172370. lajstromszámú szabadalom • Csaphegesztő készülék
3 172370 4 A csaphegesztő készülékek általában áramellátó-és vezérlőberendezésből, valamint ezzel a berendezéssel vezetékek útján összekapcsolt hegesztőpisztolyból állnak. A hegesztőpisztolyon van elhelyezve többek között a hegesztőcsap tartószerkezete, és egy kioldókapcsoló a hegesztési művelet megindításához. Biztonsági okokból a csaphegesztő készülékeknél a hegesztési művelet hatékony kioldása csak a bázisanyagra helyezett hegesztőpisztollyal lehetséges. Ezáltal nagy megbízhatósággal ki van küszöbölve, hogy a kezelőszemélyt nem üzemszerűen végzett hegesztési műveletnél a hegesztőáram veszélyeztesse. Ismert már biztonsági kioldóáramkör alkalmazása, amelyhez egy kioldókapcsoló, pl. kézi működtetésű húzókapcsoló, a hegesztőpisztoly legalább egy támasztólábán elhelyezett, a bázisanyaggal elektromos kapcsolatot létesítő érintkező, és egy vezérlőtag tartozik. Továbbá a kioldóáramkörbe tartozik legalább az egyik hegesztő vezeték. Amikor a kioldókapcsoló működtetése után a biztonsági kioldóáramkörön át áram folyik, a vezérlőtag, pl. egy relé meghúz, és a hegesztőáram-kapcsolón keresztül zárja a hegesztő áramkört. Ha viszont a hegesztőpisztoly nincs felhelyezve a bázisanyagra, a biztonsági kioldó-áramkört nem lehet zárni a kioldókapcsoló működtetésével, úgyhogy a hegesztési műveletet sem lehet megindítani. Egyenárammal működő csaphegesztő készülékeknél es különösen kondenzátorkisüiéses csaphegesztő készülékeknél optimális hegesztési eredmények elérése érdekében kívánatos, hogy tetszés szerint megválasztható polaritással lehessen hegeszteni. Az, hogy egyik vagy másik polaritással célszerű-e hegeszteni, többek között az összehegesztendő anyagoktól, és azok felületeinek tulajdonságaitól függ. A pólusváltást a legegyszerűbb esetben azáltal lehet biztosítani, hogy a hegesztőpisztolyhoz vezető hegesztővezetéket a bázisanyaghoz vezető vezetékkel felcserélve csatlakoztatják. Felszerelhető azonban külön erre a célra egy póíusváltó-kapcsoló is. Ha egy hagyományos, biztonsági kioldóáramkörrel rendelkező csaphegesztő készüléknél a kioldóáramkör részét alkotó egyik hegesztővezeték polaritását felcseréljük, és a fentiekben másodikként ismertetett eljárással (légréses eljárás) kell hegeszteni, nehézségek lépnek fel. A hegesztőcsap felemelésekor a két sarkítási lehetőség egyikénél megszakad a hegesztő áramkörnek kioldóáramkörhöz is használt része, és ezáltal a hegesztési művelet kioldása nem lehetséges. Az ismert készülékeknél különféle módokon megpróbálták ezt a problémát kiküszöbölni. Vagy több érintkezőt alkalmaztak a bázisanyaggal való elektromos összeköttetés biztosításához, és a kioldóáramkört az érintkezők és a pisztoly között a hegesztővezeték helyett a bázisnyagon át zárták. Ennél a megoldásnál az a hátrány jelentkezik, hogy nem kellően tiszta felületek esetén az érintkezők nagy száma miatt nagyobb érintkezési nehézségek adódnak, és hogy az érintkezők áthidalása révén az a biztonság, amelyről a biztonsági kioldóáramkörnek kellene gondoskodnia, könnyen kiiktatódhat. Részben a biztonsági kioldóáramkörről teljesen lemondtak, vagy pedig a pólusváltásról, vagy a légréses eljárás alkalmazásának lehetőségéről mondtak le, vagy a hegesztővezetékek átsarkításakor külön műveletet iktattak be a kioldóáramkör átállítására, ami járulékos kezelési ráfordítást igényel, és könnyen el is felejthető. _ A találmány elsődleges célja, hogy olyan, a bevezetőben említett típusú, biztonsági kioldóáramkörrel el- 2-látott csaphegesztő készüléket hozzon létre, amely járulékos kezelési műveletek nélkül akkor is helyesen működik, ha a hegesztési műveletet bármelyik fentemlített eljárással és tetszőleges polaritással hajtják végre, és amelyhez a biztonsági kioldó áramköri elrendezés csekély műszaki ráfordítással megvalósítható. A találmány értelmében ezt azáltal biztosítjuk, hogy a kioldóáramkör változó polaritású árammal van táplálva, és hogy a kioldóáramköri ág a két hegesztővezetékkel a hegesztési áramforrás és a felcserélt polaritással történő hegesztést lehetővé tévő áramköri elrendezés között egy-egy egyenirányító egység révén van összekapcsolva, amelyek a hegesztőáram számára zárás irányában vannak sarkítva. A csaphegesztő készülék ilyen kialakítása révén biztosítható, hogy a biztonsági kioldóáramkör mind a négy lehetséges üzemi állapotban működik, nevezetesen mindkét lehetséges polaritással, függetlenül attól, hogy a bázisanyagra helyezett csappal, vagy légréses eljárással történik-e a hegesztés. Ezt egyrészt azáltal érjük el, hogy a kioldóáramkörhöz másfajta áramot használunk, mint a hegesztőáram, úgyhogy a kétféle áram könnyen elkülöníthető, bár a hegesztőáramkor egy részét mindenkor felhasználjuk a kioldóáramkörhöz is. Másrészt ezt a kioldóáramkörnek egyenirányítóegységeken át a hegesztőáramkörhöz történő szimmetrikus csatalkoztatásával biztosítjuk, amely üzemi állapotban mindig legalább egy összekötőutat biztosít a kioldóáram számára. A két lehetséges útvonal mindegyike csak meghatározott előjelű félhullámok számára mutat vezető tulajdonságot. A bizisanyagra helyezett hegesztőelem esetén mindkét út nyitott, és a kioldóáramkör a kioldókapcsoló működtetésekor mindkét félhullám számára zárva van. Ha azonban a hegesztőelem a pisztoly felhelyezése után nincs vezető kapcsolatban a bázisanyaggal, akkor csupán egy útvonal áll rendelkezésre, és a kioldóáram.ekkor csak egyfajta irányú félhullámokból áll, ami viszont a vezérlőtag meghúzásához elegendő. Az egyenirányító egységek célszerűen sziliciumdiódák. A vezérlőtag lehet pl. egy relé, vagy vezérelt félvezetős kapcsolóelem, amelynek révén a hegesztőáram-kapcsoló zárható. A változó polaritású áram a legegyszerűbb esetben hálózati váltakozóáram, amely célszerű feszültségértékre van letranszformálva. Az is lehetséges azonban, hogy valamilyen más, változó polaritású áramot, pl. felváltva pozitív és negatív polaritású impulzusokat alkalmazzunk. Amennyiben a hegesztés a légréses eljárás szerint történik, a hegesztőelemet, pl. a hegesztőcsapot a tartószerkezetével együtt akkor is fel kell emelni a bázisanyagról, ha a pisztoly a bázisanyagra van helyezve. Ez azáltal történhet, hogy egy kapcsoló működtetése révén a hegesztőpisztolyban elhelyezett visszahúzó - vagy tartómágnest gerjesztünk. A visszahúzómágnes segítségével a hegesztőelemet a tartószerkezetével együtt visszahúzott helyzetbe lehet húzni és ott megtartani. Helyszükségleti és súlymegtakarítási okokból, valamint a kisebb ráfordítás érdekében azonban gyakran a tartómágnest részesítik előnyben, amely gerjesztéskor csupán arra képes, hogy a már visszahúzott helyzetben lévő hegesztőelemet a tartószerkezetével együtt ebben a helyzetében megtartsa. Mind a visszahúzómágnes, mind a tartómágnes alkalmazása esetén, főként azonban az utóbbi esetben, előfordulhat, hogy a hegesztőelem a tartószerkezetével a mágnes gerjesztése ellenére sem foglalja el a visszahúzott helyzetet. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
