DE878995C - Hochfrequenz-Zuendgeraet fuer das Lichtbogenschweissen mit Wechselstrom in Schutzgasen - Google Patents

Description

• Hochfrequenz-Zündgerät für das Lichtbogenschweißen mit Wechselstrom in Schutzgasen Beim elektrischen Liahtbogenschw eißen mit Wechselstrom neigt der Lichtbogen zum Erlöschen, da sein Strom in jeder Stromperiode zweimal auf Null absinkt. Diese Schwierigkeit wird noch dadurch erhöht, daß der Lichtbogen infolge der auseinanderliegenden Temperaturen der z. B. aus Wolfram besteihenden Elektrode und eines Leichtmetallwerkstückes bei positiver Elektrode einen höheren Widerstand zu überwinden hat als bei negativer Elektrode, so daß die Stromstärke des Schweißstromes in der positiven Halbwelle kleiner ist als in der negativen Halbwelle. Dies ist namentlich beim Schweißen von Leichtmetallen und anderen ähnlich schlecht schweißbaren Metallen der Fall, bei denen zur Vermeidung einer Oxydation bzw. Verunreinigung der Schweißstelle mit einer Wolframelektrode und einer Schutzgasumhüllung, z. B. Argon oder Helium, gearbeitet wird. Es tritt hierbei leicht die bekannte Gleichrichterwirkung des Schweißliehtbogens ein, ein teilweises oder vollständiges Ausbleiben der positiven Halbwellen. Erfahrungsgemäß ist jedoch die positive Halbwelle von entscheidender Bedeutung für das Zustandekommen und die Sauberkeit der Schweißnaht.
• Es ist bekannt, zur Abwendung dieser Schwierigkeiten dem Schweißstrom an der Schweißstelle einen hochfrequenten Hilfsstrom zu überlagern, der gewöhnlich in einem Zusatzgerät zur Sehweißeinrichtung erzeugt wird. Solche Zusatzgeräte sind als Hochfrequenz-Zündgeräte bekannt. Da der hochfrequente Hilfsstrom eine wesentlich höhere Spannung als der Schweißstrom hat, zündet er bei Annäherung der Elektrode an das Werkstück den Lichtbogen. Außerdem verringert er durch die von ihm aufrechterhaltene Elektronenemission den vom Lichtbogen an den Stromwechseln zu Überwindenden Widerstand, so daß ein Ausbleiben der positiven Halbwelle unmöglich ist. Es wird also durch die Hodhfrequenzüberlagerung die wichtige positive Halbwelle des Schweißstromes stabilisiert. Erfindungsgemäß,- wird der Hochfrequenzgene= ratör des Ho-dhfrequenz=Zündg.erätes sä ausgebildet, daß die Hochfrequenzenergie an der Schweißstellenur während der positiven Halbwelle des Schweißstronnes wirksam ist. Dies : .kann . -beispielsweise einfach dadurch erreicht werden, daß die Zu--führun;g der Hochfrequenzernergie zur Schweißstelle während der negativen Halbwelle des Scnweiß-strömes unterdrückt wird. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die positive Halbwelle für die Sauberkeit der Schweißnaht von besondererBedeutung ist und daß es für ein störungsfreies und gutes Schweißen vollkommen ausreichend ist, diC hochfrequente Zündhilfe nur während der positiven Halbwelle wirksam sein zu lassen.' Zur =Durchführung der Erfindung ist zwar; -wie erwähnt,- züsätzlich ein Gleichrichterelement erforderlich, doch wird das Zündgerät dafür :nur' mit dein halben Strom und somit nur mit der halben.Leistung belastet. Dias Zündgerät wird also erheblich geschont und seine Lebensdauer, insbesondere die Lebensdauer der Funkenstrecke, wirderhöht. Gewünschtenfalls kann daher das Zündgerät auch entsprechend schwächer gebaut werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Schwicißeinrichtung #i besteht, in bekannter Weise aus einem Schweißtransformator :2, der- primär-. seitig an das Starkstromnetz 3 von z. B. 390- Volt und 5o Hz angeschlossen ist. Siekundärse:itig ist der Schweißtransformator 2 über eine Regeldrossel 4, die zur stufenlosen Regelung des Schweistromes dient, auf die Ausgangsklemmen 5 und 6 .der Schweißeinrichtung geschaltet. An diese Ausgangsklemriien` ist über die Anschlußleitung 7 und 8 die aus der Schweißelektrode g und dem -Werkstück zio . bestehende . Schweißstelle angeschlossen. _ Das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwendete Zündgerät :'hat gemäß einem neueren-_ Vorschlag einen sehr einfachen Aufbau: ES besteht = aus einem kleinen Transformator 12, der ebenfalls an das Netz 3 angeschlossen ist, einer Reihenschaltung der Drossel 13 und des. Kondensators 'i4 parallel zur ' .Sekundärwicklung des Transformatörs -112 sowie einer Funkenstrecke 15, :die ebenfalls parallel zu der Sekundärwicklung des Transformators geschaltet ist. Dieser Hoohfrequenzgeneratör- ist über dien- Kondensator w6 auf die Ausgangslemmen 17 und -1.$ des Zündgerätes geschaltet, .die über die Leitungen ig.und 2o, mit den Ausgangsklemmen 5 und 6 :der .Schweißeinrichtung verbünden sind. Das Zündgerät ist also unmittel-" har an die -Schweißstelle angeschlossen und legt`. parallel zu dieser: Erfn-dungsgemäß ist'nun in den Sektindärstroin-' kreis des_Netztrarisformators i2 des,Hochfrequenzgeneratörs ein. Gleichrichter :2i eingeschaltet, der beispielsweise ein Trockengleichrichter -ist. Dieser bewirkt, -.d@aß der ' Hochfr equenzgererator nur in' jeder zweiten Halbwelle der Spannung des Netzes-3 :schwingt. Es kann also bei richtigem Anschluß dies Transformators 12 an das Netz erreicht werden, däß der Hochfrequenzgenerator nur in jeder positiven Halbwelle des über die Schweißstelle fließenden Schweißstromes schwingt, so daß also die Hochfreqüenzenergie nur in jeder positiven Halbwelle des Schweißstromes diesem überlagert -wird.
• Die Erfindung ist nicht an das beschriebene Ausführungs:bei.spiel gebunden, sondern kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. Beispielsweise können an Stelle des Gleichrichters 21 auch beliebige andere geeignete Mittel vorgesehen werden, durch die die Wirksamkeit der Hoahfrequenzenergie an der Schweißstelle auf die positive 'Halbwelle beschränkt wird. Auch der Aufbau des Hochfrequenz-Zündgerätes sowie auch der Schweißemrichtun@g_ kann an sich beliebig sein; beisp:iels--weise karin,die Erfindung auch bei ,solchen Hochfrequenz-Zündgeräten verwendet werden, bei dienen der Hochfrequenzgenerator mit dem Schweißstromkreis der Schweißeinrichtung über induktive Kopplungsmittel angeschlossen ist.
• Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Zündgerät ist an sich auch bei solchen Lichtbogenschweißverfahren anwendbar, bei denen ohne ein Schutzgas und ohne Wolframelektrod :e gearbeitet wird, doch wird dann die Hochfrequenzenergie in der Regel nicht ohne weiteres ausreichen, um den Lichtbogen während des Nulldurchganges des Schweißstromes bzw. während der positiven Halbwellen zu stabilisieren. Man könnte zwar daran denken, die Hochfrequenzenergi:e entsprechend zu erhöben, doch würde hierdurch der erfindungsgemäß erstrebte Vorteil der Energieersparnis wieder hinfällig werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hochfrequenz-Zündgerät für das LichtbogenscIhweißen mit Wechselstrom in Schutzgasen,- z. B. nach dem Argonare-Verfahren, bei dem zum Zünden und Stabilisieren dies Lichtbogens ein Hochfrequenzgenerator, z. B. ein Funlcengenerator, auf die aus Werkstück und Schweißelektrode bestehende Schweißstelle arbeitet; gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Hochfrequenzgenerators; daß die 'I-Iochfrequenzenergne an der Schweißstelle nur während der positiven Halbwelle des Schweißstromes wirksam ist.
2. 2. Zündgerät nach Anspruch, @i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzgentratör mit einem Gleichrichter, z. B. einem Trockengleichrichter, versehen ist, der die Zuführung der Hoehfrequenzenergie zur Schweißstelle während der negativen Halbwelle des Schweißstromes unterdrückt.
3. 3. Zündgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter in den S@kun:därstromkreis dies Netztransformators des Zündgerätes :eingeschaltet= ist (Fig. 3).