DE662597C - Vorrichtung zur Waermeuebertragung, insbesondere zum Schmelzen oder Schweissen von Metallen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmeübertragung, insbesondere zum Schmelzen oder Schweißen von Metallen, bei der der zwischen mindestens zwei Elektroden durch einen Gasstrom, ζ. Β. von Wasserstoff, erzeugte Lichtbogen nach Patent 521 139 noch einem äußeren Magnetfeld ausgesetzt ist, das in der gleichen Richtung und in dem gleichen Richtungssinn wie das durch den Lichtbogen

»0 gebildete Magnetfeld wirkt.

In vielen Fällen ist es notwendig, die Lichtbogenflamme derartiger Vorrichtungen zu stabilisieren und demzufolge dem Lichtbogen eine möglichst große Steifigkeit zu geben.

Liegen nämlich die Elektrodenachsen in einer Ebene, so neigt der Lichtbogen leicht dazu, um seine mit der Ebene der Elektrodenachsen zusammenfallende normale Ebene unstetige und nicht erfaßbare Schwingungen auszuführen. Dem hat man beispielsweise dadurch entgegenzuwirken gesucht, daß man die Elektrodenachsen nicht in einer gemeinsamen Ebene anordnet. In diesem Falle bildet der Lichtbogen eine zickzackförmige Schleife. Es hat sich aber für viele Zwecke, z. B. in der Rohrschweißung, bei der die Schweißflamme über verhältnismäßig enge Grenzen seitlich nicht hinauskommen darf, für notwendig erwiesen, der Lichtbogenfiamme größere Steifigkeit und Stetigkeit zu geben. Es ist daher weiterhin bei Vorrichtungen zur Wärmeübertragung,

insbesondere bei solchen, die zum Schmelzen oder Schweißen von Metallen dienen, bekanntgeworden, die zwischen zwei Elektroden durch einen Gasstrom, z.B. von Wasserstoff, erzeugten Lichtbogen, noch einem äußeren Magnetfeld auszusetzen, das in der gleichen Richtung und in dem gleichen Richtungssinn wie das durch den Lichtbogen gebildete Magnetfeld wirkt.

An Stelle eines einzigen Magnetfeldes sind erfindungsgemäß nun zwei oder mehrere abwechselnd erregte Magnetfelder vorgesehen, deren Achsen gegenüber der normalen Ebene um einen bestimmten Winkel geneigt sind und die den Lichtbogen derart beeinflussen, daß dieser zu bestimmten Schwingungen innerhalb eines kleineren Winkelbereichs veranlaßt wird. Diese bestimmten und gleichmäßigen Schwingungen sind für gewisse Schweiß- \Orgänge vorteilhaft. ·

Bei der praktischen Ausführung des Erfindungsgegenstandes können die äußeren Magnetfelder in irgendeiner Weise erzeugt werden. Zweckmäßig werden die Felder durch Elektromagnete hervorgerufen, deren Erregerwicklungen von dem Schweißstrom oder einem davon abgeleiteten, z. B. über einen Transformator geführten Strom gespeist werden. Es ist zweckmäßig, daß der Erregerstrom für die Elektromagnete mit dem Lichtbogenstrom in Phase ist. Falls nur zwei abwechselnd erregte

Magnetfelder vorgesehen sind, so können sie abwechselnd je durch die einen bzw. anderen Halbwellen des Wechselstromes gespeist werden. Hierfür können Kommutatorvorrichtungen oder Gleichrichter, wie z. B. Trockengleichrichter oder elektrische Entladungsröhren, Anwendung finden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Lichtbogens in dem Feld zweier oder mehrerer abwechselnd erregter Magnetfelder wird die für die Lichtbogenbildung erforderliche Spannung herabgesetzt. Dieser Effekt kann dazu ausgenutzt werden, mit Hilfe einer Regeleinrichtung ein Nachschubwerk für die Elektroden in Abhängigkeit von der relativen Lage der Lichtbogenschleife gegenüber dem äußeren Magnetfeld zu betätigen. Hierzu kann beispielsweise ein Relais verwendet werden. Wenn infolge des Abbrandes die zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens erforderliche Spannung wächst, so kann infolge der sich dabei ergebenden Verschiebung des Lichtbogens gegenüber dem äußeren Magnetfeld bei der Verminderung der Spannung die Nachstellvorrichtung für die Elektroden betätigt werden.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt die Abbildung eine schematische Skizze der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der zwei Magnetfelder vorgesehen sind, deren Erregerwicklungen beispielsweise von einer Kommutatorvorrichtung gespeist werden.

Der zwischen den in gemeinsamer Ebene liegenden Elektroden 11 und 12 gebildete Lichtbogen wird durch einen Gasstrom angeblasen. Erfindungsgemäß ist nun dieser Lichtbogen zwei äußeren Magnetfeldern ausgesetzt. die durch Elektromagnete 13, 14 und 15, 16 gebildet werden. Die Magnete 13 und 14 sind konaxial und mit ihrer Achse gegenüber der normalen Ebene des Lichtbogens geneigt, die in diesem Fall wieder mit der Ebene der Elektroden zusammenfällt. Die Achsrichtung der ebenfalls konaxialen Elektromagnete 15 und 16 ist gegenüber dem Lichtbogen um einen bestimmten Winkel geneigt. Die Paare von Elektromagneten 13, 14 und 15, 16 können abwechselnd erregt werden. Zu diesem Zweck sind ihre Erregerspuleri durch entsprechende Stromkreise abwechselnd mit der Stromquelle für den Lichtbogenstrom mit Hilfe einer mechanisch wirkenden Kommutatorvorrichtung 18 verbindbar. Die Erregerspulen der Magnete 13 und 14 liegen in Reihe mit den Elektroden π und 12, so daß das äußere Magnetfeld in der gleichen Richtung und in dem gleichen Richtungssinn wie das durch die Lichtbogenschleife gebildete wirkt. Desgleichen liegen die Erregerwicklungen der Elektromagnete 15, 16 in einem anderen Strom-.,ki-feis mit den Elektroden 11 und 12 in Reihe. Diese Stromkreise werden nun abwechselnd mit der Wechselstromquelle mit Hilfe der Kommutatorvorrichtung 18, die zu diesem Zwecke mit einer geeigneten Geschwindigkeit angetrieben wird, verbunden. Wenn die Elektromagnete 13 und 14 erregt sind, nimmt die Lichtbogenschleife zwischen den Elektroden 11 und 12 unter dem Einfluß des Magnetfeldes der Elektromagnete 13 und 14 die durch die ausgezogene Linie dargestellte Lage ein, während die Lichtbogenschleife in die durch die gestrichelte Linie kenntlich gemachte Lage übergeht, wenn die Elektromagnete 15 und 16 erregt sind. Bei dieser Anordnung kann der Lichtbogen je nach Wunsch langsame oder plötzliche Schwingungen ausführen.

Die gleiche Wirkung wird erreicht, wenn die Spulen der Elektromagnete über je einen Gleichrichter mit dem Wechselstromnetz in Verbindung stehen. Dabei müssen die beiden Gleichrichter gegensinnig geschaltet sein. Bei dieser Anordnung fließt der Strom-während der einen Halbwelle durch den Lichtbogen und die Spulen des einen Elektromagnetpaares in der einen Richtung, wodurch der Lichtbogen die durch die voll ausgezeichnete Linie veranschaulichte Lage einnimmt, während bei der anderen Halbwelle der Strom durch den Lichtbogen und die Spulen des anderen Magnetpaares im umgekehrten Sinne fließt, wobei der Lichtbogen die durch die durchbrochene Linie kenntlich gemachte Lage einnimmt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zurWärmeübertragung, insbesondere zum Schmelzen oder Schweißen von Metallen, bei der der zwischen mindestens zwei Elektroden durch einen Gasstrom, z. B. von Wasserstoff, erzeugte Lichtbogen nach Patent 521 139 noch einem äußeren Magnetfeld ausgesetzt ist, das in der gleichen Richtung und in dem gleichen Richtungssinn wie das durch den Lichtbogen gebildete Magnetfeld wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere abwechselnd erregte Magnetfeider, deren Achsen gegenüber der normalen Ebene des Lichtbogens um einen bestimmten Winkel geneigt sind, den Lichtbogen derart beeinflussen, daß dieser zu Schwingungen innerhalb eines kleinen Winkelbereiches veranlaßt.wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen