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Die Erfindung betrifft einen Brenner mit einer nichtabschmelzenden Elektrode, wie Plasma- Brenner oder WIG-Brenner, oder für einen Laserschweissprozess mit einem Brennerkörper, einem Brennergriff und einem angeschlossenen Schlauchpaket, wobei zumindest zwei Drahtzuführungs- vorrichtungen zur Zuführung jeweils eines Schweissdrahtes bzw. Zusatzwerkstoffes angeordnet sind.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schweissen von Werkstücken mit einem Bren- ner, insbesondere einem Plasma-Brenner oder WIG-Brenner mit einer nichtabschmelzenden Elektrode oder einem Laser-Brenner, bei dem ein Lichtbogen oder ein Laserstrahl erzeugt wird, wobei zumindest zwei Zusatzwerkstoffe bzw. Schweissdrähte über Drahtzuführungsvorrichtungen in den Verbindungsbereich, insbesondere in den Schweissbereich der zu verbindenden Werkstücke zugeführt werden.
Aus der DE 37 28 473 A1 ist eine Plasma-Heissdraht-Auftragsschweissung bekannt, bei dem das Anschmelzen des Zusatzwerkstoffes, insbesondere eines Schweissdrahtes, durch oszillieren- de, mit nichtabschmelzender Elektrode arbeitenden Plasmabrenner mit übertragenem Lichtbogen erfolgt. Der Zusatzwerkstoff, also der Schweissdraht, wird im Nachlauf des Plasmabrenners zuge- führt und im direkten Stromdurchgang mit Hilfe des Heissdrahtprinzips unmittelbar unter der Schmelztemperatur aufgeheizt. Zur Erzielung einer stabilen Prozessführung werden die verfah- renstechnischen Parameter mit Hilfe eines Prozessrechners und einer entsprechenden Software- Entwicklung optimal aufeinander abgestimmt.
Die für das Verfahren wesentlichen Parameter sind die Gasversorgung, die Plasmastromquelle mit Zündeinheit, die Pendelbewegung, die Drahtvor- schubeinheit mit Richtwerk sowie die Heissdrahtstromquelle. Ein derartiger Aufbau bzw. Anwen- dung ist nicht Praxistauglich, da ein sehr grosser Platzbedarf für den Brenner und die Zuführung des Schweissdrahtes benötigt wird.
Weiters sind aus der DE 35 35 212 A1 und der EP 0 803 309 A derartige Brenneraufbauten bekannt, bei denen an einem Brenner mit nichtabschmelzenden Elektrode ein einziger Schweiss- draht zugeführt wird. Dabei ist mit dem Brenner eine Führungsvorrichtung gekoppelt, wobei der Schweissdraht von einer externen Drahtzuführungsvorrichtung über ein Schlauchpaket an die Führungsvorrichtung gefördert wird.
Weiters ist aus der DE 196 04 205 A1 ein Aufbau mit einem Laser bekannt, bei dem wiederum über eine Führungsvorrichtung ein Zusatzwerkstoff, insbesondere ein Schweissdraht, in den Bereich des Schweissprozesses geschoben wird und dieser dort abgeschmolzen wird.
Aus der GB 1 440 974 A ist eine Schweissvorrichtung bekannt, bei der zwei oder mehr Schweissdrähte zugeführt werden, wobei über die Konstruktion der Drahtzuführungen in Bezug auf den Brenner keine Details bekannt gegeben werden. In der beschriebenen Variante nehmen die Drahtzuführungsvorrichtungen besonders viel Platz ein, weshalb der Aufbau nicht kompakt und klein gemacht werden kann. Die Zugänglichkeit eines derartigen Brenners ist insbesondere für Roboteranlagen nicht zufriedenstellend.
Die US 3 546 415 A zeigt einen Schweissbrenner mit zwei Drahtzuführungsvorrichtungen, wel- che in der Gasdüse integriert sind. Der Aufbau einer derartigen Gasdüse ist besonders kompliziert und aufwendig. Darüber hinaus ist durch die Anordnung der Drahtzuführungsvorrichtungen und der Gasdüse in einer Ebene ein relativ hoher Platzbedarf notwendig, und die Spitze des Brenners relativ voluminös, was den Schweissvorgang bei komplizierten Werkstücken erschwert.
Die US 6 066 833 A zeigt eine Schweissvorrichtung mit mehreren Drahtzuführungsvorrichtun- gen, welche in einem gemeinsamen Führungskanal münden, der schliesslich in den Bereich des Schweissprozesses geleitet wird. Mit einer derartigen Anordnung ist es nicht möglich, die Drahtzu- führung rasch zu wechseln wie es beispielsweise beim Schweissen von Materialkombinationen notwendig wäre.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines oben genannten Brenners, bei dem ein sehr einfacher und kompakter Aufbau mit zwei Drahtzuführungsvorrichtun- gen geschaffen wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mit ein und demselben Brenner zwei unterschiedliche Schweissprozesse mit bevorzugt unterschiedlichen Zusatzwerkstof- fen bzw. Schweissdrähten durchgeführt werden können, ohne dabei eine manuelle Umrüstung vornehmen zu müssen.
Die erfindungsgemässen Aufgaben werden dadurch gelöst, dass die Drahtzuführungsvorrich-
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tungen seitlich oder unterhalb des Brennerkörpers oder des Brennergriffs oder des Schlauchpake- tes befestigt sind, und dass jeweils ein eigenständiges bzw. gemeinsames Aufnahmeelement für die Schweissdrähte bzw. Zusatzwerkstoffe derart mit dem Brennerkörper verbunden ist, dass die Zuführung der Schweissdrähte bzw. Zusatzwerkstoffe unterhalb des Brennerkörpers ins Zentrum des Schweissprozesses verläuft. Vorteilhaft ist hierbei, dass ein sehr kompakter und kleiner Aufbau des Brenners erzielt wird.
Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil liegt darin, dass durch die einseiti- ge Schweissdrahtzuführung die Zugänglichkeit eines derartigen Brenners für Roboteranlagen verbessert wird und diese beispielsweise auch im Karosseriebau der Automobilindustrie eingesetzt werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei automatisierten Anlagen, insbesondere Roboterschweissanlagen, die Umorientierung des Roboters durch die einseitige Zuführung der Schweissdrähte sehr reduziert wird, und somit eine sehr kurze Taktzeit des Roboters erreicht wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 12 beschrieben.
Die Aufgaben der Erfindung werden aber auch durch ein oben erwähntes Schweissverfahren gelöst, wobei die die Ansteuerung der Drahtzuführungsvorrichtungen derart erfolgt, dass während des Schweissprozesses immer nur eine Drahtzuführungsvorrichtung den Schweissdraht bzw. den Zusatzwerkstoff in den Schweissbereich fördert. Vorteilhaft ist hierbei, dass somit unterschiedliche Schweissdrähte eingesetzt werden können und somit mit ein und demselben Brenner unterschiedli- che Schweissprozesse durchgeführt werden können. Hierdurch ist es erstmals möglich, dass bei automatisierten Anlage mit einer Schweissanlage unterschiedliche Materialien verschweisst werden können, wogegen beim Stand der Technik hierzu zumindest zwei Schweissanlagen notwendig waren.
Weitere Massnahmen sind in den Ansprüchen 14 bis 17 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, welche Ausführungsbei- spiele des Brenners zeigen, näher erläutert.
Darin zeigen : 1 eine schematische Darstellung einer Schweissmaschine bzw. eines Schweissgerätes ; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Brenner mit zwei unterhalb des Brenners angeord- neten Drahtzuführungsvorrichtungen, in vereinfachter, schematischer Darstellung; Fig. 3 eine Seitenansicht des Brenners mit zwei unterhalb des Brenners angeordneten Drahtzuführungsvor- richtungen, in vereinfachter, schematischer Darstellung ; 4 eine Ansicht von unten auf den Brenner mit zwei unterhalb des Brenners angeordneten Drahtzuführungsvorrichtungen, in verein- fachter, schematischer Darstellung; Fig. 5 eine Ansicht von vorne auf den Brenner mit zwei unter- halb des Brenners angeordneten Drahtzuführungsvorrichtungen, in vereinfachter, schematischer Ansicht ;
Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Brenners mit seitlich angeordneten Drahtzuführungsvorrichtungen, in vereinfachter, schematischer Darstellung; und Fig. 7 eine Ansicht von vorne auf den Brenner mit seitlich angeordneten Drahtzuführungsvorrich- tungen, in vereinfachter, schematischer Darstellung.
In Fig. 1 ist ein Schweissgerät 1 bzw. eine Schweissanlage für verschiedenste Prozesse bzw.
Verfahren, wie z.B. MIG/MAG-Schweissen bzw. WIG/TIG-Schweissen oder Elektroden- Schweissverfahren, Doppeldraht/Tandem-Schweissverfahren, Plasma- oder Lötverfahren usw., gezeigt. Selbstverständlich ist es möglich, dass die erfindungsgemässe Lösung bei einer Strom- quelle bzw. einer Schweissstromquelle eingesetzt werden kann.
Das Schweissgerät 1 umfasst eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, einer Steuervorrich- tung 4 und einem dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordneten Umschaltglied 5.
Das Umschaltglied 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 ist mit einem Steuerventil 6 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 7 für ein Gas 8, insbesondere ein Schutzgas, wie beispielsweise C02, Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweissbrenner bzw. einem Brenner 10 angeordnet ist.
Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch ein Drahtvorschubgerät 11, welches für das MIG/MAG-Schweissen üblich ist, angesteuert werden, wobei über eine Versorgungsleitung 12 ein Zusatzwerkstoff bzw. ein Schweissdraht 13 von einer Vorratstrommel 14 in den Bereich des Bren- ners 10 zugeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass das Drahtvorschubgerät 11, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schweissgerät 1, insbesondere im Grundgehäuse, integriert ist und nicht, wie in Fig. 1 dargestellt, als Zusatzgerät ausgebildet ist.
Es ist auch möglich, dass das Drahtvorschubgerät 11 den Schweissdraht 13 bzw. den Zusatz- werkstoff ausserhalb des Brenners 10 an die Prozessstelle zuführt, wobei hierzu im Brenner 10
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bevorzugt eine nicht abschmelzende Elektrode angeordnet ist, wie dies beim WIG/TIG-Schweissen üblich ist. Ein derartige Brenner 10 ist in den nachfolgenden Fig. 2 bis 6 beschrieben.
Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 15, insbesondere eines Arbeitslichtbogens, zwi- schen der nicht abschmelzenden Elektrode, nicht dargestellt, und einem Werkstück 16 wird über eine Schweissleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Brenner 10, insbesondere der Elektrode, zugeführt, wobei das zu verschweissende Werkstück 16, welches aus mehreren Teilen gebildet ist, über eine weitere Schweissleitung 18 ebenfalls mit dem Schweissgerät 1, insbesondere mit der Stromquelle 2, verbunden ist und somit über den Lichtbogen 15 bzw. den gebildeten Plas- mastrahl für einen Prozess ein Stromkreis aufgebaut werden kann.
Zum Kühlen des Brenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 19 der Brenner 10 unter Zwi- schenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einem Wasserbehälter 21, verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Brenners 10 der Kühlkreislauf 19, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 21 angeordnete Flüssigkeit verwen- dete Flüssigkeitspumpe, gestartet wird und somit eine Kühlung des Brenners 10 bewirkt werden kann.
Das Schweissgerät 1 weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 auf, über die die unterschiedlichsten Schweissparameter, Betriebsarten oder Schweissprogramme des Schweissgerä- tes 1 eingestellt bzw. aufgerufen werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausga- bevorrichtung 22 eingestellten Schweissparameter, Betriebsarten oder Schweissprogramme an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschliessend die einzelnen Komponen- ten der Schweissanlage bzw. des Schweissgerätes 1 angesteuert.
Weiters ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Brenner 10 über ein Schlauchpaket 23 mit dem Schweissgerät 1 bzw. der Schweissanlage verbunden. In dem Schlauchpaket 23 sind die einzelnen Leitungen vom Schweissgerät 1 zum Brenner 10 angeordnet. Das Schlauchpaket 23 wird über eine Kupplungsvorrichtung 24 mit dem Schweissbrenner 10 verbunden, wogegen die einzel- nen Leitungen im Schlauchpaket 23 mit den einzelnen Kontakten des Schweissgerätes 1 über Anschlussbuchsen bzw. Steckverbindungen verbunden sind. Damit eine entsprechende Zugentlas- tung des Schlauchpaketes 23 gewährleistet ist, ist das Schlauchpaket 23 über eine Zugentlas- tungsvorrichtung 25 mit einem Gehäuse 26, insbesondere mit dem Grundgehäuse des Schweissge- rätes 1, verbunden.
Selbstverständlich ist es möglich, dass die Kupplungsvorrichtung 24 auch für die Verbindung am Schweissgerät 1 eingesetzt werden kann.
Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass für die unterschiedlichen Schweissverfahren bzw.
Schweissgeräte 1, wie beispielsweise WIG-Geräte oder MIG/MAG-Geräte oder Plasmageräte nicht alle zuvor benannten Komponenten verwendet bzw. eingesetzt werden müssen. Hierzu ist es beispielsweise möglich, das der Brenner 10 als lüftgekühlter Brenner 10, wie er in den nachfolgen- den Ausführungsbeispielen dargestellt ist, ausgeführt werden kann.
In den Fig. 1 bis 5 ist der Brenner 10 mit einer nichtabschmelzenden Elektrode, wie beispiels- weise ein Plasma-Brenner oder WIG-Brenner, dargestellt. Dabei kann der Brenner 10 aus jedem aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau eingesetzt werden, sodass auf diesen sowie auf die Funktion nicht mehr näher eingegangen wird.
Grundsätzlich kann gesagt werden, dass der Brenner 10 durch den Brennerkörper 27 bzw. ein Brennerrohr, in dem die nichtabschmelzende Elektrode angeordnet ist, und einem Brennergriff 28 bzw. einer Brennerschale gebildet wird, wobei der Brenner 10 über das Schlauchpaket 23 mit dem Schweissgerät 1 bzw. einer Stromquelle 2 verbunden wird. Um einen Schweissprozess jedoch durchführen zu können, ist es erforderlich, dass ein Zusatzwerkstoff bzw. Schweissdraht 13 in den Bereich eines Plasmastrahls 29 bzw. eines Lichtbogens 15 geführt wird, wobei hierzu zwei Draht- zuführungsvorrichtungen 30,31 für zwei getrennt zuführbare Zusatzwerkstoffe, insbesondere zwei Schweissdrähte 13,32, an den Bereich des Schweissprozesses bzw. Lichtbogens 15 bzw. Plas- mastrahls 29 angeordnet sind, wobei für die Förderung der Schweissdrähte 13,32 zwei Drahtvor- schubgeräte 11notwendig sind.
Dabei werden bevorzugt ebenfalls zwei Drahtzuführungsvorrich- tungen (nicht dargestellt) eingesetzt, welche den Hauptantrieb für die Förderung der Schweissdräh- te 13,32 bilden, wogegen die Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 am Brenner 10 als Nebenan- triebe ausgelegt werden. Jede Drahtzuführungsvorrichtung 30,31 wird zumindest durch Antriebs- rollen 33 für den Zusatzwerkstoff bzw. den Schweissdraht 13,32 und einem Antriebsmotor 34 gebildet, wie dies schematisch dargestellt wurde, wobei auf den exakten Aufbau nicht näher
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eingegangen wird, da jede aus dem Stand der Technik bekannte Drahtzuführungsvorrichtung eingesetzt werden kann. Bevorzugt wird die Drahtzuführungsvorrichtung 30,31 durch einen Push- Pull-Antrieb, insbesondere einen zwei oder vier Rollen-Antrieb, gebildet, sodass eine optimal Drahtförderung erzielt wird.
Bei dem erfindungsgmässen Brenneraufbau sind die Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 über ein Befestigungsmittel 35 am Brennerkörper 27 oder am Brennergriff 28 oder am Schlauchpaket 23 befestigt, wobei die Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 unterhalb des Brennerkörpers 27 oder des Brennergriffs 28 oder des Schlauchpaketes 23 angeordnet sind, d. h., dass der Brennerköper 27 bzw. der Brennergriff 28 und die Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, wie dies in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist. Betrachtet man hierzu die Längsachsen 36, 37, 38 der Komponente, insbesondere des Brennergriffes 28 und der Drahtzufüh- rungsvorrichtungen 30, 31, so ergibt sich eine dreiecksförmige Anordnung bzw. ein dreiecksförmi- ger Aufbau.
Bevorzugt sind die Drahtführungsvorrichtungen 30,31 parallel bzw. nebeneinander unterhalb oder seitlich des Brennerkörpers 27 angeordnet. Die Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31, insbe- sondere die Rollen bzw. Antriebsrollen 33, sind dabei seitlich des Brenners 10 angeordnet, wobei die Antriebselemente, insbesondere der Antriebsmotor 34, für die Rollen unterhalb des Brenners 10 einen Teilbereich des Brenners 10 überlappen, sodass eine sehr kleine Baugrösse des gesam- ten Brenners 10 mit dem Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 erreicht wird. Weiters wird dadurch erreicht, dass eine sehr gute Zugänglichkeit zu den Antriebsrollen 33 geschaffen wird.
Das Befestigungsmittel 35 für die Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 ist bei dem dargestell- ten Ausführungsbeispiel durch eine gemeinsame Montageplatte 39 gebildet, die über eine Befesti- gungsvorrichtung 35, insbesondere eine Schraub- oder Klemmverbindung, mit dem Brennergriff 28 verbunden ist.
Selbstverständlich ist es möglich, dass für jede Drahtzuführungsvorrichtung 30,31 ein eigenes Befestigungsmittel 35 verwendet wird. Grundsätzlich kann der mechanische Aufbau auf die unter- schiedlichsten Arten erfolgen, sodass auf diesen nicht im Detail eingegangen wird und der Aufbau nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. An einer Seite der Montageplatte 39, insbesondere an der des Schweissprozesses abgewandten Seite, sind die Drahtzuführungsvorrich- tungen 30, 31 angeordnet und befestigt, wobei auf der gegenüberliegenden Seite der Montageplat- te 39 jeweils ein Anschlussmittel 41 für einen Führungsschlauch 42 zum Führen des Schweissdrah- tes 13, 32 angeordnet ist.
Weiters ist im Bereich des Schweissprozesses, also im Bereich des Lichtbogens 15 bzw. des Plasmastrahls 29 jeweils ein eigenständiges bzw. ein gemeinsames Aufnahmeelement 43 für den Schweissdraht 13,32 mit dem Brennerkörper 27 verbunden, wobei das Aufnahmeelement 43 möglichst nahe am Schweissprozess angeordnet ist. Das Aufnahmeelement 43 weist ein Führungs- rohr 44 für den Schweissdraht 13,32 auf. Das Führungsrohr 44 hat die Aufgabe den Schweissdraht 13,32 in den Bereich des Schweissprozesses zu leiten und ist derart verlaufend, insbesondere gekrümmt, ausgebildet, dass der Schweissdraht 13,32 optimal in das Zentrum des Lichtbogens 15 bzw. Plasmastrahls 29 geführt wird.
Es ist aber auch möglich, dass die Aufnahmeelemente 43 als Formelement ausgeführt werden und in diesem Formelement ein Führungskanal ausgebildet wird, der wiederum den Schweissdraht 13,32 in den Bereich des Lichtbogens 15 bzw. des Plasmastrahls 29 führt. Das Aufnahmeelement 43 bzw. das Führungsrohr 44 können verstellbar am Brenner 10 befestigt werden, sodass eine Einstellung der Position für den Schweissdrahtaustritt am Führungs- rohr 44 vorgenommen werden kann, d. h., dass eine Verstellung der Position der Schweissdrähte 13,32 im Bezug auf den Lichtbogen 15 bzw. Plasmastrahl 28 oder zueinander vorgenommen werden kann und somit eine optimale Anpassung an die unterschiedlichsten Brenner 10 bzw.
Anwendungen vorgenommen werden kann.
Die beiden Führungsrohre 44 bzw. Führungskanäle sind in einem Winkel 45 zwischen 5 und 85 , bevorzugt zwischen 10 und 30 , zueinander angeordnet, d. h., dass die Schweissdrähte 13,32 in einem bestimmten Winkel 45 zueinander verlaufen, wobei diese genau im Zentrum des Lichtbo- gens 15, also der Lichtbogenberührung mit dem zu verschweissenden Werkstücken 16 (nicht dargestellt) bzw. Plasmastrahl 29 positioniert werden. Durch den Einsatz des Führungsrohres 44 ist es in einfacher Form möglich, dieses an die verschiedensten Brennertypen anzupassen, ohne dabei grosse Veränderungen am Gesamtaufbau vornehmen zu müssen.
Bei dem dargestellten
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Ausführungsbeispiel ist der Brenner 10 durch einen gewinkelten Brennerkörper 27 ausgebildet, wobei es jedoch möglich ist, dass auch ein gerader, gebogener Brennerkörper 27 mit unterschied- lichen Krümmungen eingesetzt werden kann, wobei hierzu lediglich eine Anpassung der Schweissdrahtprosition vorgenommen werden muss. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass der Brenner 10 und die Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 eine gemeinsame Baueinheit ausbilden, wobei die beiden Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 unabhängig voneinander ansteuerbar sind und bei einem Schweissprozess immer nur eine Drahtzuführungsvorrichtung 30,31 aktiviert ist, die den Schweissdraht 13 oder 32 in das Zentrum des Schweissprozesses, insbesondere des Lichtbo- gens 15 bzw. Plasmastrahls 15, fördert.
Dabei ist es möglich, dass während des Schweissprozes- ses eine Umschaltung von einer Drahtzuführungsvorrichtung 30 oder 31 auf die andere Drahtzu- führungsvorrichtung 31 oder 30 vorgenommen wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass auch beide Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 gleichzeitig aktiviert werden können und diese gleich- zeitig eine Förderung des Schweissdrahtes 13 und 32 durchführen.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Anordnung der Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 zum Brenner 10 auch anders ausgeführt werden kann. Hierzu sind, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, die Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 wiederum über Befestigungsmittel 35 am Bren- nerkörper 27 oder am Brennergriff 28 oder am Schlauchpaket 23 befestigt, wobei die Drahtzufüh- rungsvorrichtungen 30,31 seitlich des Brennerkörpers 27 oder des Brennergriffs 28 oder des Schlauchpakets 23 angeordnet sind und die Zuführung des Zusatzwerkstoffes bzw.
Schweissdrah- tes 13,31 zum Schweissprozess auf einer Seite des Schweissprozesses, insbesondere in einem Winkel 45 zwischen 5 und 85 , bevorzugt zwischen 10 und 30 , unterhalb des Brenners 10 erfolgt, d. h., dass der Schweissdraht 13,31 über den Führungsschlauch 42 zu der auf der unteren Seite des Brenners 10 angeordneten Aufnahmeelement 43 geführt wird und von diesem wiederum über das Führungsrohr 44 bzw. dem Führungskanal in den Bereich des Schweissprozesse geführt wird. Bei einer derartigen Anordnung bilden die Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 und der Brenner 10 eine Ebene aus.
Es ist auch möglich, dass ein derartiger Aufbau auch bei einem Laser-Schweissprozess einge- setzt wird, wobei hierzu anstelle des Plasma-Brenners oder des WIG-Brenners ein Laser einge- setzt wird.
Mit dem obgenannten Brenner 10 ist es nunmehr möglich, dass zwei unterschiedliche Schweissprozesse mit ein und demselben Brenner 10 durchgeführt werden können. Eine spezielle Anwendung des Brenners 10 kann also derart erfolgen, dass einmal ein Heft- bzw. Schweisspro- zess durchgeführt wird und andererseits eine reiner Auftragsschweissprozess, vorgenommen wird, wobei für die beiden Schweissprozesse unterschiedliche Zusatzwerkstoffe bzw. Schweissdrähte 13, 31 verwendet werden können. Bei dem Heft- bzw. Schweissprozess wird ein Schweissdraht 13 aus Stahl eingesetzt, wogegen bei dem Auftragsschweissprozess der Schweissdraht 31 auf Kupferbasis basiert. Dabei wird beim Heft- bzw.
Schweissprozess das Material der zu verschweissenden Werkstücke 16 aufgeschmolzen, wogegen beim Auftragsschweissen nur Zusatzmaterial auf die Werkstücke 16 aufgetragen wird, ohne das dabei das Material des Werkstückes 16 geschmolzen wird.
Hierzu wird nach dem Start des Schweissprozesses, also nach dem Zünden des Lichtbogens 15 bzw. dem Aufbau des Plasmastrahls 29, nur eine der beiden Drahtzuführungsvorrichtung 30, 31 aktiviert, d. h., dass die Ansteuerung der Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 derart erfolgt, dass während des Schweissprozesses immer nur eine Drahtzuführungsvorrichtung 30 oder 31 den Schweissdraht 13,32 bzw. den Zusatzwerkstoff in den Schweissbereich fördert, wobei während des Schweissprozesses eine Umschaltung von einer Drahtzuführungsvorrichtung 30 oder 31 auf die andere Drahtzuführungsvorrichtung 31 oder 30 möglich ist, d. h., dass ohne Unterbrechung des Lichtbogens 15 bzw. Plasmsastrahls 29 die gerade fördemde Drahtzuführungsvorrichtung 30 oder 31 deaktiviert wird und die weiter Drahtzuführungsvorrichtung 31 oder 30 aktiviert wird.
Die An- steuerung der Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 wird dabei vom Schweissgerät 1 bzw. der Stromquelle 2, insbesondere von der darin angeordneten Steuervorrichtung 4, vorgenommen, wobei hierzu von der Steuervorrichtung auch eine Anpassung der Schweissparameter für die unter- schiedlichen Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 vorgenommen wird, d. h., dass beispielsweise bei unterschiedlichen Schweissdrähten 13,32 von der Steuervorrichtung 4 auch unterschiedliche Einstellungen bzw. Schweissparameter für den Schweissprozess verwendet werden, sodass beim
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Umschalten von einer auf die andere Drahtzuführungsvorrichtung 30,31 auch andere Schweisspa- rameter, wie die Stromhöhe, die Drahtvorschubgeschwindigkeit, usw., verwendet werden.
Dadurch kann eine optimale Anpassung der Schweissparameter an die verwendeten Materialien des Schweissdrahtes 13,31 vorgenommen werden.
Mit einem derartigen Brenner 10 kann somit beispielsweise in einem Arbeitsgang ein soge- nannter Heft- und Löt-Prozess (Auftrags-Prozess) durchgeführt werden. Dabei werden bei dem Heft-Prozess die beiden zu verbindenden Werkstücke mit einem Schweisspunkt bzw. einer sehr kurzen Schweissraupe zueinander fixiert, wobei beim Löt-Prozess ein Lötmaterial in Form einer Schweissraupe auf die Werkstücke 16 aufgetragen wird. Ein Verlötung der Werkstücke 16 bzw. ein Aufschmelzen des aufgetragenen Lötmaterials wird durch einen nachfolgenden unabhängigen Arbeitsschritt durchgeführt, wobei hierzu die Werkstücke 16 einer Wärmebehandlung ausgesetzt werden.
Somit wird durch wechselweises Ansteuern der Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 und durch entsprechende Anpassung der Schweissparameter mit ein und demselben Brenner 10 in beliebiger wiederholender Reihenfolge einmal ein Heft-Prozess und sofort anschliessend ein Löt- Prozess (Auftrags-Prozess) durchgeführt, ohne dass dabei der Schweissprozess unterbrochen werden muss, d. h., dass der Lichtbogen 15 bzw. der Plasmastrahl 29 oder beim Einsatz eines Lasers der Laserstrahls einmal gestartet wird, worauf abwechselnd der Heft-Prozess und der Löt- Prozess durchgeführt werden.
Der wesentliche Vorteil bei einem derartigen Aufbau bzw. Verfahren liegt darin, dass durch die spezielle Ansteuerung der Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 zwei unterschiedliche Schweiss- prozesse mit einem Brenner 10 ausgeführt werden können, ohne den Schweissprozess unterbre- chen zu müssen und einen neuerlichen Start des Schweissprozesses vornehmen zu müssen bzw. die Schweissanlage auf den neuen Schweissprozess umrüsten zu müssen. Mit den aus dem Stand der Technik bekannten System, also Plasma-Brenner bzw. WIG-Brenner mit externer Drahtzufüh- rung, ist dies bisher nicht möglich gewesen.
Dabei müssten für eine derartige Anwendung zwei Schweissanlagen, jeweils eine für den Heft-Prozess und eine für den Löt-Prozess, eingesetzt wer- den bzw. müsste bei Verwendung einer Schweissanlage diese nach dem Heft-Prozess umgerüstet werden, um anschliessend den Löt-Prozess ausführen zu können.
Auch ist es möglich, dass unterschiedliche Materialen verschweisst werden, wobei hierzu wie- derum unterschiedliche Schweissdrähte 13,31 verwendet werden, d. h., dass beispielsweise mit dem einen Brenner 10 eine Stahl-Schweissung und eine Aluminium-Schweissung oder Schweissun- gen mit unterschiedlicher Materialien, wie Nirosta, Stahl, usw., durchgeführt werden, wobei hierzu wiederum diese in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können.
Gerade in der heutigen Zeit werden immer mehr Materialkombinationen in den unterschiedlichen Bereichen eingesetzt, d. h., dass bei den Aufbauten die verschiedensten Materialien eingesetzt werden, wie beispielswei- se in der Autoindustrie im Karoseriebau oft Stahl und Aluminium kombiniert eingesetzt werden, die mit einer derartigen Schweissanlage in einem Arbeitsschritt bzw. in einer automatisierten Station verarbeitet werden können, wogegen beim Stand der Technik hierzu zwei Stationen notwendig sind. Dadurch werden erhebliche Kosteneinsparungen, Platzeinsparungen erzielt.
Hierzu ist es auch möglich, dass mehr als zwei Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 am Brenner 10 angeord- net werden, wobei jede mit unterschiedlichen Schweissdrähten 13,32 bestückt werden, so dass eine Vielzahl verschiedenste Materialen optimal mit einer Schweissanlage verschweisst werden können, wobei immer nur eine Drahtzuführungsvorrichtung 30,31 aktiviert wird, jedoch jederzeit eine Umschaltung auf die andem erfolgen kann.
Selbstverständlich ist es möglich, dass die beiden Drahtzuführungsvorrichtungen 30,31 auch gleichzeitig aktiviert werden können.
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