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führen kann.
Weiters ist aus der DE 37 31 180 C2 ein Verfahren zum Zünden eines Lichtbogens bekannt, bei dem die Versorgung des Lichtbogens bzw. die Zündung des Lichtbogens über eine geregelte Energiequelle erfolgt. Hierzu wird der Schweissdraht in Richtung des Werkstückes bewegt, sodass ein Kurzschluss zwischen dem Schweissdraht und dem Werkstück entsteht, wobei gleichzeitig der Schweissdraht von der Energiequelle mit einem geringen Strom versorgt wird, sodass bei der Bildung des Kurzschlusses der Lichtbogen durch Abschmelzen des Schweissdrahtes mit einer geringen Lichtbogenlänge gezündet wird. Diese Energie bzw. die Höhe des Stromes zum Zünden des Lichtbogens ist derartig ausgelegt, dass ein Aufschmelzen bzw. Abschmelzen des Schweissdrahtes erfolgt.
Anschliessend wird mit wachsender Lichtbogenlänge der Energiebedarf bzw. der Strom am Schweissdraht erhöht, sodass nach Erreichen einer einstellbaren Schwelle ein definierter Energieimpuls bzw. Stromimpuls ausgesendet wird, und somit ein Ablösen des Tropfens am Schweissdrahtende erzielt wird. Nachteilig ist hierbei, dass es bei einem derartigen Verfahren zur Bildung eines satten Kurzschlusses kommen kann, d. h., dass bei Erlöschen des Lichtbogens das aufgeschmolzene Material mit dem Werkstück zusammenklebt, sodass dieser satte Kurzschluss nurmehr mit einem extrem hohen Stromimpuls über eine gewisse Zeitdauer behoben werden kann, wodurch Schweissspritzer und Einbrände neben der Schweissstelle entstehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zünden eines Lichtbogens zwischen einem Werkstück und einer abschmelzenden Elektrode, insbesondere einem Schweissdraht zu schaffen, bei der eine sichere und stabile Zündung des Lichtbogens erreicht wird.
Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Elektrode vor dem Zünden des Lichtbogens oder dem Berühren der abschmelzenden Elektrode mit dem Werkstück mit Energie von einer Konstant-Stromquelle und gleichzeitig von einer Konstant-Spannungsquelle versorgt wird und zur Zündung des Lichtbogens von der Konstant-Spannungsquelle mit kleinem Innenwiderstand eine hohe Gleichspannung von über 100 V abgegeben wird, die beim erstmaligen Berühren der Elektrode mit dem Werkstück einen steilen Stromanstieg auf einen voreinstellbaren Maximalwert bewirkt und dabei die Spannung der Konstant-Spannungsquelle auf einen kleineren Wert absinkt,
worauf nach Erreichen des Maximalwertes des Stromes der von der Konstant-Spannungsquelle mit einem Kondensator abgegebene Strom durch eine zeitlich begrenzte Energieabgabe der
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Leerlaufspannung am Schweissdraht ein sehr steiler Stromanstieg beim Berühren des Schweissdrahtes mit dem Werkstück geschaffen wird, wodurch ein satter Kurzschluss verhindert wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass nachdem der Lichtbogen gezündet wurde, die Versorgung bzw.
Stabilisierung des Lichtbogens über die primäre Energiequelle erfolgt, sodass erst nach Erreichen einer bestimmten, voreinstellbaren Lichtbogenlänge der tatsächliche Schweissprozess durchgeführt wird.
Weitere vorteilhafte Massnahmen sind in den Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben. Die damit erzielbaren Vorteile sind der detaillierten Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Die Erfindung umfasst weiters ein Verfahren zum Zünden eines Lichtbogens zwischen einem Werkstück und einer abschmelzenden Elektrode nach dem Lift-Arc Prinzip, bei dem die Elektrode mit Energie aus einer geregelten Stromquelle versorgt wird, worauf nach Berührung der Elektrode mit dem Werkstück der von der Stromquelle gelieferte Strom erhöht wird.
Dabei wird nach dem Berühren der abschmelzenden Elektrode bzw. eines Schweissdrahtes der Strom von der Konstantstromquelle auf einen ersten voreinstellbaren Wert angehoben und die Vorwärtsbewegung des Schweissdrahtes gestoppt und danach wird der Strom solange konstant gehalten bis eine voreinstellbare Zeitdauer ab dem Berühren der Elektrode bzw. des Schweissdrahtes mit dem Werkstück abgelaufen ist, worauf der Strom auf einen weiteren voreinstellbaren Wert angehoben und eine Rückwärtsbewegung des Schweissdrahtes durchgeführt wird und nach dem Abheben des Schweissdrahtes, wodurch der Lichtbogen zwischen dem Schweissdraht und dem Werkstück ab einem bestimmten Zeitpunkt zündet, der Strom für eine voreinstellbare Zeitdauer noch konstant gehalten wird.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die stufenweise Anhebung des Stromes eine Vorwärmphase für den Schweissdraht geschaffen wird, sodass durch Aufhebung des Kurzschlusses, also nach dem Abheben des Schweissdrahtes vom Werkstück, eine sichere Zündung erreicht wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass nach dem Zünden des Lichtbogens der Strom auf einen voreinstellbaren
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Wert erhöht wird, wodurch ein kontrolliertes Abschmeizen des Schweissdrahtes erreicht wird und dass so erst bei Erreichen einer bestimmten Lichtbogenlänge, die über die Lichtbogenspannung erfasst wird, der tatsächliche Schweissprozess freigegeben wird, wodurch ein Abreissen bzw. Erlöschen des Lichtbogens bei zu frühem Start des tatsächlichen Schweissprozesses verhindert werden kann.
Weitere vorteilhafte Massnahmen sind in den Ansprüchen 15 bis 19 beschrieben. Die damit er- z ! eibaren Vorteile sind der detaillierten Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schweissgerätes mit den einzelnen Komponenten in vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schweissstromquelle mit parallel geschalteter Spannungsquelle in vereinfachter und schematischer Darstellung ;
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Fig. 4 einen Spannungsverlauf am Schweissdraht in vereinfachter, schematischer Darstellung für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ;
Fig. 5 einen Stromverlauf am Schweissdraht in vereinfachter, schematischer Darstellung für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ;
Fig. 6 ein Blockschaltbild für die Schweissstromquelle in vereinfachter, schematischer Dar- stellung ;
Fig. 7 einen Vorschubgeschwindigkeits- und Richtungsverlauf für das Drahtvorschubgerät nach Fig. 6, in vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 8 einen Spannungsverlauf am Schweissdraht für das Ausführungsbeispiel nach Flg. 6, in vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 9 einen Stromverlauf am Schweissdraht für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, In ver- einfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 10 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schweissstromquelle ge- mäss Fig. 2 zur Erzielung des erfindungsgemässen Verfahrensablaufes gemäss den
Fig. 3 bis 5.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile bzw. Zustände mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile bzw. Zustände mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Weiters können auch Einzelmerkmale aus den gezeigten unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
In Fig. 1 ist ein Schweissgerät 1, insbesondere eine Schweissstromquelle 2, für verschieden ste Schweissverfahren, wie z. B. zum MIG-/MAG-Schweissen bzw. TIG-Schweissen gezeigt. Das Schweissgerät 1, insbesondere die Schweissstromquelle 2, umfasst eine Konstant-Stromquelle 3 mit einem Leistungsteil 4, eine Steuervorrichtung 5 und ein dem Leistungsteil 4 bzw. der Steuervorrichtung 5 zugeordnetes Umschaltglied 6. Das Umschaltglied 6 bzw. die Steuervorrichtung 5 ist mit einem Steuerventil 7 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 8 für ein Gas 9, insbesondere ein Schutzgas, wie beispielsweise Stickstoff, Helium oder Argon und dergleichen, zwischen einem Gasspeicher 10 und einem Schweissbrenner 11 angeordnet ist.
Zudem wird über die Steuervorrichtung 5 auch noch ein Drahtvorschubgerät 12 angesteuert, wobei über eine Versorgungsleitung 13 ein Schweissdraht 14 von einer Vorratstrommel 15 in den Bereich des Schweissbrenners 11 zugeführt wird. Die Energie zum Aufbau eines Lichtbogens 16 zwischen dem Schweissdraht 14 und einem Werkstück 17 wird über eine Versorgungsleitung 18 vom Leistungsteil 4 der Konstant-Stromquelle 3 dem Schweissbrenner 11 bzw. dem Schweissdraht 14 zugeführt.
Zum Kühlen des Schweissbrenners 11 wird über einen Kühlkreislauf 19 der Schweissbrenner 11 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Wasserbehälter 21 verbunden, sodass bei der Inbetriebnahme des Schweissbrenners 11 der Kühlkreislauf 19 von der Steuervorrichtung 5 gestartet werden kann, wodurch eine Kühlung des Schweissbrenners 11 erreicht wird.
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Weiters weist das Schweissgerät 1 eine Ein-und/oder Ausgabevorrichtung 22, wie z. B. Bedienelemente, eine Tastatur und/oder ein Display auf, durch die die unterschiedlichsten Schweissparameter bzw. Betriebsarten des Schweissgerätes 1 eingestellt werden können. Dabei werden die über die Ein-und/oder Ausgabevorrichtung 22 eingestellten bzw. ausgewählten Werte an die Steuervorrichtung 5 weitergeleitet, sodass anschliessend von der Steuervorrichtung 5 die einzelnen Komponenten entsprechend den vorgegebenen Werten bzw. den aus diesen Werten ermittelten Steuerfunktionen aktiviert werden können.
In den Fig. 2 bis 5 ist ein Verfahrensablauf zum Zünden des Lichtbogens 16 zwischen dem Werkstück 17 und einer abschmelzenden Elektrode, insbesondere dem Schweissdraht 14, gezeigt, wobei in Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Schweissstromquelle 2, insbesondere des Schweissgerätes 1, dargestellt ist. Bei diesem Blockschaltbild sind in der Konstant-Stromquelle 3 die Komponenten des Leistungsteil 4 und der Steuervorrichtung 5, wie sie in Fig. 1 beschrieben sind, integriert.
Bei dem dargestellten Blockschaltbild sind die weiteren in Fig. 1 beschriebenen Komponenten mit der Konstant-Stromquelle 3 leitungsverbunden, sodass eine Aktivierung, beispielsweise des Kühlkreislaufes 19, durch die Konstant-Stromquelle 3, insbesondere der Steuervorrichtung 5, möglich ist. In Fig. 2 sind nur die für das Zünden des Lichtbogens 16 notwendigen Komponenten dargestellt. Dazu ist die Konstant-Stromquelle 3 über Versorgungsleitungen 23,24 mit einem Spannungsversorgungsnetz 25 verbunden, sodass die einzelnen Komponenten des Schweissgerätes 1 mit Strom und Spannung versorgt werden können.
In den Fig. 3 bis 5 sind in Form von Diagrammen Verfahrensabläufe dargestellt, wobei in den Fig. 4 und 5 auf der Ordinate die Spannung U bzw. der Strom) sowie auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen sind.
Bei dem dargestellten Blockschaltbild in Fig. 2 ist die Konstant-Stromquelle 3 über die Versorgungsleitung 18 mit dem schematisch dargestellten Schweissbrenner 11 verbunden, wogegen das Werkstück 17 über eine weitere Versorgungsleitung 26 mit der Konstant-Stromquelle 3 verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Schweissbrenner 11 über die Versorgungsleitung 18 mit dem positven Potential versorgt, wogegen das negative Potential über die Versorgungsleitung 26 am Werkstück 17 angelegt ist. Gleichzeitig weist die Konstant-Stromquelle 3 Steuerleitungen 27,28 auf, die mit dem Drahtvorschubgerät 12 verbunden sind. Bei dem Drahtvorschubgerät 12 sind die Vorratstrommel 15 sowie eine Fördervorrichtung 29 zum Befördern des Schweissdrahtes 14 an den Schweissbrenner 11 dargestellt.
Die Fördervorrichtung 29 kann aus zwei Förderrollen 30,31 gebildet werden, wobei zumindest eine der beiden Förderrollen 30,31 über einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird.
Weiters ist in Fig. 2 eine zusätzliche Konstant-Spannungsquelle 32 parallel zur KonstantStromquelle 3 geschaltet, d. h., dass die Ausgänge der Konstant-Spannungsquelle 32 über Leitungen 33,34 mit den Versorgungsleitungen 18,26 bzw. den Ausgängen der Konstant-Stromquelle 3
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Spannungsquelle 32 von der Steuervorrichtung 5 angesteuert werden kann, ist eine Steuerleitung 35 zwischen der Steuervorrichtung 5, insbesondere der Konstant-Stromquelle 3 und der KonstantSpannungsquelle 32 dargestellt.
Die Konstant-Spannungsquelle 32 ist derartig ausgebildet, dass sie den Schweissbrenner 11 mit einer sehr hohen Leerlaufspannung, beispielsweise zwischen 200 V und 500 V, versorgt. Die Konstant-Stromquelle 3 versorgt den Schweissbrenner 11 mit dem Schweissstrom, der beispielswei- se zwischen 20 A und 500 A liegen kann.
Es kann nunmehr gesagt werden, dass die zusätzlich angeordnete und parallel geschaltete
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deaktiviert ist und der Schweissprozess von der Konstant-Stromquelle 3 mit Energie versorgt wird.
Bei den Diagrammen, wie sie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt sind, ist ein Kurvenverlauf für die Drahtvorschubgeschwindigkeit des Drahtvorschubgerätes 12 - Fig. 3 - und ein Spannungsverlauf - Fig. 4 - sowie Stromverlauf - Fig. 5 - an der abschmelzenden Elektrode, insbesondere am Schweissdraht 14 dargestellt.
Möchte nunmehr ein Benutzer einen Schweissprozess durchführen, so muss zuerst der Licht-
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bogen 16 gezündet werden. Dazu aktiviert der Benutzer das Schweissgerät 1, sodass alle Komponenten des Schweissgerätes 1, wie sie in Fig. 1 beschrieben sind, mit Strom und Spannung versorgt werden. Nachdem der Benutzer über die Ein-und/oder Ausgabevorrichtung 22 alle Einstellungen für einen Schweissprozess vorgenommen hat, kann der Benutzer beispielsweise durch Aktivieren eines Tasters, der beispielsweise am Schweissbrenner 11 angeordnet ist, den Schweissprozess starten.
Nach dem Starten des Schweissprozesses wird von der Steuervorrichtung 5 die KonstantStromquelle 3, insbesondere das Leistungsteil 4 und die Konstant-Spannungsquelle 32, aktiviert, d. h., dass die Konstant-Stromquelle 3 und gleichzeitig die Konstant-Spannungsquelle 32 den Schweissbrenner 11 mit Energie versorgt. Am Schweissbrenner 11 wird die über die beiden Energiequellen, insbesondere über die Konstant-Spannungsquelle 32 und die Konstant-Stromquelle 3 zugeführte Energie an den Schweissdraht 14 übergeben. Das Starten des Schweissprozesses ist aus den Diagrammen der Fig. 3 bis 5 zum Zeitpunkt 36 dargestellt. Wie nun aus den beiden Kurvenverläufen der Fig. 4 und 5 zu ersehen ist, wird der Schweissdraht 14 von der Konstant-Spannungsquelle 32 mit einer sehr hohen Gleichspannung versorgt.
Die Spannung der Konstant-Spannungsquelle 32 kann dabei zwischen 200 und 500 V, insbesondere 300 V, betragen.
Nachdem die Konstant-Stromquelle 3 und die Konstant-Spannungsquelle 32 aktiviert wurden, wird zu einem weiteren Zeitpunkt 37 von der Steuervorrichtung 5 das Drahtvorschubgerät 12 aktiviert, sodass der Schweissdraht 14 von der Vorratstrommel 15 über die Fördervorrichtung 29 in Richtung des Schweissbrenners 11 und somit zum Werkstück 17 bewegt wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass das Aktivieren des Drahtvorschubgerätes 12 gleichzeitig mit dem Aktivieren der Konstantstromquelle 3 und der Konstant-Spannungsquelle 32 erfolgen kann.
Zum Zeitpunkt 38 berührt nunmehr der Schweissdraht 14 das Werkstück 17, wodurch ein Kurzschluss zwischen dem positiven Potential und dem negativen Potential über den Schweissdraht 14 geschaffen wird. Aufgrund des Kurzschlusses sinkt die Spannung der Konstant-Spannungsquelle 32 auf einen Wert 39 ab, wobei gleichzeitig mit dem Kurzschluss und dem Absinken der Spannung ein sehr schneller Stromanstieg von der Konstant-Spannungsquelle 32 geschaffen wird. Dazu ist zu erwähnen, dass durch die hohe Leerlaufspannung der Konstant-Spannungsquelle 32 ein sehr steiler Stromanstieg geschaffen wird, d. h., dass beispielsweise der Stromanstieg zwischen 1500 A/ms und 20000 A/ms betragen kann.
Aufgrund des schnellen und starken Stromanstieges bildet sich im Bereich des Kurzschlusses zwischen dem Schweissdraht 14 und dem Werkstück 17 eine Lichtbogensäule bzw. der Lichtbogen 16 aus, wobei diese Lichtbogensäule, insbesondere der Lichtbogen 16 eine hohe Stromdichte und einen hohen Druck zwischen dem Schweissdrahtende und dem Werkstück 17 bewirkt.
Durch den steilen Stromanstieg im Moment der Berührung des Schweissdrahtes 14 mit dem Werkstück 17 kommt es zu einer hohen Energiedichte am Schweissdrahtende, wodurch sich eine kurze Plasmasäule mit hohem Druck unter dem angeschmolzenen Material des Schweissdrahtes 14 ausbildet. Durch das Aufschmelzen des Materials des Schweissdrahtes 14 bildet sich ein flussiger Metalltropfen am Ende des Schweissdrahtes 14, der aufgrund der Plasmasäule leicht vom Schweissdrahtende weggedrückt werden kann. Vorteilhaft ist hierbei, dass aufgrund der hohen Energiedichte, die durch den steilen Stromanstieg erreicht wird, das Schweissdrahtende sehr schnell angeschmolzen bzw. verflüssigt wird, wobei gleichzeitig das Werkstück 17 Im Bereich des sich ausbildenden Lichtbogens 16 erwärmt wird. Diese Erwärmung des Werkstückes 17 und das Anschmelzen bzw.
Verflüssigen des Materials des Schweissdrahtes 14 verhindert nunmehr einen vollflächigen Kontakt des Schweissdrahtendes mit dem Werkstück 17, sodass ein satter Kurzschluss, der nur durch einen sehr hohen Stromimpuls über eine gewisse Zeitdauer gelöst werden kann, verhindert wird und gleichzeitig eine sichere Zündung des Lichtbogens 16 gewährleistet ist.
Nach Ablauf einer gewissen Zeitdauer erreicht der Stromanstieg der Konstant-Spannungsquel- le 32 seinen Maximalwert 40. Dies ist in Fig. 5 zum Zeitpunkt 41 ersichtlich. Nachdem der Strom seinen Maximalwert 40 erreicht hat, beginnt dieser wiederum zu sinken, wobei das Absinken des Stromes vom Maximalwert 40 nach einer Exponential-Funktion erfolgt.
Gleichzeitig beim Berühren des Schweissdrahtes 14 mit dem Werkstück 17, also im Kurzschlussfall zum Zeitpunkt 38, beginnt auch der Strom in der Konstant-Stromquelle 3, insbesondere vom Leistungsteil 4, zu steigen, d. h., dass zum Zeitpunkt 38 sowohl ein Stromanstieg von der KonstantSpannungsquelle 32 und von der Konstant-Stromquelle 3 geschaffen wird. Da jedoch aufgrund der
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hohen Leerlaufspannung ein rascherer Stromanstieg von der Konstant-Spannungsquelle 32 erzielt wird, erfolgt die Zündung und Versorgung des Lichtbogens 16 mit Energie im ersten Moment von der Konstant-Spannungsquelle 32.
Aufgrund des Absinkens des Stromes von der Konstant-Spannungsquelle 32, nach Erreichen des Maximalwertes 40 und dem gleichzeitigen Ansteigen des Stromes von der Konstant-Stromquelle 3 wird zu einem Zeitpunkt 42 der Strom von der Konstantstromquelle 3 grösser als der der Konstant-Spannungsquelle 32. Dies ist deshalb möglich, da der Benutzer beim Aktivieren bzw. für den Schweissprozess einen sehr hohen Stromwert einstellt, sodass aufgrund des Kurzschlusses zum
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le 32 und dem Stromanstieg von der Konstant-Stromquelle 3 ab dem Zeitpunkt 41 eine Versorgung des Schweissdrahtes 14 über die Konstant-Stromquelle 3 geschaffen wird. Der Strom der KonstantStromquelle 3 steigt solange, bis dieser seinen voreingestellten Stromwert 43 erreicht, wie dies zum Zeitpunkt 44 der Fall ist.
Anschliessend wird nach Erreichen des Stromwertes 43 dieser von der Konstant-Stromquelle 3 konstant gehalten. Die Zeitdauer, insbesondere die Stromanstieggeschwindigkeit bis zum Erreichen des Stromwertes 43 ist abhängig von der Leerlaufspannung der Konstant-Stromquelle 3 sowie der Lichtbogenspannung und der Schweisskreisinduktivität.
Gleichzeitig mit dem Erreichen des eingestellten Stromwertes 43 wird von der Steuervorrichtung 5 die Lichtbogenspannung 45 erfasst. Die Steuervorrichtung 5 speichert den ermittelten Wert in einem Speicher ab. Daraufhin wird von der Steuervorrichtung 5 ein im Speicher hinterlegter SollWert zu der ermittelten Lichtbogenspannung 45 hinzuaddiert, wodurch ein Referenzwert 46 von der Steuervorrichtung 5 bestimmt wird. Durch das Versorgen des Schweissdrahtes 14 mit dem voreingestellten Stromwert 43 wird das Drahtende weiter angeschmolzen und es steigt die Spannung und die Lichtbogenlänge am Schweissdraht 14 weiter an.
Die Steuervorrichtung 5 vergleicht den ermittelten Referenzwert 46 mit der am Schweissdraht 14 anliegenden Lichtbogenspannung 45
Die Versorgung des Schweissdrahtes 14 mit dem voreingestellten Stromwert 43 wird von der Konstant-Stromquelle 3 solange aufrechterhalten, bis die Lichtbogenspannung 45 am Schweissdraht 14 über dem voreingestellten Referenzwert 46 liegt. Dabei ist es möglich, dass beim Oberschreiten der Lichtbogenspannung 45 über den Referenzwert 46 von der Steuervorrichtung 5 ein Zeitglied gestartet wird, sodass nach Ablauf einer voreinstellbaren Zeltdauer 47 ein neuer Steuervorgang durchgeführt wird.
Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass zum Zeitpunkt 48 die Spannung am Schweissdraht 14, insbesondere die Lichtbogenspannung 45 über den ermittelten Referenzwert 46 steigt, d. h., dass zum Zeitpunkt 48 von der Steuervorrichtung 5 das Zeitglied aktiviert wird, sodass nach Ablauf der voreingestellten Zeitdauer 47, also zum Zeitpunkt 49, von der Steuervorrichtung 5 das Leistungsteil 4 derartig ausgesteuert wird, dass der Strom auf einen voreinstellbaren Minimalwert 50 abgesenkt wird, wie dies ab dem Zeitpunkt 49 ersichtlich ist. Gleichzeitig mit dem Absenken des Stromes auf den Minimalwert 50 beginnt auch die Spannung am Schweissgerät 14, aufgrund des kürzer werdenden Lichtbogens 16, zu sinken.
Von der Steuervorrichtung 5 wird nunmehr der Spannungswert, insbesondere die Lichtbogenspannung 45 überwacht, sodass durch einen laufenden Vergleich zwischen dem Ist-Wert und einem voreingestellten Minimalwert 51 die Steuervorrichtung 5 erkennen kann, dass die Spannung, insbesondere die Lichtbogenspannung 45 den Minimalwert 51 erreicht hat.
Nachdem die Spannung soweit abgesunken ist, dass sie mit dem Minimalwert 51 übereinstimmt bzw. unterhalb des Minimalwertes 51 liegt, ist der Zündprozess zum Zünden des Lichtbogens 16 mit einer Stabilisierungsphase abgeschlossen, d. h., dass nunmehr der tatsächliche Schweissprozess durchgeführt werden kann, wie dies ab einem Zeitpunkt 52 ersichtlich ist, d. h., dass beispietsweise bei einem Pulsschweissverfahren ab dem Zeitpunkt 52 von der Steuervorrichtung 5 der Pulsgenerator gestartet wird, wie dies durch Schweissimpulse 53, 54 in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Auf die exakte Abwicklung der nachfolgenden Schweissprozesse wird nicht näher eingegangen, da nach dem Zündverfahren, welches zum Zeitpunkt 52 abgeschlossen ist, jedes beliebige zum Stand der Technik zählende Schweissverfahren durchgeführt werden kann.
Der Vorteil bei einem derartigen Zündprozess liegt darin, dass aufgrund der hohen Leerlaufspannung, die über die zusätzliche Konstant-Spannungsquelle 32 an den Schweissdraht 14 angelegt wird, ein sehr rascher und steiler Stromanstieg am Schweissdraht 14 erreicht wird, sodass eine
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sichere Zündung des Lichtbogens 16 erreicht wird. Weiters wird durch den steilen Stromanstieg verhindert, dass zwischen dem Schweissdraht 14 und dem Werkstück 17 ein satter Kurzschluss entsteht, wodurch Schweissspritzer sowie eventuell entstehende Bindefehler vermieden werden können.
Die Problematik bei einem zum Stand der Technik zählenden Verfahren liegt darin, dass es öfter zu sogenannten satten Kurzschlüssen kommen kann, bei denen der normale Stromimpuls bzw. Stromwert 43 nicht mehr ausreicht, um den Lichtbogen 16 zu zünden bzw. zu erzeugen Dieser satte Kurzschluss kann nurmehr durch eine entsprechende Stromerhöhung bzw. andauernde Stromlieferung zum Schweissdraht 14 aufgelöst werden, wodurch der Schweissdraht 14 an einer undefinierten Stelle, die meist direkt am Kontaktrohr des Schweissbrenners 11 liegt, durchschmolzen wird. Infolge wird ein kurzes Stück des Schweissdrahtes 14 weggeschleudert, sodass der Lichtbogen 16 vom Kontaktrohr des Schweissbrenners 11 zum Werkstück 17 gezündet wird bzw. dass bei zu grossem Abstand kein Lichtbogen 16 gezündet werden kann.
Durch die Ausbildung eines satten Kurzschlusses entstehen grosse Mengen an Schweissspritzer bzw. an Einbränden, die durch die hohen Stromimpulse zur Auflösung des satten Kurzschlusses erzeugt werden.
Bei dem erfindungsgemässen Zündverfahren werden die satten Kurzschlüsse bei der Berührung des Schweissdrahtes 14 mit dem Werkstück 17 dadurch verhindert, dass der Stromanstieg zum Zündzeitpunkt des Lichtbogens 16, also zwischen den Zeitpunkten 38 und 41 sehr steil gemacht wird, wobei der Maximalwert 40 des Stromes begrenzt ist. Dazu wird der Konstant-Stromquelle 3, insbesondere des Leistungsteil 4, eine weitere Energiequelle, insbesondere die Konstant-Spannungsquelle 32, mit sehr hoher Leerlaufspannung und begrenztem Kurzschlussstrom parallel geschaltet.
Die parallel geschaltete Konstant-Spannungsquelle 32 weist dabei einen sehr kleinen Innenwiderstand auf. Dabei ist es möglich, dass die Konstant-Spannungsquelle 32 nur zeitlich begrenzte Energie liefert. Diese Eigenschaften für die Konstant-Spannungsquelle 32 können z. B. durch einen Kondensator mit einer bestimmten Kapazität, der auf eine bestimmte Spannung, insbesondere auf die Leerlaufspannung aufgeladen wird, erreicht werden. Damit eine vorgegebene Stromanstieggeschwindigkeit erreicht wird, muss bei gegebener Schweisskreisinduktivität L die dazu notwendige Höhe der Leerlaufspannung UL nach der allgemein bekannten Formel UL = L * di/dt errechnet werden.
Dabei ist es beispielsweise möglich, dass der Benutzer eine entsprechende Stromanstiegsgeschwindigkeit auswählt, worauf die Steuervorrichtung 5, die entsprechende Leerlaufspannung errechnet und die Konstant-Spannungsquelle 32 auf eine entsprechende Leerlaufspannung auflädt. Damit der Kurzschlussstrom von der Konstant-Spannungsquelle 32 begrenzt werden kann, ist es möglich, dass der Widerstand des Schweisskreises verändert wird. Dies kann insofern erfolgen, indem von der Steuervorrichtung 5 ein entsprechender Widerstand in die Versorgungsleitung 18 dazugeschaltet wird.
Selbstverständlich ist es möglich, dass zur Begrenzung des Kurzschlussstromes von der Kon- stant-Spannungsquelle 32, wenn diese z. B. durch einen Kondensator gebildet wird, die Kapazität verändert werden kann. Dies kann z. B. automatisch über die Steuervorrichtung 5 erfolgen.
Weiters kann anstelle der in Fig. 3 gezeigten, bevorzugt konstanten Vorschubgeschwindigkeit der abschmelzenden Elektrode die Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Schweissparameter bzw. in Abhängigkeit der gewünschten Schweissnaht während des Schweiss- oder auch Zündprozesses verändert werden.
Das zuvor beschriebene Verfahren wird hauptsächlich aufgrund der sicherheitstechnischen Probleme der hohen Leerlaufspannung bei automatisierten Schweissungen, wie sie bei Schweissrobotern durchgeführt wird, eingesetzt, da bei den automatisierten Schweissungen entsprechende Vorkehrungen durchgeführt werden können.
Nachfolgend wird in den Fig. 6 bis 9 ein Schweissverfahren für einen Handschweissbrenner, insbesondere für den Schweissbrenner 11 beschrieben.
Dabei ist aus Fig. 6 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Schweissstromquelle 2, insbesondere des Schweissgerätes 1 dargestellt. Bei diesem Blockschaltbild sind in der Konstant-Stromquelle 3 die einzelnen Komponenten des Leistungsteil 4 sowie die Steuervorrichtung 5 integriert, wie dies bereits in Fig. 2 beschrieben ist. Gleichzeitig ist die Konstant-Stromquelle 3 wiederum über die Versorgungsleitungen 18,26 mit dem Schweissbrenner 11 bzw. dem Werkstück 17 verbunden. Damit eine Steuerung des Drahtvorschubgerätes 12 erfolgen kann, ist die Steuervorrichtung 5 über
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die Steuerleitungen 27,28 mit dem Drahtvorschubgerät 12 verbunden. Das Drahtvorschubgerät 12 wird wiederum durch die Vorratstrommel 15 und der Fördervorrichtung 29, die durch Förderrollen 30,31 gebildet ist, aufgebaut.
Damit nunmehr eine Zündung des Lichtbogens 16 zwischen dem Schweissdraht 14 und dem Werkstück 17 erfolgen kann, muss der nachstehend beschriebene Verfahrensablauf von der Steuervorrichtung 5 durchgeführt werden, d. h., dass entsprechend den dargestellten Kurvenverläufen der Fig. 7 bis 9 eine Steuerung der einzelnen Komponenten des Schweissgerätes 1 von der Steuervorrichtung 5 durchgeführt wird. Die Konstant-Stromquelle 3, insbesondere das Leistungsteil 4 wird bei diesem Verfahren durch eine geregelte Energiequelle gebildet.
In Fig. 7 ist ein Verlauf für die Drahtvorschubgeschwindigkeit des Schweissdrahtes 14 gezeigt, wobei auf der Ordinate die Vorschubgeschwindigkeit Vd und auf der Abzisse die Zeit t aufgetragen ist. In Fig. 8 ist der Spannungsverlauf und in Fig. 9 der Stromverlauf am Schweissdraht 14 dargestellt, wobei in Fig. 8 auf der Ordinate die Spannung U und in Fig. 9 der Strom) sowie auf der Abszisse jeweils die Zeit t aufgetragen ist.
Möchte nunmehr ein Benutzer einen Schweissprozess über den Schweissbrenner 11 starten, so kann, z. B. der Benutzer einen Taster, der am Schweissbrenner 11 angeordnet ist, betätigen, wodurch der Steuervorrichtung 5 mitgeteilt wird, dass ein Schweissprozess durchgeführt werden soll.
Das Starten des Zündverfahrens wird nach Betätigung des Tasters von der Steuervorrichtung 4 bzw. der Konstant-Stromquelle 3 selbständig durchgeführt. Nachdem der Benutzer den Taster aktiviert hat, wie dies zum Zeitpunkt 55 ersichtlich ist, wird von der Steuervorrichtung 5 das Leistungsteil 4, insbesondere die Konstant-Stromquelle 3 aktiviert, d. h., dass der Schweissdraht 14 mit Energie beaufschlagt wird. Da jedoch noch kein Stromkreis zwischen dem positiven und dem negativen Potential der Konstant-Stromquelle 3 besteht, fliesst kein Strom über den Schweissdraht 14, wobei jedoch die Leerlaufspannung - die vom Benutzer frei einstellbar ist-am Schweissdraht 14 anliegt.
Anschliessend, also zum Zeitpunkt 56, wird von der Steuervorrichtung 5 das Drahtvorschubgerät 12 aktiviert, wodurch eine Vorwärtsbewegung des Schweissdrahtes 14 in Richtung des Werkstückes 17 durchgeführt wird. Dazu ist es z. B. möglich, dass bei Verwendung eines Handschweissbrenners der Benutzer einen bestimmten Abstand zwischen dem Werkstück 17 und dem Schweissbrenner 11 bildet. Selbstverständlich ist es möglich, dass das Starten des Drahtvorschubgerätes 12 mit dem Aktivieren des Leistungsteiles 4 bzw. der Konstant-Stromquelle 3 zusammenfallen kann.
Durch das Beaufschlagen des Drahtvorschubgerätes 12 mit einer z. B. positiven Spannung wird nunmehr der Drahtvorschub für den Schweissdraht 14 in Richtung des Werkstückes 17 aktiviert. Zu einem Zeitpunkt 57 berührt der Schweissdraht 14 das Werkstück 17, wodurch ein Kurzschluss zwischen dem Schweissdraht 14 und dem Werkstück 17 gebildet wird. Aufgrund des Kurzschlusses wird nunmehr ein Stromfluss zwischen dem positiven Potential und dem negativen Potential der Konstant-Stromquelle 3 aufgebaut, wobei die Spannung am Schweissdraht 14 zusammenbricht und gleichzeitig der Strom über den Schweissdraht 14 zu steigen beginnt.
Hierzu wird der Strom von der Konstant-Stromquelle 3 bzw. vom Leistungsteil 4 auf einen voreinstellbaren Wert 58 angehoben, d. h., dass nicht, wie bei den zuvor beschriebenen Verfahren ein sehr hoher Strom an den Schweissdraht 14 angelegt wird, sondern dass der Wert 58 unterhalb des Schmelzpunktes des Schweissdrahtes 14 liegt, wodurch ein Festkleben des Schweissdrahtes 14 am Werkstück 17, was bedeuten würde, dass ein satter Kurzschluss entsteht, verhindert wird.
Gleichzeitig mit dem Entstehen des Kurzschlusses zwischen dem Schweissdraht 14 und dem Werkstück 17 wird von der Steuervorrichtung 5 ein Zeitglied aktiviert, sodass eine voreinstellbare Zeitdauer 59 zu laufen beginnt. Weiters wird das Spannungssignal zum Drahtvorschubgerät 12 unterbrochen, sodass die Vorwärtsbewegung des Schweissdrahtes 14 gestoppt wird.
Nach Ablauf der Zeitdauer 59, wie dies zum Zeitpunkt 60 der Fall ist, wird von der Steuervorrichtung 5 das Drahtvorschubgerät 12 derart angesteuert, dass nunmehr kein positives Spannungssignal an das Drahtvorschubgerät 12 übersandt wird, sondern ein z. B. negatives Spannungssignal, sodass eine Umkehrung, also eine Rückwärtsbewegung des Schweissdrahtes 14 vom Drahtvorschubgerät 12 durchgeführt wird. Gleichzeitig wird von der Steuervorrichtung 5 das Leistungsteil 4, insbesondere die Konstant-Stromquelle 3 derart angesteuert, dass eine Stromwerterhöhung auf einen Wert 61 durchgeführt wird.
Aufgrund der abermaligen Erhöhung des Stromes auf den Wert 61 wird der Schweissdraht 14 weiter erwärmt, wobei jedoch keine Abschmelzung des Schweissdrahtes 14 erfolgt, d. h., dass der Schweissdraht 14 aufgrund des Stromflusses nur weiter erwärmt wird,
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sodass eine leichte Zündung des Lichtbogens 16 durchgeführt werden kann.
Hebt durch die Rückwärtsbewegung der Schweissdraht 14 vom Werkstück 17 ab, so wird der Kurzschluss zwischen dem Schweissdraht 14 und dem Werkstück 17 beendet, wie dies beim Zeit- punkt 62 der Fall ist. Gleichzeitig bildet sich der Lichtbogen 16 zwischen dem Werkstück 17 und dem Schweissdraht 14 aus.
Durch das Ausbilden des Lichtbogens 16 entsteht am Schweissdraht 14 eine Lichtbogenspannung 63, wobei von der Steuervorrichtung 5 der Spannungsverlauf der Lichtbogenspannung 63 uberwacht wird, sodass bel Feststellung einer Uchtbogenspannung 63 von der Steuervorrichtung 5 ein Zeitglied mit voreinstellbarer Zeitdauer 64 aktiviert wird, d. h., dass durch die Ausbildung der Lichtbogenspannung 63 die Steuervorrichtung 5 erkennen kann, dass der Lichtbogen 16 gezündet wurde, sodass über diese Zeitdauer 64 der Lichtbogen 16 mit einem konstanten Strom versorgt wird und somit ein Abreissen des Lichtbogens 16 verhindert werden kann.
Gleichzeitig mit dem Abheben des Schweissdrahtes 14 vom Werkstück 17 bzw. mit der Zündung des Lichtbogens 16 wird die Rückwärtsbewegung des Schweissdrahtes 14 gestoppt bzw. kann diese auf eine geringere Geschwindigkeit reduziert werden und anschliessend in eine Vorwärtsbewegung umgewandelt werden.
Nach Ablauf der voreinstellbaren Zeitdauer 64 wird der Wert 61 des Stromes auf einen weiteren höheren Wert 65 angehoben, wie dies ab dem Zeitpunkt 66 ersichtlich ist, wobei anschliessend die Stromversorgung des Schweissdrahtes 14 mit diesem Wert 65 konstant gehalten, das Drahtende angeschmolzen wird und ein Anstieg der Lichtbogenspannung 63 erfolgt. Gleichzeitig wird von der Steuervorrichtung 5 die Lichtbogenspannung 63 erfasst, sodass beim Erreichen eines voreingestellten Soll-Wertes 67 bzw. bei Überschreiten dieses Soll-Wertes 67 über eine voreinstellbare Zeitdauer der Strom abgesenkt werden kann. Dies ist insofern notwendig, da aufgrund der Steigerung des Stromes das Material am Schweissdraht 14 ab schmilzt, sodass eine entsprechende Lichtbogenlänge zwischen dem Werkstück 17 und dem Schweissdraht 14 ausgebildet wird.
Steigt nunmehr die Lichtbogenspannung 63 über den Soll-Wert 67, wie dies zum Zeitpunkt 68 der Fall ist, so wird von der Steuervorrichtung 5 das Drahtvorschubgerät 12 mit einem positiven Potential beaufschlagt, sodass die Vorwärtsbewegung des Schweissdrahtes 14 eingeleitet wird Dazu wird nunmehr das Drahtvorschubgerät 12 derartig angesteuert, dass die tatsächliche Schweissdrahtgeschwindigkeit, die für den Schweissprozess notwendig ist, eingestellt wird. Gleichzeitig mit dem Aktivieren des Drahtvorschubgerätes 12 für die Vorwärtsbewegung des Schweissdrahtes 14 wird der Strom vom Wert 65 auf einen vorgegebenen Wert 69 abgesenkt. Der Wert 69 entspricht dabei dem Minimalwert zum Versorgen des Lichtbogens 16, sodass ein Abreissen des Lichtbogens 16 verhindert wird.
Gleichzeitig wird von der Steuervorrichtung 5 die Lichtbogenspannung 63 am Schweissbrenner 11 überwacht, wodurch beim Erreichen eines Minimalwertes 70 der Lichtbogenspannung 63 die Steuervorrichtung 5 erkennen kann, dass der Zündprozess zum Zünden des Lichtbogens 16 abgeschlossen ist, wie dies zum Zeitpunkt 71 der Fall ist.
Nachdem die Lichtbogenspannung 63 auf den Minimalwert 70 abgesunken ist, wird von der Steuervorrichtung 5 der eigentliche Schweissprozess durchgeführt, d. h., dass beispielsweise beim Einstellen eines Pulsschweissprozesses ab dem Zeitpunkt 71 der tatsächliche Schweissprozess beginnt und die Konstant-Stromquelle 3 bzw. die Steuervorrichtung 5 einen Pulsgenerator startet, sodass einzelne Schweissimpulse 72 ausgesendet werden können. Selbstverständlich ist es möglich, dass nach dem Zünden des Lichtbogens 16, also beim Beenden des Zündverfahrens zum Zeitpunkt 71, jedes beliebige andere Schweissverfahren durchgeführt werden kann.
Der Vorteil eines derartigen Zündverfahrens liegt darin, dass aufgrund der stufenweisen Anhebung des Stromes an dem Schweissbrenner 11, insbesondere am Schweissdraht 14, eine kontinuierliche Erwärmung des Schweissdrahtes 14 erfolgt, sodass Schweissspritzer sowie satte Kurzschlüsse an der Schweissstelle verhindert werden.
Weiters ist es möglich, wie strichliert in Fig. 7 dargestellt, dass zum Zeitpunkt 60, wo die Steuervorrichtung 5 die Rückwärtsbewegung des Schweissdrahtes 14 einleitet, vor der Rückwärtsbewegung und der Stromanhebung auf den Wert 61 der Schweissdraht 14 noch über eine voreinstellbare Zeitdauer 73 am Werkstück 17 positioniert bleibt, d. h, dass der Kurzschluss über diese Zeitdauer 73 aufrechterhalten wird. Dies ist deshalb vorteilhaft, da dadurch eine bessere Erwärmung des Schweissdrahtes 14 erreicht wird, wodurch eine noch sicherere Zündung des Lichtbogens 16 geschaffen werden kann.
Selbstverständlich ist es möglich, dass für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Schweiss-
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drahtes 14 der Schweissbrenner 11 selbst entsprechend bewegt werden kann, wobei der Start des Drahtvorschubgerätes 12 erst nach Zündung des Lichtbogens 16 erfolgt, d. h., dass eine ständige Überwachung der Steuervorrichtung 5 über die Lichtbogenspannung 63 durchgeführt wird, sodass durch die Bewegung des Schweissbrenners 11 nur eine Vorwärtsbewegung des Drahtvorschubgerätes 12 durchgeführt werden muss. Damit eine Zündung von Hand über den Schweissbrenner 11 durchgeführt werden kann, muss der Benutzer zur Zündung des Lichtbogens 16 den Schweissbrenner 11 in Richtung des Werkstückes 17 bewegen, sodass der Schweissdraht 14 mit dem Werkstück einen Kurzschluss bildet.
Anschliessend hebt der Benutzer den Schweissbrenner 11 vom Werkstück 17 ab, wodurch die Zündung des Lichtbogens 16 erfolgt. Durch die Überwachung der Lichtbogenspannung 63 von der Steuervorrichtung 5 kann diese nun erkennen, dass der Lichtbogen 16 gezündet wurde, sodass das Drahtvorschubgerät 12 aktiviert wird und eine Vorwärtsbewegung des Schweissdrahtes 14 erfolgt.
Selbstverständlich ist es möglich, dass dieses Verfahren durch einen Roboter automatisiert werden kann, d. h., dass durch Schwenken des Roboterarmes eine entsprechende Bewegung des Schweissbrenners 14 durchgeführt wird. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Bewegung des Schweissbrenners 11 das Drahtvorschubgerät 12 nur für die Vorwärtsbewegung ausgelegt werden muss, sodass Kosten bei der Herstellung für das Drahtvorschubgerät 12 eingespart werden können.
Das zuvor beschriebene Verfahren kann selbstverständlich für Schweissroboter als auch für manuelle Handschweissbrenner eingesetzt werden.
Fig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Schweissstromquelle 2 mit der KonstantStromquelle 3 und der Konstant-Spannungsquelle 32, wobei hierbei die Konstant-Spannungsquelle 32 vom Ausgang der Konstant-Stromquelle 3 gespeist wird. Es wird also die Konstant-Stromquelle 3 gleichzeitig dazu verwendet, um die Konstant-Spannungsquelle 32, insbesondere gebildet durch einen Kondensator 74 aufzuladen. Eine Serienschaltung des Kondensators 74 mit einer Diode 75 ist dabei derart mit dem Ausgang der Konstant-Stromquelle 3 bzw. mit den Versorgungsleitungen 18,26 verbunden, dass die Kathode der Diode 75 mit dem positiven Potential, demgemäss mit der Versorgungsleitung 18 verbunden ist und der verbleibende Anschluss des Kondensators 74 mit dem negativen Potential, beispielsgemäss mit der Versorgungsleitung 26 verbunden ist.
Der Diode 75 ist ein Schalter 76 parallel geschaltet, dessen Steuereingang über die Steuerleitung 35 mit der Konstantstromquelle 3 oder auch mit der Steuervorrichtung 5 verbunden ist, um in den leitenden und sperrenden Zustand versetzt werden zu können.
Mittels dem Ausgang der Konstant-Stromquelle 3 wird also die Konstant-Spannungsquelle 32, insbesondere der Kondensator 74 aufgeladen. Die Diode 75 dient der Entkopplung des Schweissstromkreises während der Schweissung.
Die Konstant-Stromquelle 3 ist aufgrund ihrer Auslegung bzw. ihres Leistungsteilkonzeptes in der Lage, nach dem Startbefehl eine entsprechend hohe Leerlaufspannung zu liefern, sodass über den von der Konstant-Stromquelle 3 oder auch von der Steuervorrichtung 5 gesteuerten, in der Startphase leitenden Schalter 76 der Kondensator 74 auf eine entsprechend hohe Spannung, von beispielsweise 200 V aufgeladen wird. Nachdem der bevorzugt voreinstellbare Spannungswert am Kondensator 74 erreicht ist, wird der Schalter 76 geöffnet bzw. in den Sperrzustand versetzt und die Leerlaufspannung der Konstant-Stromquelle 3 auf einen den Sicherheitsvorschriften entsprechenden Wert abgesenkt und nachfolgend das Drahtvorschubgerät 12 aktiviert.
Tritt innerhalb einer bestimmten, relativ kurzen Zeitspanne, beispielsweise von 300 ms nach dem Start der Kon- stant-Stromquelle 3 keine Berührung des dem Werkstück 17 zugeordneten Endes des Schweissdraht 14 mit dem Werkstück 17 auf, so wird der Schalter 76 abermals geschlossen und die Spannung des Kondensators 74 auf einen den Sicherheitsvorschriften entsprechenden Wert abgesenkt.
Berührt innerhalb von beispielsweise 300 ms das Schweissdrahtende das Werkstück 17, so wird durch die Konstant-Spannungsquelle 32 bzw. den Kondensator 74 ebenso ein steiler Stromanstieg auf den Maximalwert 40 - Fig. 5 - erzielt, worauf nach Erreichen dieses Maximalwertes 40
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aufrecht erhalten wird.
Es kann also festgehalten werden, dass die Konstant-Spannungsquelle 32, wenn diese parallel mit der Konstant-Stromquelle 3 geschaltet ist, keine eigene Ladeschaltung besitzen muss, und in der Startphase der Konstant-Stromquelle 3 vom Ausgang der Konstant-Stromquelle 3 selbst auf
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einen entsprechenden hohen Spannungswert aufgeladen wird.
Unabhängig von der zuvor beschriebenen Parallelschaltung der Konstant-Stromquelle 3 und der Konstant-Spannungsquelle 32 ist es selbstverständlich auch möglich, die Konstant-Spannungsquelle 32 mit der Konstant-Stromquelle 3 in Serie zu schalten. Hierzu ist die Konstant-Spannungsquelle 32 in eine der Versorgungsleitungen 18 oder 26 am Ausgang der Konstant-Stromquelle 3 zu schalten. Die Konstant-Spannungsquelle 32 besitzt dabei eine eigene Ladeschaltung und wird insbesondere während der Startphase der Konstant-Stromquelle 3 über die Stellerleitung 35 In den Zustand für Energieaufnahme bzw. Ladungserhalt versetzt.
Diese Versorgung der KonstantSpannungsquelle 32 mit der im Vergleich während des eingeleiteten Schweissprozesses relativ hohen Spannung von über 100 V erfolgt noch bevor der Schweissstromkreis geschlossen wird, also noch bevor die Elektrode, beispielsweise der Schweissdraht 14 das Werkstück 17 kontaktiert.
Nachdem aus der Konstant-Spannungsquelle 32 der verhältnismässig hohe Spannungswert von über 100 V verfügbar ist, kann der Schweissstromkreis, zum Beispiel durch Aktivieren des Drahtvorschubgerätes 12 geschlossen werden, wodurch beim erstmaligen Berühren der Elektrode mit dem Werkstück 17 sowohl die elektrische Energie der Konstant-Stromquelle 3 als auch die elektrische
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Es kann also festgehalten werden, dass die Konstant-Spannungsquelle 32, wenn diese in Serie mit der Konstant-Stromquelle 3 geschaltet ist, eine eigene Ladeschaltung umfasst und in der Startphase der Konstant-Stromquelle 3 über die Steuerleitung 35 die Ladeschaltung aktiviert wird und der Kondensator 74 aufgeladen wird.
Selbstverständlich sind die zuvor beschriebenen, erfindungsgemässen Verfahren bei sämtlichen aus dem Stand der Technik bekannten abschmelzenden Elektroden, also zum Beispiel sowohl bei Drahtelektroden als auch bei Stabelektroden, welche bevorzugt mit einer Umhüllung versehen sind und auch ohne Schutzgasatmosphäre verarbeitet werden, anwendbar.
Abschliessend sei der Ordnung halber darauf hingewiesen, dass in den Zeichnungen einzelne Bauteile und Baugruppen zum besseren Verständnis der Erfindung unproportional und massstäblich verzerrt dargestellt sind
Es können auch einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele mit anderen Einzelmerkmalen von anderen Ausführungsbeispielen oder jeweils für sich alleine den Gegenstand von eigenständigen Erfindungen bilden. Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 ; 2 bis 5 ; 6 bis 9 ; 10 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen erfindungsgemässen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemässen Aufgaben und Lösungen sind den detaillierten Beschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
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