193232. lajstromszámú szabadalom • Villamos ívhegesztő berendezés
193232 A találmány tárgya villamos ívhegesztő berendezés, melynél a hálózatra kötött főtranszformátor szabályozóelektronikával van kiegészítve. A hegesztéstechnológia egyik alapváltozata a villamos ívhegesztés, melynek legelterjedtebb eszköze ipari és barkács szinten egyaránt a transzformátoros berendezés. Az ismert hegesztőtranszformátorok, illetve az ilyenekkel felszerelt berendezések jellemzői még akkor is két szempontból vizsgálandók, hogy a hegesztési feladatok egy részét az automatikus megoldások mind technológiai, mind gazdaságossági szempontból tökéletesen elvégzik, mivel a hegesztési munkák nagyobb részét kizárólag kézi erővel lehet megvalósítani. A vizsgálódás első oldalát az adott művelethez előzetes számítások alapján előírt vagy a gyakorlati tapasztalatból adódó he gesztőáram értéke képezi, melyet a varratok kívánt minősége és a munka termelékenysége miatt meghatározott pontossággal be kell tartani, míg a másik oldalhoz az adott műveletet végző hegesztő ennek érdekében kifejtett tevékenységének vizsgálata tartozik. A hegesztő tevékenységével kezdve, ennek jellemzője az, hogy a hegesztőtranszformátor általában nincs a munkavégzés helyén, hanem attól néhány vagy néhány tíz méter távolságban van. A hegesztő tehát a munka megkezdése előtt béállítja az előírt vagy az általa helyesnek vélt áramerősséget, majd a munkahelyén az ív meghúzását követő első másodpercekben meggyőződik a beállítás helyességéről. Hibás beállítás esetén az ívet meg kell szakítania és a transzformátorhoz viszszamenve helyesbítenie kell az áramerősséget. Könnyen belátható, hogy a művelet előtti beállítás már önmagában is jelentős mellékidőt emészt fel, amit a hegesztési feladat függvényében a<l esetenként változó áramerősségigény, a hálózati feszültség ingadozása és az elektróda hosszának változása miatt szükségessé váló további módosítások még tovább növelnek. A gazdaságossági hátrány mellett legalább egyenértékű azonban a gyakori ívmegszakításokból származó kedvezőtlen varrathomogenitás, vagyis a gyenge minőségű hegesztés. A DE 2948220A1 jelű NSZK-beli szabadalmi dokumentum olyan megoldást ismertet, amelynél a hegesztőtranszformátor állítását távszereléssel lehet végezni. Erre a hegesztendő munkadarab és az elektróda közé — az ív megszakítása után — távvezérlő egységet iktatunk, a kívánt változtatási iránynak megfelelő polaritással. Hiányossága, hogy az ív megszakítása gyengíti a varratminőséget és lassítja a munkát. A hegesztőáram gazdaságos és lehetőleg fokozatmentes változtatására igen sok más megoldást is kidolgoztak. Ezeknél a mágnesező kört párhuzamos ágakra bontják és a szabályozást a főfluxus elterelésével vég- 2 1 zik, a szekunder tekercs mágneses söntölésének változtatásával. Egy ilyen megoldást mutat be a 151.069 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás, amelynél a szekunder tekercset mágnesesen söntöiő fluxus mágneses ellenállását folyamatosan változtatják egyenáramú előmágnesezéssel. Az ismert megoldás hátránya az, hogy egyrészt a bennük indukált feszültségek kioltására két, egymással ellentett gerjesztésű sorbakapcsolt tekercsből kiképzett sönt beépítését igényli, másrészt a nagy induktivítású tekercsek következtében a változtatási sebesség mértéke alacsony. Egy további megoldás a 180.990 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásból vált ismertté. Ennél a sönttekercs két vége közé célszerűen ellenparallel tirisztorpárként vagy triakként kiképzett és folyamatosan változtatható kapcsolási fázishelyzetű gyújtóáramkörrel ellátott kapcsolóáramkör van bekötve. Az ismert megoldás hátránya az, hogy a vezérelt félvezetőkkel megoldott fluxuselterelés a nem kívánatos mértékű gyújtó-, illetve ívtartófeszültség változást eredményez. Az összes, korábban ismertté vált megoldás vizsgálódásaink szempontjából vett közös hátránya azonban elsősorban az, hogy még közvetlenül a munkahely mellett elhelyezett hegesztőtranszformátor esetében sem teszi lehetővé a szabályozást az ív megszakítása nélkül. A találmány révén megoldandó feladat olyan kézi hegesztési eljárás kidolgozása, melynél a szabályozást az ív megszakítása nélkül hegesztés közben lehet elvégezni. A találmánnyal megoldandó további feladat olyan berendezés létrehozása, amelynek segítségével a hegesztőáram akár hegesztés közben is állítható és ilymódon alkalmassá válik a találmány szerinti hegesztési eljárás foganatosítására. Ezt a feladatot a találmány szerint azzal oldjuk meg, hogy az ív áramát az ív megszakítása nélkül folyamatosan és fokozatmentesen szabályozzuk, de ugyanakkor a gyújtófeszültség értékét célszerűen változatlan vagy közel változatlan értéken tartjuk. A találmány szerinti berendezés lényege egyrészt az, hogy szabályozó elektronikája egyrészt a főtranszformátor szekunder segédtekercséről egyenirányító egység közbeiktatásával van táplálva, másrészt a munkakábelek főáramkörébe vezérelhető fojtó sorosan van bekötve, végül legalább egy, célszerűen potenciométerrel felszerelt kezelőegységgel van kiegészítve. A találmányt a továbbiakban néhány célszerű példakénti alakjának rajza segítségével részletesen ismertetjük. A rajzon az 1 ábra egyfázisú, váltóáramú bérén dezes kapcsolási rajza, a 2. ábra háromfázisú kiviteli változat kapcsolási rajza, 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
