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Schutzgas-Schweissanlage mit kontinuierlich zugeführter und sich aufbrauchender Elektrode
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweissanlage, mittels deren ein dünner Draht, der als kontinuierlich zugeführte und sich aufbrauchende Elektrode dient, nach dem elektrischen Lichtbogenschweissverfahren unter Verwendung eines Schutzgases als Auftragmittel verschweisst wird.
Die bisher bekannten Schweissanlagen dieser Art bestehen aus einem Gerät, einem Brennerkopf, welcher mit einem Handgriff versehen ist und das eigentliche Schweisswerkzeug darstellt, und einem flexiblen Kabel, welches die Zuleitungen für den Schweissdraht, das Schutzgas und den Schweissstrom enthält und als Schlauchpaket das Gerät mit dem Brennerkopf verbindet. Bei diesen bekannten Geräten wird die Verbindung der einzelnen Anschlüsse durch eine Rohrverschraubung hergestellt, bei welcher die gasdichte Verbindung über konische Dichtflächen erst durch Festschrauben einer Überwurfmutter mittels eines entsprechenden Werkzeuges erfolgt.
Das Gerät, welches also über das flexible Kabel den Brennerkopf mit den zum Schweissen erforderlichen Medien versorgt, ist meist als geschlossener Kasten ausgebildet und vielfach mit Fussrollen ausgerüstet, damit es leichter an den jeweiligen Arbeitsplatz herantransportiert werden kann.
Am Handgriff der Brennerköpfe, die gerade oder gebogen ausgebildet sein können, ist meistens ein Steuerschalter angebracht, mit dessen Hilfe über ein Steuerstromkabel die erforderliche Regulierung für den Schweissstrom, die Schutzgaszufuhr und den Drahtvorschub vorgenommen wird.
Diese Schweissanlagen haben den Nachteil, dass die Lage des Steuerschalters gegenüber dem Brennerkopf unveränderbar ist, so dass der Schweisser vor oder vor allem während des Schweissens den Schalter nicht in die von ihm gewünschte relative Lage zum Brennerkopf bringen kann. Dies wirkt sich vor allem beim gebogenen Brennerkopf, der vom Schweisser in eine ganz bestimmte, aber von Fall zu Fall verschiedene und auch je nach der Arbeitsweise des betreffenden Schweissers abweichende Arbeitslage gegenüber dem Werkstück gebracht wird, oftmals recht ungünstig aus, weil zwangsläufig mit der Ver- änderung der Arbeitslage des Brennerkopfes eine unbeabsichtigte und unerwünschte Änderung der Lage des Steuerschalters verbunden ist. Weiterhin ist hier nachteilig, dass schadhafte oder anders geformte Brennerköpfe nicht sofort ausgewechselt werden können.
Vielmehr kann der Brennerkopf erst nach Losschrauben einer Mutter vom Handgriff getrennt und der neue Brennerkopf erst nach Festschrauben der Mutter mit dem Handgriff wieder verbunden werden, wobei in beiden Fällen ein eigenes Werkzeug zum Lösen und Festziehen der Mutter erforderlich ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schutzgas-Schweissanlage mit kontinuierlich zugeführter und sich aufbrauchender Elektrode zu schaffen, bei welchem diese Nachteile vermieden sind.
Die Schutzgas-Schweissanlage gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel mit einem Steckelement zur Verbindung mit einem Gegensteckelement des Brennerkopfes ausgerüstet ist, wobei die Steckelemente in an sich bekannter Weise zur Weiterführung des Schweissdrahtes, des Schutzgases und des Schweissstromes geeignet sind.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Schutzgas-Schweissanlage gemäss der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen : Fig. l die Schutzgas-Schweissanlage mit Brennerkopf, flexiblem
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Kabel und Gerät im Längsschnitt, Fig. 2 ein Detail der Anlage der Fig. l in einer Draufsicht gemäss der Linie II-II der Fig. l und Fig. 3 ein anderes Detail der Anlage der Fig. l im Querschnitt nach der Linie III -III der Fig. l.
In Fig. l besteht ein gebogener Brennerkopf 1 aus einem Brennerrohr 2, an dessen vorderem
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wel-cher auch die Brennerdüse 3 und den Stecker 4 teilweise noch mit überdeckt. Ein Kontaktrohr 6, welches mit einer Führungsbohrung 6a für den nicht gezeichneten Schweissdraht versehen ist, ist vorn in die Brennerdüse 3 eingeschraubt. Eine Gasdüse 7 ist auf den Teil des Schutzschlauches 5, welcher den konischen Teil der Brennerdüse 3 umschliesst, fest aufgeschoben. Im Innern des Brennerkopfes 1 ist eine Drahtführung 8 eingelagert, welche durch einen in den Stecker 4 eingeschraubten Gewindestift 9 festgehalten wird. In den hinteren Teil des Steckers 4 ist ein an die Drahtführung 8 anschliessender Nippel 10 für die Zentrierung des nicht gezeichneten Schweissdrahtes eingeschraubt.
Der Nippel 10, welcher zwecks leichter und genauer Einführung des Schweissdrahtes in die Drahtführung 8 mit einem Innenkonus 10a versehen ist, weist eingefräste, axial verlaufende Schlitze 10b auf, (vgl. Fig. 2), durch welche das Schutzgas in den Raum zwischen der Drahtführung 8 und dem Stecker 4 eintritt, um anschliessend zwischen der Drahtführung 8 und der inneren Wandung des Brennerrohres 2 zur Brennerdüse 3 hinzuströmen und durch schräg gerichtete Bohrungen 3a der letzteren in den Raum zwischen dem Kontaktrohr 6 und der Gasdüse 7 einzutreten.
Der Stecker 4 und damit der ganze gebogene Brennerkopf 1 ist in eine Kontaktbuchse 11 eingesteckt, mittels eines O-Ringes 4a gegen die letztere abgedichtet und gegen Herausfallen durch eine Schnapp-Arretierung 11a gesichert, wobei der Brennerkopf 1 nur nach weiterem Einschieben des Steckers 4 in die Buchse 11 um wenig mehr als 1 mm von der Buchse 11 gelöst werden kann.
In der Kontaktbuchse 11 sind mehrere Kontaktlamellen 12 untergebracht und mittels eines konischen Ringes 12a in erstere befestigt, welche Lamellen rings um den Stecker 4 angeordnet sind und an letzterem federnd anliegen.
Auf die Kontaktbuchse 11 ist, ein als Handgriff dienendes Rohr 13 aus Isoliermaterial aufgeschoben und mittels einer in der Buchse 11 verschraubbaren Senkschraube 14 gegen axiale Verschiebung gesichert. Der Handgriff 13 ist mit einer Ausfräsung versehen, in welche ein von einer Gummitülle 15 abgedeckter Steuerschalter 16 eingelagert ist.
Die Kontaktbuchse 11 ist mit ihrem hinteren abgesetzten Ende in ein Kontaktrohr 17 eingesetzt und mit letzterem verlötet. In das hintere Ende 17a des Kontaktrohres 17 ist das vordere Ende eines Schweissstromkabels 18 eingepresst, welch letzteres gemeinsam mit einer neben ihm liegenden Drahtführung 19 in einem Schlauche 20 untergebracht ist. Der Schlauch 20 ist auf den hinteren Teil des Kontaktrohres 17 aufgeschoben und mittels einer Schlauchbride 20a abgedichtet und gegen axiale Verschiebung gesichert. Über den Schlauch 20 ist ein Schutzschlauch 21 geschoben, welcher mittels einer Schlauchbride 21a auf dem Kontaktrohr 17 festgehalten wird.
Zwi- schen den beiden Schläuchen 20 und 21 ist ein mehradriges Steuerstromkabel 22 eingelagert, welches durch ein Fenster 21b des Schutzschlauches 21 nach aussen geführt ist und mit dem Steuerschalter 16 in Verbindung steht. Die Drahtführung 19 ist in das hintere abgesetzte Ende des Kontaktrohres 17 eingeführt und wird an ihrem vorderen Ende in der Kontaktbuchse 11 mittels eines Gewindestiftes 23 festgehalten.
Das aus den beiden Schläuchen 20 und 21, dem Schweissstromkabel 18, dem Steuerstromkabel 22 und der elastischen Drahtführung 19 gebildete Schlauchpaket endet in einem Stecker 24 bzw. in einem mit letzterem durch eine Schraube 25 fest verbundenen Isoliergriff 26. Der äussere Schutzschlauch 21 ist über das hintere Ende des Isoliergriffes 26 gestülpt, und mittels zweier O-Ringe 27 auf letzterem festgehalten, während der innere Schlauch 20 auf ein Kontaktrohr 28 aufgezogen ist, welches am Stecker 24 angelötet und in dessen abgesetztem Ende 28a das hintere Ende des Schweissstromkabels 18 eingepresst ist. Die Drahtführung 19 ist durch den abgesetzten hinteren Teil des Kontaktrohres 28 hindurchgeführt und mittels eines Gewindestiftes 29 im Stekker 24 festgehalten.
Das Steuerstromkabel 22 ist durch ein Fenster 26a des Isoliergriffes 26 nach aussen geführt und über einen mehrpoligen Steuerstromstecker 40 mit dem Gerät 41 verbunden.
Der Stecker 24 ist in eine Steckbuchse 30 eingesteckt und durch eine Schnapp-Arretierung 30a gegen Herausfallen gesichert. Ähnlich wie bei der Steckverbindung 4,11 am Brennerkopf 1 sind auch hier Kontaktlamellen 30b vorgesehen, welche mittels eines konischen Ringes 30c in der
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Steckbuchse 30 befestigt sind und am Stecker 24 federnd anliegen.
Die Steckbuchse 30 ist, durch zwei Hülsen 31 aus Isoliermaterial isoliert, in einem Support 32 des in Fig. l nur angedeuteten Gerätes 41 gelagert und durch eine Mutter 33 gegen axiale Verschiebung gesichert. Eine in die Steckbuchse 30 eingepresste Buchse 34, welche aus hartem Stahl besteht und mit einem Innenkonus 34a versehen ist, ermöglicht eine leichte und genaue Einführung des nicht gezeichneten Schweissdrahtes in den Stecker 24, d. h. in die Drahtführung 19.
Die Einführung des Schutzgases in den Stecker 24 erfolgt über einen in der Steckbuchse 30 eingelöteten und an einen Gasschlauch angeschlossenen Nippel 35, sowie miteinander fluchtende Querbohrungen in der Steckbuchse 30 und im Stecker 24, wobei beiderseits der Einführungsstelle angeordnete O-Ringe 36 für die Abdichtung zwischen dem Stecker 24 und der Steckbuchse 30 sorgen. Der Schweissstromanschluss auf die Steckbuchse 30 erfolgt gemäss Fig. 3 über ein quer zu ihr angeordnetes und in sie eingelötetes Rohr 37, in welches ein flexibles Zuführungskabel 38 eingepresst ist. Eine über die Steckbuchse 30 gezogene Hülse 39 aus isolierendem Kunststoff dient als Berührungsschutz.
Der Weg des Schweissstromes führt also vom Zuführungskabel 38 über die geräteseitige Steckverbindung 30, 24, das Kontaktrohr 28, das Schweissstromkabel 18, das Kontakrohr 17, die Kontaktbuchse 11, die Kontaktlamellen 12, den Stecker 4 und den Brennerkopf 1 nach vorn auf das in den letzteren eingeschraubte Kontaktrohr 6.
Das Schutzgas strömt im Stecker 24, Kontaktrohr 28, Schlauch 20, Kontaktrohr 17 und im hinteren Teil der Kontaktbuchse 11 auf seinem ganzen Wege immer in unmittelbarer Nachbarschaft der Drahtführung 19 zum Brennerkopf 1 hin und in diesem immer in unmittelbarer Nachbarschaft der Drahtführung 8 durch die schrägen Bohrungen 3a in die Gasdüse 7. Ein kleiner Anteil des Schutzgases tritt jedoch in den Zentriernippel 10 ein und strömt dann zwischen der Drahtführung 8 und dem nicht gezeichneten Schweissdraht und anschliessend durch die Bohrung 6a des Kontaktrohres 6 zur Schweissstelle hin.
Der Brennerkopf 1 ist dank der Steckverbindung zwischen Stecker 4 und Kontaktbuchse 11 um die Längsachse des Handgriffes 13 vor und auch während des Schweissens beliebig verdrehbar und dadurch auch in seiner Radialstellung gegenüber dem Steuerschalter 16 beliebig einstellbar, so dass der Schweisser sich je nach seiner Arbeitsweise und unter Anpassung an die jeweilige Arbeitssituation den Brennerkopf jederzeit optimal einstellen kann, ohne dass dabei die günstige Position des griffig oben angeordneten Steuerschalters verändert wird. Umgekehrt kann der Schweisser aber auch, wenn er eine bestimmte andere Radialstellung des Steuerschalters wünscht, diese durch entsprechende Verdrehung des Handgriffes 13 herbeiführen, ohne dass dabei zugleich die Drehlage des Brennerkopfes 1 in unerwünschter Weise verändert wird.
Dank der Steckverbindung 4, 11 zwischen dem Brennerkopf 1 und dem Handgriff 13 besteht der weitere Vorteil, dass ein schadhaft gewordener Brennerkopf schnell und mühelos gegen einen neuen ausgewechselt werden kann und bei der Arbeit durch allfälligen Austausch verschiedenartiger Brennerköpfe auch eine optimale, den jeweiligen Bedingungen angepasste Arbeitsweise mit ein und derselben Einrichtung gewährleistet wird.
Dadurch, dass alle Anschlüsse, d. h. für die Weiterführung des Schweissdrahtes, des Schutzgases und des Schweissstromes in einer einzigen Steckereinheit zusammengefasst sind, ist nicht nur eine günstige Kontrollmöglichkeit, sondern auch eine geringere Störungsanfälligkeit der verschiedenen Anschlüsse gewährleistet. Dieser Vorteil lässt sich aber nicht nur an der Verbindungsstelle zwischen Brennerkopf und Kabel, sondern auch zwischen dem letzteren und dem Gerät erzielen, wenn auch hier von der beschriebenen Steckverbindung Gebrauch gemacht wird.
Die Erfindung ist keineswegs an die gezeigte Ausführungsform gebunden, sondern die Einzelheiten können innerhalb des Rahmens der Erfindung variiert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schutzgas-Schweissanlage mit kontinuierlich zugeführter und sich aufbrauchender Elektrode, bestehend aus einem Gerät, einem Brennerkopf und einem flexiblen Kabel, welches das Gerät mit dem Brennerkopf verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (21) wenigstens mit einem Steckelement (11) zur Verbindung mit einem Gegensteckelement (4) des Brennerkopfes (1) ausgerüstet ist, wobei die Steckelemente (11, 4) in an sich bekannter Weise zur Weiterführung des Schweissdrahtes, des Schutzgases und des Schweissstromes geeignet sind.
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