DE1919034A1 - Vorrichtung zur Kontrolle von Elektroschweissverfahren - Google Patents

Vorrichtung zur Kontrolle von Elektroschweissverfahren

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DE1919034A1 DE19691919034 DE1919034A DE1919034A1 DE 1919034 A1 DE1919034 A1 DE 1919034A1 DE 19691919034 DE19691919034 DE 19691919034 DE 1919034 A DE1919034 A DE 1919034A DE 1919034 A1 DE1919034 A1 DE 1919034A1
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Rehfeldt Dipl-Ing Dietrich
Erdmann-Jesnitzer Dr-Ing Fried
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ERDMANN JESNITZER DR ING HABIL
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ERDMANN JESNITZER DR ING HABIL
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. h.c.
Friedrich Erdmann-Jesnitzer
3000 Hannover
Deutschland
Dipl.-Ing. Dietrich Rehfeldt
3000 Hannover-Vinnhorst
Deutschland
VORRICHTUNG ZUR KONTROLLE VON ELEKTROSCHWEISSVERFAHREN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle von Elektroschweissverfahren.
Bei der Elektroschweissung mit nackten und ummantelten Elektroden sowie solchen, die als Seelendraht hergestellt werden, hat sich erwiesen, dass der Werkstoffübergang beim Abschweissen dieser Elektroden in charakteristischer Art und Weise, abhängig von der Schweisstromstärke, der Lichtbogenspannung sowie dem Abstand Elektrodenende - Schweissgut, in Tropfen- oder Sprühregenform oder durch Kurzschlussbildung erfolgt. Durch diesen Materialübergang werden der Schweisspannung charakteristische Spannungsschwankungen aufgeprägt, die eine Aussage über die Materialübergänge pro Zeiteinheit zulassen.
So zeigt eine Elektrodensorte sprühregenartigen tibergang des jflüssig gewordenen Kerndrahtes zum Schweissbad hin. Eine andere Elektrodensorte geht mit groben Tropfen unterschiedlicher Grosse mit oder auch ohne Kurzschlussbildung ins Schweissbad über.
009843/1044
Die diskontinuierlichen Werkstoffübergänge sind fast immer akustisch mit bestimmten Geräuschen verbunden, die für einen Elektrodentyp und die gewählten Schweissdaten charakterisch sind· An Hand dieser Geräusche ist es dem Schweisser möglich, grob zu bestimmen ob die Elektrode richtig abschmilzt und also eine ordnungsgemässe Schweissnaht entsteht.
Eine weitere Hilfe zum Bewerten des richtigen Materialübergangs beim Elektroschweissen besteht darin die am Schweissgenerator oder die an der Schweissmaschine angebrachten üblichen integrierenden Strom- und Spannungsmesser, die den mittleren Schweissstrom bzw. die mittlere Schweisspannung anzeigen,zu beobachten und die Schweisselektrode so zu führen, dass vorherbestimmte Werte eingehalten werden.
Das Oberwachen des beim Materialübergang entstehenden Geräusches erfordert geübte Schweisser, die trotz allem wegen ihres subjektiven Empfindens des Geräusches, es nicht gestatten eine hundertprozentig einwandfreie Schweissnaht zu erreichen. Da das Verfahren an den Menschen gebunden ist, erfordert es eine längere Ausbildungszeit und erlaubt von Mensch zu foensch trotz aller Geschicklichkeit nur sehr unterschiedliche Ergebnisse.
Das Ablesen der Strom- und Spannungsmesser würde an sich objektivere Ergebnisse erlauben, doch ist die Trägheit dieser Instrumente aus Gründen der Anzeigemöglichkeit relativ hoch und lässt daher feine Schwankungen der Schweissparameter nicht erkennen, so dass doch noch erheblich viele Fehlstellen in der Schweissnaht durch vom Sollwert abweichende Schweissparameter entstehen,können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung die die erwähnten Nachteile des Standes der Technik überwindet und es dem Schweisser gestattet, durch viel besseres Einhalten y
Iu Q
der Schweissparametergrenzen, eine hochwertige/Schweissnaht als bisher axt einfachen Mitteln zu erreichen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein die durch den diskontinuierlichen Werkstoffübergang beim Schweissen hervorgerufenen Aenderungen des Schweisstromes und/oder Schweisspannung aufnehmen-
009843/1044
BAD
der Wandler, ein an den Wandler angeschlossenen elektronischen Impulsformer und eine an den Impulsformer angeschlossene Meldevorrichtung, vorgesehen sind.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht nun darin, dass der Impulsformer die Aenderungen der Schweisspannung oder des Schweissstromes in im Hörbereich liegende Impulse umformt und verstärkt, und, dass diese verstärkten Impulse der Meldevorrichtung, d.h. einem Lautsprecher zugeführt werden und hörbar gemacht werden.
Diese Geräusche stellen dann ein Analogon zum diskontinuierlichen Strom und/oder Spannungszeitverlauf dar, und es gibt einen hörbaren Geräusch- bzw. Toneffekt, der dem diskontinuierlichen Werkstoff Ctber gang zeitlich analog oder zu diesem zeitlich verschoben verläuft.
Das Geräusch soll als Kontrolle der Abschmelzcharakteristik einer Stab- oder Drahtelektrode Verwendung finden, um dfin Schweissenden in die Lage zu versetzen, durch Vergleich ihm bekannter und von ihm gedanklich registrierter akustischer Wirkungen das Abschweissverhalten kontrollierend verfolgen zu können, um gleichzeitig subjektiv eine Steuerung durch Veränderung der Schweissdaten und/oder der Elektrodenftfhrung bewirken zu können.
In einer anderen Ausführungsform besteht der Impulsformer aus einem Integrationsschaltkreis dessen Ausgang mit einem als Meldevorrichtung dienendem Zeigerinstrument verbunden ist. Die Anzeige des Instrumentes stellt somit den diskontinuierlichen Werkstoffübergang zeitlich analog oder zeitlich verschoben auf optischem Wege dar.
In einem Falle kann die zum zeitlich diskontinuierlichen Tropfen-Ubergang analog verlaufende Schweisspannungs- oder Schweisstromveränderungüber derzeit als elektrische Erzeugungsgrösse verwendet werdet, es kann at>€£ auch der Tropfendbergang mittels eines mechanisch geeignet angekoppelten empfindlichen Körperschallmikrophons erfasst werden, das die Erzeugungsgrösse als elektrische Spannungsveränderung über der Zeit analog zum Schalldruckzeitverlauf liefert.
009843/1044
BAD RIQANAL'
Sind für gegebene Werkstoffe, Elektroden und Schweissparameter die Ausschläge des Anzeigeinstrumentes bekannt» so kann beim Schweissen durch Vergleichen des Zeigerausschlages mit diesen Werten die Elektrode optimal gefvlhrt werden.
Vorteilhaft lä'sst sich die Instrumentenskale für verschiedenartige Schweissbedingungen verschiedenfarbig auslegen, wobei die verschiedenen Farben die Bereiche optimaler Schweissparameter darstellen.
Sowohl die akustisch arbeitende Vorrichtung, als auch die optisch arbeitende Vorrichtung, lassen sich leicht in der Schweisszange unterbringen, so dass der Schweisser an Hand des akustischen oder optischen Eindrucks die Elektrode fü*hren kann.
Es ist auch möglich beide Vorrichtungen gleichzeitig am oder im Schweissgenerator anzubringen und so eine akustische und optische Ueberwachung der Schweissung zu erlauben.
Genau so können beide Vorrichtungen zusammen oder einzeln an einer Schweissmaschine angebaut sein.
009843/1044
GOPY 5AD ORlGiNAL

Claims (5)

  1. - 5 - 1918034
    PATENTANSPRÜCHE
    f l.J Vorrichtung zur Kontrolle von Elektroschweissverfahren, gekennzeichnet durch einen die durch den diskontinuierlichen Werkstoffübergang beim Schweissen hervorgerufenen Aenderungen des Schweisstromes und/oder Schweisspannung, des Schalldruckes aufnehmenden Wandler, einen an den Wandler angeschlossenen, elektronischen Impulsformer und eine an den Impulsformer angeschlossene Meldevorrichtung.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsformer die Aenderungen des Schweisstromes und/oder Schweisspannung und/oder des Schalldruckes in im Hörbereich liegende Impulse umformt und verstärkt und dass als Meldevorrichtung ein Lautsprecher oder Kopfhörer benutzt wird.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsformer ein Intagrationsschaltkreis ist und die Meldevorrichtung ein Zeigerinstrument ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3 ä dadurch gekennzeichnet, daös sie in einer Schweisszange, bei Slsktrodenhandschweissung, oder einem Brenner, bei Schutzgasschweissung, eingebaut ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Schweissgenerator oder in oder an der Schv/eissmaachine angebaut ist.
    009343/1044
    BAD ORIGINAL
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