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Selbsttätiger Lichtbogen-Schweissapparat.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Lichtbogen-Schweissapparat, bei dem die Einstellung der Elektrode durch eine selbsttätige Regelvorrichtung in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung erfolgt. Bei den bisher bekannten selbsttätigen Schweissapparaten wurde die Bewegung des Drahtes durch ein oder mehrere Reibräder erzielt, die zwangläufig mit einem Motor verbunden waren. Da der Abbrand des Drahtes nicht gleichmässig ist, und auch die Drehzahl des Motors wegen der verschiedenen Belastungen durch den mehr oder weniger gekrümmten Draht nicht gleich gehalten werden kann, musste die Vorschubgeschwindigkeit grosser gewählt werden, als der durchschnittlichen Abbrandgeschwindigkeit entsprach. Infolgedessen wurde der Strom nur mit Unterbrechungen eingeschaltet.
Dieses stossweise Einschalten verbunden mit der Umkehrung der Drehrichtung beim Anreissen des Lichtbogens, bedingt durch das erforderliche Zurückziehen des Drahtes, ergab eine ungünstige Belastung des Motors.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass die Antriebsmaschine zur Erzielung der Bewegung der Verbrauchselektrode unausgesetzt arbeitet. Durch den Antriebsmotor wird zweckmässig eine Hin-und Herbewegung einer Exzenterstange bewirkt, an der zwei Schaltklinken angeordnet sind. Die Schaltklinken sind so angeordnet, dass eine von ihnen ständig im Eingriff mit dem zugehörigen Zahnrade ist, durch dessen Bewegung der Vorschub oder das Zurückziehen der Elektrode erfolgt. Die Klinken werden zweckmässig durch besondere Magnetspulen in Abhängigkeit von einem Spannungsrelais gesteuert, das je nachdem, ob die Lichtbogenspannung zu gross oder zu niedrig ist, mittels eines Kontaktes den einen oder andern Magnet zum Anziehen bringt und dadurch die ihm zugehörige Klinke ausser Wirksamkeit setzt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Ansicht der Anordnung, Fig. 2 einen Seitenriss der den Vorschub der Elektrode bewirkenden Schalträder, Schaltklinken und Spulen. Der Elektrodenvorschubkopf 1 dient zum Vorschieben oder Zurückziehen der metallischen Drahtelektroden 2 gegen das zu verschweissende Werkstück 3. Zwischen der Elektrode und dem Werkstück wird ein Lichtbogen 4 durch einen Speisestromkreis 5, 6 in bekannter Weise erzeugt.
Der ElekLrodenvorschubkopf 1 besteht aus einem Gehäuse 7, in dem ein Elektromotor 8 angebracht ist, der durch ein Übersetzungsgetriebe 9 mit dem Exzenter 10 mechanisch verbunden ist. Durch diesen Exzenter wird eine hin-und hergehende Bewegung auf eine Verbindungsstange 11 übertragen, die einen Hebelarm 12 hin- und herbewegt, der an einer Welle 13 lose befestigt ist. Diese Welle trägt eine Vorschubrolle 14, die mit der Elektrode 2 in Reibungseingriff steht. Die Wirkung dieser Vorschubrolle wird durch Veränderung der Einstellung einer lose laufenden Druckrolle 40 verstärkt.
Der Antrieb der Vorschubrolle 14 erfolgt mittels eines Vorschubschaltrades 15 und eines Rückholschaltrades 16, die beide an der Welle 13 der Vorschubrolle befestigt sind. In die Schalträder 15 und 16 greifen die Klinken 17 und 18 ein, die von dem schwingenden Hebelarm 12, der durch die hin-und hergehende Exzenterstange 11 bewegt wird, getragen werden.
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an die Magnete 23 und 24 angelenkten Anker 21 und 22 verbunden sind. Durch die Federn 25 und 26, die an die Anker 21 und 22 angeschlossen sind, werden die Klinken in Eingriff mit den Schalträdern gehalten.
Die Erregung der Elektromagnete 23 oder 24 erfolgt durch eine Hilfsquelle elektrischer Energie 27 über die Kontaktglieder 28 und 29 oder 33 und 34 in Abhängigkeit von dem auf die Lichtbogenspannung ansprechenden Relais 30. Dies Relais 30 besteht aus einer Spule 35 und einem Kern 36, welcher die beweglichen Schaltkontakte 29 und 33 trägt. Der eine Pol der Spule 35 ist mit der Leitung 5 verbunden, die in elektrischer Verbindung mit dem Gehäuse 7 steht. Der andere Pol ist über einen Trennschalter 38 und einen Rheostaten 39 mit. der andern Speiseleitung 6 verbunden.
Das Relais ist so eingestellt, dass das obere Kontaktpaar 33 und 34 geschlossen ist, sobald die Lichtbogenspannung einen bestimmen Wert erreicht ; während die unteren Kontakte geschlossen werden, wenn die Lichtbogenspannung auf einen bestimmten kleineren Wert abfällt, wobei der Trennschalter 38 geschlossen sein muss. Die Einstellung der gewünschten Spannung erfolgt durch den Rheostat 39.
Der Schalter 38 dient ferner dazu, eine Stromverminderungsimpendanz 42 in den Schweissstromkreis 5, 6 gleichzeitig mit der Stromlosmachung des Steuerrelais einzuschalten.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende : Wenn der Speisestromkreis 5,6 zuerst erregt wird, so ist die Spannung des Öffnungsstromkreises der Elektrode 2 und des Werkstückes 3 höher als die durch das Relais gewünschte höchste Spannung, so dass die Relaisspule 35 erregt wird. Hiedurch werden die unteren Relaiskontakte 28 und 29 geöffnet und die oberen im Stromkreis des Elektrodenmagneten liegenden Kontakte 33, 34 geschlossen. Hiedurch wird der Magnet 24 erregt und der an ihn angelenkte Anker 22 angezogen, so dass die Rückholschaltklinke 18 aus dem Schaltrad 16 heraustritt.
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geschalteten Motor 8 so schnell hin-und herbewegt, dass die Geschwindigkeit des Elektrodenvorschubs die Schmelzgeschwindigkeit der Elektrode überschreitet.
Die beständige Hin-und Herbewegung der Klinke 17, die mit den Zähnen des Zahnrades 15 in Eingriff gelangt, veranlasst dann den Vorschub der Elektrode 2 gegen das Werkstück 3 bis sie sich im Stromschluss mit ihm befindet. Durch das Schliessen des Elektrodenstromkreises fällt die Elektrodenspannung so weit, dass die Relaisspule 35 den Kern 36 abwärts zieht. Hiedurch werden die Kontakte 33 und 34 voneinander getrennt, so dass der Magnet 24 stromlos wird und die Rückholklinke 28 wieder mit dem Schaltrad 16 in Eingriff gelangt. Gleichzeitig werden die unteren Kontakte 28 und 29 geschlossen, so dass der Magnet 23 erregt wird und sein Anker 21 die Vorschubklinke 17 von dem Schaltrad 15 ausser Eingriff bringt. Dann wird die Elektrode durch die Rückholklinke zurückgezogen, so dass der Schweissbogen hergestellt wird.
Entsprechend erfolgt mit Hilfe des Relais 30 die Regulierung des Vorschubes oder Zurückholens der Elektrode entsprechend der Lichtbogenspannung.
Zur Unterbrechung der Schweissarbeit wird der Trennschalter 38 im Stromkreis des Relais 30 geöffnet. Hiedurch wird die Strom vermindernde Impedanz 42 in den Schweissstromkreis 5 eingeschaltet, so dass der Schweissstrom auf etwa ein Drittel des normalen Wertes herabgesetzt wird, bevor der Lichtbogen durch die beständige Tätigkeit der Rückholvorrichtung 16, 18 gelöscht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1, Selbsttätiger Lichtbogen-Schweissapparat, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Antriebsmaschine zur Erzielung der Bewegung der Verbrauchselektrode unausgesetzt in einer Drehrichtung arbeitet.