KR100651069B1

KR100651069B1 - 복수의 아크를 이용하는 용접 장치 및 복수의 아크를 이용하는 용접 방법

Info

Publication number: KR100651069B1
Application number: KR1020050034291A
Authority: KR
Inventors: 조지 디 블랑켄쉽; 엘리어트 케이 스타바
Original assignee: 링컨 글로벌, 인크.
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2006-12-01
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: AU2005200743A1; CA2496430A1; AU2005200743B2; TWI286956B; BRPI0501076A; US20050269305A1; KR20060046684A; TW200600250A; EP1600238A1; JP2005334969A; CN1701889A; US7183516B2; JP4315924B2; MXPA05002895A

Abstract

제1 및 제2 전극과 공통의 공작물 사이에서 각각 제1 및 제2 아크를 이용하는 용접 시스템 및 용접 방법에 관한 것으로, 전극들 각각은 단일의 전원에 의해 구동되고, 이 시스템은 제1 전극에 직렬로 접속된 제1 인덕터(inductor)와, 제2 전극에 직렬로 접속된 제2 전극을 포함하며, 인덕터 각각은 전극들 중 하나의 전극에 실질적으로 전류가 흐르지 않는 상태에서 선택된 일반 시간(general time) 동안 상기 하나의 전극과 관련된 현재 상태의 아크를 유지할 만큼의 에너지를 저장하기에 충분한 유도성 리액턴스(inductive reactance)를 갖는다.

Description

복수의 아크를 이용하는 용접 장치 및 복수의 아크를 이용하는 용접 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WELDING WITH MULTIPLE ARCS}

도 1은 본 발명과 관련된 종래 기술의 시스템을 개략적으로 도시한 회로도.

도 2는 본 발명의 광범위한 관점를 도시한 회로도.

도 2a는 도 2의 2a-2a 선을 따라 취한 확대 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 실시예를 도시한 회로도로서, 코어 변압기를 구비한 인덕터용 별도의 코어들이 서로 결합된 상태로 도시한 도면.

도 4는 중앙 탭 초크(center tapped choke)를 이용하는 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 회로도.

도 4a는 도 4의 4a-4a 선을 따라 대략적으로 취한 확대 단면도.

도 5는 파이프 용접을 위해 본 발명의 양호한 실시예를 현장에 적용하는 것을 도시하는 사진 같은 개략적인 도면.

도 6은 도 2 및 도 4에 도시된 본 발명의 실시예들과 관련된 전압 및 전류를 나타내는 일련의 곡선을 도시한 그래프.

도 7은 3개의 평행 아크 발생을 위해 사용된 본 발명을 도시하는 회로도.

도 8은 전압 및 전류가 적절하게 제어된 상태로 있는 본 발명의 양호한 실시예의 도면 및 조합된 회도로.

도 9는 3개의 중앙 탭 초크를 이용하여 3개 이상의 평행 아크 발생을 위해 적용되는 본 발명을 도시하는 회로도.

도 10은 본 발명에 따라 사용된 제어 피드백 루프의 배치를 도시한 도 8과 유사한 도면.

도 11은 3개의 평행 아크 발생을 위해 사용된 본 발명의 실시예를 도시한 회로도.

도 12는 4개의 평행 아크로 도시된 바와 같이 복수의 평행 아크 발생을 위해 단일의 전원을 이용하는 본 발명의 실시예를 개략적으로 도시한 레이아웃.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 12, 401, 402, 404, 600, 602, 702, 704, 706 : 전극

14, 406 : 공작물

20, 22, 200, 450, 720, 800 : 전원

24, 26 : 도선

30, 410 : 초크
32, 34 : 도선

452, 454 : 출력 단자

40, 40', 400, 550: 회로

42, 44, 70, 72, 100, 730, 732, 734 : 인덕터(유도성 리액턴스)

50, 60 : 코일

52, 62 : 중앙 코어

70a, 72a : 권선

70b, 72b, 120 : 코어

102, 412 : 탭

202, 204 : 파이프 섹션

210 : 인덕터 네트워크

212 : 입력 도선

212a, 214a : 단자

214, 220, 222 :도선

230, 232 : 와이어 급송기

234, 236 : 공급 릴 또는 스풀

456 : 제어 단자

A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A10, A11, A12, A20, A22, A24, A26 : 아크

본 발명은 전기 아크 용접(electric arc welding) 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로 말하면 복수의 아크를 이용하는 DC 또는 AC 용접 시스템 및 용접 방법에 관한 것이다.

파이프 섹션들의 전기 아크 용접은 일반적으로 자동 용접 조작을 포함하며, 2개 또는 그 이상의 전극들은 2개의 파이프 섹션(이하에서는 공작물이라 칭함)들 사이의 공간 내에서 소정의 경로를 따라 일제히 이동하게 된다. 제1 전극은 상기 파이프 섹션들 사이의 루트 간극(root gap)을 채우는 비드를 쌓아올리도록 용융된다. 다음의 전극들은 용융되고, 파이프 섹션들 사이의 간극을 채우도록 연속한 층들 내에서 용융 금속을 용착시키며, 이에 따라 용접된 파이프 접합부를 완성한다. 자동 용접 조작에서 복수의 아크를 발생시키기 위해 복수 개의 전극을 사용하는 것은 직렬로 배열되고 일제히 진행된 전극들 각각을 위한 별도의 전원 사용을 포함한다. 이러한 공지의 기술은 배경 기술로서 본 명세서에 참조를 위해 합체된 스타바(Stava) 명의의 특허 제6,207,929호 등의 여러 특허에 개시되어 있다. 각각의 전극과 공작물 사이에서 아크를 구동하기 위해 개별적인 전원을 사용함으로써 각각의 아크는 그 전용의 전원에 의해 독립적으로 제어된다. 본 발명은 오하이오주 클리블랜드 소재의 더 링컨 일렉트릭 컴패니(The Lincoln Electric Company)에 의해 종종 사용되는 부품인 동시에 배경 기술로서 본 명세서에 참조를 위해 합체된 스타바 명의의 특허 제6,051,810호 등의 여러 특허에 개시되어 있는, 중앙 탭 초크(center tapped choke)를 사용하는 시스템에 관한 것이다. 상기 스타바 명의의 두 특허에는 본 발명이 의도하고 있는 기존의 기술과, 본 발명의 양호한 실시예에 사용된 부품이 개시되어 있다. 따라서 종래 기술의 탠덤 작동식 전극(tandem operated electrodes)의 상세한 설명이나 중앙 탭 초크의 상세한 설명은 생략할 것이다.

탠덤 배열식 전극을 구비하는 자동 용접 공정에서와 같이 복수의 아크를 사용할 때, 용접 공정 동안 아크를 발생시키도록 사용된 각각의 전극을 위한 별도의 전극을 사용하는 것이 일반적인 관례로 여겨져 왔다. 이러한 시스템과 방법은 비싸며, 특히 용접 작업 동안 전원을 파이프 둘레로 반드시 이동시켜야 할 때 상당한 공간과 중량을 필요로 한다. 2개 또는 그 이상의 아크를 이용하는 자동 용접에서 비용과 중량을 줄이기 위해 단일의 전원을 사용하는 방법이 제안되었으며, 이 방법에서 전원의 내부에 설치된 초크는 특히 아크들 중 하나가 부적절하게 단락될 때 전류 흐름의 양을 제한한다. 이러한 방법으로 인해 과도한 전류와 관련한 문제점을 해결하였지만 근본적인 문제점은 여전히 남아있다. 하나의 아크 단락이 존재할 경우, 전원으로부터 초크로 흐르는 모든 전류는 단락될 전극으로 흐르게 된다. 결과적으로, 다른 전극들과 관련된 아크(들)는 소화(消火)되고, 단락이 해제될 때 아크(들)는 재시작되어야 한다. 이러한 문제점을 해소하기 위해, 종종 탠덤 배열식 전극 구조는 부적절한 단락을 최소화시키기 위해 스프레이 모드(spray mode)에서 작동하며, 이에 따라 다른 아크들을 소화시키는 하나의 아크에서의 단락과 관련한 문제점을 해결한다. 상기 문제점에 대한 전술한 해결책은 탠덤 배열식 전극을 사용하는 용접 조작 또는 자동 용접 공정의 변덕스러움을 현저하게 감소시킨다.

본 발명은 스프레이 용접(spray welding)에만 한정되는 것이 아니라 탠덤 배열식 전극들 무리에서 하나의 아크의 단락이 다른 아크를 소화시키지 않는 그러한 공정에서, 복수의 아크를 이용하는 아크 용접을 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 본 발명에 따르면, 제1 및 제2 전극, 보통 모든 전극들과 공작물 사이에서 각각 제1 및 제2 아크를 이용하는 용접 시스템이 제공된다. 상기 보통의 공작물은 제1 및 제2 전극들이 일제히 이동함에 따라 차례차례 이들 전극을 용융시킴으로써 접합되는 이격된 파이프 섹션들일 수 있다. 상기 시스템에서, 전극은 단일의 전원에 의 해 구동되고, 제1 인덕터는 제1 전극에 직렬로 접속되며, 제2 인덕터는 제2 전극에 직렬로 접속된다. 인덕터는 단일의 섹션 또는 여러 섹션들을 포함할 수 있고, 또 인덕터는 전극들 중 하나의 전극에 실질적으로 전류가 흐르지 않는 상태에서 선택된 일반 시간(general time) 동안 상기 하나의 전극과 관련된 현재 상태의 아크를 유지할 만큼의 에너지를 저장하기에 충분한 유도성 리액턴스(inductive reactance)를 갖는다. 이러한 방법으로, 하나의 전극이 공작물에 단락될 때, 다른 아크 또는 아크들은 각각의 전극에 직렬로 접속되는 인덕터 또는 인덕터들의 유도성 리액턴스에 의해 결정되는 시간 주기 동안 유지된다. 바람직한 아크 유지 시간에 있어서, 일반적 범위는 1.0ms 내지 10ms이며, 양호하게는 일반적 범위가 4.0 내지 6.0ms이다. 본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 별도의 아크들을 위한 인덕터는 스타바 명의의 특허 제6,051,810호에 일반적으로 도시된 형태의 중앙 탭 초크 형태로 단일 또는 공동의 코어 상에 감기게 된다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 각각의 전극은 하나 또는 그 이상의 인덕터에 직렬로 접속되어 있으며, 여기서 상기 인덕터들은 중앙 탭 초크의 각 섹션들이다. 2개 이상의 중앙 탭 초크를 사용함으로써, 여러 인덕터들은 하나 또는 그 이상의 중앙 탭 초크 상의 일련의 인덕터들을 나무 패턴으로 배열한 단일의 전원에 의해 구동될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 추가의 아크가 추가의 전극과 공작물 사이에 제공된다. 이러한 추가의 전극은 동일한 전원에 의해 구동되며, 추가의 전극에 직렬로 접속되는 아크 유지 인덕터를 구비한다. 다시 말해서, 여러 전극들은 탠덤식으로 장착되고 또 다른 전극들 중 하나가 단락될 때 아크를 유지하기 위해 각각의 전극에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스를 갖는 단일의 전원에 의해 작동된다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 파이프 섹션들의 단부일 수 있는 주어진 공작물에 대해 아크를 형성하는 적어도 2개의 별도의 전극들을 이용하는 아크 용접 방법이 제공된다. 이 방법은 전극을 용접 경로에서 공작물에 대해 일제히 이동시키는 단계와, 단일의 공급원으로부터 상기 전극에 전류를 인가하는 단계와, 전극들 중 하나의 전극과 공작물 사이에 단락이 존재하는 것과 같이 감소된 전류가 전원에서 전극들 중 임의의 하나로 인가될 때 주어진 시간 동안 아크를 유지하기 위해 전극들 각각에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스를 삽입하는 단계를 포함한다. 본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 용접 전류는 인버터에 의해 공급되며, 상기 전류는 약 18kHz를 초과하는 속도에서 발생된 일련의 전류 펄스에 의해 생성된다. 이러한 공정은 양호하게는 자동 용접 공정이기 때문에 전극들은 일제히 이동하고, 용접 전류는 DC 전류 또는 AC 전류 중 하나가 된다.

하나의 단락에 의해 야기된 변덕스러운 용접을 최소화시켜 또 다른 아크를 소화시키기 위해, 본 발명은 하나 또는 그 이상의 섹션 형태이면서 각각의 아크에 직렬로 접속되는 인덕터를 제공한다. 이러한 인덕터는 각각의 아크에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스가 인덕터 섹션(들)이 접속될 전극의 단부에서 아크를 유지할 만큼의 에너지를 저장하도록 적절한 코어 재료, 공극, 단면적, 전도체의 권수를 이용하여 코어 상에 감겨져 있다. 인덕터들은 약 1.0 내지 10.0ms, 양호하게는 약 4.0 내지 6.0ms의 주기 동안 아크를 유지할 만큼의 충분한 에너지를 공급할 수 있는 크기로 되어 있다. 이러한 시간은 용접 공정에서 겪는 통상의 단락 시간을 기초로 한 것으로, 단락은 일반적으로 5.0ms 미만 동안 지속한다. 전극에 병렬로 접속되는 개개의 인덕터들은 단락 시간의 다양성을 조절하도록 그 크기가 정해져 있다. 상기 용어 인덕터(inductor)"는 직렬로 접속되는 하나 또는 그 이상의 코일 섹션들을 의미한다.

개개의 인덕터들 또는 각 아크에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스의 개념은 양호한 실시예에 따라 때로는 "초크"라고도 불리우는 중앙 탭 인덕터(center tapped inductor)를 이용함으로써 더욱 간단해진다. 상기 전원은 중앙 탭에 접속되어 있고, 인덕터의 각 권선은 아크 또는 후속하는 중앙 탭 인덕터 또는 초크에 접속되어 있다. 중앙 탭 초크를 하나의 아크와 같이 아크와 동일한 수만큼 배향된 각각의 코일 섹션과 함께 사용할 때, 중앙 탭 및 하나의 권선을 통한 하나 또는 주어진 수의 아크로의 전류 흐름은 코어 내의 선속(flux)이 최소가 되도록 하는 경향이 있다. 전류가 중앙 탭을 통해 그리고 대향하는 권선 또는 코일을 통해 흐를 경우 코어 내의 선속은 제거된다. 이러한 선속 제거 효과로 인해 개별적인 초크나 인덕터들 대신 중앙 탭 초크의 사용을 선호하게 된다. 중앙 탭 초크와, 균형이 잡힌 아크를 사용함으로써, 코어는 각각의 코일 섹션을 통한 유사한 전류를 이용하여 통상의 작업 동안 거의 균형 잡힌 상태로 머물게 된다. 결과적으로, 자체적인 별도의 코어를 갖는 개별적인 인덕터들을 단지 사용하는 본 발명에 비해 중앙 탭 초크는 더 작은 코어를 필요로 한다.

본 발명은 MIG, TIG, 펄스 용접, AC 용접 및 서브머지드 아크 용접(submerged arc welding)에 사용된다. 스프레이 용접에 있어서는 개개의 단락의 발생이 어느 정도 드물기 때문에 덜 유리하다. 본 발명의 구체예에 따르면, 피드백 전류 또는 피드백 전압은 전원을 제어하기 위해 사용된다. 전류 피드백 작업에 있어서, 분로(shunt)는 중앙 탭에 부착된 전도체에 직렬 접속으로 배치되고, 신호는 중앙 탭 인덕터를 통해 흐르는 바람직한 전류를 유지하기 위해 전원 제어 회로로 피드백된다. 일정한 전압 또는 전압 피드백 제어를 사용할 때, 인덕터 중앙 탭과 공작물 사이의 전압은 일정한 전압을 유지하기 위해 전원 제어 회로로 피드백된다. 이들 피드백 회로에 따르면, 전압 및 전류는 본 발명에 사용된 아크 유지 인덕터에 앞서 감지된다. 결과적으로, 상기 인덕터들은 전원에서 멀리 떨어져 위치하는 네트워크로서 장착될 수 있다. 이에 따라 인덕터들은 전극에 인접하기 때문에 개개의 전극으로 흐르는 전력에 의해 더 적은 유도성 리액턴스가 야기된다.

본 발명의 주목적은 하나의 아크의 단락이 다른 아크를 즉시 소화시키지 않도록 복수의 아크 용접 작업 중의 전극에 직렬로 접속된 유도성 리액턴스를 사용하는 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 자동 용접 공정에서 일제히 진행된 일련의 전극들을 구동하기 위해 표준형 전원에 용이하게 사용할 수 있는 전술한 바와 같은 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 2개 또는 그 이상의 평행 아크들을 포함하는 용접 공정을 위해 단일의 전원을 사용할 수 있도록 해주는 전술한 바와 같은 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 DC 및 AC 용접 전류 양자를 이용하여 다양한 용접 공정에 사용할 수 있는 전술한 바와 같은 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

전술한 목적 및 다른 목적들과 장점들은 첨부 도면을 참조한 아래의 설명으로부터 명백해질 것이다.

스타바 명의의 특허 제6,207,929호에서, 2개의 탠덤 배열식 전극(tandem arranged electrode)은 일제히 이동하며, 별도의 전원에 의해 구동된다. 이러한 시스템은 도 1에 종래 기술로서 개략적으로 도시된 바와 같이, 탠덤 전극(10, 12)은 공작물(14)과 함께 평행한 아크를 생성하며, 제1 전원(20)과 제2 전원(22)에 각각 접속되어 있다. 도선(24, 26)은 전원을 공작물에 접속시키며, 여기서 공작물은 파이프 접합 부분의 2개의 이격된 단부들일 수 있다. 본 발명은 단일의 전원에 의해 구동되는 전극(10, 12) 등의 적어도 2개의 전극을 이용한 용접 프로세스를 포함한다. 과거에는, 복수의 아크 생성을 위해 단일의 전원을 사용하는 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 종종 초크(30)를 포함한다. 이러한 초크는 상기 전극(10, 12)들 중 하나의 전극이 단락되었을 때, 전류를 제한하기 위해 전극(10, 12)의 평행한 아크에 접속되어 있다. 그러나 일반적인 초크는 아크들 중 하나의 아크가 단락되었을 때 아크가 소화되는 것을 막지 못한다. 결과적으로, 단락은 용접 공정 및 복잡한 재시작 기술에 혼란을 야기한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 출력 단자(32, 34)에 의해 표시된 단일의 전원이 회로(40)에 의해 전극(10, 12)에 접속되어 있다. 개개의 인덕터 또는 일련의 인덕터(42, 44)들은 코어의 재료, 공극, 단면적 및 전도체의 권수(turns)에 의해 제어된 유도성 리액턴스를 지닌다. 인덕터(42, 44)의 유도성 리액턴스는 아크(A1, A2)에 직렬로 접속되어 있다. 따라서 실질적으로 전류가 전극으로 흐르지 않을 때 상기 전극들 중 하나의 전극과 관련된 아크들 중 하나의 아크를 선택된 시간 동안 유지하기 위해 충분한 에너지가 인덕터에 저장된다. 이러한 전류의 전환은 아크들 중 하나의 아크가 공작물(14)에 단락될 때 발생한다. 상기 회로(40)는 본 발명의 광범위한 관점을 구성한다. 인덕터(42, 44)는 다른 아크가 단락될 때 아크를 유지하기 위해 유도성 리액턴스를 지닌다. 표준적인 실시에 따르면, 인덕터 또는 유도성 리액턴스(42, 44)에는 코일(50, 60)과 중앙 코어(52, 62)가 마련되어 있다. 리액터(reactor)들은 용접 동안 전류의 흐름을 제한하기 위해 사용되는 초크로서 종종 언급된다. 본 발명에서, 초크 인덕터, 리액터 등은 약간의 전류를 이용할 수 있을 때, 저장된 전류를 아크 또는 플라즈마로 전송하기 위해 사용된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 중앙 코어(52)의 단면적은 폭(a)과 높이(b)의 곱으로 된다. 이러한 단면적은 권선의 권수(number of turns) 및 코어의 재료와 함께[이들은 시간을 제어하기 위한 파라미터임] 적어도 10.0ms 동안, 양호하게는 4.0 내지 6.0ms의 일반적 범위 동안 아크를 유지할 만큼의 에너지를 저장하기에 충분한 유도성 리액턴스를 생성한다. 본 발명의 실질적인 실시예에 따르면, 유도성 리액턴스는 아크들 중 다른 하나가 단락될 때 아크(A1 또는 A2)가 약 5.0ms 동안 유지되도록 되어 있다. 상기 회로(40)는 본 발명의 광범위한 관점을 도시하고 있으며, 아크들 중 다른 하나가 단락될 때 아크(A1, A2)들 중 하나를 유지시킨다. 도 2에 도시된 실시예를 약간 변형한 변형례가 도 3에 도시되어 있으며, 이 변형례에서 회로(40')는 권선(70a, 72a)과 코어(70b, 72b)를 구비한다. 본 발명의 상기 변형례에 따르면, 상기 코어들은 심벌(80)로 표시된 바와 같이 서로 결합된 변압기이다. 따라서 출력 단자(32)는 인덕터(70, 72)와 각각 통하는 도선(32a, 32b)으로 분기되어 있다. 이러한 실시예에 따르면, 권선(70a, 82a)을 통한 전류 흐름에 의해 야기된 코어 선속(core flux)은 회로(40')의 정상적인 작동 동안 소멸되도록 양방향으로 되어 있다. 도 2에 도시된 광범위의 개념의 전술한 변형례는 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 양호한 실시예에서 얻어지는 장점보다 더 양호한 장점을 제공한다.

도 4에 도시된 본 발명의 양호한 실시예를 참조하면, 전극(10, 12)을 위한 회로(A)는 중앙 탭 초크 또는 인덕터(100)를 포함하며, 이 인덕터는 출력 단자(32)에 접속된 탭(102), 단부(104), 단부(106), 그리고 단일의 코어(120) 둘레에 감긴 코일 또는 인덕터 섹션(110, 112)을 구비한다. 상기 중앙 탭 초크 또는 인덕터는 전극(10, 12)에 각각 직렬로 접속된 출력 도선(130, 132)을 구비한다. 물론, 상기 전극들은 릴로부터 공급되고 출력 도선(130, 132)으로부터 용접 전류를 수용하는 중공이거나 중실의 용접 와이어일 수 있다. 상기 실시예에 있어서, 코일 또는 인덕터 섹션(110, 112)은 동일한 권선의 권수를 지니기 때문에 2개의 이격된 코일에 의해 야기된 코어(120) 내의 선속은 일반적으로 서로 소멸된다. 도 4a에 도시된 바와 같이 코어(120)의 크기는 폭(x)과 높이(y)의 곱이다. 도 2에 도시된 개개의 인덕터 대신에 도 4에 도시된 것과 같이 중앙 탭 초크 또는 인덕터를 사용함으로써, 코어(120)의 크기(x,y)는 중앙 코어(52)의 크기(a,b)에 비해 현저하게 작을 수 있다. 실제로는, 중앙 탭 인덕터를 사용함으로써 중앙 코어(52)의 단면적을 적어도 50% 줄일 수 있도록 해준다. 동일한 아크 유지 에너지를 얻기 위해 이러한 코어 크기의 감소는 단지 개개의 인덕터에 비해 중앙 탭 초크를 사용함으로써 얻어지는 장점이다. 중앙 탭 초크를 사용하는 능력은 도 2에 광범위하게 도시되고 도 4에서 구체적으로 실시되는 본 발명의 장점이다. 작동에 있어서, 아크(A1)에서 또는 아크(A2)에서의 단락은 맞은편의 아크를 소화시키지 못할 것이다. 특정의 전극(10, 12)에 직렬로 접속되는 인덕터(100) 일부의 유도성 리액턴스는 단락되지 않은 아크를 유지한다. 본 발명은 2개의 평행한 아크를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 추가의 아크 사용에도 적용 가능하다. 따라서 본 발명은 단일의 전원에 의해 구동된 임의의 수의 아크들을 참조하여 설명한 제1 및 제2 아크로서 광범위하게 한정된다.

본 발명의 실질적인 실시예가 도 5에 도시되어 있으며, 여기서 전원(200)은 파이프 섹션(202, 204)을 서로 용접하기 위해 사용되며, 이 파이프 섹션들은 단일의 전원(200)에 의해 구동된 전극(10, 12)으로 용접 및 충전될 분리형 홈(206)을 구비한다. 상기 전극들은 홈(206) 둘레에서 일제히 자동적으로 이동하기 때문에 전극(10, 12)으로부터 용융된 금속은 홈(206)으로 향하게 된다. 2개의 전극으로부터의 금속은 상기 파이프 섹션(202, 204)들을 서로 용접시킨다. 아크 유지 인덕터 또는 인덕턴스 리액턴스 장치는 인덕터 네트워크(210)에 배치되어 있다. 이러한 네트워크는 도 3에 회로(40')로서 도시되어 있지만, 그것은 도 2의 회로(40) 또는 도 4의 회로(A)와 유사할 수 있다. 원격 인덕터 네트워크(210)는 전원(200)에서 나온 입력 도선(212)을 구비한다. 이 도선은 단자(212a)에 접속되어 있다. 단자(214a)는 이격된 파이프 섹션(202, 204)들을 포함하는 공작물과의 전기 접합점을 형성하는 출력 도선(214)에 접속되어 있다. 상기 네트워크(210)는 본 발명에 따라 구성되고 또 전극들이 일제히 이동함에 따라 자동 용접 작업을 실행하도록 AC 또는 DC 용접 중 하나를 평행한 전극(10, 12)으로 공급하기 위한 출력 도선(220, 222)을 구비한다. 와이어 급송기(230, 232)는 각각 공급 릴 또는 스풀(234, 236)로부터 전극 와이어(10a, 12a)를 각각 끌어당긴다. 표준 제어법에 따르면, 회로(40')의 접합점(82)에서의 전압 감지 도선(240)은 적절한 용접 전압을 유지할 목적으로 네트워크(210)의 전압을 전원(200)의 단자(240a)로 되돌려 보낸다. 이러한 실질적인 실시는 이제까지 설명한 바와 같이 회로(40), 회로(40') 또는 회로(A)의 예정된 용도이다. 각각의 전극에는 또 다른 아크의 순간적의 단락과 무관하게 전극에서 아크를 유지시키기 위해 단일의 전원에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스가 제공된다. 물론, 탠덤 방식의 2개 이상의 전극들이 파이프 용접에 종종 사용된다. 본 발명은 후술하는 바와 같이 그리고 추가의 실시예들에 도시된 바와 같이 전술한 시스템에 적용할 수 있다. 모든 실시예들은 도 5에 도시된 파이프 용접 프로세스에 적용할 수 있다.

도 6에 도시된 곡선(300, 310, 312)은 도 2에 광범위하게 도시되고 도 4의 양호한 실시예와 같이 본 발명의 실시하는 전극의 전압과 전류를 나타낸 것이다. 곡선(310)은 단락될 아크 양단의 전압이다. 상기 아크는 아크(A2)로 표기되어 있다. 전압 레벨(310d)은 단락 지점(310a)에서 거의 영(zero)으로 급락하고 보통 약 5.0ms의 시간(310b) 동안 낮게 유지된다. 단락은 전극 양단의 아크 전류를 상승시켜 단락이 좁아지게 하여 분리되게 하는 표준 루틴에 의해 지점(310c)으로 표시된 바와 같이 해제된다. 보통의 단락 해제는 본 발명의 일부가 아니며 많은 용접 분야에서 공지의 특징이다. 요약하자면, 단락 지점(310a)에서 단락이 존재하고 그리고 이 단락은 지점(310c)에서 해제된다. 전압 레벨(310d)은 용접 작동 중에 제어된 전압 레벨이다. 스파이크(310e)는 아크(A2)를 다시 만들기 위해 단락이 갑자기 발생할 때 일어나는 회복성 스파이크이다. 상기 곡선(300)은 도 4의 회로(A)를 이용하여 단락되지 않은 아크(A)의 전류 곡선이다. 단락 지점(310a)에서, 아크(A2)는 높은 전류를 빨아들인다. 이러한 작용은 아크(A1)에 유용한 전류를 감소시키기 때문에 아크를 통한 전류가 단락이 제거될 때인 낮은 레벨(300c)에 도달할 때까지 그 전류는 직선의 경사(300b)를 따라 감소한다. 이때, 상기 아크(A1) 양단의 전류는 시간 일정 곡선(300d)을 따라 회복된다. 도 4에서 코어(120)의 유도성 리액턴스는 직선(300b)의 경사, 전류 곡선(300)의 점 또는 레벨(300c)을 제어한다. 이러한 유도성 리액턴스는 또한 직선(300d)의 형상을 제어한다. 인덕터를 유지시키는 2개의 아크가 도 2에 도시된 바와 같이 분리형 코어 상에 감길 때, 단락되지 않은 아크(A1)의 전류는 곡선(312)으로 도시된다. 상기 전류는 작동 레벨(312a)을 지니며 아크(A2)의 단락이 존재할 때, 시간 일정 곡선(312b)을 따라 감소된다. 단락이 제거될 때, 전류[곡선(312)으로 도시]는 시간 일정 곡선(312c)을 따라 급속하게 회복된다. 양자의 경우, 아크(A2)가 단락될 때, 아크(A1)를 유지시키기 위해 남게 될 소정 양의 에너지가 존재한다. 도 2에 도시된 실시예에 따르면, 전류는 레벨(312d)로 떨어지며 이 전류 레벨은 레벨 또는 지점(300c)보다 더 낮다. 상기 낮은 전류 레벨은 개개의 인덕터들의 코어들 사이의 상호 결합의 부족에 기인한다. 도 6에 도시된 곡선들은 본 발명의 광범위한 관점과, 2개의 아크(A1, A2)를 제어하기 위해 중간에 전류를 따내는 접점을 만든 코일 또는 인덕터(100)를 사용할 때 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 양호한 실시예의 작동 특징을 나타낸다.

본 발명은 단일의 전원에 의해 구동되는 평행한 아크들에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스를 사용하는 것을 포함한다. 도 4에 도시된 실시예가 바람직하며, 또 2개의 아크(A1, A2)를 제어하기 위한 회로(A)를 포함한다. 이 회로(A)에 추가하여 전극(401, 402, 404; 404는 추가 전극임)의 단부들과 공작물(406) 사이에서 평행한 아크(A3, A4, A5; A5는 추가 아크임)를 제어하는 회로(400)가 도 7에 도시되어 있다. 도 4에 도시된 실시예와 마찬가지로, 회로(400)는 출력 도선(130, 132)을 갖는 중앙 탭 초크 또는 인덕터(100)을 포함한다. 추가의 평행 아크를 제어하기 위해 상기 회로(400)는 중앙 탭(412)과 단부(414, 416)를 갖는 제2 중앙 탭 초크(410)를 포함한다. 코일 또는 인덕터 섹션(420, 422)은 표시된 바와 같이 단일의 코어(430) 상의 극성 도트에 의해 감겨 전극(401, 402)에 각각 접속된 도선(440, 442)에 출력을 생성한다. 3개의 전극(401, 402, 404; 404는 추가 전극임)의 작동은 도 4에 도시된 전극(10, 12)의 작동과 동일하다. 그러나 추가 전극(404)에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스는 인덕터 섹션(110)의 유도성 리액턴스를 포함한다. 전극(401)에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스는 코일(112)과 코일(420)을 포함하다. 이와 유사한 방식으로, 전극(402)에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스는 코일(112) 및 인덕터 섹션(422)의 유도성 리액턴스이다. 결과적으로, 중앙 탭 초크 또는 인덕터(100, 410)의 코일들은 동일해지고, 추가 아크(A5)에 직렬로 접속된 유도성 리액턴스보다 아크(A3, A4)에 직렬로 접속된 유도성 리액턴스가 더 높게 된다. 그러나 어떤 아크의 단락은 단락되지 않은 아크에서의 플라즈마를 유지하기 위해 코일 내의 이용 가능한 에너지를 활성화시키지 않을 것이다. 2개 이상의 코일 섹션 사용은 여전히 아크에 직렬로 접속되는 인덕터로 언급될 것이다. 후술하는 바와 같이, 직렬 유도성 리액턴스를 갖는 임의의 수의 평행한 아크를 본 발명의 실시를 위해 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통해 설명한 바와 같이, 유도성 리액턴스 부재들은 도 5에서 네트워크(210)에 의해 표시된 바와 같이 원격적으로 배치되어 있다. 원격으로 배치될 때, 피드백 제어가 편리하게 제공될 수 있다. 이러한 장점은 도 8에 도시되어 있으며, 이 도면에서 도 4의 회로(A)는 출력 단자(452, 454)와 피드백 제어 단자(456)를 갖는 단일의 전원(450)에 접속되어 있다. 초크 또는 인덕터(100)는 전원(450)에서 멀리 떨어져 장착되어 있고 또 피드백 제어 부품을 형성하는 도선인 출력 도선(460, 462)에 의해 전원에 접속되어 있으며, 이들 도선들 중 하나는 출력 라인(472)을 구비하는 분로(470)이고 아크 전류를 나타내는 신호를 발생한다. 이러한 출력 라인은 전류 핀(482)과 전압 핀(484)을 구비한 셀렉터 스위치(480)에 접속되어 있으며, 전압 핀은 에러 증폭기(490)의 하나의 입력을 형성하는 출력(486)에 선택적으로 접속되어 있다. 에러 증폭기의 다른 입력(492)은 피드백 전류 또는 피드백 전압 중 어느 하나에 대한 기준치이기 때문에 에러 증폭기(490)의 출력(494)은 단자(456)를 제어하도록 명령하는 레벨을 갖는다. 이는 전류 또는 전압 피드백을 갖는 제어 루프를 제공한다. 이 전압 루프는 도선(460, 462) 양단에 각각 입력(502, 504)을 갖는 센서(500)를 사용한다. 이러한 센서는 셀렉터 스위치(482)의 전압 핀(484)에 접속된 출력 도선(506) 상에 용접 전압을 나타내는 신호를 발생하도록 용접 전압을 측정한다. 상기 스위치가 도 8에 도시된 위치에 있게 되면, 전원(450)을 제어하기 위해 전류 피드백 루프가 만들어진다. 스위치(480)를 전압 핀(484)으로 전환시킴으로써, 용접 전압은 전원(450)의 출력 전압을 제어하기 위해 사용된다. 물론, 스위치(480)는 아날로그로 도시되어 있지만 통상적으로 디지털이다. 제어 루프 양자는 전원을 제어하기 위해 일제히 사용될 수 있다. 이 전원은 표준형 장치이지만, 양호한 실시예에서는 오하이오주 클리블랜드 소재의 더 링컨 일렉트릭 컴패니에서 개발한 파형 기술에 의해 제어된다. 이러한 형태의 전원에서, 고속 스위칭 인버터는 18kHz를 초과하는 주파수에서 작동하는 펄스폭 변조기로 전송되는 신호에 의해 제어된 파형을 갖는다. 펄스폭 변조기의 출력은 파의 모양 또는 단자(552, 554) 양단의 파라미터를 제어한다. 따라서 상기 인버터는 단자(456)에 접속된 제어 입력을 갖는 파형 발생기에 의해 작동된다. 이것은 용접 산업에 있어서 일반적인 기술이다.

4개의 평행한 아크는 도 9에 도시된 회로(550)에 의해 제어된다. 이 회로(550)는 도 7에 도시된 회로(400)에 부품을 추가한 회로이다. 이러한 추가 부품들은 출력 도선(132)에 접속되어 있다. 중앙 탭 초크(560)는 중앙 탭(562)과 단부(564, 566)를 포함하기 때문에 코일 또는 섹션(570, 572)은 출력 도선(590, 592)을 구비한다. 이러한 도선들은 추가 아크(A6, A7)를 각각 발생시키기 위해 추가 전극(600, 602)에 직렬로 접속되어 있다. 따라서 상기 회로(550)는 3개의 중앙 탭 초크를 포함한다. 양호하게는, 상기 초크 모두의 코일들은 동일하고, 전극(401, 402, 600, 602; 600과 602는 추가 전극임)에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스는 실질적으로 동일하다. 도 9에 도시된 실시예들의 작동은 전술한 바와 같다. 임의의 아크(A3, A4, A6, A7; A6과 A7은 추가 아크임)의 단락은 다른 임의의 아크를 소화시키지 못할 것이다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 어떤 구체예들을 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 네트워크(210)에 사용되는 실제 인덕터 회로의 세부 부품들이 존재하지 않는다. 이 도면은 단지 도 8의 피드백 제어 구조가 회로(40')를 도시하고 있는 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 양호한 실시예에 합체될 수 있다는 것을 보여 준다. 피드백 제어는 네트워크(210)의 원격 배치에 의해 허용되지만, 그것은 원할 경우 전원에 따라 실시될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 회로(700)는 공작물(708)에 대해 아크(A10, A11, A12)를 발생시키기 위한 전극(702, 704, 706)을 포함한다. 상기 아크들은 전원(720)의 출력 도선(710, 712)에 직렬로 접속되어 있다. 임의의 수만큼 사용 가능한 각각의 인덕터에는 별도의 인덕터(730, 732, 734)들이 각각 마련될 수 있다. 상기 인덕터들은 전극에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스를 제공하기 때문에, 각각의 직렬 회로에서의 유도성 리액턴스는 전극에 실질적으로 전류가 흐르지 않는 상태에서 선택된 일반 시간 동안 상기 임의의 전극과 관련된 현재 상태의 아크를 유지할 만큼의 에너지를 저장하기에 충분하다. 상기 시간의 일반적 범위는 1.0ms 내지 10.0ms이며, 양호하게는 일반적 범위는 4.0 내지 6.0ms이다. 임의의 수의 아크들이 회로(700)에 의해 제어될 수 있다. 도 12를 참조하면, 전원(800)은 내부적인 유도 제어 장치를 구비한다. 이들 제어 장치는 복수 개의 출력 단자(802, 804, 806, 808)를 제어하기 위해 전원의 내부에 설치된다. 임의의 수의 이들 단자들은 이들 단자들에 직렬로 접속되는 충분한 유도성 리액턴스를 지니면서 도선(820, 822, 824, 826)에 접속된 적절한 내부 네트워크와 함께 제공될 수 있다. 이들 도선들은 단자(810)에 접속된 공작물(828)과 전극들 사이에 평행한 아크(A20, A22, A24, A26)를 만들기 위해 전류를 공급한다. 임의의 수의 평행한 아크들은 직렬 유도성 리액턴스를 제공하여 다양한 전극에서 전류를 제어하기 위한 내부 회로를 구비한 전원(800)의 출력에서 개개의 단자들에 의해 공급될 수 있다. 상기 직렬 유도성 리액턴스는 전류 흐름을 유지하고 전류 흐름을 제한하지 않는다. 전류 흐름의 제한은 도 2에 도시된 초크(30)와 같은 초크의 전형적인 기능이다.

본 발명에 따라 복수의 아크를 이용하는 용접 시스템 및 방법에 있어서, 복수의 아크 용접 작업 중의 전극에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스를 사용함으로써 하나의 아크의 단락이 다른 아크를 즉시 소화시킬 수 있으며, 자동 용접 공정에서 전극들을 구동하기 위해 표준형 전원에 용이하게 사용할 수 있다. 또한 본 발명은 2개 또는 그 이상의 평행 아크들을 포함하는 용접 공정을 위해 단일의 전원을 사용할 수 있고, DC 및 AC 용접 전류 양자를 이용하여 다양한 용접 공정에 적용할 수 있다.

Claims

제1 및 제2 전극과 공통의 공작물 사이에서 각각 제1 및 제2 아크를 이용하는 아크 용접 시스템으로서, 상기 전극들 각각은 단일의 전원에 의해 구동되고, 상기 시스템은 상기 제1 전극에 직렬로 접속된 제1 인덕터와, 상기 제2 전극에 직렬로 접속된 제2 인덕터를 포함하며, 상기 인덕터 각각은 상기 전극들 중 하나의 전극에 실질적으로 전류가 흐르지 않는 상태에서 선택된 시간 동안 상기 하나의 전극과 관련된 현재 상태의 아크를 유지할 만큼의 에너지를 저장하기에 충분한 유도성 리액턴스를 갖는 것인 아크 용접 장치.
제1항에 있어서, 상기 시간의 범위는 1.0ms 내지 10.0ms인 것인 아크 용접 장치.
제1항에 있어서, 상기 시간의 범위는 4.0 내지 6.0ms인 것인 아크 용접 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 인덕터 각각은 상기 시간을 제어하기 위한 파라미터를 갖는 코어를 구비하는 것인 아크 용접 장치.
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제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 인덕터들은 상기 인덕터들의 권선 극성이 공동의 코어 내에 대향하는 선속을 야기하도록 상기 공동의 코어 상에 감기는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제7항에 있어서, 상기 인덕터 각각은 실질적으로 동일한 권수를 갖는 권선을 구비하는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제4항에 있어서, 상기 인덕터 각각은 실질적으로 동일한 권수를 갖는 권선을 구비하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 인덕터 각각은 실질적으로 동일한 권수를 갖는 권선을 구비하는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제2항에 있어서, 상기 인덕터들은 상기 전원에서 상기 인덕터로 향하는 공동의 전력 도선을 갖는 상기 전원으로부터 멀리 떨어져 배치되어 있는 것인 아크 용접 장치.
청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제19항에 있어서, 상기 공동의 전력 도선 내의 전류를 감지하기 위한 전류 장치를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제20항에 있어서, 상기 감지된 전류를 나타내는 신호를 상기 전원에 전송시키기 위한 전류 피드백 루프를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제19항에 있어서, 상기 공동의 전력 도선과 상기 전원에서의 기준점 사이의 전압을 감지하기 위한 전압 장치를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제22항에 있어서, 상기 전압 장치에 의해 감지된 상기 전압을 나타내는 신호를 상기 전원에 전송시키기 위한 전압 피드백 루프를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 공동의 전력 도선과 상기 전원에서의 기준점 사이의 전압을 감지하기 위한 전압 장치를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제24항에 있어서, 상기 전압 장치에 의해 감지된 상기 전압을 나타내는 신호를 상기 전원에 전송시키기 위한 전압 피드백 루프를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제1항에 있어서, 상기 인덕터들은 상기 전원에서 상기 인덕터로 향하는 공동의 전력 도선을 갖는 상기 전원으로부터 멀리 떨어져 배치되어 있는 것인 아크 용접 장치.
청구항 29은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제28항에 있어서, 상기 공동의 전력 도선 내의 전류를 감지하기 위한 전류 장치를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 30은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제29항에 있어서, 상기 감지된 전류를 나타내는 신호를 상기 전원에 전송시키기 위한 전류 피드백 루프를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 31은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제28항 또는 제30항에 있어서, 상기 공동의 전력 도선과 상기 전원에서의 기준점 사이의 전압을 감지하기 위한 전압 장치를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 32은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제31항에 있어서, 상기 전압 장치에 의해 감지된 상기 전압을 나타내는 신호를 상기 전원에 전송시키기 위한 전압 피드백 루프를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 35은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제18항에 있어서, 상기 인덕터들은 상기 전원에 인접하게 장착되는 것인 아크 용접 장치.
청구항 36은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제7항에 있어서, 상기 인덕터들은 상기 전원에 인접하게 장착되는 것인 아크 용접 장치.
청구항 37은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제4항에 있어서, 상기 인덕터들은 상기 전원에 인접하게 장착되는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 39은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인덕터들은 상기 전원에 인접하게 장착되는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 41은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제7항에 있어서, 추가의 전극과 상기 공작물 사이에 하나 이상의 추가의 아크를 포함하며, 상기 추가의 전극은 또한 상기 단일의 전원에 의해 구동되고, 전류 제한 인덕터가 상기 추가의 전극에 직렬로 접속되는 것인 아크 용접 장치.
청구항 42은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제41항에 있어서, 상기 추가의 전극에 직렬로 접속되는 상기 전류 유지 인덕터는 상기 제1 인덕터와 제2 인덕터 중 하나를 부분적 또는 전체적으로 포함하는 것인 아크 용접 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 추가의 전극과 상기 공작물 사이에 하나 이상의 추가의 아크를 포함하며, 상기 추가의 전극은 또한 상기 단일의 전원에 의해 구동되고, 전류 유지 인덕터가 상기 추가의 전극에 직렬로 접속되는 것인 아크 용접 장치.
청구항 44은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제43항에 있어서, 상기 추가의 전극에 직렬로 접속되는 상기 전류 제한 인덕터는 상기 제1 인덕터와 제2 인덕터 중 하나를 부분적 또는 전체적으로 포함하는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 47은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제7항에 있어서, 추가의 전극과 상기 공작물 사이에 추가의 아크를 포함하며, 상기 추가의 전극은 또한 상기 단일의 전원에 의해 구동되고, 상기 인덕터들 중 하나 이상이 상기 추가의 전극에 직렬로 접속되는 것인 아크 용접 장치.
청구항 48은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제1항 또는 제2항에 있어서, 추가의 전극과 상기 공작물 사이에 추가의 아크를 포함하며, 상기 추가의 전극은 또한 상기 단일의 전원에 의해 구동되고, 상기 인덕터들 중 하나 이상이 상기 추가의 전극에 직렬로 접속되는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 50은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제7항에 있어서, 상기 제1 인덕터와 제2 인덕터 중 하나 이상은 2개 이상의 코일을 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 51은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제50항에 있어서, 상기 제1 인덕터와 제2 인덕터 모두는 2개 이상의 코일을 포함하는 것인 아크 용접 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 인덕터와 제2 인덕터 중 하나 이상은 2개 이상의 코일을 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 53은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제52항에 있어서, 상기 제1 인덕터와 제2 인덕터 모두는 2개 이상의 코일을 포함하는 것인 아크 용접 장치.
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제1 및 제2 전극과 공통의 공작물 사이에서 각각 제1 및 제2 아크를 이용하는 용접 장치로서, 상기 전극들 각각은 단일의 전원으로부터의 전력 도선에 의해 구동되고, 상기 장치는 코어, 상기 전력 도선에 접속된 중앙 탭, 제1 단부, 제2 단부, 상기 탭과 상기 제1 단부 사이에 있는 제1 코일 섹션, 상기 탭과 상기 제2 단부 사이에 있는 제2 코일 섹션을 구비한 인덕터와, 상기 제1 아크를 상기 제1 코일에 직렬로 접속시키는 제1 회로와, 상기 제2 아크를 상기 제2 코일에 직렬로 접속시키는 제2 회로를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 57은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제56항에 있어서, 상기 코일 각각은 상기 전극들 중 하나의 전극에 실질적으로 전류가 흐르지 않는 상태에서 선택된 시간 동안 상기 하나의 전극과 관련된 현재 상태의 아크를 유지하도록 충분한 에너지를 저장하기 위한 인덕턴스를 갖는 것인 아크 용접 장치.
청구항 58은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제57항에 있어서, 상기 시간의 범위는 1.0ms 내지 10.0ms인 것인 아크 용접 장치.
청구항 59은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제56항 내지 제58항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 코일은 실질적으로 동일한 권수를 갖는 것인 아크 용접 장치.
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청구항 62은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제61항에 있어서, 상기 제1 단부에 접속된 중앙 탭과, 상기 제1 아크와 제2 아크 중 하나에 직렬로 접속된 제1 코일과, 상기 공작물과의 사이에 제3 아크를 발생시키기 위한 제3 전극에 접속된 제2 단부를 구비한 제2 중앙 탭 인덕터를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 63은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제59항에 있어서, 상기 제1 단부에 접속된 중앙 탭과, 상기 제1 아크와 제2 아크 중 하나에 직렬로 접속된 제1 코일과, 상기 공작물과의 사이에 제3 아크를 발생시키기 위한 제3 전극에 접속된 제2 단부를 구비한 제2 중앙 탭 인덕터를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 64은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제63항에 있어서, 상기 제2 단부에 접속된 중앙 탭과, 상기 제1 아크와 제2 아크 중 다른 것에 직렬로 접속된 제1 코일과, 상기 공작물과의 사이에 제4 아크를 발생시키기 위한 제4 전극에 접속된 제2 단부를 구비한 제3 중앙 탭 인덕터를 포함하는 것인 아크 용접 장치.
청구항 65은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제64항에 있어서, 상기 코일은 실질적으로 동일한 권수를 갖는 것인 아크 용접 장치.
제1 및 제2 전극과 공통의 공작물 사이에서 각각 제1 및 제2 아크를 이용하는 용접 장치로서, 상기 아크들은 단일의 전원으로부터 나온 전류 흐름에 의해 야기되고, 상기 용접 장치는 상기 제1 전극에 직렬로 접속된 제1 전류 유지 인덕터와, 상기 제2 전극에 직렬로 접속된 제2 전류 유지 인덕터를 포함하며, 상기 제1 아크의 단락 회로는 1.0ms 보다 긴 시간 동안 상기 제2 아크를 소화시키지 않는 것인 아크 용접 장치.
청구항 67은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제66항에 있어서, 상기 시간의 범위는 1.0ms 내지 10ms인 것인 아크 용접 장치.
청구항 68은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제66항에 있어서, 상기 시간의 범위는 4.0ms 내지 6.0ms인 것인 아크 용접 장치.
청구항 69은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제66항에 있어서, 상기 인덕터들은 상기 인덕터들의 권선 극성이 공동의 코어 내에 대향하는 선속을 야기하도록 상기 공동의 코어 상에 감기는 것인 아크 용접 장치.
청구항 70은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제66항에 있어서, 상기 인덕터 각각은 실질적으로 동일한 권수를 갖는 권선을 구비하는 것인 아크 용접 장치.
주어진 공작물에 대해 아크를 형성하는 적어도 2개의 별도의 전극들을 이용하는 아크 용접 방법으로서,

(a) 상기 전극들을 용접 경로에서 상기 공작물에 대해 일제히 이동시키는 단계와;

(b) 단일의 전원으로부터 상기 전극들에 전류를 인가하는 단계와;

(c) 상기 전원으로부터 감소된 전류가 상기 전극들 중 어느 하나에 인가될 때 주어진 시간 동안 아크를 유지하기 위해 상기 전극들 각각에 직렬로 접속되는 유도성 리액턴스를 삽입하는 단계

를 포함하는 것인 아크 용접 방법.
청구항 72은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제71항에 있어서, 상기 공작물은 2개의 금속 단편들 사이의 개방 루트인 것인 아크 용접 방법.
청구항 73은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제72항에 있어서, 상기 전원은 인버터이고, 상기 전류는 약 18kHz를 초과하는 속도에서 발생된 일련의 전류 펄스에 의해 생성되는 것인 아크 용접 방법.
청구항 74은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제71항에 있어서, 상기 전원은 인버터이고, 상기 전류는 약 18kHz를 초과하는 속도에서 발생된 일련의 전류 펄스에 의해 생성되는 것인 아크 용접 방법.
청구항 75은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제74항에 있어서, 상기 아크 용접은 자동 공정에 의해 이루어지는 것인 아크 용접 방법.
청구항 76은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제73항에 있어서, 상기 아크 용접은 자동 공정에 의해 이루어지는 것인 아크 용접 방법.
청구항 77은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제72항에 있어서, 상기 아크 용접은 자동 공정에 의해 이루어지는 것인 아크 용접 방법.
청구항 78은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제71항에 있어서, 상기 아크 용접은 자동 공정에 의해 이루어지는 것인 아크 용접 방법.
청구항 79은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제71항 내지 제78항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 아크 용접 전류는 AC 전류인 것인 아크 용접 방법.
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