21.10.2021
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Wissenswertes zum kostensparenden Gas-Regelsystem von ABICOR BINZEL
Nach der Markteinführung der ersten Version des Gas-Management-Systems EWR wurden ABICOR BINZEL viele Fragen zur Funktion, zu den Leistungswerten und zu Details der Regelung des Schutzgasflusses gestellt. Inzwischen ist mit dem EWR 2 / EWR 2 Net die Nachfolgeversion des EWR erschienen. ABICOR BINZEL beantwortet deshalb noch einmal die wichtigsten Fragen zum EWR – aktualisiert für die zweite Generation des effizienten Gas-Management-Systems.
1. Was ist das EWR 2 genau?
Das EWR 2 (Electronic Welding Regulator) ist ein elektronisches Gas-Management-System, das den Schutzgasfluss bei Lichtbogenschweißprozessen in Echtzeit regelt. Über extrem schnell regelnde Magnetventile steuert es den Gasfluss synchron zum Schweißstrom und unterbindet Druckspitzen beim Start. Die Kombination senkt den Schutzgasverbrauch ganz deutlich und ermöglicht eine wesentlich genauere Gasfluss-Steuerung als mit anderen Gasregelsystemen.
2. Wie läuft die Gasversorgung über das EWR 2 ab?
Beim Start des Schweißprozesses wird zunächst ein vorher festgelegter Gasdruck eingestellt. Dieser gilt für das Gas, das sich in der Leitung zwischen dem Ausgang des EWR 2 und dem Eingang des Gasmagnetventils im Drahtvorschubkoffer befindet. Der definierte Druck liegt zwischen 0,2 und 2,0 bar (2,9 und 29 psi) in einem Nicht-Durchflusszustand.
Das EWR 2-Gerät überwacht und hält diesen Druck während des strömungsfreien Zustands permanent. Wie hoch der Druck sein muss, hängt von diversen Faktoren ab. Dazu gehören die Länge des Gasschlauchs zwischen EWR 2-Ausgang und Gasmagnetventil im Drahtvorschubkoffer, der Schlauchdurchmesser sowie die Windungen und Schlaufen im Schlauch. In diesem ersten Schlauchabschnitt steht das Gas unter dem konstanten Vordruck. Mit Öffnung des Magnetventils strömt das unter Druck stehende Gas in den Schweißbrenner und entfernt darin Feuchtigkeit und Atmosphäre, die sich in Schweißpausen in der Brennergasleitung bilden können.
Das EWR 2 nutzt für die Kontrolle des Schweißstroms während des Schweißens einen Shunt und regelt die Schutzgasmenge synchron zur Stromstärke des Schweißlichtbogens. Für die Anpassung des Gasflusses orientiert sich das System an einer dem Schweißprozess entsprechend eingestellten Kennlinie. Zur Erhöhung oder Absenkung der Durchflussmenge kann der Startpunkt der Kurve verändert werden (siehe linke Seite im Diagramm). Den höchsten Gasfluss für diese Einstellung zeigt die rechte Seite des Diagramms. Die Stromstärkebereiche lassen sich unten im Diagramm ablesen.
Wird der Schweißvorgang beendet, schaltet die Prozesssteuerung am Schweißgerät den Lichtbogen ab und das Gasmagnetventil schließt. Durch den Stromabfall wird der Gasfluss entsprechend der obigen Kurve reduziert. Ist der voreingestellte Ausgangsdruck in der Gasleitung erreicht, schließt sich das Ventil im EWR 2 komplett.
Vor- und Nachströmzeit: Auch bei ausgeschaltetem Schweißstrom kann Gas strömen. Ist kein Schweißstrom vorhanden, steuert das EWR 2 den Gasfluss aktiv weiter, nimmt in diesem Moment aber keine Anpassungen gemäß des Shunt-Signals vor. Bleibt das Magnetventil offen und es fließt kein Schweißstrom, strömt das Gas mit dem Gasfluss weiter, der links im obenstehenden Diagramm verzeichnet ist. Dieser Gasfluss erfüllt normalerweise die Anforderungen der Vor- und Nachströmzeit des jeweiligen Schweißprozesses. Falls erforderlich, lässt sich der Gasfluss für die Vor- und Nachströmzeit auch mittels der Service-Software individuell anpassen.
3. Senkt das EWR 2 Gasspitzen am Anfang eines Schweißvorgangs?
Mit dem EWR 2 werden Gasspitzen am Anfang einer Schweißung deutlich weniger.
Das Vergleichsdiagramm zeigt den Unterschied von Lichtbogenstarts mit herkömmlichen mechanischen Methoden (links) im Vergleich zu Lichtbogenstarts mit dem EWR 2 (rechts):
Was deutlich zu erkennen ist:
Im linken Diagramm zeigt die Spitze der Kennlinie am Anfang die Gasmenge, die für das Zünden des Lichtbogens zum Prozessstart eingesetzt wurde. Diese Spitze ist deutlich höher als der restliche Gasfluss im gesamten Schweißzyklus. Im rechten Diagramm ist der Gasverbrauch beim Zünden des Lichtbogens nicht höher als während des restlichen Schweißprozesses.
Bei einem genauen Blick auf die Diagramme fällt auch auf, dass der Gasfluss zum Prozessende hin abfällt. Beim linken Diagramm ohne EWR 2 dient vor allem das Magnetventil an der Stromquelle zur Unterbrechung des Gasflusses. Die Kurve des Diagramms lässt erkennen, dass sich das Ventil langsam schließt und der Gasfluss angehalten wird, während der Gasschlauch sich mit dem vollen Gasdruck füllt. Das rechte Diagramm verdeutlicht, wie das schnell regelnde Magnetventil den Gasfluss sofort senkt, wenn der Schweißstrom nicht mehr vorhanden ist und die Gasnachströmzeit beendet wurde.
4. Ist das EWR 2 passwortgeschützt?
Die Hardware des EWR 2 ist mit einem Passwort gesichert. Sie wird über das LED-Display bedient. Für den Zugriff auf die EWR 2-Hardware und für Einstellungsänderungen wird ein vierstelliges numerisches Passwort benötigt. Nähere Informationen dazu finden sich in der Betriebsanleitung.
Für Einstellungsänderungen kann auch die Software des EWR 2 genutzt werden. Dazu ist ein alphanumerisches Passwort für unterschiedliche Benutzergruppen notwendig: für Anwender, für Einrichter und für Kundendienstmitarbeiter (von ABICOR BINZEL). Weitere Informationen dazu enthält die Betriebsanleitung. Das EWR 2-Passwort lässt sich über die Servicesoftware ändern.
5. Kann das EWR 2 bei manuellen und automatisierten Schweißanwendungen eingesetzt werden?
Ja, das Gas-Management-System EWR 2 eignet sich für manuelle Schweißprozesse ebenso wie für Roboterschweißanwendungen. Konzept und Funktionsweise des Gerätes sind bei beiden Prozessen gleich.
6. Eignet sich das EWR 2 auch bei Gasflaschen-Bündeln und Ringleitungen?
Ja, das EWR 2 funktioniert bei Gasflaschen, bei Gasflaschen-Bündeln und bei Ringleitungen. Voraussetzung ist die Gasdruck-Regelung im Durchfluss zwischen 1 und 6 bar (15 und 87 psi). Bei einem niedrigeren Druck meldet das Gerät einen Fehler. Der maximale Druck liegt bei 6 bar / 87 psi. Bei einem höheren Druck kann das Gerät beschädigt werden. Das EWR 2 funktioniert mit jeder Gaskombination, auch mit Mehrgaskombinationen wie Misch- oder Tri-Gasen.
Hinweis: Ein EWR 2-Gerät kann jeweils nur an eine Stromquelle angeschlossen werden. Es eignet sich nicht für die Gasregulierung an mehreren Schweißlichtbögen gleichzeitig.
7. Wie groß darf die Entfernung zwischen EWR 2 und Schweißbrenner sein?
Das EWR 2 funktioniert bis zu einer Entfernung von maximal 30 m vom Magnetventil vollumfänglich und zuverlässig. Das ist durch Tests überprüft und bestätig worden. Soll das EWR 2 weiter entfernt vom Schweißbrenner montiert werden, beraten die ABICOR BINZEL Produktexperten oder der ABICOR BINZEL Customer Service zu Lösungsmöglichkeiten.
8. Kann man EWR 2-Geräte beim WIG-Schweißen oder MIG/MAG-Impulsschweißen einsetzen?
Ja, das EWR 2 eignet sich auch für das WIG-Schweißen. Die Shunts funktionieren mit MIG/MAG und mit WIG. Ein besonderer WIG-Shunt ist nicht erforderlich.
Das EWR 2 Gas-Management-System eignet sich auch gut für Pulsschweißen. Dabei arbeitet es mit dem durchschnittlichen Strom für den Impulslichtbogen.
9. Wie wird der Gasverbrauch angezeigt?
Das EWR 2 verfügt über ein LED-Display. Dieses zeigt den Eingangsdruck und den Gasfluss zwischen der Gas-Entnahmestelle und dem Schweißbrenner an. Zum EWR 2 Net gehört zudem ein Service-Softwarepaket, mit dem der Gasfluss eingestellt, protokolliert und fernüberwacht werden kann. Voraussetzung ist ein lokaler Netzwerkanschluss (LAN). Alternativ kann für die Einstellungsanpassung, Leistungsanzeige und Datenprotokollierung ein Computer per USB an die Hardware angeschlossen werden. Der Anschluss per USB ist allerdings nur als kurzfristige Zwischenlösung und nicht für den Dauerbetrieb gedacht, weil das Gerät dabei nicht vollständig gegen das Eindringen von Schmutz von außen geschützt ist.
Bei Gasflussproblemen zeigen EWR 2-Geräte Fehlermeldungen an. Eine Liste aller Fehlermeldungen und deren Bedeutung enthält die Betriebsanleitung unter „Fehlermeldung“ in Abschnitt 10.
10. Wie lange habe ich Garantie und wie lange halten die EWR 2 Gas-Management-Systeme?
Die Garantie für ein EWR 2-Gerät beträgt zwei Jahre ab Lieferdatum an den Erstkäufer. Zur Lebensdauer der EWR 2 Gas-Management-Systeme gibt es keine allgemeingültigen Aussagen. Einige Geräte sind seit mehr als vier Jahren ohne Probleme in Produktionsumgebungen im Einsatz.
Das EWR 2 sollte unbedingt einmal pro Jahr von einem Servicetechniker kalibriert werden. Ein großes Problem für die Geräte ist außerdem Schmutz, der in das schnell regelnde Magnetventil eindringt und die Funktionsfähigkeit stört. Deshalb müssen die Gasversorgungsleitungen frei von Ablagerungen gehalten werden.
Das ABICOR BINZEL Service-Team kalibriert EWR 2-Geräte direkt vor Ort. Pro Gerät sind dafür ungefähr 15 Minuten notwendig. Eine zweite Möglichkeit ist, die Geräte zur Wartung und Kalibrierung einzuschicken. Der Anwender erhält sie dann mit einem ausgedruckten Kalibrierbericht zurück.
Weitere Fragen zu den EWR 2-Geräten und ihren Gasspar- und Überwachungsfunktionen beantwortet ABICOR BINZEL gerne auf Anfrage.
Um die Gas-Management-Systeme zu testen und das Schutzgas-Einsparpotenzial vor Ort zu ermitteln, bietet ABICOR BINZEL unverbindliche Probebestellungen an:
Gas-Management-System EWR 2 kostenlos testen
(Quelle: Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG)
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