AT411972B - Brennerkopf für schweissbrenner sowie gasdüse, kontaktdüse und isolierhülse für einen solchen brennerkopf - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf für Schweissbrenner, insbesondere für Plasma- Schweissbrenner mit einem Grundkörper, mit einer nichtabschmelzenden Elektrode, welche Elekt- rode von einer Kontaktdüse umgeben ist, wobei zwischen der Elektrode und der Kontaktdüse eine Isolierhülse und eine Brenngaszuführung angeordnet ist, weiters mit einer die Kontaktdüse umge- benden Gasdüse, welche Gasdüse ein Innengewinde zum Aufschrauben auf ein entsprechendes Aussengewinde am Grundkörper aufweist, und mit einer schrägen, ringförmigen Anschlagfläche zur Anlage an eine korrespondierende Fläche der Gasdüse im aufgeschraubten Zustand, und wobei zwischen der Gasdüse und der Kontaktdüse eine Schutzgaszuführung angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft weiters eine Gasdüse mit einem Innengewinde zum Aufschrauben auf ein entsprechendes, am Brennerkopf angeordnetes Aussengewinde, wobei am hinteren, der Austritts- öffnung für das Schutzgas gegenüberliegenden Ende eine schräge, ringförmige Fläche angeordnet ist, welche beim Aufschrauben auf den Brennerkopf an eine korrespondierende Anschlagfläche am Brennerkopf zum Anliegen kommt.
Weiters betrifft die Erfindung eine Kontaktdüse für einen oben genannten Brennerkopf mit einer Aufnahme für eine mit einer Isolierhülse umgebenen Elektrode sowie eine Isolierhülse für einen derartigen Brennerkopf.
Schweissbrenner, insbesondere für Plasma-Schweissverfahren aber auch Lichtbogenschweiss- verfahren unter Schutzgasatmosphäre, wie z.B. MIG (Metall-Inert-Gas)-, MAG (Metall-Aktiv-Gas)-, WIG (Wolfram-Inert-Gas)-, TIG (Tungsten-Inert-GasSchweissverfahren, weisen als Kernstück einen oben angegebenen Brennerkopf auf. Zusätzlich zu den angeführten Bauteilen weist ein derartiger Brennerkopf Anschlüsse für die elektrischen Leitungen zur Zuführung elektrischer Ener- gie zur Elektrode und zur Kontakthülse und Zuleitungen für das Brenngas und Schutzgas auf. Beim Plasma-Schweissen wird zwischen der innerhalb der Kontaktdüse zentrierten nichtabschmelzenden Elektrode und der Kontaktdüse elektrische Energie zugeführt, worauf sich zwischen der nicht isolierten Spitze der Elektrode und der Kontaktdüse ein Lichtbogen aufbaut.
Das zwischen der Kontaktdüse und der Elektrode zugeführte Brenngas ionisiert und tritt durch die Gasströmung als Plasmastrahl aus der Kontaktdüse in Richtung Werkstück aus. Über die konzentrisch um die Kontaktdüse angeordnete Gasdüse wird ein Schutzgas zugeführt, welches den Plasmastrahl umgibt und die Schmelze am Werkstück vor der umgebenden Luft schützt. Bei derartigen Brenner- köpfen für Plasma- oder Lichtbogenschweissbrenner sind insbesondere die Gasdüse, die Kontakt- hülse, die Isolierhülse und die Elektrode Verschleissteile, welche nach entsprechender Betriebs- dauer ausgewechselt werden müssen. Darüber hinaus können Brennerköpfe durch Auswechseln der genannten Bauteile auch an bestimmte Bedingungen angepasst werden oder für andere Schweissverfahren umgerüstet werden.
Ein Brennerkopf eines Lichtbogenschweiss- oder Schneidbrenners, allerdings mit vorzugsweise abschmelzender Drahtelektrode, wird beispielsweise in der WO 00/73700 A1 beschrieben. Dabei ist der Wechsel der Verschleissteile, wie z. B. der Kontaktdüse, relativ aufwändig.
Neben des grossen Aufwands für das Austauschen der Verschleissteile ist häufig auch keine ex- akte Positionierung insbesondere der Elektrode aber auch der Kontaktdüse und Gasdüse gege- ben, wodurch der Schweissbrenner nicht optimal funktioniert und in der Folge die Qualität der Schweissnaht leidet. Ein weiterer Nachteil bei Verschleissteilen bekannter Schweissbrenner besteht in deren komplizierter Herstellbarkeit und den damit verbundenen hohen Kosten.
Die US 4 628 177 A beschreibt einen Schweissbrenner der gegenständlichen Art, bei dem die Gasdüse eine schräge Anschlagfläche und der Grundkörper des Brennerkopfs eine korrespondie- rende schräge Anschlagfläche aufweist. Die Abschrägung dient zur Abdichtung des Inneren des Schweissbrenners gegenüber der Umgebung, so dass kein Schutzgas ausströmen kann. Die schrä- ge Anschlagfläche ist vom Aussengewinde am Brennerkörper beabstandet, so dass keine gute Zentrierwirkung der Gasdüse am Brennerkörper eintritt.
Die US 4 743 734 A zeigt eine Düse für einen Plasmalichtbogenschweissbrenner, welcher aus drei Teilen aufgebaut ist, die miteinander verschraubt werden können. Auch dabei sind schräge, ringförmige Anschlagflächen an den Teilen der Düse ausgebildet, an welche korrespondierende Flächen der angrenzenden Teile anliegen.
Schliesslich zeigt die US 3 783 233 A eine Gasdüse für einen Schweissbrenner, welche über ei- ne isolierende Gewindebuchse auf den Brennerkörper aufgesteckt wird. Das Aufstecken der Gas- düse bringt jedoch gegenüber dem Aufschrauben hinsichtlich der exakten zentrierten Positionie-
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rung Nachteile.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines oben genannten Brennerkopfs, dessen Verschleissteile wie Gasdüse, Kontaktdüse, Isolierhülse und Elektrode mög- lichst rasch und einfach ausgetauscht werden können und der eine exakte Positionierung der Verschleissteile am Grundkörper zulässt. Darüber hinaus sollen die Bestandteile des Brennerkopfs möglichst einfach aufgebaut und somit kostengünstig herstellbar sein.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Gasdüse, Kontaktdüse und Isolierhülse für einen Brennerkopf für Schweissbrenner, insbesondere für Plasma- Schweissbrenner, welche möglichst rasch und einfach am Grundkörper des Brennerkopfs angeord- net werden können, möglichst exakt an diesem positionierbar sein sollen und darüber hinaus einfach und billig herzustellen sein sollen.
Die erste erfindungsgemässe Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die schräge, ringförmige An-
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eine exakte, zentrierte Positionierung der Gasdüse in bezug auf den Grundkörper des Brenner- kopfs, wie sie bei einer einfachen Montage über ein Gewinde nicht gegeben wäre, da jedes Ge- winde ein gewisses Spiel aufweist. Durch eine aussermittige Anordnung der Gasdüse in bezug auf die Kontaktdüse und Elektrode würden asymmetrische Strömungsverhältnisse für das Gas und für den Lichtbogen geschaffen, wodurch die Qualität der Schweissnaht verringert würde. Die durch die schräge Anschlagfläche gebildete Zentriereinrichtung des Brennerkopfs ist sehr leicht und kosten- günstig herstellbar und bewirkt zudem eine sehr einfache Montage der Gasdüse am Brennerkopf.
Durch die schräge Fläche wird auch die Oberfläche vergrössert und somit eine bessere Abdichtung auch ohne zusätzliche Dichtelemente geschaffen.
Die schräge ringförmige Anschlagfläche kann im Grundkörper integriert sein oder auch durch einen auf den Grundkörper des Brennerkopfs aufschraubbaren oder aufsteckbaren ringförmigen Körper gebildet sein. In diesem Fall kann der ringförmige Körper aus einem anderen Material als der Grundkörper gebildet sein.
Beispielsweise kann der ringförmige Körper aus Keramik bestehen.
Zur Abdichtung des Brennerkopfs zur Vermeidung des unerwünschten Austritts von Schutzgas kann an der Anschlagfläche ein Dichtungsring angeordnet sein, der beispielsweise aus elasti- schem Kunststoff bestehen kann. Dabei muss der elastische Kunststoff den an der entsprechen- den Stelle des Brennerkopfs während des Schweissens auftretenden Temperaturen standhalten.
Vorteilhafterweise ist am Grundkörper ein Innengewinde zum Aufschrauben der mit einem ent- sprechenden Aussengewinde versehenen Kontaktdüse angeordnet, sodass die Kontaktdüse rasch und einfach ausgebaut und wieder eingebaut werden kann.
Wenn die Schutzgaszuführung in im Wesentlichen radial angeordneten Öffnungen am Grund- körper des Brennerkopfs münden, kann erreicht werden, dass der zwischen der Gasdüse und der Kontaktdüse gebildete Ringraum auch im hinteren, d. h. der Düsenöffnung gegenüberliegenden Bereich, mit Schutzgas ausgefüllt ist und dadurch am Austritt des Schutzgases an der Öffnung der Gasdüse optimale Strömungsverhältnisse herrschen. Darüber hinaus können auch mehrere Öff- nungen oder Reihen von Öffnungen in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sein.
Dabei werden die radialen Öffnungen vorteilhafterweise um den gesamten Umfang des Grund- körpers in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet.
Als ideales Material für die Gasdüse hat sich Keramik besonders bewährt. Allerdings sind für bestimmte Anwendungen auch spezielle Kunststoffe denkbar.
Die Kontaktdüse, welche aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sein muss, ist vor- teilhafterweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt.
Die zwischen der Elektrode und der Kontaktdüse angeordnete Isolierhülse im Brennerkopf ist bevorzugterweise aus Keramik hergestellt, sodass sie den auftretenden Temperaturen standhält und die entsprechende elektrische Isolierung bewirkt.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird auch durch eine Gasdüse für einen oben genannten Brennerkopf mit einem Innengewinde zum Aufschrauben auf ein entsprechendes am Brennerkopf angeordnetes Aussengewinde gelöst, bei der die Anschlagfläche am Brennerkopf an das Ende des Aussengewindes am Brennerkopf angrenzt, so dass eine Zentrierung der Gasdüse resultiert.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die schräge Fläche eine Neigung von im Wesentlichen 30 gegenüber der Fläche des Innengewindes auf. Dies ist einerseits in bezug auf
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die Herstellung der Gasdüse und der Anschlagfläche am Brennerkopf und andererseits für die Zentrierwirkung von Vorteil.
Um optimale Strömungsverhältnisse für das Schutzgas zu erzielen, ist die Austrittsöffnung in Richtung der Strömung des Schutzgases verjüngend ausgebildet.
Gelöst wird die weitere erfindungsgemässe Aufgabe durch eine Kontaktdüse für einen oben ge- nannten Brennerkopf mit einer Aufnahme für eine mit einer Isolierhülse umgebenen Elektrode, wobei die Aufnahme mehrere im Wesentlichen in Längsrichtung der Aufnahme angeordnete Berei- che aufweist, wobei der Innendurchmesser der Aufnahme an den Stellen dieser Bereiche geringer ist als jener ausserhalb dieser Bereiche, sodass zwischen den Bereichen Kanäle gebildet werden.
Durch diese Konstruktion wird eine Zentrierung der Isolierhülse und in der Folge auch der Elektro- de in der Kontaktdüse erreicht. Im Gegensatz zum Stand der Technik, gemäss dem die Aufnahme der Kontaktdüse im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und die Isolierhülse Stege in Längsrichtung aufweist, wird bei der beschriebenen Kontaktdüse die Aufnahme entsprechend modifiziert, um eine optimale Zentrierung der Isolierhülse zu erzielen. Die entsprechenden Berei- che mit geringerem Innendurchmesser können relativ einfach hergestellt werden, da das bevorzug- te Material für die Kontaktdüse Kupfer oder eine Kupferlegierung ist. Durch die gebildeten Kanäle zwischen den Bereichen kann das Brenngas in den Zwischenraum zwischen Kontaktdüse und Elektrode strömen, welches zur Bildung eines Plasmastrahls ionisiert wird.
Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Kontaktdüse kann die Aufnahme einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen Mehrecks aufweisen. Dabei kann es sich um einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks, Vierecks, Fünfecks, Sechsecks oder dergl. handeln. Die Ecken des Mehrecks bilden die Mitte der Kanäle, durch die das Brenngas strömt während die Kanten des Mehrecks im Mittelbereich als Auflage für die Isolierhülse dienen.
Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel können die Bereiche auch durch Rippen oder dergl. gebildet sein.
Zur Erzielung bestimmter Strömungsverhältnisse für das Brenngas im Zwischenraum zwischen Kontaktdüse und Elektrode können die Rippen und somit die zwischen den Rippen angeordneten Kanäle spiralförmig angeordnet sein.
Die Aufnahme in der Kontaktdüse kann an dem, der Spitze der Elektrode zugeordneten Ende einen Abschnitt mit geringerem Innendurchmesser als die übrige Aufnahme aufweisen. Dadurch wird für die in der Kontaktdüse platzierte Isolierhülse ein Anschlag und für das Brenngas eine Querschnittseinengung gebildet.
Zwischen dem Abschnitt mit geringerem Innendurchmesser und der übrigen Aufnahme kann ein konischer Bereich angeordnet sein, der optimale Strömungsverhältnisse für das Brenngas bewirkt.
Wenn die Kontaktdüse an ihrer Aussenseite einen konischen Bereich aufweist, kann eine opti- male Positionierung der Kontaktdüse am Brennerkopf erzielt werden.
Die letzte erfindungsgemässe Aufgabe wird durch eine Isolierhülse für einen oben genannten Brennerkopf mit einer oben genannten Kontaktdüse gelöst, bei der die Aussenseite im Wesentli- chen zylindrisch ausgebildet ist, und wobei an der, der Spitze der Elektrode zugewandten Stirnsei- te der Isolierhülse Einbuchtungen oder dgl. zur Führung des Brenngases zwischen Elektrode und Kontaktdüse angeordnet sind. Im Gegensatz zu Isolierhülsen nach dem Stand der Technik, welche an der Aussenseite Rippen oder dergl. für eine zentrierte Platzierung innerhalb der Kontaktdüse aufweisen, sind derartige zylindrische Isolierhülsen besonders einfach und billig herzustellen.
Durch die Einbuchtungen kann das Brenngas durch die Kanäle zwischen Kontaktdüse und Isolier- hülse und dann über die Einbuchtungen in Richtung zur Öffnung der Kontaktdüse strömen.
Die Einbuchtungen können einfach durch mehrere vorzugsweise in gleichen Winkelabständen angeordnete Nuten gebildet sein.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, welche Ausführungsbei- spiele des Brennerkopfs, der Gasdüse, der Kontaktdüse und der Isolierhülse zeigen, näher erläu- tert.
Darin zeigen : 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Brennerkopfs für ei- nen Plasma-Schweissbrenner; Fig. 2 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Gasdüse; Fig. 3 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktdüse ; 4a und 4b eine Seitenansicht auf zwei verschiedene Ausführungsformen von Kontaktdüsen gemäss Fig. 3 ; 5 eine
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Kontaktdüse mit darin angeordneter Isolierhülse; Fig. 6 eine Kontaktdüse mit darin angeordneter Isolierhülse samt Elektrode; Fig. 7 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VII-VII gemäss Fig. 6 ; 8 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Isolierhülse;
Fig. 9 eine Seitenansicht auf die Isolierhülse gemäss Fig. 8 ; 10 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer Isolier- hülse und Fig. 11 eine Seitenansicht auf die Isolierhülse gemäss Fig. 10.
Fig. 1 zeigt einen Brennerkopf 1 für einen Plasma-Schweissbrenner bestehend aus einem Grundkörper 2, an dessen Ende eine Gasdüse 3 mit einem Innengewinde 4 auf ein entsprechen- des Aussengewinde 5 am Grundkörper 2 aufgeschraubt ist. Weiters ist am Brennerkopf eine Kon- taktdüse 6 aus elektrisch leitfähigem Material angeordnet, in der eine nichtabschmelzende Elektro- de 7 platziert ist. Zwischen der Kontaktdüse 6 und der Elektrode 7 ist eine Isolierhülse 8, welche beispielsweise aus Keramik besteht, angeordnet. Weiters finden sich am Brennerkopf 1 Zuführun- gen 9 für das Brennergas, welches zwischen der Kontaktdüse 6 und der Elektrode 7 eingeströmt wird.
Durch Zuführung von elektrischer Energie zwischen der Kontaktdüse 6 und der Elektrode wird ein Lichtbogen zwischen der Spitze der Elektrode 7 und der Kontaktdüse 6 gezündet, der wiederum das einströmende Brenngas ionisiert und zur Ausbildung eines Plasmastrahls an der Spitze des Brennerkopfs 1 führt. Über eine Zuführung 10 wird Schutzgas in den Raum zwischen der Gasdüse 3 und der Kontaktdüse 6 eingeströmt, welches Schutzgas den Plasmastrahl umgibt und somit die Schweissstelle am Werkstück (nicht dargestellt) von der umgebenden Luft schützt.
Für eine optimale Funktion müssen die Elektrode 7, die Isolierhülse 8, die Kontaktdüse 6 und die Gasdüse 3 zentriert angeordnet werden. Erfindungsgemäss erfolgt die Zentrierung über eine schräge ringförmige Anschlagfläche 11am Brennerkopf 1, welche im aufgeschraubten Zustand der Gasdüse 3 mit einer daran angeordneten korrespondierenden Fläche 12 zur Anlage kommt. Die schräge ringförmige Anschlagfläche 11kann am Grundkörper 2 des Brennerkopfs 1 integriert sein oder als ringförmiger Körper 13 ausgebildet sein, der z. B. auf den Grundkörper 2 aufgeschraubt oder aufgesteckt wird. Der ringförmige Körper 13 kann so wie die Gasdüse 3 aus Keramik herge- stellt sein.
Durch die schräge Anschlagfläche 11wird auch die Oberfläche am Übergang zwischen Grundkörper 2 und Gasdüse 3 vergrössert und somit eine bessere Abdichtung auch ohne zusätzli- che Abdichtelemente geschaffen. Zusätzlich kann aber an der schrägen Anschlagfläche 11auch ein Dichtungsring 14 beispielsweise aus elastischem Kunststoff angeordnet sein, um eine noch bessere Abdichtung des zwischen der Gasdüse 3 und der Kontaktdüse 6 gebildeten Raums ge- genüber der Umgebung zu erzielen und somit einen unerwünschten Austritt von Schutzgas nach hinten zu verhindern.
Um ein einfaches Wechseln der Kontaktdüse 6 am Brennerkopf 1 zu ermöglichen, ist am Grundkörper 2 des Brennerkopfs 1 bzw. an einem damit verbundenen Körper ein Innengewinde 15 zum Aufschrauben der mit einem entsprechenden Aussengewinde 16 versehenen Kontaktdüse 6 angeordnet. Für optimale Strömungsverhältnisse im Zwischenraum zwischen Gasdüse 3 und Kontaktdüse 6 mündet die Schutzgaszuführung 10 vorteilhafter in im Wesentlichen radial angeord- neten Öffnungen 17 am Grundkörper 2. Dadurch kann verhindert werden, dass sich im Raum zwischen der Gasdüse 3 und der Kontaktdüse 6 Bereiche bilden, welche nicht mit Schutzgas ausgefüllt sind. Dabei sind die Öffnungen 17 vorteilhafterweise um den gesamten Umfang des Grundkörpers 2 des Brennerkopfs 1 in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet.
Darüber hinaus können auch mehrere Öffnungen 17 oder Reihen von Öffnungen 17 in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sein.
Fig. 2 zeigt ein Schnittbild der Gasdüse 3 gemäss Fig. 1 in vergrösserter Darstellung. Dabei ist das Innengewinde 4 zum Aufschrauben der Gasdüse 3 auf ein entsprechendes am Brennerkopf 1 angeordnetes Aussengewinde 5 erkennbar. Am hinteren der Austrittsöffnung 18 der Gasdüse 3 gegenüberliegenden Ende 19 ist die schräge ringförmige Fläche 12 angeordnet, welche beim Aufschrauben auf den Brennerkopf 1 an eine korrespondierende Anschlagfläche 11 am Ende des Aussengewindes 5 am Brennerkopf 1 zum Anliegen kommt. Dadurch resultiert eine optimale Zent- rierung der Gasdüse 3 am Brennerkopf 1. Die Neigung der schrägen Fläche 12 beträgt dabei vorteilhafterweise im Wesentlichen 30 gegenüber der Fläche des Innengewindes 4 der Gasdüse 3.
Zur Erzielung optimaler Strömungsverhältnisse des Schutzgases ist die Austrittsöffnung (18) in Richtung der Schutzgasströmung verjüngend ausgebildet.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Kontaktdüse 6 für einen Brennerkopf 1 eines Plasma- Schweissgeräts. Die Kontaktdüse 6 weist eine Aufnahme 20 für eine mit einer Isolierhülse 8 umge-
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benen Elektrode 7 auf. Zum Aufschrauben der Kontaktdüse 6 am Grundkörper 2 bzw. einem dan verbundenen Körper des Brennerkopfs 1 ist an der Aussenseite ein Aussengewinde 16 angeordne Die Aufnahme 20 der Kontaktdüse 6 weist erfindungsgemäss mehrere im Wesentlichen in Läng: richtung der Aufnahme 20 angeordnete Bereiche 21 auf, wobei der Innendurchmusser D1 de Aufnahme 20 an den Stellen dieser Bereiche 21 geringer ist als jener Innendurchmesser DA ai #erhalb dieser Bereiche 21.
Wie den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 4a und 4b besser entnommen werden kann, kö nen diese Bereiche 21 beispielsweise durch entsprechende Rippen oder die Kanten eines Meh ecks gebildet sein. Zwischen den Bereichen 21 mit geringerem Innendurchmesser D, werde Kanäle 22 gebildet, durch die das Brenngas zur Spitze der Elektrode 7 gelangen kann. Durch d Anordnung der Bereiche 21 kann eine optimale Zentrierung der Isolierhülse 8 innerhalb der Kon taktdüse 6 erzielt werden.
Dies ist Fig. 5 besser zu entnehmen, welche einen Schnitt durch eine Kontaktdüse 6 mit dar angeordneter Isolierhülse 8 zeigt. Die Isolierhülse 8 stösst in der Aufnahme 20 der Kontaktdüse an einen Abschnitt 23, der konisch ausgebildet ist. Zur Erzielung optimaler Strömungsverhältniss am Ausgang der Kontaktdüse 6 ist die Aufnahme 20 an dem der Spitze der Elektrode 7 zugeordn ten Ende mit einem Abschnitt 24 mit geringerem Innendurchmesser als die übrige Aufnahme ausgestattet. Zur optimalen Anordnung der Kontaktdüse 6 am Brennerkopf 1 kann diese ausse einen konischen Bereich 24 aufweisen. Dieser konische Bereich 25 liegt dann, wie Fig. 1 entnon men werden kann, an einen entsprechenden Bauteil des Brennerkopfs 1 an.
In Fig. 6 und Fig. 7 ist eine Anordnung einer Elektrode 7 samt Isolierhülse 8 in einer Kontak düse 6 dargestellt. In Fig. 7 sind die zwischen den Bereichen 21 gebildeten Kanäle 22 zwische der Kontaktdüse 6 und der Isolierhülse 8 gut erkennbar, durch die das Brenngas in Richtung de Spitze der Elektrode 7 strömt.
Schliesslich zeigen Fig. 8 und 9 sowie Fig. 10 und Fig. 11 Schnittdarstellungen und Seitenai sichten zweier verschiedener Ausführungsformen von Isolierhülsen 8. Die Isolierhülse 8 ist i Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist an der, der Spitze der Elektrode 7 zugewandte Stirnseite 26 Einbuchtungen 27 auf. In der Ausführungsform gemäss Fig. 8 und Fig. 9 sind dies Einbuchtungen 27 durch vier jeweils in gleichen Winkelabständen von 90 angeordnete Nute gebildet. Durch diese Einbuchtungen 27 gelangt das Brenngas zuerst durch die Kanäle 22 ZW schen Kontaktdüse 6 und Isolierhülse 8 und dann über die Einbuchtungen 27 zur Spitze der Elek rode 7, wo es im Lichtbogen zwischen der Elektrode 7 und der Kontaktdüse 6 ionisiert wird. Bei de Ausführungsform gemäss Fig. 10 und Fig. 11 sind die Einbuchtungen 27 rund ausgeführt.
D Anzahl und die Form der Einbuchtungen 27 kann nahezu beliebig ausgeführt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brennerkopf (1) für Schweissbrenner, insbesondere für Plasma-Schweissbrenner mit eine
Grundkörper (2), mit einer nicht-abschmelzenden Elektrode (7), welche Elektrode (7) vc einer Kontaktdüse (6) umgeben ist, wobei zwischen der Elektrode (7) und der Kontaktdüs (6) eine Isolierhülse (8) und eine Brenngaszuführung (9) angeordnet ist, weiters mit ein' die Kontaktdüse (6) umgebenden Gasdüse (3), welche Gasdüse (3) ein Innengewinde (, zum Aufschrauben auf ein entsprechendes Aussengewinde (5) am Grundkörper (2) au weist, und mit einer schrägen, ringförmigen Anschlagfläche (11) zur Anlage an eine ko respondierende Fläche (12) der Gasdüse im aufgeschraubten Zustand, und wobei ZW schen der Gasdüse (3) und der Kontaktdüse (6) eine Schutzgaszuführung (10) angeordni ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die schräge, ringförmige Anschlagfläche (11) an da
Aussengewinde (5) am Grundkörper (2) angrenzt.
Claims (1)
- 2. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (1 durch einen auf den Grundkörper (2) des Brennerkopfs (1) aufschraubbaren oder au steckbaren ringförmigen Körper (13) gebildet ist.3. Brennerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Körpe (13) aus Keramik hergestellt ist.4. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an de <Desc/Clms Page number 6> Anschlagfläche (11) ein Dichtungsring (14) angeordnet ist.5. Brennerkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (14) aus elastischem Kunststoff besteht.6. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (2) ein Innengewinde (15) zum Aufschrauben der mit einem entsprechenden Aussengewinde (16) versehenen Kontaktdüse (6) angeordnet ist.7. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgaszuführung (10) in im Wesentlichen radial angeordneten Öffnungen (17) am Grundkörper (2) münden.8. Brennerkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) um den gesamten Umfang des Grundkörpers (2) in gleichen Winkelabständen zueinander an- geordnet sind.9. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gas- düse (3) aus Keramik hergestellt ist.10. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon- taktdüse (6) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist.11. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Iso- lierhülse (8) aus Keramik hergestellt ist.12. Gasdüse (3) für einen Brennerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einem Innen- gewinde (4) zum Aufschrauben auf ein entsprechendes, am Brennerkopf (1) angeordnetes Aussengewinde (5), wobei am hinteren, der Austrittsöffnung (18) für das Schutzgas gege- nüberliegenden Ende (19) eine schräge, ringförmige Fläche (12) angeordnet ist, welche beim Aufschrauben auf den Brennerkopf (1) an eine korrespondierende Anschlagfläche (11) am Brennerkopf (1 ) zum Anliegen kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die An- schlagfläche (11) am Brennerkopf (1) an das Ende des Aussengewindes (5) am Brenner- kopf (1 ) angrenzt, sodass eine Zentrierung der Gasdüse (3) resultiert.13. Gasdüse (3) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die schräge Fläche (12) eine Neigung von im Wesentlichen 30 gegenüber der Fläche des Innengewindes (4) auf- weist.14. Gasdüse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (18) in Richtung der Strömung des Schutzgases verjüngend ausgebildet ist.15. Kontaktdüse (6) für einen Brennerkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einer Aufnahme (20) für eine mit einer Isolierhülse (8) umgebenen Elektrode (7), dadurch ge- kennzeichnet, dass die Aufnahme (20) mehrere im Wesentlichen in Längsrichtung der Aufnahme (20) angeordnete Bereiche (21) aufweist, wobei der Innendurchmesser (D1) der Aufnahme (20) an den Stellen dieser Bereiche (21) geringer ist als jener Innendurchmes- ser (DA) ausserhalb dieser Bereiche (21), sodass zwischen den Bereichen (21) Kanäle (22) gebildet werden.16. Kontaktdüse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (20) einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen Mehrecks aufweist.17. Kontaktdüse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (21) durch Rippen od. dgl. gebildet sind.18. Kontaktdüse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen od. dgl. spi- ralförmig angeordnet sind.19. Kontaktdüse nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (20) an dem, der Spitze der Elektrode (7) zugeordneten Ende einen Abschnitt (24) mit geringerem Innendurchmesser als die übrige Aufnahme (20) aufweist.20. Kontaktdüse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abschnitt (24) mit geringerem Innendurchmesser und der übrigen Aufnahme (20) ein konischer Be- reich (23) angeordnet ist.21. Kontaktdüse nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktdüse (6) aussen einen konischen Bereich (25) aufweist.22. Isolierhülse (8) für einen Brennerkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einer Kontaktdüse (6) nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenseite im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, und dass an der, der Spitze der <Desc/Clms Page number 7> Elektrode (7) zugewandten Stirnseite (26) der Isolierhülse (8) Einbuchtungen (27) od. dgl. zur Führung des Brenngases zwischen Elektrode (7) und Kontaktdüse (6) angeordnet sind.23. Isolierhülse nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtungen (27) durch mehrere, vorzugsweise in gleichen Winkelabständen angeordnete Nuten gebildet sind.HIEZU 4 BLATT ZEICHNUNGEN
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