- und Zuachalten der Hilfsstromquelle zur Abgabe der Strom-Impulse vollzieht sich dabei selbsttätig. Die Hilfsstromquelle wird zugeschaltet, wenn der Kurzschluß eintritt und die Spannung an der Elektrode auf einen Wert fällt, der unterhalb der Äusgangsspannung der Stromquelle S liegt« Die Abschaltung der Hilfsstromquelle erfolgt in demjenigen Augenblick, in dem sich der Lichtbogen wieder aufbaut.· Die Momentanspannung der Hauptstromquelle steigt hierbei über die Momentanspannung,der Hilfsstromquelle an, wodurch der Schaltvorgang ohne die Verwendung besonderer Schalter bewirkt wird. Der Wechselstromerzeuger A weist in seinem Kreis keine nennenswerte Induktivität auf; seine maximale Leerlaufspannung liegt unter der Lichtbogenbrennspannung, so daß er während der Liohtbogenbrennzeit keinen Strom liefert. Während der Kurzschlußperiode hat der Hauptgenerator eine solch hohe Induktivität, daß sein Strom nur geringfügig ansteigt, während die Hilfsstromquelle keine Induktivität aufweist und einen ihrem begrenzten Leistungsvermögen entsprechenden Strom liefert.

Aus einem Vergleich der Diagramme der Pig. 3 mit denjenigen der Pig. 1 und 2 ergibt sich, daß die Kurzschlußfrequenz bei Pig. 3 in der Größenordnung von 60 je Sekunde (Kurzschließung jeweils nach 0,016 Sekunden) und somit erheblich unter derjenigen der Pig. 1 liegt und daß sie angenähert der Kurzschlußfrequenz nach Pig. 2 entspricht. Gemäß Pig. 3 ist das Verhältnis der Kurzschlußzeit zu

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der Gesamtzeit eines Zyklus*1 : 8, während dieses Verhältnis bei .flg.'-l ertwa 1 : 3,5 und bei Hg. 2 etwa 1 : 3 ist.

Die Kurzechlußperiode ist bei Pig. 3 kleiner als bei Fig. 2, obgleich sie auf deneelben Wert eingestellt werden kann. Bei dem Diagramm gemäß Pig. 3 Überschreitet der maximale Kurüschlußstrom nicht den Wert von 350 Ampere, wodurch ein Verspritzen des Schmelz metalls bei eintretendem Schuielzbruch begrenzt wird. Die Lichtbogenbrenndauer ist zumindest solange wie diejenige gem:i£ Fig. 2, gegebenenfalls noch langer. Außerdem ist der Strom nahezu über den gesamten Abschnitt der Lichtbögenperiode angenähert konstant und nicht von einer Stromspitze von 370 Ampere exponentiell abnehmend. Weiterhin iat von Bedeutung, daß die Frequenz der Stromimpulse, keine fest eingestellte Frequenz ist, wie dies bei den bekannten Einrichtungen der Fall ist, bei· denen zwei Stromquellen Verwendung finden, von denen die eine Stromimpulse mit fester Frequenz liefert. Statt dessen wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Stromimpule-Frequenz erzielt, die sich befetinmt , von der Anzahl der Kurse chi Ue bö zwischen Elektrode und SoJawtißbwi durch das Schmelztröpfchen· ^

Aufgrund der aufeinander abgestimmten Spannungen der Haupt- und Hilfsstromquelle kann das Urundniveau bzw. der von der Hauptstromquelle gelieferte Lichtbogenstroni ebenso beliebig eingestellt werden wie das Zusataniveau bzw. der von der Hilfsstromquelle ausätzlich abgegebene Strom.

Vorteile einer solchen Schweißeinrichtung werden beim Schweißen unter kritischenSchweißbedingungen besonders deutlich. Beim Schweißen von dünnen Werkstücken ist eine Steuerung der Schweißhit ζe während der Lichtbogenperiode durch entsprechende Steuerung des Grrundstromes der.. Haupte troiaquelle" möglich. Bei den bisher verwendeten Stromzuführungsvorrichtungen mußte entweder das aufgrund des exponentiellen Stromabfalls hohe durchschnittliche Stromniveau in Kauf genommen werden oder es mußte mit einer Unterbrechung des Lichtbogenstroms gearbeitet werden, was durch Verminderung der Induktivität der Stromquelle erzielt wurde, wobei der Lichtbogen zwischen den einzelnen Kurzschlüssen erlischt» unter weniger kritischen Schweißb>e4iBeuogen wird mit der Irflndung eine erhebliche Verminderung der Metallverspritzung sowie eine optimale Sinstellung der Sohveißhitze bei erhöhten Sohveißgeschwindigkeiten erzielt.

- '. ■ -.-_■' - ■■#■■■.■ Die erfindungsgemäße Einrichtung, bietet überdies Vorteile bezüglich der Einschaltung des Lichtbogens. Xn dem Augenblick, in dem die eich vorschiebende kalte Elektrode dae Werkstück berührt, liegt die Stelle des höchsten Widerstandes an der Beruhrungsatelle grund des konstanten Elektrodenvorschubs fällt dieser Widerstand mit der Anpressung der Elektrode gegen das Werkst tick rasch ab· Der Strom der Hilfsstromquelle steigt hierbei mit einer GenChWIndigkeit von Über 200.000 Ampere Je Sekunde in hinreichend kurier Zeit so weit an, daß, bevor eich die Blektrode nennenswert Sichtung auf dae Werkstück verschieben kann, der Strom einen

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hohen Wirt annimmt, daß an der Stelle des größten Widerstandes,

an der Berü&rungeetelle, der Schmelzbruch bzw. der Schmelzerfolgt.

Die beschrieben» Stromzuführungeeinrichtung gemäß der Erfindung läßt sich ohne weiteres auch für solche Schweißvorgänge verwenden, bei denen mit einer veränderlichen oder fallenden AuvSgangsspannung gearbeitet wird. In diesem Pail wird die Speiseleitung 15 an die Klemme W₁ statt an die Klemme OP₁ engelegt, so daß der Sorrweißstrom nun Über die Reihen-Differentialfeldwicklung 25 fließt. Außerdem wird der Schalter 34 in die*VY-Stellung gebracht, in der dl· ^festklemmen 31 des Spannungaregltrs a über einen in Reihe mit der Feldwicklung 33 liegenden Widerstand 44 verbunden werden. Das Eegelorgan 35 wird dann eo eingestellt, daß der in der Feldwicklung fließende Strom die gewünschte Leerlaufspannung bewirkt. Wenn der Generator eine veränderliche Spannung liefert, ist die Hilfsstromquelle vollständig wirkungslos. Es ist zu ersehen, daß ·' der Generator G bei dieser Anordnung unabhängig τοη Spannungesanwendungen im Netz oder Eigenänderungen dee Generators .aufgrund der Erwärmung u.dgl. im weeentlichen dieselbe LeerlaufSpannung r liefert.

Andererseits können bei manchen Scnweifcvorgängen dia Tastklecimeii 31 über die Klemmen W und OT verbunden werden, indea der Schalt«*'; 34 in. die GV-Stellung und aer Schalter 50· in die WOF-Stellung % gebracht wird. Der Generator G hat in dieser Sohalteteilung dlf

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dynamischen Eigenschaften eines variablen Spannungserzeugers, jedoch mit einer konstanten statischen Ausgangsspannung und mit etatischen Stromschwankungen. Bei dieser Anordnung kann die statische Ausgangsspannung mit EiIfe dea Knopfes 35 und der Skala 36 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, wobei er dann wäiirend des Schweiübetriebs in dieser Einstellung verbleibt.

Der vorstehend wiederholt verwendete Begriff "Induktivität" bezeichnet, sofern in einzelnen nichts anderes vermerkt ist, die GresaintinduKtivität der Stromquelle, und -zwar entweder die äußere Induktivität oder die Sigeninduktivitat zuzüglich aer Induktivität _m der zu der Elektrode führenden Stromleitungen. Die Leerlaufspannung ist diejenige Spannung, die dauii an der Stromquelle vorhanden ist, wenn diese keinen Strom liefert. Unter "MoiLentanepannung" ist die Spannung über dem Lichtbogen zu verstehen, die an einem Oszilloskou oder Oszillograph mit Schnellaufzeichnung oei noher Zeitdehnung abzulesen ist. Die Durchschnittsspannung bzw. aiittlere Spannung ist diejenige Spavinung-, oie an einea d¹ Arsonval-i-leßgerät abzulesen ist, welches den raschen SpannungsSchwankungen in dem alternierenden Kurzschluß- und Lichtbogenkreis nicht zu folgen vermag. Entsprechendes 5ilt für den Moment ans troiü bzw. den Augenbiickswert des Strome.

Unter dem Begriff "Kurzschluttstrou-Austiegswert¹¹ ist die iieigung der Stromkurve in demjenigen Augenblick zu verstehen, in dem sich über den Elemaien der Stromquelle ein Kurzscnluß einstellt* Die Stromquelle weist hierbeieine Leerlaufspannung von 30 Volt oder

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¹ - 36 - ·

die maximale statische Leerlaufspannung auf, wenn diese unterhalb 30 Volt liegt. Es ist zu beachten, daß die Stromkurve einen exponentlelleja Kurvenverlauf hat und daß ihre Neigung zeitabhängig von dem Augenblick des eintretenden Kurzschlusses abnimmt. Ein Annäherungamaß ergibt sich iür praktische Zwecke, wenn der Stromanstieg während der ersten 0,001 Sekunde mit 1000 multipliziert wird. Ein Generator mit einem Kurzschlulsstrom-Anstiegewert von 100.000 Ampere je Sekunde weist somit einen Stromanstieg von 100 Ampere in 0,001 Sekunden auf, obgleich am Ende von 0,003 Sekunden der Stromwert lediglich 250 Ampere beträgt. Weiterhin ist zu beaohten, daß der Strom den maximalen Kurzschlußstrom darstellt, wenn der Kurzschluß über eine längere Zeitperiode aufrechterhalten bleibt,- " . .

An denjenigen Stellen, an denen von der Querecmiittsflache uer Elektrode die Rede ist, ist die Querschnittsfl-che einer massiven Elektrode bzw. aie stromführende Querschnittsfläche einer mit einem Kern versehenen Elektrode oder einer rohrförmigen Elektrode gemeint.

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Claims (20)

1. τ ■■ ■■ ■■■.■■

   - 37 -

   ten t a ns τ? r ii ο h e

   für das elektriaohe Lichtbogen-βeinreißen, bei dem durch period is eben Kontakt der sich unter der Wirkung des Lichtbogens am Elektrodenende bildenden Schmelztröpfchen mit dem Schweißbad die Stromzuführung kurzgeschlossen wird, unter Verwendung zweier jeweils mit einem Ausgangsklemmenpaar versehener Gleichstromquellen, deren gleichpolige Ausgangsklemmen untereinander verbunden und einerseits an die Elektrode, andererseits an das zu schweißende»Werkstück angeschlossen bzw. ansöhlietfbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromquelle (ö) einen Kurzechlußetroia-Anstiegewert von unter 60.000 Aüipere je Sekunde und die zweite Stromquelle (S) einen Kurzschlußstroftt-Anstiegswert über t>0.000 Ampere je Sekunde aufweist, daß die Ausgangsspannung der ersteif Stromquelle (G-) so groß ist, daß zwischen Elektrode (E) und Werkstück (W) ein lichtbogen aufrechterhalten wird, unter dessen Wirkung das Werkstück und die Elektrode unter Bildung eines Schmelz-' tropfen« an Blektrodenende aufgeschmolzen werden, während <U«* zweite Stromquelle (S) eine solche Ausgangsspannung hat, daß sie beieinem zwischen Elektrode und Werkstück bestehenden Lichtbogen (X) keinen oder nur einen minimalen Strom liefert, ,jedoch bei Kontakt dee am Blektrodeneude befindlichen 8ohÄelss~ trbpf$na mit dem Schweißbad (P) einen Stromimpuls auf die XIeJc- _t trode aiiBübt* _{# #} »

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2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stromquelle (S) einen maximalen Kurzschlusstrom unter 500 Ampere aufweist.
3. 3. Binrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromquelle (G) einen Kurzschluisstrom-Anstiegawert zwischen 15.000 und 40.000 Ampere je Sekunde aufweist.
4. 4. Binrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stromquelle (S) 'einen Kurzechiußetr om~ Anstiegswert Über 100.000 Ampere je* Sekunde, vorzugsweise zwischen 100.000 und 1.000.000 Ampere je Sekunde, aufweist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stromquellen (G-, 3) statische Auagangsspannungen aufweisen, die bei Erhöhung des Süeisestroms bis angenähert auf den maximalen Stromwert im wesentlichen konstant bleiben.
6. 6. Binrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekean-' zeichnet, daß die erste Stromquelle (Q) aus einem rotierenden* Öleichstrom-Geherator besteht, der bei Erregung auf einen Sättigungsfaktor von 1,3 eine maximale Leerlaufspannung über 75 Volt aufweist, während die zweite Stromquelle (3) ein mit dem Gleichstrom-Generator auf derselben Welle angeordneter Mehrphasen-Wechselstromerzeuger (A) ist, dessen Ausgangsklemmen an die Eingangsklemmen eines Sweiwegegleichriohters angefchlos-

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   sen sind, dessen Ausgangsklemmen mit den Ausgangsklemmen des genannten Generators verbunden sind. ,
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromquelle (G) einen Anker und eine Reihen-Differential- * wicklung (25) aufweist, und daß eine Vorrichtung zur selektiven Erregung der Generator-Ausgangsklemmen entweder unmittelbar von dem Anker oder von der mit dieeem in Reihe liegenden Differen~ tialwicklung vorgesehen ist.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsregler (R) vorgesehen ist», dessen Ausgangsklemmen mit der Feldwicklung des Generators (G) verbunden und dessen Tast-Eingangsklemaien (31) unmittelbar über dem Anker verbunden

   sind. .-*.-■ ■

   ■■· ■ . ' "
9. 9. Verfahren zum lichtbogenschweißen mit einer sich kontinuierlich gegen das Werkstück bewegenden endlosen 21e±rtrode, wobei zwischen dem Elektrodenende und dem Werkstück ein Lichtbogen aufrechterhalten wird, unter dessen Wirkung an dem Elektrodenende Schmelztropfen gebildet werden, die Deriodisch unter Kurzschließen der Elektrode mit dem Schmelzbad durch Kontakt mit dem Schmelzbad auf dieses abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (E) von einer Stromquelle (G) kontinuierlich gespeist wird und dal; zur vorzeitigen und rascheren· Aufhebung des Kurzschlusses auf die Elektrode (E) während des Kurzechliefoens ein den Stromwert ernöhender Strociiaipuls, vorzugsweise mittels einer

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   zweiten Stromquelle (S), ausgeübt wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung fites Stromanstiegswertes eine zweite Stromquelle (S) zugeschaltet wird), deren Stromanetiegswert oberhalb 60.000 Ampereje Sekunde liegt.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Stromquellen (G-, S) verwendet werden, deren Kurzschlußstrom-Anstiegswerte unterhalb bzw. oberhalb 60.OCO Ampere je Sekunde

    liegen.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Stromquelle (Gr) eine solche mit einem'Stromanstiegswert unter 40.000 Ampere je Sekunde und für die zweite Stromquelle (S) eine solche mit einem Stromanstiegswert oberhalb 100.000 Ampere je Sekunde verVendet wird.
13. 13« Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung der ersten Stromquelle (Q) so eingestellt wird, daß zwischen Elektrode (S) und Werkstück ■ (W) ein daß Schmelzen des Werkstücks und des Elektrodenende· bewirkender Lichtbogen (X) aufrechterhalten bleibt, während die Ausgangsspannung der zweiten Stromquelle (S) so eingestellt wird, daß sie bei vorhandenem Lichtbogen zwischen Elektrode und Werkstück keinen oder nur einen geringen Strom liefert, jedoch einen Stromstoß an die Elektrode (E) abgibt, wenn der noch an

    BAD

    109841/0486

    — 41 - - "■-.-■.

    dem Blektrodenende befindliche Schmelztropfen dae Schweißbad (P) berührt.
14. 14. Verfahren nach einem der AneprLLche 9 bis 13 ₁ dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stromquelle (3) während der Lichtbogönbrennperioden eine momentane Ausgangsspannung liefert, die unter ■derjenige» der ersten Spannungequelle (G) liegt.
15. 15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Spannungsquelle (S) eine Wechselstronierzeuger-G-leich- ■ richteritombination verwendet wird, deren maximaler Kurzschlußstrom vorzugsweise unter 500 Ampere liegt. '
16. 16. Verfahren nach einem der ineprtiohe 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Spannungsquelle (S) eine !Pransformator-Gleichrichterkombination verwendet wird.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des maximalen Kurzsehlußstroiaes der Elektroden eine in Eeihe mit der Traneformator-G-lelchrichterkombination geachal«

    Iftpedanz vorgesehen wird· 1
18. 18. üniversal-Btrojnvereoreungeeinrichtung für das elektrische Lichtbogenschweißen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

    a) Äin rotierender Generator (G) mit einem ijolcer, einer lißbenecnluß-yeldwicKlung (33) und einer Reihen-Differentialwicklung· (23);

    b) eine Ürregervorrichtung für die Erregung der Hsbenaohluß

    100841/04··

    feldwicklung (53) ait einer Regelvorrichtung (R), deren Ausgangsklemmen an die Feldwicklung (33) angeschlossen sind, und die Tastklemmen (31) aufweist, die wahlweise zur Abtastung der Anker-Ausgangsspannung oder des die Feldwicklung durchfließenden Stroms anschlieubar sind;

    c) eine zweite Gleichstromquelle (S) mit Ausgangsklemmen;

    d) eine Vorrichtung, mit der wahlweise die zweite Stromquelle (S) und der Generator-Anker parallel und an die Anker-Ausgangski ©tarnen bzw. dir Anker in Reihe mit der Reihen-Differentialwicklung (25) an die Ausgangsklemmen anlagbar sind.
19. 19· Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stromquelle (3) eine TransformatOr-(^Leichrichterkombination ist.
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurcn gekennzeichnet, daß die zweite Gleichstromquelle (S) eine Kombination eines mehrphasigen Wechselstromerzeugers (A) uit einem Gleichrichter ist.

    21< Universal-Stromversor--un_t";s£ix;richtuu,.; -für d^s elektrische Lich-tbogenscr-weiJaen, gekannzeichnet durch aie Kombination folgender Merkmale:

    # ■

    a) eine gemeineame Ausgangsklemme, eine Ausgangsklemme mit konstantem Potential und eina Ausgangsklemme

    109-04.1/048·

    ■www

    veränderlicher Spannung;

    b) eine erste Stromquelle (Gr) in Form eines rotierenden Generators mit einem Anker, einer lieb ens chluß-Feldvioklung (33) und einer Reihen-Differentiaiwicklung (25), wobei der Anker mit einer Klemme unmittelbar an die gemeinsame Ausgangsklemme und mit einer zweiten Klemme unmittelbar an die Klemme mit konstantem Potential angeschiobβen ist, und wobei diese zweite Klemme ferner über die Reihen-Differentialwicklun^ (25) an die Klemme mit veränderlicher Spannung angelegt ist;

    c) eine Sinrichtung zur Brregung der Feldwicklung (33) mit einer Regelvorrichtung (R), deren Ausgangsklemmen an die Feldwicklung (33) angelegt sind, sowie mit Tastklemmen (31), die wahlweise zur Abtastung der Anker-Ausgangespannung oder des Stromes Ar lieb enschluß-Feldwicklun;«; anschlieJibar sind;

    d) eine zweite Gleichstromquelle (S) mit Ausgangeklemmen, von denen die eine an die gemeinsame Klemme und die andere an die Klemme mit konstantem Potential angeschlossen ist.

    BADORtGlNAL-109841/0481