DE1919034A1 - Vorrichtung zur Kontrolle von Elektroschweissverfahren - Google Patents
Vorrichtung zur Kontrolle von ElektroschweissverfahrenInfo
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- Arc Welding Control (AREA)
Description
Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. h.c.
Friedrich Erdmann-Jesnitzer
3000 Hannover
Deutschland
Friedrich Erdmann-Jesnitzer
3000 Hannover
Deutschland
Dipl.-Ing. Dietrich Rehfeldt
3000 Hannover-Vinnhorst
Deutschland
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.
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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.
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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.
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GOPY 5AD ORlGiNAL
Claims (5)
- - 5 - 1918034PATENTANSPRÜCHEf 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. 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. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsformer ein Intagrationsschaltkreis ist und die Meldevorrichtung ein Zeigerinstrument ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3 ä dadurch gekennzeichnet, daös sie in einer Schweisszange, bei Slsktrodenhandschweissung, oder einem Brenner, bei Schutzgasschweissung, eingebaut ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Schweissgenerator oder in oder an der Schv/eissmaachine angebaut ist.009343/1044BAD ORIGINAL
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