DE104998C

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Publication number: DE104998C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49: Metallbearbeitung, mechanische.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. Juli 1898 ab.

Um die hohe Temperatur , des elektrischen Lichtbogens für Metallbearbeitung nutzbar zu machen, sind bis jetzt zwei principiell verschiedene Schweifs- und Schmelzverfahren im Gange: das eine mit direct wirkendem Lichtbogen nach D.R.P. Nr. 38011, Benardos, und Nr. 57417, Slavianoff, das andere mit indirect oder vom Werkstück unabhängig wirkendem Lichtbogen nach D. R. P. Nr. 53502, 68938, Zerener, 9025O₇DrOSSe, welch letztere sich nur durch die besondere Vorrichtung zum Ablenken des zwischen convergirenden Kohlen gebildeten Davis'sehen Lichtbogens unterscheiden.

Bei der ersten Art des Verfahrens liefs die brutale Aeufserung des direct wirkenden Lichtbogens, der in seiner Temperatur nicht herabgesetzt werden kann und dementsprechend theilweises Verbrennen und starke Oxydation des zu schmelzenden Materials im Gefolge hat, bei der anderen Art die für manche Arbeiten nicht hoch genug zu steigernde Intensität des auf die Arbeitsstelle abgelenkten Lichtbogens es wünschenswerth erscheinen, die beiden Verfahren zu combiniren.

Es mufste bei einer solchen Combination Bedacht darauf genommen werden, dafs für die Nutzbarmachung eines zwischen zwei Elektroden zu Schweifs-, Löth- oder Giefszwecken gebildeten Lichtbogens eine ablenkende Kraft nothwendig ist, um ihn nach der Arbeitsstelle zu dirigiren.

In dem D. R. P. Nr. 53502 ist schon angedeutet worden, dafs für die Ablenkung des Lichtbogens ein in der Nähe desselben angebrachter elektrischer Leiter in Betracht kommen kann, der dann eine besondere Anordnung durch .Magnete oder sonstige Vorrichtungen überflüssig macht.

Der Erfindungsgedanke des vorliegenden Verfahrens besteht nun in der Hauptsache darin, die elektrodynamischen Kräfte eines nach Patent Nr. 38011 gebildeten, direct wirkenden Lichtbogens für die Ablenkung des zwischen den beiden Kohlen gebildeten und also indirect wirkenden Lichtbogens derart auszunutzen, dafs letzterer mit nach der Arbeitsstelle gezogen wird und zur vollen Geltung kommen kann.

Die anziehende Wirkung der beiden Lichtbogen erklärt sich nach dem bekannten Princip zweier beweglicher, in gleicher Richtung vom Strom durchflossener Leiter, die sich immer gegenseitig in der Weise beeinflussen, dafs sie das Bestreben haben, parallel zu einander sich einzustellen. Eine solche Anordnung und Wirkung wird in einfacher Weise dadurch erreicht, dafs der direct wirkende Lichtbogen zwischen der einen Elektrode des zu einem Apparat zusammengesetzten Kohlenpaares und dem Werkstück gebildet wird, während der vom Werkstück unabhängig wirkende Lichtbogen in üblicher Weise gebildet und regulirt wird.

Es werden also gleichzeitig zwei in unmittelbarer Nähe von einander sich befindende Lichtbogen in Function erhalten, die auch unter Vorhandensein von Metalldämpfen und leitenden Gasen sich leicht reguliren und handhaben lassen.

Die Ausübung des Verfahrens ist wie folgt: Zuerst werden die beiden Kohlenelektroden an

(2. Auflage, ausgegeben am 2. Dezember iSgg.J

einander geführt und der Davis'sche Lichtbogen zwischen ihnen gebildet; durch die vorhandenen Kohlenpartikel und durch die leitenden Metalldämpfe entsteht der direct wirkende Lichtbogen von selber, und der eigentliche Schweifs- oder Giefsprocefs geht nun vor sich unter intensiver Einwirkung beider Lichtbogen, und man kann dann bei schneller Zuführung von Material den ganzen Procefs mit wünschenswerther Beschleunigung durchführen, die das beste Mittel ist,. Schlackenbildung, Verbrennen und Oxydiren auf das Mindeste zu beschränken.

Da die Spannung des direct wirkenden Lichtbogens gewöhnlich kleiner ist als die des indirect wirkenden, so ist vor ersteren ein besonderer Regulirwiderstand geschaltet, der die Spannung herabdrückt und eine Strom- und Hitzeregelung unabhängig vom Hauptstromwiderstand ermöglicht.

Da die Verwendung nur eines Kohlenpaares zum Bilden und Erhalten zweier Lichtbogen mit einem ungleichmäfsigen Abbrennen der Kohlenelektroden in ihrer Länge verbunden sein kann, und da auch die Hitzewirkung des directen Lichtbogens auf das Werkstück je nach dessen Polarität, also je nach der Stromrichtung, eine verschiedene ist, so ist eine besondere Schaltanordnung getroffen, die eine Ausnutzung auch dieses Umstandes für die Hitzeregelung ermöglicht und sogleich auch die Wahl der Elektrode für den direct wirkenden Lichtbogen freiläfst. Die elektrodynamische Einwirkung der beiden Lichtbogen wird durch eine erfolgte Umpolarisirung des Werkstückes durch Aenderung der Stromrichtung für den directen Lichtbogen nicht beeinflufst.

Der zur Lagerung und Regulirung des Kohlenpaares dienende Apparat kann handregulirend oder automatisch wirkend sein, um den indirecten Lichtbogen zu reguliren und zu erhalten; für die Regulirung des directen Lichtbogens genügt bei Apparaten mit festem Brennpunkt eine federnde Aufhängung derselben. Fig. ι zeigt schematisch die Einwirkung der beiden Lichtbogen; Punkte und B deuten die negative und die positive Kohlenspitze an, AB somit den zwischen beiden gebildeten, indirecten Lichtbogen; das Werkstück C ist einmal positiv: der direct wirkende Strom geht vom Stück in die negative Kohlenspitze, deren Elektrode dann die ganze Strombelastung der beiden Lichtbogen aufnehmen mufs; ist C dagegen negativ, so geht der Gesammtstrom durch die positive Elektrode, von deren Spitze er sich für die beiden Lichtbogen theilt. Wie ersichtlich, bleibt die elektrodynamische Wirkung in beiden Fällen dieselbe, der indirecte Lichtbogen A B wird von dem directen A C bezw. B C nach unten gezogen-, letzterer eine Winkelstellung statt einer kürzeren senkrechten einnehmend. Fig. 2 zeigt das Schaltungsschema. Von der Stromquelle D geht der Gesammtstrom zunächst durch den Hauptwiderstand B und theilt sich dann bei pluspolarisirtem Werkstück in zwei ungefähr gleiche Theile. Der eine geht durch die positive Kohle B und bildet mit der negativen A den indirecten Lichtbogen, der andere führt durch den Schaltapparat W zum Werkstück C und bildet zwischen diesem und der negativen Elektrode den directen Lichtbogen.

Wird das Werkstück umpolarisirt, so ist der Stromlauf wie punktirt, der Gesammtstrom geht zur positiven Elektrode B, wo er sich je nach Stand des Regulators W auf die beiden Lichtbogen vertheilt. Die besagte Umschaltevorrichtung ist mit dem Regulirwiderstand W verbunden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zum Schweifsen und Schmelzen mit Hülfe des Lichtbogens, dadurch gekennzeichnet, dafs gleichzeitig zwei Lichtbogen auf das Werkstück wirken, von denen der eine, indirect wirkende, zwischen den Elektroden, der andere, direct wirkende, zwischen dem Werkstück und einer

. Elektrode derart gebildet und erhalten wird, dafs ersterer infolge elektrodynamischer Anziehung zwischen den beiden Lichtbogen nach dem Werkstück hin abgelenkt wird, zum Zweck, durch die vereinigte Wirkung beider Lichtbogen das Verfahren abzukürzen und hierdurch die Oxydation des bearbeiteten Materials zu vermindern.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs in den Stromkreis des direct wirkenden Lichtbogens ein als Umschalter ausgebildeter Widerstandsregler eingeschaltet ist, durch welchen die Lichtbogenhitze geregelt und durch Wechsel der Stromrichtung zur Erzielung eines gleichmäfsigen Abbrennens der Elektroden nach Belieben ; jede der beiden Elektroden zur Bildung des direct wirkenden Lichtbosens benutzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.