DE4129247C2

DE4129247C2 - System und Verfahren zum Kurzschlußlichtbogenschweißen

Info

Publication number: DE4129247C2
Application number: DE4129247A
Authority: DE
Inventors: Elliott K Stava
Original assignee: Lincoln Electric Co
Current assignee: Lincoln Electric Co
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1991-09-03
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: FR2666261A1; SE9102507D0; SE9102507L; US5148001A; FR2666261B1; SE512884C2; DE4129247A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurzschlußlichtbogenschweißsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 17.

Verbessert werden durch die Erfindung Schweißsysteme bzw. Verfahren zur Vermeidung des Spritzens des Lichtbogens, die aus den US-Patenten 4,866,247 und 4,717,807 bekannt sind.

Aus der US 4,866,247 ist es bekannt, während des Lichtbogen zustandes bei einem jeden Schweißzyklus eine vorbestimmte Menge von Energie zuzuführen, die die Energiemenge zum Schmelzen eines vorgebenenen Metallvolumens übersteigt, so daß der Metalltropfen am Ende des Drahtes konstant gehalten werden kann. Um dies zu erreichen, werden speziell angeord nete Schalter wie Hochfrequenzschalter eingesetzt.

Aus der US 4,717,807 ist es bekannt, zur Regelung der Energieversorgung einen vorbestimmten Niedrigstromzustand unmittelbar nach dem Erzeugen eines Kurzschlusses vorzuse hen. Außerdem wird vorgeschlagen, den Schweißstrom auf einen Hintergrundstromwert als Antwort auf einen Kurzschlußzustand umzuschalten und für eine vorbestimmte Zeit zu halten. Um dieses zu erreichen, werden einige derjenigen technischen Maßnahmen verwendet, wie sie auch bei der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bevorzugt zum Einsatz kommen können.

Die EP 0 324 960 A1 offenbart ein Kurzschlußlichtbogen schweißsystem, bei dem eine Schweißstation mit einer ab schmelzenden Elektrode und einem Werkstück von einer ein zigen Stromquelle, nämlich einer Wechselstromquelle betrie ben wird, die zur Erzeugung eines Gleichstromes die Verwen dung von Leistungstransistoren erforderlich macht. Der Schweißstrom wird in erster Linie von einem Hochinduktions stromsteuerkreis bereitgestellt, der einen Grundstrom in einer Stärke zwischen 20 und 80 Ampere permanent sicher stellt, so daß für sämtliche Phasen der schnell aufeinand erfolgenden Zyklen aus Lichtbogenphase, Kurzschlußphase und Zwischenphasen ein ansich ausreichender Schweißstrom zur Verfügung steht. Der für diesen Grundstrom erforderliche Grundstromkreis weist einen Leistungstransistor, einen Steu erkreis mit einem vorgeschalteten Potentiometer, eine große Induktionsspule sowie eine Diode auf, die alle in Reihe mit der Schweißstation geschaltet sind. Mittels zweier Zusatz stromkreise werden kurze Abschnitte der jeweiligen Phasen beeinflußt, so daß die Turbulenz des geschmolzenen Metalls im Schmelzbad verringert wird und während der Lichtbogenpha se stets gleichförmige und gleichgroße geschmolzene Metall kugeln am Ende des Schweißdrahtes gewährleistet sind.

Aus der DE 36 25 394 A1 ist ein Impulslichtbogenschweißsy stem mit zwei parallelen Schweißstromkreisen bekannt, bei welchem die Stromstärke laufend zwischen einem höheren und einem niedrigeren Wert mittels Schaltwandlern, durch Um schalten zwischen den beiden Schweißstromkreisen, hin- und hergeschaltet wird, von denen einer eine kleine Glättungs drossel und der andere eine größere Glättungsdrossel auf weist. Die derart ausgestatteten Stromkreise werden von einer gemeinsamen Gleichstromquelle geschweißt und sind eigenständig mit einem Regler geregelt, welcher die jeweili gen Soll- und Istwerte vergleicht und ändert.

Mit erheblichem Aufwand ist in den letzten Jahren ver sucht worden, das Kurzschlußschweißen durch Regelung des Kurzschlußteiles des Schweißzyklusses, dem die Lichtbogen bildung folgt, zu verbessern. Während dieses Kurzschlußtei les vereinigt sich eine Kugel aus geschmolzenem Metall am Ende des sich vorwärts bewegenden Schweißdrahtes mit dem Schmelzdraht auf dem Werkstück, so daß ein hoher Strom über den abschmelzenden Schweißdraht und die Kugel aus geschmol zenem Metall fließt. Der Kurzschlußteil endet damit, daß das geschmolzene Metallkügelchen auf dem Schweißdraht durch elektrische Effekte eingeschnürt und sich plötzlich von dem Schweißdraht durch ein "Durchbrennen" trennt. Die Regelung des Stromes während des Kurzschlußteiles des Schweißzyklus ses erfolgt über einen Regelkreis für die Stromversorgung. Darüber hinaus ist üblicherweise ein Kreis vorgesehen, der frühzeitig aus einer vorgegebenen Erhöhung der dv/dt-Signale das bevorstehende Durchbrennen erkennt. Der Schweißstrom wird dann unmittelbar vor dem Durchbrennen auf einen Rest- oder Hintergrundstrom I_B oder einen niedrigeren Strom abge senkt. Hierdurch wird die bei dem Durchbrennen bei dem je weiligen Zyklus freiwerdende Energie erheblich reduziert, so daß das Spritzen am Ende des Kurzschlußteiles verringert wird. Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Anordnun gen zur Regelung des Stromes während des Kurzschlußteiles des Schweißzyklusses bekannt. Sie haben alle zum Ziel, das Spritzen zu begrenzen, denn das Durchbrennen gilt als Haupt ursache für das Spritzen beim Kurzschlußschweißen. Aus den Patenten und Anmeldungen, auf die ausdrücklich Bezug genom men wurde, sind andere Vorgänge bekannt, die zum Spritzen beim Schweißen führen und deren Auftreten durch neuartige Regelungsstrategien verhindert oder modifiziert werden kann. Eine derartige Strategie sieht einen hohen Energieimpuls kurz nach dem Durchbrennen vor, um damit einen Lichtbogen durchschlag durch einen energiereichen Stromimpuls, der als "plasmaboost" bezeichnet werden könnte, zu erreichen. Durch einen energiereichen "plasmaboost" Stromimpuls unmittelbar nach Entstehen des Lichtbogens im Schweißzyklus erfolgt durch anodische Erwärmung an der Spitze des sich auf das Schmelzbad auf dem Werkstück zubewegenden Schweißgrates ein sehr schnelles Aufschweißen. Durch dieses schnelle Auf schweißen entstand am Ende des Drahtes eine Kugel aus ge schmolzenem Metall von einheitlicher Größe, die dann mit dem sich vorwärts bewegenden Draht zu dem Schmelzbad auf dem Werkstück transportiert wurde. Nach der plasmaeffektartigen Erhöhung des Stromimpulses erfolgt sodann die Versorgung des Lichtbogens mit einem Hintergrund- oder Basisstrom I_B, um die Kugel aus geschmolzenem Metall flüssig zu halten. Da durch, daß der Strom geregelt wurde und für den plasma effektartigen Impuls eine vorgegebene Zeit vorgesehen war, erfolgt eine Regelung der mit dem plasmaeffektartigen Impuls zugeführten Energie. Das Ende des Drahtes wurde so geschmol zen, daß eine Kugel aus geschmolzenem Metall von relativ einheitlicher Größe, die von der Energiezufuhr durch den plasmaeffektartigen Stromimpuls abhängig war, entstand. Der Lichtbogen wurde sodann mit einem Basisstrom versorgt, der den Schmelzzustand bis zum Auftreten des Kurzschlusses sicherstellte.

Dadurch, daß ein plasmaeffektartiger Impuls mit vorge gebener Zeit zur Anwendung kam, wurde mit unterschiedlicher freier Elektrodenlänge eine unterschiedliche Energiemenge in die geschmolzene Metallkugel eingebracht. Dadurch war es möglich, bekannte Systeme mit einem plasmaeffektartigen Stromimpuls von vorgegebener Dauer zum automatischen Schweißen einzusetzen, jedoch ergaben sich Schwierigkeiten beim halbautomatischen Schweißen, bei dem sich die Elektro denlänge in Abhängigkeit von der manuellen Bedienung verän derte. Durch den plasmaeffektartigen Impuls wurde in einigen Fällen am Ende des Drahtes nicht die Wärme erzeugt, die zum Schmelzen erforderlich ist. Hierdurch entstanden Stummelver luste. Darüber hinaus blieb die Dauer des Schweißzyklusses nicht über längere Zeit konstant, da sich erhebliche Unter schiede bei der Auslösung des Kurzschlusses bei den einzel nen Schweißzyklen ergaben.

Für den Betrieb eines Regelsystems für das Spritzen des Lichtbogens wurde ein neuartiges System entwickelt, bei dem die einzelnen Schweißzyklen sich mit einer im Prinzip festgelegten Frequenz, wie z. B. 30 bis 100 Schweißzyklen in der Sekunde wiederholen. Zur Stromversorgung des Regel systems sind Mittel vorgesehen, mit denen eine Abfolge von Stromimpulsen über den Draht und das Werkstück mit einer Frequenz aufgebracht werden, die wesentlich höher als die im Prinzip feste Schweißzyklusfrequenz ist. Ferner sind Mittel zur Veränderung der Impulsbreite vorgesehen, durch die der zwischen dem Draht und dem Werkstück fließende Strom während jedes Schweißzyklusses sehr häufig neu eingestellt wird. In der Praxis liegt die Wiederholungsfrequenz bei ca. 20 kHz, so daß der Strom während des Schweißzyklusses mit einer Häu figkeit eingestellt wird, die durch die Periode eines Regel signals von 20 kHz bestimmt wird. Auf diese Weise ist eine genaue Regelung ohne größere Beeinflussung der Stromkreispa rameter möglich. Bei diesem Regelungssystem wird eine rela tiv niedrige Induktanz auf der Ausgangsseite der Stromver sorgung aufgebracht. Durch diese niedrige Induktanz kann der Schweißstrom sowohl während der Kurzschlußphase als auch während der plasmaeffektartigen Phase des Schweißzyklusses dem gewünschten Stromprofil folgen. Aufgrund der niedrigen Induktanz reicht der Strom jedoch nicht aus, den Lichtbogen kontinuierlich aufrecht zu erhalten. Das Mittel zur Verände rung der Impulsbreite beinhaltet deshalb eine Rückführungs regelung, durch die die Impulsbreite der Eingangsstromim pulse so verändert wird, daß ein vorbestimmtes elektrisches Verhalten gewährleistet ist. Selektiv angesteuerte Mittel im Stromkreis verändern den elektrischen Zustand in den einzel nen Phasen des Schweißzyklusses. Auf diese Weise kann die Rückführungsregelung in den einzelnen Phasen des Schweißzy klusses so verstellt werden, daß die Stromregelung einem vorgegebenen Profil folgt, durch das im Regelkreis, mit dem das Spritzen des Lichtbogens geregelt wird, die bereits oben beschriebenen elektrischen Parameter gegeben sind.

Der Ansteuerkreis des Systems für die Regelung des Spritzens des Lichtbogens beinhaltet einen Impulsbreitenmo dulator, der sehr schnell, beispielsweise mit einer Frequenz von 20 kHz, eingestellt wird. Die Breite der einzelnen Im pulse wird während der einzelnen Phasen des Schweißzyklusses über die Rückführungsregelung geregelt, die an einer Regel stelle einen vorgewählten Zustand beizubehalten sucht. Auf diese Weise ist es möglich, die Regelcharakteristik an der Regelstelle zu verändern und das Profil des Schweißzyklusses entsprechend verschiedenen elektrischen Parametern in jedem Schweißzyklus entsprechend beliebigen Vorgaben einzustellen. Die Einschnürungsphase mit dem Durchschlagen des Lichtbogens kann deshalb beispielsweise stromgeregelt sein und es ist möglich, für die einzelnen Teile dieser Phase unterschied liche Ströme vorzusehen. Der Plasmaeffekt läßt sich über ei ne Rückführungsregelung mit konstanter Wirkleistung, kon stantem Strom oder konstanter Spannung mit einem vorbestimm ten Profil für die für die Regelung ausgewählte elektrische Größe regeln. Bei einer Regelungsstrategie, die mit hoher Frequenz und selektiv einstellbaren Regelparametern arbei tet, lassen sich damit eine Vielzahl von unterschiedlichen Schweißzyklen vorprogrammieren und regeln.

Bei herkömmlichen Kurzschlußschweißverfahren ist im Schweißkreis zur Regelung des Schweißstromes eine relativ große Drossel vorgesehen. Derartige Drosseln sind aber ver gleichsweise aufwendig und schwer und bringen einen erhebli chen induktiven Blindwiderstand in den Schweißkreis ein. Bei einer Hochfrequenztreiberstufe wird aber durch diesen induk tiven Blindwiderstand die Fähigkeit des Schweißkreises ver ringert, dem dort den Steuerkreis bestimmten vorgegebenen Profil zu folgen. Darüber hinaus verringert eine relativ große Drossel die Zeit, die erforderlich ist, um einen Schweißstrom vor dem Abreißen am Ende der Einschnürungsphase des Schweißzyklusses auf die erforderliche Höhe zu reduzie ren. Zur Lösung dieses Problems wird ein Widerstand über den von dem Früherkennungskreis angesteuerten Schalter vorge schlagen, so daß mit der Ankündigung eines Abreißens in der Einschnürungsphase durch das Verhältnis dv/dt oder di/dt der Schalter geöffnet und der Widerstand in Serie zur Drossel geschaltet wird. Hierdurch verringert sich der Schweißstrom ganz erheblich, so daß die Energiemenge beim Spritzen des Lichtbogens herabgesetzt wird. Bei dieser Konfiguration wird jedoch eine Drossel mit relativ hohem induktiven Widerstand im Schweißkreis erforderlich, Energie verbraucht und ein genaues Folgen des Regelprofils verhindert. Zwar wird das Spritzen beim Abreißen verringert, jedoch ist das Folgen des vorgewählten Stromprofils in den anderen Phasen des Schweiß zyklusses durch den Gleichstrommodulator weniger genau. Aus diesem Grund wurde auch vorgeschlagen, eine Drossel mit relativ kleinem Blindwiderstand im Schweißkreis vorzusehen. Vorteilhaft ist hierbei, daß der durch den Früherkennungs kreis angesteuerte Schalter den Stromkreis beim Abreißen stark reduziert, gleichzeitig aber auch während der anderen Phasen des Schweißzyklusses dem Regelprofil besser gefolgt werden kann. Bei einer reduzierten Drosselgröße erhöht sich die Welligkeit des Schweißstromes. Bei reduziertem Schweiß strom insbesondere nach einem plasmaeffektartigen Impuls kann dann durch die Welligkeit des Schweißstromes der Licht bogen erlöschen. Der Lichtbogen zündet in diesem Fall erst beim nächsten Kurzschluß im Schweißzyklus. Hierdurch wird der Schweißzyklus unregelmäßig, so daß die Glätte und die Qualität der Schweißnaht beeinträchtigt werden. Zur Lösung dieser Schwierigkeit wurde vorgeschlagen, eine zweite Strom versorgung vorzusehen, über die ein relativ schwacher, fest eingestellter zweiter Strom eingespeist wird, damit an der Schweißstation für jeden Zeitpunkt der erforderliche Min deststrom ansteht. Die hohe Welligkeit, die durch die Ver wendung einer Drossel mit niedrigem induktiven Widerstand verursacht wird, verringert auf diese Weise den anstehenden Schweißstrom nicht und die Stromstärke, die als zweiter Strom von der zweiten Stromquelle vorgegeben wird. Damit steht immer ein vorgegebener Mindeststrom zur Verfügung. Der Früherkennungskreis senkt den Schweißstrom auf die Höhe die ses zweiten Stromes ab, indem er den Schalter des Früherken nungskreises öffnet und einen Widerstand mit der Drossel in Serie schaltet. Durch den niedrigen induktiven Widerstand der kleinen Drossel kann dem Profil des Regelkreises genau gefolgt werden, unabhängig davon, ob die Regelung über die Spannung, den Strom oder die Leistung erfolgt. Die Verwen dung einer getrennten zweiten Stromquelle ist aber koste nungünstig und ebenso aufwendig, wie der Einsatz einer re lativ großen Drossel. Darüber hinaus war der zweite Strom aus der zweiten Stromquelle mit ungefähr 20 Ampere relativ hoch.

Aufwendige Arbeiten im Bereich von Systemen zur Regelung des Spritzens beim Kurzschlußschweißen haben nun gezeigt, daß bei der hohen Spannung, die entsteht, wenn der Bogen er lischt bzw. zu erlöschen droht, ein relativ niedriger Strom von weniger als etwa 10 Ampere ausreicht, um den Lichtbogen nicht erlöschen zu lassen. Es ist deshalb vorgesehen, daß in dem System zur Vermeidung des Spritzens beim Kurzschluß schweißen kontinuierlich ein relativ schwacher Strom an steht. Wenn der Bogen zu erlöschen droht, reicht die Span nung von ca. 70 Volt zwischen dem Werkstück und der Elek trode aus, um den Bogen auszubilden und nicht erlöschen zu lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kurzschluß-Lichtbogen schweißsystem zu schaffen, das auf vergleichsweise einfache Weise die Forderung nach einer genauen, das Spritzen unter drückenden Regelung des Hauptschweißkreises erfüllen kann, und dabei mit vergleichsweise einfachen Mitteln sicher stellt, daß der Lichtbogen in der Plasmaphase nicht er lischt.

Diese Aufgabe wird durch ein Kurzschluß-Lichtbogenschweißsy stem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist also eine Regelstrategie für das Kurzschlußschweißen, die einen kontinuierlich anstehen den, relativ niedrigen zweiten Strom von etwa 5 bis 10 Ampe re vorsieht, der gewährleistet, daß der Lichtbogen während aller Plasma-Phasen des Schweißzyklusses bestehen bleibt. Dieser relativ schwache Strom kann etwas schwanken und braucht nicht geregelt zu sein oder über eine getrennte Regelung zur Schweißstation fließen. Die erfindungsgemäße Strategie ermöglicht die Verwendung einer relativ kleinen Drossel im Hauptschweißkreis, die mit dem Schalter des Früh erkennungssystems in Serie geschaltet ist, während über einen dauerhaften Hilfskreis an der Schweißstation ständig ein geringer zweiter Strom ansteht. Der niedrige induktive Widerstand der Hauptdrossel gestattet es, das Profil während des gesamten Schweißzyklusses sowohl in der Plasmaphase als auch in der Einschnürungsphase genau nachzufahren. Der Früh erkennungskreis des Systems senkt den Strom sofort auf die ungeregelte niedrige Stärke des zweiten Stromes ab. Dieses Absenken des Stromes ist aufgrund des niedrigen induktiven Widerstandes der Hauptdrossel praktisch ein Vorgang ohne Verzögerung. Hierbei stellt die Lichtbogenbildung bei der erhöhten Welligkeit, die sich durch den niedrigen induktiven Widerstand der Hauptdrossel ergibt, kein größeres Problem dar, da während der Plasmaphase des Schweißzyklusses zu je dem Zeitpunkt ein zweiter Strom mit konstanter Stärke an steht.

Da die Stärke dieses zweiten Stromes relativ niedrig ist, braucht er nicht genau geregelt zu sein, so daß kein Strom regler erforderlich wird. Hierdurch wird die erfindungsgemä ße Vorrichtung relativ einfach und kostengünstig. Der zweite Stromkreis beinhaltet eine relativ große Drosselspule mit einem in Serie geschalteten Widerstand, über den der Strom flug über die Drossel geregelt wird. Der zweite Strom weist damit immer eine relativ konstante Stärke auf, die durch die große Drosselspule eingestellt wird. Die klei ne Hauptdrossel im Schweißkreis ermöglicht ihrerseits ein genaues Folgen des Stromprofiles sowie eine schnelle Absen kung des Stromes bei bevorstehendem Abriß des Metallflusses.

Bei Öffnung des Schalters durch das Früherkennungs system wird ein hoher Stromstoß über den über den Schalter verbundenen Parallelwiderstand aufgebracht. Durch den Wider stand und die kleine Induktionsspule wird der Strom im Hauptschweißkreis gesenkt. An der Schweißstation steht im Prinzip der zweite Strom an, der über die große Drossel auf gegeben wird und eine Stärke von wesentlich weniger als 10 Ampere aufweist. Hierdurch senkt der Früherkennungskreis den über die Schweißstation fließenden Strom unmittelbar vor dem Abreißen des Metallflusses auf weniger als 10 Ampere ab. Die kleine Drossel im Hauptschweißkreis ist nicht groß genug, um einen höheren Strom über die Schweißstation fließen zu las sen. Der Strom fällt damit schnell von der Höhe, bei der der Metallfluß unterbrochen zu werden droht auf weniger als ca. 10 Ampere ab. Die große Drossel in dem zweiten Stromkreis stellt den Strom auf die niedrige Stärke ein, die von der Drossel im Hauptschweißkreis nicht erreicht werden kann. Die Absenkung des Stroms erfolgt damit schneller und auf eine niedrige Stärke als mit herkömmlichen Stromkreisen möglich war. Über die große Drossel im zweiten Stromkreis erfolgt noch immer eine so große Energieversorgung, daß die Versor gung mit Spannung ausreichend ist und der Lichtbogen, wenn er abreißen sollte, sofort wieder aufgebaut wird. Das Anste hen dieser Spannung ist insbesondere nach dem plasmaeffekt artigen Impuls im Schweißsystem von Bedeutung. Der niedrige zweite Strom hat auf das Schweißen selbst keinen Einfluß, soweit er nicht an der Schweißstation auf weniger als die vorgegebenen 5 bis 10 Ampere des zweiten Stromkreises ab sinkt.

Durch den niedrigen induktiven Widerstand im Hauptschweiß kreis ist eine genaue Regelung möglich, während der hohe induktive Widerstand im zweiten Stromkreis sicherstellt, daß der Lichtbogen zu jedem Zeitpunkt vorhanden ist.

Die Erfindung weist auch den Vorteil auf, daß sich die Zeit verkürzt, die erforderlich ist, damit der Strom nach Anste hen des Signals aus dem Früherkennungskreis auf die niedri gere Stromstärke absinkt.

Die Erfindung verbessert damit ein Kurzschlußschweißsystem mit einer Schweißstation mit einer abschmelzenden Elektrode und einem Werkstück, einer Gleichstromquelle mit einem posi tiven und einem negativen Pol, Mitteln zum Regeln eines Hochfrequenzschweißstroms entsprechend einem vorgegebenen zeitabhängigen Profil über die Schweißstation bei kurzge schlossener Elektrode und während die Elektrode vom Werk stück beabstandet ist, und einen Schweißstromkreis mit einem ersten Mittel zur Schaffung eines ersten mit dem Stromregel mittel und der Schweißstation in Serie geschalteten indukti ven Widerstandes, wodurch der Schweißstrom einem zeitabhän gigen Profil entsprechend dem ersten induktiven Blindwider stand folgt. Die Verbesserung sieht einen zweiten (Hinter grund-)Stromkreis zwischen der Stromquelle und der Schweiß station parallel zum Stromregelmittel und dem ersten induk tiven Widerstand zur kontinuierlichen Aufbringung eines zweiten (Hintergrund-)Stromes über die Schweißstation vor. Dieser zweite Stromkreis beinhaltet ein zweites Mittel zur Schaffung eines zweiten induktiven Widerstandes, der erheb lich größer als der erste induktive Widerstand ist, und einen Widerstand zur Einstellung des zweiten kontinuierlich von der Stromquelle über den zweiten Stromkreis zur Schweiß station fließenden Stromes vor.

Durch den hohen induktiven Widerstand in dem zweiten Strom kreis fließt kontinuierlich ein relativ schwacher Strom von im Prinzip 5 bis 10 Ampere, während der geringere induktive Widerstand im Schweißkreis ein Folgen des Profils, das durch die Hochfrequenzstromregelung vorgegeben ist, ermöglicht. Auf diese Weise wird der Lichtbogen stabilisiert. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung eine beträchtliche Verringe rung des Stromes vor einem Abreißen des Metallflusses.

Mit der Erfindung wird also unter anderem erreicht, ein Kurzschlußschweißsystem zu schaffen,

a) bei dem ein gewünschtes Profil bei Verwendung eines Hochfrequenzstromregelsystems genau eingehalten wird und ein Hilfsstromkreis mit niedriger Stromstärke und hohem induktiven Widerstand zur Verfügung steht,
b) das einen niedrigen induktiven Widerstand in einem Schweißkreis und einen hohen induktiven Widerstand in einem parallel geschalteten im Prinzip ungeregelten zweiten Stromkreis vorsieht, und
c) das dem gewünschten Profil genau folgt, den Schweiß strom sodann schnell absenkt, um den Lichtbogen während der entsprechenden Phase des Schweißzyklusses zu stabi lisieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei spielen und Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Verdrahtungsplan, aus dem der allgemeine Hintergrund der Erfindung hervorgeht;

Fig. 2 einen Verdrahtungsplan für ein bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel mit Darstellung von bestimmten Stromflüssen;

Fig. 3 einen Teilverdrahtungsplan einer Abwandlung des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein Stromdiagramm mit einem typischen Stromprofil für einen Schweißzyklus bei dem erfindungsgemäßen System bzw. Verfahren;

Fig. 5 eine Teilsicht des Profils, das erfindungsgemäß eingestellt wird mit Darstellung der Einschnü rungsphase des Schweißzyklusses zur Illustration von Vorteilen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Teilsicht des erfindungsgemäß eingestellten Profils mit Darstellungen der plasmaeffektartigen Phase des Schweißzyklusses zur Illustration weite rer Vorteile der vorliegenden Erfindung und

Fig. 7 eine Teilsicht ähnlich Fig. 6 für ein System und ein Verfahren, bei denen die Erkenntnisse der vor liegenden Erfindung nicht zur Anwendung kommen.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein Kurzschlußschweißsystem A mit Anschluß an den Ausgang einer Gleichstromquelle 10 mit den Ausgangspolen 12, 14. Die Stromversorgung kann in der Form eines gleichgerichteten Wechselstromes aus einem Trans formator oder eines anderen Gleichstromes aus einer entspre chen den Gleichstromquelle erfolgen. Bei dem System A wird der Strom aus der gleichen Stromquelle über eine Schweißstation W mit einer abschmelzenden Elektrode 16 und einem Werkstück 18 geleitet. Wie bei allen Kurzschlußschweißverfahren ist die Elektrode 16 wechselweise in einem Kurzschlußzustand, bei dem die Elektrode mit dem Werkstück 18 in Kontakt ist und einem Lichtbogenzustand, bei dem die Elektrode vom Werkstück beabstandet ist und sich ein Lichtbogen E zwischen dem Werkstück und der Elektrode ausbildet, so daß das Ende der Elektrode, das sich in Richtung auf das Werkstück bewegt und dann auf das Werkstück im Kurzschlußzustand aufgebracht werden soll, geschmolzen wird. Die Schematik eines derarti gen Schweißzyklusses ist in Fig. 4 dargestellt, die einen Kurzschlußzustand und einen Plasmazustand illustriert. In der Plasmaphase muß für ein qualitativ hochwertiges Schweißen während der gesamten Phase der Lichtbogen E vorhanden sein. Der Schweißzyklus, der in einer Sekunde mehrfach abläuft, muß genau geregelt sein, damit es zu ver schiedenen Zeitpunkten während des Zyklusses nicht zu einem Spritzen kommt. Das System A weist einen Schweißstromkreis 20 mit einer Hauptdrossel 22 mit einem kleinen induktiven Widerstand von beispielsweise 7,0 Mikrohenry auf. Dieser Scheinwiderstand an der relativ kleinen Hauptdrossel kann erfindungsgemäß verschiedene Werte annehmen. Vorgesehen ist bei dem System A eine Hochfrequenzstromregelung 30 mit einem Schalter 32 mit einer impulsbreitenmodulierten Regelung 34, die bei hoher Frequenz arbeitet. Bei dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel liegt die Betriebsfrequenz der impulsbreiten modulierten Regelung 34 bei 20 KHz, wobei die Breite der aufeinanderfolgenden Stromimpulse durch die Spannung in der Leitung 36 bestimmt wird. Sowie über die Rückführungsrege lung für das Schweißen ein höherer Strom angefordert wird, steht an der Leitung 36 eine höhere Spannung an, durch die die Impulsbreite des nächsten Impulses von der impulsbrei tenmodulierten Regelung 34 vergrößert wird. In jeder Sekunde verändert sich der für das Schweißen angestellte Strom 20.000 Mal, da im allgemeinen mit höchstens 100 bis 400 Schweißzyklen in der Sekunde gearbeitet wird, stehen für je den Schweißzyklus im Schweißstromkreis 20 zahlreiche Impulse an. Über den niedrigen induktiven Widerstand der Hauptdros sel 32 fließt der eigentliche Schweißstrom durch Betätigung des Schalters 32 des Systems 34 über die Schweißstation W zwischen der Elektrode 16 und dem Werkstück 18. Damit kann das gewünschte Stromprofil während des gesamten Schweißzy klusses des Systems A genau eingestellt werden. Entsprechend dem Stand der Technik weist der Schweißstromkreis 20 auch einen Früherkennungskreis mit einer Ausgangsleitung 40 zur Ansteuerung des Schalters 42 mit einem parallel geschalteten Widerstand 44 auf. Zu dem Standardschweißkreis mit der Schweißstation der Hauptdrossel 22 und dem Schalter 42 ge hört schließlich die Freilaufdiode 50.

Der Schweißstromkreis 20 leitet entsprechend der Vor gabe der impulsbreitenmodulierten Regelung 34 Strom zur Schweißstation W bis das Verhältnis dr/dt (bei dem r der Elektrodenwiderstand ist), di/dt oder dv/dt ein Abreißen an kündigt. Bei der Logik der Leitung 40 wird dann die Pola rität verändert, so daß sich Schalter 42 öffnet. Damit wird der Widerstand 44 zur Hauptdrossel 22 in Serie geschaltet. Da der induktive Widerstand der Hauptdrossel niedrig ist, wird im Schweißstromkreis sehr wenig Energie gespeichert. Damit fällt der Strom, der durch den Schweißkreis 20 zur Elektrode und zum Werkstück geleitet wird, sofort auf eine Stärke ab, die durch den Widerstand 44 vorgegeben wird. Die Freilaufdiode 50 ihrerseits ermöglicht während des Schweiß zyklusses einen Stromfluß zwischen den Impulsen der Hochfre quenzstromregelung 30 über den Schalter 42. Der Freilauf strom ist relativ klein, da seine Stärke auch durch die ge ringe Energiemenge, die in der Hauptdrossel 22 gespeichert wird, bestimmt wird.

Erfindungsgemäß wird der Schweißstromkreis 20 durch einen im wesentlichen parallelen zweiten Stromkreis 100 mit einer großen Drossel 110 mit einem relativ hohen induktiven Widerstand ergänzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel liegt dieser induktive Widerstand bei 0,05 Henry. Die Drossel 110 ist zur Drossel 22 parallel geschaltet und liegt hinter einer relativ kleinen Freilaufdiode 112 und einem strombegrenzenden Widerstand 114. Am Widerstand 114 liegt bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Widerstand von 10 Ohm an, so daß sich während der gesamten Betriebsdauer des Systems A ein Strom von ca. 5 bis 7 Ampere ergibt. Unab hängig vom Betriebszustand des Schweißstromkreises 20 steht damit über den zweiten Stromkreis 100 ständig ein Strom von 5 bis 7 Ampere an der Schweißstation an. Die Drossel 22 des Schweißstromkreises 20 kann damit extrem klein sein, so daß der Strom aus der Regelung 30 während des Schweißzyklusses dem gewünschten Stromprofil genau folgt. Der kleine indukti ve Widerstand der Hauptdrossel 22 kann den Strom über die Schweißstation nicht unter die Stromstärke von 5 bis 7 Ampere absenken, da diese aus dem zweiten Stromkreis 100 angestellt wird. Damit stabilisiert sich der Lichtbogen in der Phase, in der die Stromversorgung aus dem zweiten Strom kreis erfolgt. In dieser Phase bildet sich der Lichtbogen aus. Sie ist als Plasma-Phase des Schweißzyklusses bekannt, der in eine Kurzschlußphase und in eine Phase mit Lichtbogen zerfällt.

Die Funktion des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung läßt sich an den Fig. 4 bis 7 darstellen. Fig. 4 zeigt ein gewünschtes Stromprofil CP für einen gegebenen Schweißzyklus, durch das ein geringes Spritzen erreicht wird. Dieses Profil läßt sich in einer Einschnürphase (PINCH), eine Plasmaeffektphase (PLASMA BOOST), eine Plasma phase (PLASMA) und eine Niedrigstromphase (BACKGROUND), in der der Lichtbogen E stabilisiert werden muß, einteilen. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Stromprofil CP ist in der Ein schnürphase 200 ein Abrißpunkt 204 und ein Betriebspunkt 204 für den Früherkennungskreis zu erkennen. Dieser Teil des Profils ist in Fig. 5 im Detail dargestellt. Durch eine Drossel mit einem hohen induktiven Widerstand im Schweiß kreis 20 ergab sich bei herkömmlichen Systemen ein nachlau fendes Profil, das in Fig. 5 durch die gestrichelte Linie 210 dargestellt ist. Bei Erreichen des Betriebspunktes 204 des Früherkennungssystems fiel der Strom nach einer Zeit T_p auf die Basisstromstärke ab. Durch die Erfindung verkürzt sich die Zeit zwischen dem Betriebspunkt 204 und dem Zeit punkt, zu dem die Mindeststromstärke erreicht wird, erheb lich. Ursache hierfür ist der niedrige induktive Widerstand der Hauptdrossel 22. An der Figur wird schematisch ein Vor teil der vorliegenden Erfindung deutlich. Wenn die Mindest stromstärke unterhalb der Kurve 200 niedriger als die Basis stromstärke im Kreis 100 ist, hält der Kreis 100 diese nie drigere Stromstärke als geregelte Stromstärke. Die in Fig. 4 dargestellte Plasmaeffektphase 220 des Stromprofils CP bein haltet eine Stromabfallphase 222, die hier Plasmaphase ge nannt wird. Es ist allgemein bekannt, daß bei der Regelung des Spritzens des Bogens in der Plasmaeffektphase die kon stante Stromstärke unmittelbar vor dem Abfall entscheidend ist. Diese Stromabfallphase 222 kann als Ende der Plasma effektphase oder als Anfang der Plasmaphase betrachtet wer den. Am Ende des Stromabfalls in der Phase 222 schaltet das System A auf die Basisstromstärke 224 um. Bei dieser Strom stärke bleibt der Lichtbogen bestehen. Eine Regelung ist über die Hochfrequenzstromregelung 30 möglich. Die Strom stärke in der Phase 224 kann oberhalb des Stromes oder in etwa bei dem Basistrom des Kreises 100 liegen. Erfindungsge mäß wird durch den Stromkreis 100 ein vorbestimmter bekannter Basisstrom aufrechterhalten, unter dem der Strom, der über die Schweißstation W fließt, nicht absinken kann. Unabhängig von dem Strom, der über die Hochfrequenzregelung 30 angestellt wird, sinkt also der über die Schweißstation fließende Strom nicht unter den Strom ab, der über den Kreis 100 angestellt wird. Die Plasmaeffekt- und die Plasmaphase sind in Fig. 6 dargestellt, in denen die gestrichelten Li nien 226 schematisch darstellen, welches Ergebnis sich ein stellen würde, wenn die Drossel 22 einen hohen induktiven Widerstand aufweisen würde. Wie zu erkennen ist, kann das Profil nicht auf das Stromprofil CP eingestellt werden. Da durch, daß erfindungsgemäß der induktive Widerstand auf einen extrem niedrigen Wert eingestellt wird, wird aber die sem Profil genau gefolgt. Wie Fig. 7 zeigt, kann sich durch diesen niedrigen induktiven Widerstand insbesondere bei nie drigen Stromstärken die Welligkeit erhöhen. Diese Welligkeit 230 ist in Fig. 7 zeichnerisch dargestellt. Wie erkennbar ist, könnte diese Welligkeit unterhalb des Basisbetriebs stromes I_B geführt werden. Dadurch aber, daß diese Strom stärke, die erforderlich ist, damit der Lichtbogen E stabil ist, unabhängig von der sich aus der Stromquelle 10 einstel lenden Welligkeit beibehalten wird, ergibt sich eine konstante Stromversorgung aus dem Kreis 110. Die Beibehal tung der Stromstärke wird sichergestellt, indem eine Drossel mit hohem induktiven Widerstand 110 und ein strombegrenzen der Widerstand 114 vorgesehen sind. Während also die Drossel 22 mit relativ niedrigem induktivem Widerstand ein genaues Einstellen des Stromprofils CP ermöglicht, wird aus dem zweiten Stromkreis 110 der Lichtbogen stabilisiert. Durch diese Verbesserung über dem parallel geschalteten zweiten Stromkreis 100 kann der Strom bei dem Betriebspunkt 204 sofort abgesenkt werden, ohne daß es selbst bei Stromschwan kungen im Schweißstromkreis 20 zu einem Erlöschen des Licht bogens kommt.

Ein detailliertes Verdrahtungsschema für das bevorzug te Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt, in der die Zahlen aus Fig. 1 für entsprechende Bauteile wiederverwendet werden. Beim üblichen Schweißen fließt der Strom normaler weise entsprechend der mit Zahlen versehenen gestrichelten Linie in Fig. 2. Sobald der Strom über die Schweißstation W unter die Stärke des zweiten Stromes I_B absinkt, wird dieser zweite Strom über die große Drossel 110 entsprechend dem ge strichelten Strompfad in Fig. 2 angestellt. Bei Öffnung des Schalters 42 könnte die in der Drossel 110 anstehende hohe Energie rückwärts über die Dioden 250, 252 der Schalter 42, 32 fließen. Um diesen Stromfluß zu verhindern, wird eine Sättigungsferritdrossel vorgesehen. Diese Drossel weist ein Ferritkern auf, der bei einer wesentlich größeren Stromstär ke als der Stromstärke I_B, aber unterhalb der Stromstärke im Stromprofil CP gesättigt wird. In der Praxis liegt der Sät tigungspunkt bei etwa 30 Ampere, während die Stromstärke 224 bei etwa 50 Ampere liegt. Während des Schweißens liegt der Schweißstrom üblicherweise über ca. 35 Ampere. Bei dem be vorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Stromstärke bei dem Stromprofil CP etwa 50 Ampere. Der Kern der Drossel 260 wird während des Normalbetriebes gesättigt, so daß sich ein niedriger induktiver Widerstand einstellt. Bei Werten, die weit unter 30 Ampere liegen, wie beispielsweise den 5 bis 7 Ampere des Stromkreises 100, wird der Kern der Drossel 260 nicht gesättigt. Damit ist die Impedanz bei dieser Drossel bei Betrieb der großen Drossel sehr hoch. Hierdurch wird verhindert, daß Strom über die Dioden 250 und 252 zurück fließt, wenn der Strom im Schweißstromkreis abgeschaltet wird. Bei Betrieb mit dem Basisbetriebsstrom aus der Drossel 110 fließt der Strom also nicht von dieser Drossel zur Stromquelle zurück. Eine Abwandlung dieser Lösung ist in Fig. 3 dargestellt, in der die Sättigungsdrossel 260 durch eine Diode 270 ersetzt ist. Diese Diode verhindert, daß Strom von der Drossel 110 zur Stromquelle zurückfließt.

Bei Anwendung der Erfindung kann dem Stromprofil CP genau gefolgt werden. Wenn der Lichtbogen zu erlöschen droht, entsteht eine hohe Spannung von etwa 70 Volt zwischen der Elektrode und dem Werkstück, die zusammen mit dem Strom aus der großen Drossel dafür Sorge trägt, daß der Lichtbogen E stabilisiert wird. Damit wird eine genaue Einstellung des Stromes über den gesamten Zyklus möglich. Wenn in der Basis stromphase vor dem Impuls der Strom bei weniger als etwa 50 Ampere liegt, besteht die Möglichkeit einer Welligkeit, die den Strom auf eine Stärke absenkt, die zu einem Erlöschen des Lichtbogens führt. Das Erlöschen wurde herkömmlicherwei se dadurch verhindert, daß eine getrennte Stromquelle einge setzt wurde. Mit der vorliegenden Erfindung wird aber durch die Verwendung einer Drossel mit hohem induktiven Widerstand 110 in einem parallelen Stromkreis während des gesamten Schweißvorgangs ein Schweißstrom von 5,0 bis 7,0 Ampere an gestellt, so daß dieser Strom zusammen mit dem erheblichen Spannungsabfall über die Elektrode und das Werkstück sicher stellt, daß der Lichtbogen nur bei Kontakt zwischen der Elektrode und dem Werkstück erlischt. Bei der Gefahr eines Abbrechens des Lichtbogens erhöht sich die Spannung und es steht eine erhebliche Spannung, mit der der Lichtbogen auf rechterhalten werden kann, zur Verfügung. Die Erfindung nutzt damit die Tatsache, daß für den Lichtbogen kein sehr hoher Strom erforderlich ist, wenn die Spannung über die Elektrode zum Zeitpunkt des Abbrechens des Lichtbogens hoch ist. Es ist damit möglich, den Lichtbogen über eine Drossel mit einem hohen induktiven Widerstand, über die ein vorge gebener Basisstrom angestellt wird, zu stabilisieren. Da dieser Basisstrom mit etwa 5 bis 10 Ampere und vorzugsweise 6 bis 7 Ampere relativ niedrig ist, braucht er nicht gere gelt zu werden. Es fließt immer ein Strom über den Licht bogen oder über den Kurzschluß in der Einschnürungsphase des Schweißzyklusses. Erfindungsgemäß ist der induktive Wider stand der ersten Drossel (L1) erheblich niedriger als der induktive Widerstand der Drossel (L2). Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt dieser induktive Widerstand bei der Drossel L1 bei 7.0 Mikrohenry, während er bei der Dros sel L2 0,05 Henry beträgt. Bei dieser Differenz liegt der induktive Widerstand der Drossel des zweiten Stromkreises weit mehr als 1.000 Mal höher als der induktive Widerstand der normalen Schweißdrossel. Der Basisstrom, der angestellt wird, liegt bei weniger als etwa 10 Ampere. Der Plasmastrom, der beispielsweise bei 50 Ampere liegen kann, wird damit zur Stabilisierung des Lichtbogens genutzt, soweit der Strom nicht unter die Basisstromstärke fällt. Die Basisstromstärke 224 bei Stromprofil CP könnte natürlich auch bei 20 Ampere liegen. Vorgezogen wird aber eine Basisstromstärke von 5 bis 7 Ampere, die bei mehr als ca. 5 Ampere und bei weniger als ca. 10 Ampere liegt. Die Regelfrequenz sollte vorzugsweise bei 20 KHz liegen. Erfindungsgemäß beträgt diese Frequenz mehr als etwa 10 KHz. Damit stehen eine ausreichende Zahl von Stromimpulsen zur genauen Einstellung des Stromprofils CP zur Verfügung. Der Sättigungsstrom für die Drossel 260 kann bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bei etwa 20 bis 30 Ampere liegen.

Claims

1. Kurzschlußlichtbogenschweißsystem
mit einer Schweißstation mit einer abschmelzenden Elek trode (16) und einem Werkstück (18) und einer einen Pluspol (12) und einen Minuspol (14) aufweisenden Gleichstromquelle (10),
mit einem Hauptstromkreis, der zur Erzeugung eines Schweißstromes mit vorgegebenem, zeitabhängigen Profil bei kurzgeschlossener Elektrode (16) und während die Elektrode (16) vom Werkstück (18) beabstandet ist hoch frequenzgetaktete Stromregelmittel (32, 34, 40) und eine erste Induktivität (L1, 22) aufweist, die einen mit dem Stromregelmittel (32, 34, 40) und der Schweiß station in Serie geschalteten induktiven Widerstand schafft,
mit einem neben dem Hauptstromkreis parallel geschalte ten Zweitstromkreis, der eine zweite Induktivität (L2, 110) aufweist, deren induktiver Widerstand denjenigen der ersten Induktivität (L1, 22) wesentlich übersteigt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zweitstromkreis ungesteuert ist und zur kon tinuierlichen Aufbringung eines Zweitstromes auf die Schweißstation vorgesehen ist, und einen Widerstand (114) zur Begrenzung des Zweitstromes aufweist.

2. Kurzschlußschweißsystem nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die erste Induktivität (L1, 22) eine Drossel ist.

3. Kurzschlußschweißsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Induktivität (L2, 110) eine Drossel ist.

4. Kurzschlußschweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Freilaufdiode (50) parallel zu der ersten Induktivität (L1, 22) und der Schweißstation (16, 18) geschaltet ist.

5. Kurzschlußschweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptstromkreis einen zweiten Schalter (42) zur Begrenzung der Strom anstiegsgeschwindigkeit enthält, der in Serie zum hoch frequenzgetakteten Stromregelmittel (32) geschaltet ist.

6. Kurzschlußschweißsystem nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß Mittel zur Erfassung von Meßwerten und zur Ansteuerung der Schalter (32, 42) vorgesehen sind.

7. Kurzschlußschweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromkreis eine zweite Freilaufdiode (112) aufweist.

8. Kurzschlußschweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (114) einerseits mit dem Pluspol (12) und andererseits mit einem Verbindungspunkt zwischen der Kathode der Frei laufdiode (112) und der zweiten Induktivität (L2, 110) verbunden ist, die andererseits direkt mit der Zulei tung zur abschmelzenden Elektrode (16) verbunden ist.

9. Kurzschlußschweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktanz der zwei ten Induktivität (L2, 110) mehr als eintausendmal grö ßer als die Induktanz der ersten Induktivität (L1, 22) ist.

10. Kurzschlußschweißsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (114) den Zweitstrom auf einen Bereich von 5 bis 10 Ampere begrenzt.

11. Kurzschlußschweißsystem nach einem der vorherigen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (114) den Zweitstrom auf einen Bereich von 5 bis 7 Ampere begrenzt.

12. Kurzschlußschweißsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur früh zeitigen Erkennung einer Unterbrechung des Kurzschlus ses zwischen der Elektrode und dem Werkstück und Mittel zur Unterbrechung des Stromkreises zwischen dem Mittel zur Schaffung des ersten induktiven Widerstandes und der Schweißstation bei Anstehen dieses Früherkennungs signals vorgesehen sind, so daß bei Unterbrechung des Kurzschlusses lediglich der zweite Stromkreis die Schweißstation mit Strom versorgt.

13. Kurzschlußschweißsystem nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß der zweite Stromkreis und der Schweißstromkreis vor der Elektrode an einem Übergang zusammengeschaltet sind und in dem Schweißstromkreis ein Stromregelmittel vorgesehen ist, das verhindert, daß der zweite Strom über den Schweißstromkreis zurück fließt, während die Verbindung zwischen dem ersten Mittel zur Schaffung eines ersten induktiven Widerstan des und der Schweißstation unterbrochen ist.

14. Kurzschlußschweißsystem nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß es sich bei dem Stromregelmittel um eine Diode handelt.

15. Kurzschlußschweißsystem nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß es sich bei dem Stromregelmittel um eine zwischen das Trennmittel und dem Übergang geschal tete Sättigungsdrossel handelt, wobei der Sättigungs strom der Sättigungsdrossel erheblich größer als der zweite Strom und kleiner als der Schweißstrom ist.

16. Kurzschlußschweißsystem nach Anspruch 15, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sättigungsstrom im Bereich von 20 bis 30 Ampere liegt.

17. Verfahren zum Kurzschlußlichtbogenschweißen bei einer Schweißstation, die eine abschmelzende Elektrode (16), ein Werkstück (18) und eine Gleichstromquelle (10) mit einem Pluspol (12) und einem Minuspol (14) aufweist, wobei in einem Hauptstromkreis, der hochfrequenzgetak tete Stromregelmittel (32, 34, 40), eine Freilaufdiode (50) und eine erste Induktivität (L1, 22), die ein mit dem Stromregelmittel (32, 34, 40) und der Schweißsta tion in Serie geschalteten induktiven Widerstand schafft, aufweist, ein Schweißstrom mit vorgegebenem, zeitabhängigen Profil erzeugt wird, und wobei in einem zu dem Hauptstromkreis parallel geschalteten Zweit stromkreis ein Zweitstrom aufgebracht wird, wobei der Zweitstromkreis eine Freilaufdiode (112) und eine zwei te Induktivität (L2, 110) aufweist, die den induktiven Widerstand der ersten Induktivität (L2, 110) erheblich übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweitstrom kreis zusätzlich in Reihe zur zweiten Induktivität (L2, 110) einen Widerstand (114) aufweist und der Zweit strom, der kontinuierlich von der Gleichstromquelle (10) über die zweite Induktivität (L2, 110) zur Schweißstation (16, 18) fließt, mittels eines Wider standes (114) auf einen Wert im Bereich von 5 bis 10 Ampere eingestellt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktanz des zweiten induktiven Widerstandes mehr als 1.000 Mal als die Induktanz des ersten induktiven Widerstandes ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, daß zusätzlich eine Unterbrechung des Kurz schlusses zwischen der Elektrode und dem Werkstück frühzeitig erkannt wird und bei dieser frühzeitigen Erkennung der Kreis zwischen dem ersten induktiven Widerstand und der Schweißstation unterbrochen wird, so daß lediglich der zweite Strom bei Unterbrechung des Kurzschlusses zur Schweißstation fließt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich bei der Unterbrechung des Kreises zwischen dem ersten induktiven Widerstand und der Schweißstation verhindert wird, daß der zweite Strom rückwärts über den ersten induktiven Widerstand fließt.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhinderung des rückwärtigen Fliegens des Stromes durch eine Sättigungsdrossel erfolgt, die zwischen das Mittel zur Unterbrechung des ersten Stromkreises und die Schweißstation geschaltet ist, wobei die Sätti gungsdrossel einen Sättigungsstrom aufweist, der erheb lich größer als der zweite Strom und kleiner als der Schweißstrom ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Sättigungsstrom im Bereich von 20 bis 30 Ampere liegt.