Einrichtung zur Überwachung oder Überwachung und Regulierung der Höhe des Spiegels der geschmolzenen Schlacke relativ zum Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalles bei der automatischen elektrischen Schweissung in geschmolzener Schlacke Die automatische elektrische Schweissung in ge schmolzener Schlacke an lotrechten oder von der Lotrechten weggeneigten Flächen wird in der Regel so ausgeführt, dass das Ende des vom Schweissautoma ten zugeführten Schweissdrahtes in die geschmolzene Schlacke eintaucht, welche das geschmolzene Schweiss metall verdeckt und so gegen atmosphärische Ein flüsse schützt, wobei eine besondere Kühleinrichtung - in der Regel eine mit Kühlwasser arbeitende - ver hindert,
dass das geschmolzene Schweissmetall und die geschmolzene Schlacke an den Seiten aus dem Schweissbad abfliessen. Die den Schweissdraht zubrin gende Schweissmaschine verschiebt sich im Verlaufe des Schweissens von unten nach oben dermassen, wie der Schweissbadspiegel ansteigt.
Bei diesem Schweissverfahren ist es notwendig, den Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalls ständig durch die geschmolzen;, Schlacke zugedeckt zu halten, wobei es ferner notwendig ist, dass die Schicht der geschmolzenen Schlacke ständig eine hinreichende Tiefe aufweist, d. h. dass der Spiegel der geschmol zenen Schlacke genügend hoch über dem Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalls während der ganzen Dauer des Schweissprozesses gehalten wird.
Beim Absinken des Spiegels der geschmolzenen Schlacke unter die minimal zulässige Grenze, d. h. unter eine Höhe von rund 30 mm, kommt es zu Schwierigkeiten; es beginnt z. B. der elektrische Licht bogen über dem Spiegel der geschmolzenen Schlacke zu brennen, wodurch grundsätzlich der Schweisspro zess dermassen gestört wird, dass es unmöglich wird, das Schweissen fortzusetzen.
Bisher wurde die Regulierung des Spiegels der ge schmolzenen Schlacke beim erwähnten Schweissver fahren entweder so ausgeführt, dass ein Arbeiter den Spiegel der geschmolzenen Schlacke beobachtet und bedarfsgemäss die Zuschüttung in regelmässigen Zeit abschnitten erfolgt. Dieses Verfahren weist Nachteile auf. Die Beobachtung des Spiegels der geschmolzenen Schlacke von oben ermöglicht keine verlässliche Fest stellung der Tiefe der geschmolzenen Schlacke. Bei periodischer Nachschüttung von Flussmittel steht an derseits die Zuschüttung nicht in Einklang mit der sich allenfalls ändernden Geschwindigkeit des Schwei ssens in die geschmolzene Schlacke.
Dadurch kann es zum Absinken des Spiegels der geschmolzenen Schlacke unter die Minimalhöhe kommen, was man gelhafte Schweissverbindungen, ja selbst die Unmög lichkeit des Fortsetzens des Schweissens verursachen könnte.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine Sicher stellung der automatischen Kontrolle der Höhe des Spiegels der geschmolzenen Schlacke relativ zum Spie gel des geschmolzenen Schweissmetalls im Verlaufe des ganzen Schweissprozesses.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine Ein richtung zur Überwachung oder Überwachung und Regulierung der Höhe des Spiegels der geschmolzenen Schlacke relativ zum Spiegel des geschmolzenen Schweissmetalls beim elektrischen Schweissen in ge schmolzener Schlacke an vertikalen oder von der Vertikalen weg geneigten Wänden, unter Verwendung eines Schweissautomaten und eines Flussmittels, wel ches in flüssigem Zustand elektrisch leitend ist, welche Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
dass ein vom Schweissstrom verschiedener, elektrischer Signalstrom kreis derart vorgesehen ist, dass einer der Pole einer Kontaktstelle von der geschmolzenen Schlacke und der andere Pol von einer in die Fuge zwischen den zu schweissenden Wänden ragenden Sonde gebildet wird, die elektrisch isoliert an der Schweisseinrichtung befestigt ist, wobei die geschmolzene Schlacke durch ihre Berührung mit der Sonde den elektrischen Signal stromkreis geschlossen hält und der Stromkreis bei Absinken des Schlackenspiegels unter die Sonde un terbrochen wird.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungs beispiels, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen verti kalen Schnitt durch eine Schweissstelle, welche zwei hintereinanderliegende, vertikale oder wenig geneigte Wandteile verbindet, wobei der vordere Wandteil weg geschnitten und nur der hintere Wandteil 6 sichtbar ist. Der Schnitt verläuft dabei durch das erstarrte Schweissmaterial 15 der Schweissnaht. Darüber befin det sich die Schweissstelle, die in eingespieltem Zu stand des Schweissprozesses dargestellt ist. Über dem erstarrten Schweissmaterial 15 befindet sich flüssiges Schweissmaterial 14 und darüber geschmolzene Schlacke 12.
Eine unter Schweissstrom stehende Schweisselektrode 7 taucht in diese flüssige Schlacke, wobei im eingespielten Zustand der Stromdurchgang zwischen dem Ende der Elektrode 7 und dem zu schweissenden Material eine hochionisierte Zone 13 bildet, welche eine hohe Temperatur verursacht, die das Abschmelzen der Elektrode 7 und Ausbilden des Schweissmetalls 14 bewirkt, welches fortschreitend zum festen Schweissmetall 15 erstarrt.
An die Schweissstelle sind beidseitig Kühlleisten 8, 11 angelegt, die mit Wasser oder in anderer Weise ge kühlt sind und ein Wegfliessen des flüssigen Schweiss metalls 14 und der flüssigen Schlacke 12 verhindern. Diese Kühlleisten 8, 11 und die Schweisselektrode 7 sind Teile eines Schweissautomaten, die beim Wachsen der Schweissnaht laufend nach oben geschoben wer den. Die Schlacke 12 bildet sich aus der Schmelze eines Flussmittels, das aus einem Behälter 5 periodisch in das Schweissbad nachgefüllt wird. Diese Schlacke ist in flüssigem Zustand elektrisch leitend. In festem Zustand leitet sie den elektrischen Strom nicht.
Auf der Höhe, die der Schlackenspiegel nicht un terschreiten soll, ist in die Kühlleiste 8, durch eine Hülse 9 isoliert, eine Sonde 10 eingesetzt. Die Hülse 9 besteht aus Glimmer. Die Sonde 10 ist entweder wassergekühlt oder aus einem hochschmelzenden Me tall, z. B. Wolfram, hergestellt, welches bei der Tempe ratur des Schweissbades nicht schmilzt. Das eine blanke Ende der Sonde taucht normalerweise in die flüssige Schlacke. Das andere Ende der Sonde 10 ist über einen elektrischen Leiter 18 und eine Spule 1 eines Schaltschützes mit Kontakten 2, mit dem einen Pol einer Stromquelle verbunden.
Der andere Pol dieser Stromquelle ist über einen elektrischen Leiter 17 mit der Stelle 16 der Schweissfuge verbunden. So lange der Schlackenspiegel die Sonde 10 erreicht oder übersteigt, ist der Signalstromkreis 17, 18 geschlossen, und die Kontakte 2 des Schaltschützes sind unterbro chen. Sinkt jedoch der Schlackenspiegel unter die Sonde 10, wenn die Kühlleisten 8, 11 und die Elek trode 7 hochgeschoben werden, so wird der Signal- Stromkreis unterbrochen und die Kontakte 2 mitein ander verbunden.
Die Kontakte 2 können zum Steuern einer Alarmvorrichtung wie einer Lampe, eines elek trischen Horns usw. benützt werden, so dass das Ab sinken des Schlackenspiegels einen Alarm auslöst, der Anlass gibt, Flussmittel in das Schweissbad nach zufüllen, bevor eine Störung des Schweissprozesses eintritt. Wenn genügend Flussmittel nachgefüllt ist, so dass der Schlackenspiegel die Sonde wieder erreicht oder übersteigt, so wird der Signalstromkreis wieder geschlossen und der Alarmstrom durch Öffnen der Kontakte 2 unterbrochen.
Anstelle einer Alarmiereinrichtung kann, wie in der Zeichnung dargestellt, an die Kontakte 2 eine Spule 3 einer automatischen Fördereinrichtung 4 an geschlossen werden, wobei diese Fördereinrichtung bei einem Unterbruch des Signalstromkreises 17, 18 durch Vibration so lange Flussmittel aus einem Behäl ter 5 durch ein Schüttrohr in das Schweissbad fördert, bis der Schlackenspiegel die Sonde 10 wieder erreicht.
Die Anwendung der zuletzt genannten Einrichtung für die Regulierung des Spiegels der geschmolzenen Schlacke gewährleistet eine verlässliche rechtzeitige Nachschüttung von Flussmittel in das Sch"veissbad, wodurch für den ganzen Verlauf des Schweissprozesses die Einhaltung des Spiegels der geschmolzenen Schlacke auf der erforderlichen Höhe sichergestellt wird. Dadurch werden Schweissfehler vermieden, wel che bei den bisherigen Regulierverfahren unvermeid lich waren.