Die Erfindung betrifft ein Bolzenschweißverfahren zum Verschwei ßen eines Bolzens mit einem Werkstück, wobei mit Hilfe eines ge pulsten Schweißstroms zwischen der dem Werkstück zugewandten Fläche des Bolzens und dem Werkstück ein Lichtbogen erzeugt wird, und der Lichtbogen mit Hilfe eines Magnetfelds, das durch eine von einem Strom durchflossenen Spule erzeugt wird, abge lenkt wird.

Weiters betrifft die Erfindung eine Bolzenschweißvorrichtung zum Verschweißen eines Bolzens mit einem Werkstück, mit einer Schweißstromquelle zur Bereitstellung eines gepulsten Schweiß stroms zur Erzeugung eines Lichtbogens zwischen der dem Werk stück zugewandten Fläche des Bolzens und dem Werkstück, und mit einer Spule zur Erzeugung eines Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens .

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bolzenschweißverfahren und eine Bolzenschweißvorrichtung, wobei ein Bolzen mit einem Werk stück verschweißt wird. Dabei wird zwischen der dem Werkstück zugewandten Stirnseite des Bolzens und dem Werkstück ein Licht bogen gezündet und dadurch sowohl der Bolzen als auch das Werk stück lokal angeschmolzen. Anschließend wird der Bolzen unter geringem Anpressdruck mit dem Werkstück verbunden. Auf diese Weise können bspw. Gewinde, Bolzen, Buchsen, Haken oder Ösen mit größeren Werkstücken verbunden werden.

Dadurch, dass sich der Lichtbogen zwischen der Stirnfläche des Bolzens und dem Werkstück nicht gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des Bolzens und dem darunter angeordneten Teil des Werkstücks verteilt, kommt es zu einem ungleichmäßigen Anschmel zen der Stirnfläche des Bolzens und des Werkstücks, wodurch die Qualität der Schweißverbindung beeinträchtigt werden kann.

Ein allgemeines Bolzenschweißverfahren ist beispielsweise aus der DE 10 2007 039 308 Al bekanntgeworden . Die Anwendung eines Magnetfeldes zum Ablenken des Lichtbogens zur Verbesserung des Anschmelzens der Stirnfläche des Bolzens wird darin nicht er- wähnt .

Zur Abhilfe existieren Verfahren und Vorrichtungen, durch welche der Lichtbogen mithilfe eines Magnetfelds abgelenkt wird. Bspw. beschreibt die EP 1 649 962 Bl ein Verfahren und System zum Ver schweißen eines Bolzens aus Vollmaterial mit einer kegelförmi gen, leicht geneigten Stirnfläche, wobei durch Anlegen eines Quermagnetfelds ein spiralförmiges Überstreichen der gesamten Stirnfläche des Bolzens durch den Lichtbogen und in der Folge ein gleichmäßiges Aufschmelzen der gesamten Stirnfläche erzielt werden kann. Das spiralförmige Überstreichen des Lichtbogens über die gesamte Stirnfläche des Bolzens wird durch die speziel le Gestaltung der Stirnfläche erzielt. Nachteilig dabei ist, dass der mit dem Werkstück zu verbindende Bolzen eine bestimmte Form aufweisen muss und kein beliebiger Bolzen für das Schweiß verfahren verwendet werden kann.

Die DE 102 21 387 CI beschreibt ein anderes Bolzenschweißverfah ren, bei dem durch eine asymmetrische Anordnung der Spule zur Erzeugung des den Lichtbogen ablenkenden Magnetfelds Verbesse rungen erzielt werden können, insbesondere die Schweißstelle besser einsehbar ist.

Abgesehen von den oben genannten Bolzenschweißverfahren treten ähnliche Probleme auch bei allgemeinen Schweißverfahren auf, da der Lichtbogen immer dazu tendiert sich in Richtung Massean schluss des Werkstücks zu orientieren bzw. von großen Massen ab gelenkt wird. Durch eine symmetrische Anordnung mehrerer Masseanschlüsse des Werkstücks kann dieses Problem zwar verhin dert werden, bei einer Bewegung des Schweißbrenners gegenüber des Werkstücks kommt es jedoch wieder zu Abweichungen der Lage des Lichtbogens und dadurch zu einer möglichen unregelmäßigen AufSchmelzung des Schweißdrahts und Werkstücks.

Beispielsweise beschreibt die DE 20 2013 011 903 Ul ein Lichtbo genschweißsystem mit einem abschmelzenden Schweißdraht, bei dem mit Hilfe eines Magnetfelds das schmelzflüssige Tröpfchen vom Schweißdrahtende gelöst oder bewegt wird und der Lichtbogen bei Bedarf nach vorne oder hinten bewegt wird, um die Schweißpfütze zu verlängern. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines oben genannten Bolzenschweißverfahrens und einer oben ge nannten Bolzenschweißvorrichtung zum Verschweißen eines Bolzens mit einem Werkstück, durch welche eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Lichtbogens zwischen der Stirnfläche des Bolzens und dem darunter liegenden Werkstück resultiert, wodurch der Bolzen und das Werkstück gleichmäßig aufgeschmolzen werden kann und in der Folge eine optimale Schweißverbindung resultiert. Be sondere Anforderungen an den Bolzen sollen nicht notwendig sein. Das gegenständliche Bolzenschweißverfahren und die gegenständli che Bolzenschweißvorrichtung soll möglichst einfach und kosten günstig realisierbar sein. Nachteile des Standes der Technik sollen vermieden oder zumindest reduziert werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird in verfahrensmäßiger Hinsicht da durch gelöst, dass der Strom durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfels zur Ablenkung des Lichtbogens synchron und gegen gleich zum Schweißstrom angesteuert wird, indem die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens immer dann mit einem Strom beaufschlagt wird, wenn der Schweißstrom minimal bzw. gering ist und die Ablenkspule abgeschaltet bzw. der Strom durch die Spule auf ein Minimum reduziert wird, wenn der Schweißstrom maximal bzw. höher ist. Es hat sich gezeigt, dass der Lichtbogen durch das Quermagnetfeld leichter beein flussbar ist, wenn er mit weniger Leistung bzw. einem niedrige ren Strom betrieben wird, wohingegen die Beeinflussung des Lichtbogens mit höherer Energie bzw. zu Zeiten höheren Schweiß stroms nicht so leicht möglich ist. Durch die erfindungsgemäße synchrone und gegengleiche Ansteuerung des Spulenstroms kann so mit eine optimale Position des Lichtbogens bei gleichzeitig niedrigem Verfahrensaufwand erzielt werden. In der Folge resul tiert durch die gleichmäßige MaterialaufSchmelzung eine höhere Qualität der Schweißverbindung. Eine spezielle Gestaltung des Bolzens, von dem der Lichtbogen zum Werkstück gezündet wird, ist im Gegensatz zum oben genannten Stand der Technik nicht er forderlich. Auch genügt nur ein Masseanschluss am Werkstück, dessen Lage nicht besonders beachtet werden muss.

Der Schweißstrom wird vorzugsweise mit einer Pulsfrequenz zwi- sehen 10 Hz und 1000 Hz, insbesondere zwischen 50 Hz und 150 Hz, gepulst. Derartige Werte sind bei Schweißverfahren gemäß dem Stand der Technik üblich.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schweißstrom zwischen einem oberen Schwellwert und einem un teren Schwellwert oder die Schweißleistung zwischen einem oberen Wert und einem unteren Wert verändert wird. Der obere Schwell wert des Schweißstroms wird an die jeweiligen Gegebenheiten und an die entsprechende Schweißaufgabe angepasst, um ein möglichst rasches Anschmelzen erzielen zu können. Der untere Schwellwert des Schweißstroms wird vorzugsweise so gewählt, dass der Licht bogen während des Schweißprozesses aufrecht erhalten werden kann. Dadurch erfolgt eine Regelung auf konstanten Schweißstrom. Bei einer Regelung auf konstante Schweißleistung werden die ent sprechenden oberen und unteren Schwellwerte für die Schweißleis tung vorgegeben. Der Schweißstrom stellt sich dann aufgrund der geregelten Schweißleistung ein.

Der Tastgrad bzw. Duty Cycle des Schweißstroms beträgt zwischen 10% und 90%, insbesondere 50%. Die Auswahl des Tastgrads erfolgt einerseits nach dem Gesichtspunkt einer möglichst hohen Energie einbringung in den Lichtbogen, andererseits nach Maßgabe einer leichteren Beeinflussbarkeit der Lage des Lichtbogens in den Phasen mit geringerem Schweißstrom. Ein Tastgrad von 50% ist hier ein optimaler Kompromiss, allerdings können geänderte Tast grade für spezielle Anwendungen von Vorteil sein.

Vorteilhafterweise wird der Schweißstrom für eine konstante Schweißleistung, vorzugsweise zwischen 2 kW und 10 kW, geregelt. Da die Wärmeeinbringung in den Lichtbogen und somit in die anzu schmelzenden Teile maßgeblich von der Leistung des Lichtbogens abhängt, ist eine derartige Regelung auf konstante Leistung von Vorteil. Änderungen in der Lichtbogenspannung werden somit durch eine Veränderung des Schweißstroms ausgeglichen, sodass eine konstante Schweißleistung resultiert.

Der Strom durch die Spule kann mit einem zeitlichen Offset ge genüber dem Schweißstrom angelegt werden. Durch eine derartige Phasenverschiebung des Spulenstroms gegenüber dem Schweißstrom in geringem Ausmaß, bspw. um einige Prozent der Periodendauer, kann eine bessere Beeinflussung des Lichtbogens erreicht werden. Bei einer negativen Phasenverschiebung des Spulenstroms gegen über dem Schweißstrom kann früher das Maximum des Spulenstromes erzielt werden.

Weitere Vorteile können sich dadurch ergeben, dass der Strom durch die Spule eine vorgegebene Zeitspanne nach Beginn des Schweißstroms und bzw. oder eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Ende des Schweißstroms abgeschaltet wird. Durch das Vorsehen derartiger Zeitspannen nach dem Beginn des Schweißverfahrens und vor der Beendigung des Schweißverfahrens kann eine verbesserte Beeinflussung des Lichtbogens durch das Quermagnetfeld erzielt werden. Durch das Einfügen einer Zeitspanne nach dem Beginn des Schweißverfahrens ist die Stabilität des Lichtbogens verbessert und die Position des Lichtbogens fixiert. Wenn das Quermagnet feld bereits vor dem Ende des Schweißverfahrens abgeschaltet wird, kann ein besseres und stabileres Ende des Schweißverfah rens erzielt werden.

Der Strom durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zur Ab lenkung des Lichtbogens kann mit einem DC-Offset gepulst werden. Wenn der Strom durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens in den Phasen des hohen Schweißstroms nicht komplett abgeschaltet wird, sondern mit einem geringen Offset betrieben wird, kann eine gewisse Grundmagnetisierung der Spule erzielt werden.

Die Anstiegsgeschwindigkeit des Stroms durch die Spule kann bei spielsweise durch die Amplitude der an die Spule angelegten Spannung, sowie die Induktivität der Spule verändert werden. Durch eine geringere Anstiegsgeschwindigkeit ist das Pulsen des Schweißstroms mit einer höheren Pulsfrequenz möglich.

Wenn vor Beginn des Schweißverfahrens eine Vorstromphase, vor zugsweise zwischen 1 ms und 100 ms, eingelegt wird, kann eine Verbesserung des Verfahrens durch eine Vorwärmung erzielt wer den. Ebenso stabilisiert sich der Lichtbogen dadurch und der Lichtbogen reißt beim Pulsen nicht sofort ab. Aus dem zeitlichen Verlauf des Stroms durch die Spule kann eine maximale Pulsfrequenz des Schweißstroms ermittelt werden. Bspw. kann durch das Ableiten der Zeitkonstante aus dem Verlauf des Spulenstroms nach dem ersten Strompuls oder nach einigen Strom pulsen auf die maximal mögliche Pulsfrequenz des Schweißstroms rückgerechnet werden und das Schweißverfahren auf diese ermit telte maximale Pulsfrequenz begrenzt werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch eine oben genannte Bolzenschweißvorrichtung, bei der eine Steuerungsein richtung zur Steuerung des Stroms durch die Spule zur Erzeugung eines Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens synchron und ge gengleich zum gepulsten Schweißstrom vorgesehen ist, sodass die Spule immer dann mit einem Strom beaufschlagt wird, wenn der Schweißstrom minimal bzw. gering ist, und die Spule abgeschaltet oder der Strom durch die Spule auf ein Minimum reduziert wird, wenn der Schweißstrom maximal bzw. höher ist. Die gegenständli che Bolzenschweißvorrichtung ist besonders einfach und kosten günstig realisierbar, da bloß die Einrichtung zur Erzeugung des Spulenstroms mit der Schweißstromquelle synchronisiert werden muss, was durch eine ohnedies in einer üblichen Schweißvorrich tung enthaltenen Steuerungseinrichtung bzw. einem Mikrocontrol ler einfach implementiert werden kann. Zu den weiteren durch die Bolzenschweißvorrichtung erzielbaren Vorteilen wird auf die obi ge Beschreibung des Bolzenschweißverfahrens verwiesen.

Die Schweißstromquelle ist vorteilhafterweise zur Regelung des Schweißstroms für eine konstante Schweißleistung, vorzugsweise zwischen 2 kW und 10 kW, ausgebildet. Durch die Konstanthaltung der Schweißleistung und somit der in den Lichtbogen eingebrach- ten Energie wird eine gleichmäßige AufSchmelzung des Bolzens und des Werkstücks und somit eine gleichbleibende Qualität der Schweißverbindung erzielt.

Bei einer besonders bevorzugten Bolzenschweißvorrichtung ist ein Bolzenhalter zur Aufnahme des mit dem Werkstück zu verbindenden Bolzens und eine Hubvorrichtung zum Abheben des Bolzens vom Werkstück gegen die Kraft einer Feder vorgesehen. Wie bereits oben erwähnt, kann durch die gegenständliche Bolzenschweißvor richtung eine gleichmäßige AufSchmelzung der dem Werkstück zuge- wandten Seite des Bolzens oder Ringbolzens durch die Beeinflus sung der Lage des Lichtbogens erzielt werden.

Die Steuerungseinrichtung kann zur Ermittlung einer maximalen Pulsfrequenz des Schweißstroms aus dem zeitlichen Verlauf des Stroms durch die Spule ausgebildet sein. Wie bereits oben er wähnt, kann durch die Analyse der Kurvenform des Stroms durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zur Ablenkung des Licht bogens bzw. durch Bestimmung der Zeitkonstanten bzw. der An stiegsgeschwindigkeit auf eine maximale Pulsfrequenz rückgerechnet werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher er läutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Bolzenschweißvorrichtung zum

Verschweißen eines Bolzens mit einem Werkstück mit einer Spule zur Erzeugung eines Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens ;

Fig . 2 die zeitlichen Verläufe des gepulsten Schweißstroms und des erfindungsgemäß gesteuerten Stroms durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zum Ablenken des Lichtbo gens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig . 3 die zeitlichen Verläufe des Schweißstroms, der Schweiß spannung, der gepulsten Schweißleistung und des Stroms durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zum Ablen ken des Lichtbogens gemäß einem weiteren Ausführungsbei spiel mit Leistungsregelung;

Fig. 4 die zeitlichen Verläufe des Schweißstroms, der Schweiß spannung, der Schweißleistung und des Stroms durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zum Ablenken des Lichtbogens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer zeitlichen Verzögerung des Spulenstroms;

Fig . 5 drei Varianten des zeitlichen Verlaufs des Stroms durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens mit drei verschiedenen Anstiegsgeschwindig keiten; und

Fig . 6 den zeitlichen Verlauf des Stroms durch die Spule zur Er zeugung des Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens zur Erklärung der Ermittlung der maximalen Pulsfrequenz des Schweißstroms .

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Bolzenschweißvorrichtung

1 zum Verschweißen eines Bolzens 6 mit einem Werkstück 2 mit ei ner Spule 3 zur Erzeugung eines Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens LB . Die Bolzenschweißvorrichtung 1 beinhaltet einen Bolzenhalter 8 zur Aufnahme des Bolzens 6, der mit einer ent sprechenden Hubvorrichtung 9 verbunden ist. Die Hubvorrichtung 9 kann durch einen Hubmagnet gebildet sein, der den Bolzenhalter 8 zusammen mit dem Bolzen 6 gegen die Kraft einer Feder 10 vom Werkstück 2 abhebt. Anstelle der Feder 10 kann die Hubvorrich tung 9 auch durch einen Doppelhubmagnet gebildet sein, der den Bolzen 9 sowohl vom Werkstück 2 abhebt als auch an das Werkstück

2 presst (nicht dargestellt) . Der Bolzen 6 wird von einer Schweißstromquelle 5 mit einem Schweißstrom I _s beaufschlagt, wo durch zwischen der dem Werkstück 2 zugewandten Fläche 7 des Bol zens 6 und dem Werkstück 2 ein Lichtbogen LB gezündet wird. Die Position des Lichtbogens LB ändert sich während des Schweißver fahrens sehr unbestimmt, wodurch es zu einer unterschiedlichen AufSchmelzung der Fläche 7 des Bolzens 6 und des Werkstücks 2 kommt und nach dem Anpressen des Bolzens 6 an das Werkstück 2 zu einer unterschiedlichen Qualität der Schweißverbindung. Zur Be einflussung der Lage des Lichtbogens LB ist eine Spule 3 um die Schweißstelle angeordnet zur Erzeugung eines Magnetfelds, wel ches quer zum Lichtbogen LB orientiert ist und diesen örtlich ablenkt. Bei einer unkontrollierten Steuerung des Spulenstromes I _A kann die Position des Lichtbogens LB nicht gezielt beeinflußt werden. Bei der gegenständlichen Erfindung hingegen wird die Spule 3 durch eine Steuerungseinrichtung 4 (Spulenstromquelle) mit einem Strom I _A beaufschlagt, der synchron und gegengleich zum Schweißstrom I _s gesteuert ist. Dadurch resultiert eine intensive re Wirkung auf die Position des Lichtbogens LB und eine gleich mäßigere AufSchmelzung der Fläche 7 des Bolzens 6 und des Werkstücks 2.

Die Schweißvorrichtung 1 zeichnet sich durch relativ einfache und kostengünstige Realisierung aus. Allenfalls kann ein Gas speicher 11 vorgesehen sein, der die Schweißstelle mit einem entsprechenden Schutzgas G versorgt. Der Schweißstrom I _s und der Strom I _A durch die Spule 3 sind auch allgemein Schweißparameter, welche gemäß der Erfindung eingestellt, angesteuert, geregelt oder dgl . werden. Selbstverständlich kann die Erfindung auch ausgeführt werden, wenn andere Schweißparameter, wie die Schweißleistung P _s und bzw. oder zeitliche Parameter verändert werden .

Fig. 2 zeigt die zeitlichen Verläufe des gepulsten Schweißstroms I _s und des erfindungsgemäß gesteuerten Stroms I _A durch die Spule 3 zur Erzeugung des Magnetfelds zum Ablenken des Lichtbogens LB gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Schweißstrom I _s wird zwischen einem oberen Schwellwert des Schweißstroms I _{S 0} und einem unteren Schwellwert des Schweißstroms I _{S U} gewechselt. Im darge stellten Ausführungsbeispiel wird ein oberer Schwellwert des Schweißstroms I _{S 0} während der Zeit t _on und ein unterer Schwellwert des Schweißstroms I _{S U} während der Restzeit zur Periodendauer T _P aufrecht erhalten. Im dargestellten Beispiel beträgt die Ein schaltzeit t _on die Hälfte der Periodendauer T _P , gleichbedeutend mit einem Tastgrad bzw. Duty Cyle von 50%. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel wird auf einen konstanten Schweißstrom I _s geregelt, sodass sich in Abhängigkeit der Schweißspannung U _s über dem Lichtbogen LB eine Schweißleistung P _s einstellt.

Erfindungsgemäß wird der Strom I _A durch die Spule 3 synchron und gegengleich zum gepulsten Schweißstrom I _s angesteuert. Während der Zeit t _on des oberen Schwellwerts des Schweißstroms I _{S D} ist der Spulenstrom I _A Null oder minimal, wohingegen der Spulenstrom I _A maximal ist, wenn der Schweißstrom I _s auf dem unteren Schwellwert I _s,u liegt. Dadurch wird eine optimale Beeinflussung der Lage des Lichtbogens LB erzielt.

Durch eine geringfügige Phasenverschiebung des Spulenstroms I _A gegenüber dem Schweißstrom I _s um einen zeitlichen Offset At kann das Maximum des Spulenstromes I _A früher erreicht werden.

Fig. 3 zeigt die zeitlichen Verläufe des Schweißstroms I _s , der Schweißspannung U _s , der gepulsten Schweißleistung P _s und des Stroms I _A durch die Spule 3 zur Erzeugung des Magnetfelds zum Ab lenken des Lichtbogens LB gemäß einem weiteren Ausführungsbei spiel mit Leistungsregelung. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Regelung auf eine konstante Schweißleistung P _s , in- dem der Schweißstrom I _s in Abhängigkeit der Schweißspannung U _s entsprechend verändert wird. Bei einer Reduktion der Lichtbogen- bzw. Schweißspannung U _s wird der Schweißstrom I _s angehoben, wo hingegen bei einem Anstieg der Schweißspannung U _s der Schweiß strom I _s gesenkt wird, resultierend in einer konstanten mittleren Schweißleistung P _s . Der Strom I _A durch die Spule 3 wird entspre chend gegengleich und synchron zum Schweißstrom I _s gesteuert. An stelle einer Abschaltung der Spule 3, gleichbedeutend mit einem Spulenstrom I _A = 0 (siehe Fig. 2) kann auch ein gewisser Gleich anteil oder DC-Offset I _A,Dc an die Spule 3 angelegt werden. Vor Beginn des Schweißverfahrens kann eine Vorstromphase mit einer Dauer t _v eingeschoben werden.

Fig. 4 zeigt die zeitlichen Verläufe des Schweißstroms I _s , der Schweißspannung U _s , der Schweißleistung P _s und des Stroms I _A durch die Spule 3 zur Erzeugung des Magnetfelds zum Ablenken des Lichtbogens LB gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Hier existiert keine Vorstromphase mit einer Dauer t _v wie bei Fig. 3, sodass das Schweißverfahren und die erfindungsgemäße sychron ge gengleiche Ansteuerung des Stromes I _A sofort gestartet wird. Wie dargestellt, kann aber die Ansteuerung des Stroms I _A durch die Spule 3 zur Erzeugung des Magnetfelds zum Ablenken des Lichtbo gens LB mit einer zeitlichen Verzögerung gestartet und eine vor gegebene Zeitdauer früher beendet werden. Der Spulenstrom I _A kann um eine voreingestellte Zeitspanne t _a nach dem Beginn des Schweißverfahrens verzögert eingeschaltet und um eine voreinge stellte Zeitspanne t _e vor der Beendigung des Schweißverfahrens abgeschaltet werden. Während der Zeitspannen t _a und t _e kann der Strom I _A durch die Spule 3 einem gewissen Gleichanteil oder DC- Offset I _A,DC entsprechen, der beispielsweise 10%-20% des maximalen Stroms I _A betragen kann. Der Strom I _A durch die Spule 3 kann wäh rend der Zeitspannen t _a und t _e auch Null betragen. Unabhängig vom Wert des Stromes I _A wird durch das Einlegen der Zeitspanne t _a nach dem Beginn des Schweißverfahrens eine bessere Stabilität des Lichtbogens LB erreicht. Die Ablenkung des Lichtbogens LB wird also verzögert gestartet. Ein stabileres Ende des Schweiß verfahrens kann durch Einlegen einer voreingestellte Zeitspanne t _e vor der Beendigung des Schweißverfahrens erreicht werden, in dem die Ablenkung des Lichtbogens LB frühzeitig beendet wird. Aus den Fig. 3 und 4 ist also ersichtlich, dass es für die Er findung nicht wesentlich ist, ob auf einen konstanten Schweiß- strom I _s oder auf eine konstante Schweißleistung P _s geregelt wird, da die relevanten Pulse des Schweißstroms I _s identisch auch in der Schweißleistung P _s vorhanden sind. Wichtig ist, dass die Pulse des Stroms I _A durch die Spule 3 synchron gegengleich sowohl zu den Pulsen des Schweißstroms I _s als auch zu den Pulsen der Schweißleistung P _s sind.

Fig. 5 zeigt drei Varianten des zeitlichen Verlaufs des Stroms I _A durch die Spule 3 zur Erzeugung des Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens mit drei verschiedenen Anstiegsgeschwindigkeiten t _r . Im obersten Zeitdiagramm der Fig. 5 steigt der Spulenstrom I _A mit einer sehr langsamen Anstiegsgeschwindigkeit an, resultie rend in einem quasi dreieckförmigen Verlauf des Spulenstroms. Durch Anlegen einer höheren Spannung bzw. Veränderung der Induk tivität der Spule 3, kann eine höhere Anstiegsgeschwindigkeit gemäß dem zweiten Zeitdiagramm erreicht werden. Im letzten Zeit verlauf wird ein nahezu rechteckförmiger Verlauf des Spulen stroms I _A mit einer besonders geringen Anstiegsgeschwindigkeit erzielt .

Fig. 6 zeigt den zeitlichen Verlauf des Stroms durch die Spule zur Erzeugung des Magnetfelds zur Ablenkung des Lichtbogens zur Erklärung der Ermittlung der maximalen Pulsfrequenz des Schweiß stroms. Durch Ermittlung der Zeitkonstante bzw. Anstiegsge schwindigkeit des Spulenstroms I _A kann auf die maximal erzielbare Pulsfrequenz f _P rückgerechnet werden. In Abhängigkeit der Ampli tude des Spulenstroms I _A resultieren unterschiedliche maximale Periodenzeiten T _P bzw. unterschiedliche maximale Pulsfrequenzen f _P = 1/T _P . Beim Beispiel mit niedrigerer Amplitude I _A1 resultiert eine geringere Periodendauer T _PP bzw. höhere maximale Pulsfre quenz f _Pi = l/T _Pi . Bei einer höheren Amplitude des Stromes I _A2 durch die Spule 3 resultiert eine höhere Periodendauer T _P2 gleichbedeutend mit einer niedrigeren maximalen Pulsfrequenz f _P . Im dritten Beispiel mit der höheren Amplitude des Stromes I _A2 wird der Strom I _A nicht gleich nach Erreichen des Maximums I _A2 wieder abgeschaltet, sondern eine gewisse Zeit das Maximum I _A2 aufrechterhalten. Dadurch resultiert die Periodendauer T _P3 bzw. die Pulsfrequenz f _P3 = 1/Tr ₃ .