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Apparat zur Schutzgas-Metallschwe. issung
Die Erfindung betrifft einen Apparat für Schutzgas-Metallschweissung und insbesondere für Schweissbrenner dieser Art, bei denen eine verbrauchbare Drahtelektrode durch ein Leitrohr in den Brenner weiterbewegt wird und das Schutzgas durch eine Gassteuerungsdüse strömt.
Das gebräuchliche Schweissmaterial in Pulverform wird vom Schutzgas geführt, und Mittel zur gleichmässigen Verteilung des gasgetragenen Pulvers und zum Schutz des Brenners vor Abschleifung durch das gasgetragene Pulver sind vorgesehen. Das pulverisierte Material ist magnetisch, und das gasgetragene Pulver wird unterhalb des Leitrohres nach innen geleitet, damit es an dem aus dem Leitrohr kommenden Schmelzdraht haftet, während das Schutzgas durch die Düsenaustrittsöffnung nach aussen strömt.
Gemäss vorliegender Erfindung umfasst ein Apparat für Schutzgas-Metallschweissung unter Verwendung eines mit magnetischem Pulver beladenen Gases einen Brennerkörper, ein in diesem vorgesehenes Elektrodendraht-Leitrohr, eine ringförmige Gaspulver-Einlasskammer, Mittel für die Zuführung des elektrischen Schweissstromes zum Leitrohr, eine zu dem Leitrohr konzentrische Gassteuerdüse, die mit diesem eine ringförmige Verteilungskammer bildet, die sich unterhalb zu einer Ausströmöffnung erweiter, Mittel zum Durchlassen von pulverbeladenem Gas von der Einlasskammer an der Aussenseite des Leitrohres hinab zur Verteilungskammer.
Erfindungsgemäss ist eine Umhüllung aus Isoliermaterial vorgesehen, die das Leitrohr umgibt, sowie ein Isolationsschutz, der die Umhüllung wenigstens über einen Teil ihrer Längserstreckung zum Schutz gegen Schleifwirkung des vom Gas getragenen Pulvers umgibt, sowie Ablenkeinrichtungen unterhalb der Umhüllung, um das niederströmende von Gas getragene Pulver gegen den aus dem Leitrohr kommenden Schweissdraht zum Festsetzen an diesem zu lenken.
Gemäss vorliegender Erfindung strömt das pulverführende Gas in eine ringförmige Einlasskammer in dem Brennerkörper und gelangt durch abgeteilte Längs-Durchlässe in einem Elektrodenhalter aus Isolermaterial zu einer Verteilungskammer. Von der Verteilungskammer kommt das gasgetragene Pulver durch abgeteilte Rinnen in der Düse und wird nach innen gegen den aus dem Leitrohr kommenden Draht abgelenkt.
In den Zeichnungen ist Fig. l ein Vertikalschnitt durch einen Brenner, der die Prinzipien vor-
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Von den in den Zeichnungen gezeigten Brennern umfasst jeder einen Brennerkörper B, in welchem ein Draht-Leitrohr G angebracht ist, durch das ein Elektrodendraht hindurchgeht. Der elektrische Schweissstrom wird zu dem Leitrohr G durch einen mit einem Isoliergr1ff H versehenen Zuführungsleiter L geführt.
Den unteren Teil des Leitrohres G umgibt eine zu dem Leitrohr konzentrische Gassteuerungsdüse N, die sich dort unten zu einer Ausströmöffnung erweitert. Das Flussmittel F wird auf dem Trägergas durch den Apparat zum Ende der Elektrode E in die Nähe des Schweissbogens A zwischen der Elektrode E und dem zu bearbeitenden Gegenstand W getragen. An diesem Punkt verlässt das Flussmittel F das Trägergas, um an der Elektrode zu haften, und das Trägergas schützt den Schweissbogen A und das Schweissmetall WM.
Nach der vorliegenden Erfindung ist der Brenner zum Durchlassen von pulverbeladenem Gas abwärts entlang und ausserhalb des Leitrohres G zur Ausströmöffnung 0 gebaut und eingerichtet. In den gezeigten Ausbildungsformen ist der obere Teil des Leitrohres G von einer ringförmigen Verteilungskammer 10. um- geben, zu der pulverbeladenes Gas durch ein Einlassrohr 12 geführt wird. Unter der Kammer 10 ist der
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Brenner mit längsverlaufenden Verteilungsdurchlässen 14 versehen, die von der Kammer 10 im gleichen Abstand um und ausserhalb des Leitrohres G führen und sich dort unten zu der Ausströmöffnung erweitern.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Durchlässe 14 halbkreisförmige, in dem oberen Teil der inneren Wand der Düse N gebildete Rinnen. Die unteren Enden der Durchlässe 14 laufen unterhalb des Unterteiles des Leitrohres G in geneigte Ablenker 15 aus, um das Pulver nach innen gegen den aus dem Leitrohr kommenden Elektrodendraht G zu lenken, damit es am Elektrodendraht haftet und dadurch an die Schweissstelle gebracht wird, während das Trägergas dort herum durch die Ausströmöffnung 0 zum Schutz von Bogen und Schweissstelle hinausdringt.
Innerhalb der ringförmigen Kammer 10 und innerhalb der Teile der Durchlässe 14 über dem Unterteil des Leitrohres befindet sich eine das Leitrohr G umgebende Isolierhülse 20, die das gasgetragene Pulver von dem stromführenden Leitrohr G isoliert. Der Länge nach von gleicher Ausdehnung wie die Isolationshülse 20 umgibt ein Isolationsschutz 16 die Isolation zum Schutz gegen Schleifwirkung des gasgetragenen Pulvers und gegen Strahlungswärme von der Bogenzone.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird ein Teil des Körpers B von einem Draht-Leitrohrhalter 18 gebildet, der eine Bohrung aufweist, in der das Leitrohr G von einer Hülse 19 gehalten wird.
Der Halter 18 wird mittels einer Halter-Isolierhülse 21 und einer Körper-Isolier-Unterlagscheibe 22 eingesetzt. Dann wird der Halter 18 vom Unterteil her durch die Bohrung des Körpers B und durch die Zuleitung L eingepasst. Eine auf das mit einem Gewinde versehene obere Ende des Halters 18 aufgeschraubte Gegenmutter 23 klemmt die Zuführung L gegen die Unterlagscheibe 22 und klemmt die Hülse 21 zwischen den Kopf des Halters und einen ringförmigen Vorsprung im Körper B ein.
Ein anderer Teil des Körpers B wird durch ein Pulver-Einsatzstück 25 gebildet, in dem die ringförmige Kammer 10 vorzugsweise ausgebildet ist und mit dem das Gas-Einlassrohr verbunden ist. Das Einsatzstück 25 ist mit einem gewindetragenden Oberteil versehen, der in den Unterteil der Körperbohrung eingeschraubt ist. Der Schutzschirm 16 weist einen äusseren Rand 26 auf, der auf dem Oberteil des Einsatzstückes 25 aufliegt, das zusammen mit einer Schutz-Isolier-Unterlagscheibe 27 zwischen dem Ein- satzstuck 25 und dem Vorderteil des Halters 18 eingeklemmt ist.
Die Düse N hat vorzugsweise einen mit Schraubengewinde versehenen Oberteil, der in den Unterteil der Bohrung des Einsatzstückes 25 einschraubbar ist. Zwischen den Rinnen 14 nimmt die Düsenbohrung den Isolationsschutz 16 dicht auf, um die Längsdurchlässe für das pulverführende Gas zu trennen.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform umfasst einen Brennerkörper B, in den ein Elektrodenhalter F für ein Drahtleitrohr G, durch das ein Elektrodendraht E hindurchgeht, eingebaut ist. Der elektrische Schweissstrom wird zu dem Leitrohr G durch einen mit einem Isoliergriff H versehenen Zufihrungsleiter L geführt. Den unteren Teil des Leitrohres G umgibt eine zu dem Leitrohr konzentrische Gassteuerdüse N, die sich dort unten zu einer Ausströmöffnung 0 erweitert.
Erfindungsgemäss ist der Elektrodenhalter F aus Isoliermaterial hergestellt, vorzugsweise aus gas- gefülltem Phenolmaterial.
Der Brenner ist zum Durchlassen von pulverbeladenem Gas abwärts entlang und ausserhalb des Elektrodenhalters F zu der Ausströmöffnung gebaut und eingerichtet. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist der Oberteil des Elektrodenhalters F von einer ringförmigen Einlasskammer 10 umgeben, zu dem pulverbeladenes Gas durch ein Einlassrohr 12 in dem Griff H geführt wird.
Der Oberteil des isolierten Halters innerhalb der Kammer 10 ist von einem ringförmigen elastischen Kissen 17 umgeben, um ihn vor Abschleifwirkung des gasgetragenen Pulvers zu schützen. Unterhalb der Kammer 10 ist der Elektrodenhalter F mit längsverlaufenden Durchlässen 14 für das pulvergeladene Ga : versehen, die von der Kammer 10 wegführen und um und ausserhalb des Elektrodenhalters F gleichen Abstand haben. Die Durchlässe 14 sind vorzugsweise an der Aussenfläche des Elektrodenhalters F gebildete halbkreisförmige Rinnen, die mit der Körperbohrung so zusammenwirken, dass sie getrennte Durchlässe bilden, vorzugsweise sechs.
Die Gassteuerdüse N ist an dem Körper B mittels einer plastischen, auf den Körper geschraubten Isolierhülse 11 befestigt, wobei die Düse auf die Hülse 11 geschraubt ist. Die Düse enthält eine ringförmige Verteilungskammer 28, die den unteren Teil des Elektrodenhalters F umgibt. Die Durchlässe 14 endigen in nach aussen geneigte Ablenker 13, die das nach aussen gerichtete Pulver in die Verteilungkammer 28 leiten.
Unterhalb der Verteilungskammer 28 ist der Brenner mit längsverlaufenden Verteilungs-Durchlässen 29 versehen, die von der Verteilungskammer 28 wegführen und um die Aussenseite des Leitrohres gleichen Abstand haben und sich dort unten zu der Ausströmöffnung erweitern. Die Durchlässe 29 sind vorzugsweise halbkreisförmige, in der inneren Wand der Düse N gebildete Rinnen, und vorzugsweise vier. Das gas-
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getragene Pulver, das durch abgeteilte Durchlässe 14, nach aussen hin abgelenkt, in die Kammer 28 kommt und die Kammer 28 durch eine verschiedene Anzahl von Durchlässen, nach innen abgelenkt, verlässt, vermeidet Kanalbildung und bewirkt gleichmässige Verteilung des Pulvers.
Die unteren Enden der Durchlässe 29 laufen unterhalb des Unterteils des Leitrohres G in geneigte Ablenker 15 aus, die das Pulver nach innen gegen den aus dem Leitrohr G kommenden Elektrodendraht lenken ; damit es am Elektrodendraht haftet und dadurch zur Schweissstelle geführt wird, während das Trägergas dort herum durch die Ausströmöffnung 0 weiter hinausströmt, um Bogen und Schweissstelle zu schützen.
In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist ein Teil des Körpers B durch einen Hülsenkörper 30 gebildet, der eine Bohrung aufweist, in dem das Leitrohr G durch eine Hülse 31 gehalten wird. Der Draht wird dem Leitrohr G durch eine biegsame mit dem Leitrohr G durch eine Kupplung 33 verbundene Rohrleitung 32 zugeführt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Apparat zur Schutzgas-Metallschweissung unter Verwendung eines mit magnetischem Pulver beladenen Gases, umfassend einen Brennerkörper, ein in diesem vorgesehenes Elektrodendraht-Leitrohr, eine ringförmige Gaspulver-Einlasskammer, Mittel für die Zuführung des elektrischen Schweissstromes zum Leitrohr, eine zu dem Leitrohr konzentrische Gassteuerdüse, die mit diesem eine ringförmige Verteilungskammer bildet, die sich unterhalb zu einer Ausströmöffnung erweitert, Mittel zum Durchlassen von pulverbeladenem Gas von der Einlasskammer an der Aussenseite des Leitrohres hinab zur Verteilungskammer, gekennzeichnet durch eine Umhüllung aus Isoliermaterial, die das Leitrohr umgibt, einen Isolationsschutz,
der die Umhüllung wenigstens über einen Teil ihrer Längserstreckung zum Schutz gegen Schleifwirkung des vom Gas getragenen Pulvers umgibt, und Ablenkeinrichtungen unterhalb der Umhüllung, um das niederströmende vom Gas getragene Pulver gegen den aus dem Leitrohr kommenden Schweissdraht zum Festsetzen an diesem zu lenken.