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Schweisspistole für Lichtbogenschweissung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweisspistole für Lichtbogenschweissung unter einem Schutz- gasstrom mit einem isolierten Gehäuse, das einen Körperteil durch einen davon abstehenden Handgriff, ein Elektroden-Kontaktglied, das aus dem Gehäuse herausragt und am Vorderteil des Körperteiles ein nach vorn gerichtetes Elektrodenrohr trägt und ein Stromzuführungskabel zur Stromversorgung des Elek- trodenrohres besitzt.
Bei einer Lichtbogenschweissung mit Gasschutz oder mit Gasumhüllung wird ein ringförmiger Gasstrom koaxial mit der Schweisselektrode durch eine Schweissdüse hindurch dem Lichtbogen zugeführt. um eine Verunreinigung der Schweissstelle zu verhüten. Da die Düse sehr nahe der Schweissnaht gehalten wird, erfolgt für gewöhnlich eine Wasserkühlung der Düse, um eine Beschädigung durch die Wlrme des Lichtbogens zu verhinden und das Anhaften von Schweissnahtspritzern zu verringern.
Beim Handschweissen hält der Schweisser eine die Schweissdüse enthaltende Schweisspistole und führt die Pistole so, dass die Elektrode längs der Schweissnaht bewegt wird. Die Schweisspistole muss daher leicht im Gewicht und auch leicht zu handhaben sein und soll vorzugsweise einen bleistiftartigen Aufbau haben, damit die Schweissnaht genau beobachtet werden kann.
Die erfindungsgemässe Schweisspistole weist ganz allgemein eine ringförmige Wasserkammer auf, die koaxial mit einem Elektrodenkontaktrohr von einem Isoliergehäuse und einem Träger getragen wird.
Am vorderen Endverschluss der Wasserkammer ist eine auswechselbare Düsenspitze in Wärmeaustauschstellung befestigt, so dass die Düsenspitze ständig gekühlt wird. Eine rohrförmige Isolierhülse ist zwischen Wasserkammer und Elektrodenkontaktrohr angeordnet, so dass ein zwischen Wasserkammer und Hülse erfolgender Stromüberschlag, der die Wasserkammer lochen könnte, verhütet wird. Die Hülse wird innerhalb der Schweisspistole vorzugsweise zwischen der Düsenspitze und einer Innenfläche des Gehäuses eingeklemmt gehalten. rie erforderlichen Strom-, Wasser-und Gasanschlüsse sind innerhalb des Gehäuses untergebracht, so dass die Einzelteile von dem Schweisser isoliert sind.
Mit der Erfindung wird eine kräftige, billige Schweisspistole geschaffen, die leicht gehandhabt werden kann und die eine bleistiftartig geformte Gas-und Kühldüse aufweist, die eine genaue Beobachtung des Lichtbogens ermöglicht.
Die Zeichnungen zeigen die zur Zeit bevorzugte Ausführung der Schweisspistole. In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine Seitenansicht der Handschweisspistole, Fig. 2 eine vergrösserte teilweise geschnittene Seitenansicht, Fig. 3 ein lotrechter Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 ein vergrösserter Teilschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 ein Teilschnitt nach Linie 5-5 der Fig. 4, und Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 4.
Die Schweisspistole (Fig. 1 und 2) hat ein Isoliergehäuse l mit einem aus dem Vorderende des Gehäuses ragenden Düsenaufbau 2 und einem am Hinterende des Gehäuses 1 befestigten biegsamen Schlauch 3.
Der Schlauch 3 ist am Gehäuse 1 in Ausrichtung mit dem Düsenaufbau 2 angebracht, um einen Führungdurchlass für eine Elektrode 4 zu bilden, die von einer Vorratsspule (nicht dargestellt) über die Schweisspistole dem Lichtbogen zugeführt wird. Ein Wasserzuführschlauch 5, ein Wasserabführschlauch und eine Stromleitung 6, eine Gasleitung 7 und ein Regelkabel 8 erstrecken sich nahe dem biegsamen Schlauch 3 in das Gehäuse 1 und sind mit dem Düsenaufbau 2 verbunden, so dass die verschiedenen Zuführverbindungen völlig innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet sind.
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Das Gehäuse 1 ist aus nichtleitendem Material geformt und besteht aus einem hohlen rechteckigen
Körper oder Hauptteil 9 und einem hohlen nach unten gerichteten pistolenkolbenartigen Handgriff 10.
Das Gehäuse 1 (Fig. 1-3) ist lotrecht in zwei ineinandergreifende gleiche Schalen geteilt, die durch meh- rere kleine, in Querrichtung verlaufende um die Aussenkante des Gehäuses angeordnete Schraubenbol- zen 11 und Gewindemuttern 12 zusammengehalten werden. Die Vorderwand 13 des Gehäuses 1 ist ver- haltnismässig dick und hat eine zylindrische Bohrung, die teilweise von einem Flansch 14 geschlossen wird und in der ein verbreiterter Abschnitt des Düsenaufbaus 2 gelagert ist, so dass der Düsenaufbau 2 von dem
Gehäuse 1 getragen wird.
Der Düsenaufbau 2 (Fig. 2 und 4) weist einen aus Metall bestehenden Boden- oder Endblock 15 auf, der innerhalb der in der Vorderwand 13 befindlichen Bohrung gelagert ist und der eine Mittelbohrung zur
Aufnahme eines aus Kupfer oder einem andern leitenden Material bestehenden Kontaktrohres 16hat. Eine in eine seitliche Gewindebohrung des Blockes 15 eingeschraubte Klemmschraube 17 liegt am Rohr 16 an und hält das Rohr 16 fest an seiner Stelle. Eine in dem oberen Wandabschnitt des Gehäuses 1 befindliche
Bohrung 18 ist mit dieser Klemmschraube 17 ausgerichtet und ermöglicht ein Auswechseln des Kontakt- rohres 16 ohne Zerlegen des Gehäuses l.
In eine in dem hinteren Abschnitt des Blocks 15 befindliche Aus- nehmung ist eine aus starrem Metall bestehende Schweissdrahtführung 19 eingesetzt, die mit dem Kon- taktrohr 16 ausgerichtet ist und sich nachhinten zu einem mit Bohrung versehenen zylindrischen Anguss 20 des Gehäuses erstreckt. Im Anguss 20 wird das Ende 21 des Elektrodenrohres 3 getragen. Die Schweiss - drahtführung 19 ist innerhalb des Angusses 20 mittels eines auf dem Ende der Schweissdrahtführung ange- brachten Ringflansches 22 befestigt, der in eine entsprechende ringförmige Ausnehmung eingreift, die sich in dem vorderen Ende des Angusses 20 befindet, so dass infolgedessen der Düsenaufbau 2 gegen eine Längsbewegung innerhalb des Gehäuses 1 gesichert ist.
Das am Block 15 befestigte Vorderende der Schweissdrahtführung 19 hat eine Ausnehmung, die das Innenende des Kontaktrohres 16 aufnimmt und einen Anschlag bildet, der das Kontaktrohr 16 innerhalb des Blockes 15 richtig aufstellt.
Ein ringförmiger Endverschluss 23, der den gleichen Durchmesser hat wie der Block 15, befindet sich innerhalb der in der Vorderwand 13 befindlichen Bohrung und stösst an den Flansch 14 an. Der Verschluss 23 ist mit dem Block 15 in einem koaxialen Abstand zum Kontaktrohr 16 durch vier im gleichen Abstand voneinander befindliche Schrauben 24 (Fig. 2 und 3) befestigt. Die Schrauben 24 durchsetzen den Block 15 und sind in Gewindebohrungen des Verschlusses 23 eingeschraubt. Ein scheibenförmiges Isolierstück 25 aus Nylon oder einem andern zweckdienlichen Material liegt zwischen Verschluss 23 und Block 15. Ein schalenförmiger Isolator 26 mit einem rohrförmigenAnsatz 27 isoliert die Schrauben 24 von dem Block 15, so dass also der Endverschluss 23 von dem Block 15 elektrisch isoliert ist.
Das vordere Ende des Verschlusses 23 (Fig. 2 und 4) hat eine Ausnehmung, deren innere Ringfläche28 mit der Bohrung fluchtet, die von dem im Gehäuse 1 befindlichen Flansch 14 begrenzt wird. Ein Rohr 29 ist mit seinem einen Ende mit der Ringfläche 28 verbunden und durchsetzt die in dem Gehäuse 1 befindliche Bohrung nach aussen. Innerhalb einer Ausdrehung, die sich in der innenliegenden Axialfläche des ringförmigen Verschlusses 23 befindet, ist ein zweites Rohr 30 befestigt, das koaxial mit dem Rohr 29 die in dem Gehäuse 1 befindliche Bohrung nach aussen durchsetzt, so dass zwischen den Rohren 29 und 30 eine ringförmige Kühlwasserkammer 31 vorhanden ist. Die Rohre 29 und 30 sind an ihren Vorderenden durch einen Verschlussring 32 miteinander verbunden.
Wasser wird der Wasserkammer 31 in der Zuführleitung 33 (Fig. 4) zugeführt und wird aus der Kammer 31 in der Auslassleitung 34 (Fig. 2) abgeleitet. Die Leitungen 33 und 34 werden von fluchtenden Längsbohrungen gebildet, die um 90 Winkelgrade versetzt im Block 15, im Endverschluss 23 und in der aus Nylon bestehenden Abstandsscheibe 25 vorhanden sind. Entsprechend gelochte Dichtungsscheiben 35 und 36 sind zu beiden Seiten der Abstandsscheibe 35 angeordnet, um ein Sickern beim Anziehen der Schraubenbolzen 24 zu verhüten. In den hinteren Enden der Leitungen 33 und 34 sind innerhalb des Blokkes 15 S-förmige Rohrleitungen 37 bzw. 38 befestigt, die sich nach hinten und nach unten erstrecken.
Gewindekupplungen 39 und 40 verbinden die Zuführleitung 5 und die Abführleitung 6 mit der Leitung 37 bzw. 38 innerhalb eines Hohlraumes oder einer Kammer 41, die sich im Gehäuse 1 unmittelbar und vorwärts des Angusses 20 befindet. Leitungen 5 und 6 werden in die Kammer 41 über eine in der Rückseite von Gehäuse 1 befindliche Bohrung 42 eingeführt. Wasser fliesst in der Zuführleitung 5 zur Leitung 37, Kanal 33 undWasserkammer 31 und fliesst dann in der Ablaufleitung 34 und der Leitung 38 zur Leitung 6. Beim Umlauf in der Kammer 31 kühlt das Wasser die aus Kupfer bestehende vollwandige Düsenspitze 43, die in den vorderen Endverschluss 32 eingeschraubt ist, so dass also die Düsenspitze 43 in Wärmeaustausch mit dem Endverschluss 32 steht.
Der Endverschluss 32 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder aus einem andem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, so dass eine wirksame Wärmeübertragung aus der Düsenspitze 43
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erfolgt. Die innerhalb der Rohre 29 und 30 gelegene Fläche des Endverschlusses 32 hat zwei ringförmige
Stufen 44, die eine grösste Berührungsfläche mit dem in der Kammer 31 befindlichen Wasser schaffen und die eine mechanisch kräftige Gewindeverbindung 45 zwischen der Düsenspitze 43 und dem Endverschluss
32 ermöglichen.
Die Rohre 29 und 30 erstrecken sich etwas weniger weit nach vom als das Kontaktrohr 16, um die
Düsenspitze 43 etwas vor dem Kontaktrohr 16 aufzustellen. Die Düsenspitze 43 leitet ein zweckdienli- chesSchutzgas 46, dasdie Spitze 47 der Elektrode 4 und daher auch den Lichtbogen (nicht dargestellt) um- gibt. Das Schutzgas 46 durchströmt stetig einen Gaskanal 48, der um das Kontaktrohr 16 von dem koaxial im Abstand stehenden Innenrohr 30 der Kühlkammer 31 geformt ist. Das Gas 46 wird in den Kanal 48 aus einem in dem Block 15 befindlichen Kanal 49 (Fig. 4) zugeführt. Der Kanal 49 erstreckt sich nach hinten und radial nach aussen aus dem Gaskanal 48 zu einer in der hinteren Fläche des Blockes vorhandenen
Längsausnehmung, in der das eine Ende einer ungefähr S-förmigen Leitung 50 befestigt ist.
Die Leitung
50 erstreckt sich nach hinten und unten und endet in einer Gewindekupplung 51 innerhalb der im Gehäu- se 1 befindlichen Kammer 41. Mit der Kupplung 51 ist die Einströmleitung 7 lösbar verbunden. Die Gas- leitung ist mit einem Vorrat (nicht dargestellt) eines zweckdienlichen Schutzgases, beispielsweise Koh- lendioxyd oder eines andern inerten Gases, verbunden, so dass eine stetige Zufuhr von Schutzgas 46 zu dem Lichtbogen erfolgt.
Der zum Aufrechterhalten eines Lichtbogens erforderliche Strom wird der Elektrode 4 (Fig. 2) über ein Kabel 52 zugeführt, das mit der Wasserabführleitung 6 verbunden ist. Kabel 52 ist mit der Leitung 6 mittels einer aus Blech bestehenden Rohrklemme 53 verbunden, die dicht in die Leitung 6 passt. Ein hin- terer Ansatz 54 des Halters oder der Klemme 53 ist um das Ende des Kabels 52 gepresst, so dass eine elektrische Verbindung zwischen Klemme 53 und Kabel 52 besteht. EinMetallrohr 55 ist in den vorderen Abschnitt der Klemme 53 eingeschweisst oder anderweitig befestigt und bildet einen Teil der Kupplung 40 für das Wasserableitrohr 6. Der elektrische Strom fliesst daher aus Kabel 52 über Klemme 53 zur Kupplung 40 und dann über die Ablaufleitung 38 zum Block 15.
Der Strom fliesst vom Block 15 zu dem am Block 15 befestigten Kontaktrohr 16 und dann zur Elektrode 4, um einen Lichtbogen (nicht dargestellt) aufrechtzuhalten.
Um die Stromübertragung jederzeit auf die innerhalb des Kontaktrohres 16 liegende Elektrode zu begrenzen, ist innerhalb der Schweissdrahtführung 19 eine Fibereinlage 56 angeordnet. Die Einlage 56 liegt an der Stossstelle 57 am Kontaktrohr 16 an, das die Bohrung der Schweissdrahtführung 19 teilweise schliesst. Die Einlage 56 erstreckt sich nach hinten zum hinteren Ende der Schweissdrahtführung 19 und weist an diesem hinteren Ende eine Erweiterung 58 auf, die Erweiterung 58 der Einlage 56 ist zwischen eine entsprechend abgeschrägte Fläche 59 des Endanschlussstückes 21 des biegsamen Schlauches 3 und den Boden der Ausnehmung, in die das Anschlussstück 21 eingeschoben ist, eingeklemmt.
Der sich erweiternde Abschnitt 58 der Schweissdrahtführung 19 sichert die elektrische Isolierung des Anschlussstückes 21 von der Schweissdrahtführung 19 und daher von dem Block 15 und begrenzt die Stromzuführung auf den unmittelbar in der Nähe des Rohres 16 befindlichen Teil der Elektrode 4.
Beim Schweissen ist das Innenrohr 30 der Wasserkammer für gewöhnlich ohne Spannung oder neutral.
Berührt jedoch beim Schweissen der Düsenaufbau 2 einen geerdeten Teil, so entsteht zwischen Innenrohr 30 und Kontaktrohr 16 sowie der Elektrode 4 eine Spannungsdifferenz. Diese Spannungsdifferenz ist bestrebt, einen Lichtbogen vom Kontaktrohr 16 und Elektrode 4 zum Innenrohr 30 zu bilden. Gelangen Spritzer in den Gaskanal und haften diese Spritzer am Rohr 30 oder am Rohr 16 an, dann wird der Abstand zwischen diesen Rohren verkürzt, so dass leicht ein Lichtbogen gebildet wird. Eine Entladung oder ein Überschlag kann das Rohr 30 durchlochen. Zum Vethüten eines solchen Überschlages wird eine Isolerhülse 60 im Rohr 30 befestigt. Die Hülse 60 wird beim Einschrauben der Düsenspitze 43 in den Endverschluss 32 zwischen Düsenspitze 43 und Block 15 geklemmt.
Die Isolierhülse 60 schützt auf diese Weise die gesamte Länge des Innenrohres 30 und verhütet ein Durchlochen des Rohres 30. Die Hülse 60 ist vorzugsweise auch so ausgeführt, dass Spritzer nicht leicht an der Hülse anhaften und dass ein Aufbau von Spritzern verhütet wird, die den Gaskanal verengen und eine Wirbelung des Gases verursachen könnten.
Das innerhalb der hinteren Wand des Angusses befindliche Verbindungsstück 21 ist ein mit einer Öffnung oder Bohrung versehener zylindrischer Einsatz, der auf seiner Aussenfläche eine Ringnut 61 aufweist.
Die Ringnut 61 ist mit einer in dem Anguss 20 befindlichen Querbohrung ausgerichtet, in die ein durchgehender Schraubenbolzen 62 eingeschraubt ist, der das Verbindungsstück 21 in dem Anguss 20 lösbar verriegelt. Zum Auswechseln der Elektrode 4 gegen eine Grösse, für die der biegsame Schlauch 3 nicht geeignet ist, wird das Verbindungsstück 21 herausgenommen und ein zweckentsprechendes Führungsrohr eingesetzt. Das Kontaktrohr 16 wird ebenfalls entsprechend ausgewechselt.
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Zum Aufrechterhalten eines gleichbleibenden Abstandes zwischen der Elektrode und dem Werkstück (nicht dargestellt) und zur Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Lichtbogenlänge wird in der Vorderwand 13 des Gehäuses 1 ein Führungsstab 63 befestigt, der sich parallel zum Düsenaufbau 2 erstreckt. Der Führungsstab 63 (Fig. 2) ist innerhalb eines in der Vorderwand 13 befindlichen Schlitzes verschiebbar und wird an seiner Stelle von einer kleinen Schraube 64 gehalten, die eine in der Wand 13 befindliche Seitenöffnung durchsetzt und auf dem Stabe 63 aufliegt, um den Stab in seiner Stellung festzuhalten.
Eine Metalleinlage 65 ist beispielsweise mittels eines Klemmsitzes in der Seitenöffnung befestigt und weist eine Bohrung auf, die mit dem den Stab 63 aufnehmenden Schlitz ausgerichtet ist und die auch eine Gewindebohrung hat, die senkrecht zu der den Stab aufnehmenden Bohrung verläuft und die mit der in der Vorderwand 13 befindlichen Schraubenbolzenbohrung fluchtet, um den Schraubenbolzen 64 aufzunehmen. Ein geriefelter Kopf 66 (Fig. 1) ermöglicht eine Handregelung des Schraubenbolzens 64 zwecks Einstellung des Stabes 63.
Die Hand des Schweissers wird gegen die von dem Lichtbogen erzeugte grosse Wärme von einer L-för- migen, aus Blech bestehenden Schutzplatte 67 geschützt, die an der Unterseite des Handgriffes beispielsweise mittels einer Klemmschraube 68 befestigt ist und die gleitend auf der Stange 63 nahe dem Vorderende des Gehäuses 1 getragen wird.
Innerhalb einer Ausnehmung des pistolenkolbenartigen Handgriffes 10 ist ein Regeldrücker 69 drehbar gelagert, der eine Handregelung durch den Schweisser ermöglicht und der mit dem Regelkabel 8 verbunden ist, das sich durch die Rückseite des Gehäuses 1 hindurch nach aussen erstreckt.
Das Regelkabel 8 ist mit zweckdienlichen Regelvorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die gleichzeitig den Gasstrom und den Wasserstrom einschalten und auch den elektrischen Stromkreis zur Elektrode 4 schliessen.
Mit der Erfindung ist also eine im Gewicht leichte, einfach zu handhabende und mit einer einfachen Wasserkühlanlage versehene Schweisspistole für Lichtbogenschweissung mit Gasschutz geschaffen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schweisspistole für Lichtbogenschweissung, unter einem Schutzgasstrom mit einem isolierten Gehäuse, das einen Körperteil und einen davon abstehenden Handgriff, ein Elektroden-Kontaktglied, das aus dem Gehäuse herausragt und am Vorderteil des Körperteiles ein nach vom gerichtetes Elektrodenrohr trägt und ein Stromzuführungskabel zur Stromversorgung des Elektrodenrohres besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperteil (1) eine dicke Vorden-Tand (13) mit einer durch einen Ringflansch (14) teilweise verschlossenen Öffnung und einen damit achsgleich zentral durchbohrten Butzen (20) in der Hinterwand
EMI4.1
res (16)
nach hinten bis zur Rückwand des Körperteiles sich erstreckend an diesem lösbar befestigt ist und somit dem Schweissdraht (4) einen Durchgang zu dem Elektrodenkontaktrohr (16) bietet, wobei die innere isolierende Auskleidung (56) die Stromübertragung auf den Schweissdraht im Elektrodenkontaktrohr beschränkt, sowie durch in dem Hohlraum des Gehäuses angeordnete Anschlussgarnituren, um lösbare Verbindungen mit einer Wasser-Zuleitung und einer Wasser-Ableitung, einer Schutzgas-Zuleitung und einer Schweissstrom-Zuleitung zu bilden, welche durch die Öffnung in der Hinterwand des Gehäuses eingeführt sind, um die Anschlüsse gegen den Schweisser abzuisolieren.