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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für Schweissbrenner, insbesondere deren Gasdüse, mit einer Borsten umfassenden Bürste zur Reinigung des Schweissbrenners von Schweissspritzern.
Schweissbrenner werden während des Schweissvorganges durch Spritzer geschmolzenen Metalls verunreinigt. Dabei lagern sich die Metallspritzer aussen am Gehäuse der Gasdüse des Schweissbrenners und auch innerhalb der Gasdüse ab und erstarren dort. In der Folge wird die Strömung des Schutzgases durch die Gasdüse durch die abgelagerten Metallspritzer gestört, so dass auch atmosphärische Luft an die Schweissstelle gelangt und somit den Schweissprozess negativ beeinflusst. Weiters kann es dazu führen, dass durch die Schweissspritzer Kurzschlüsse entstehen können.
Für eine qualitativ hochwertige Schweissstelle ist daher ein einwandfrei funktionierender und möglichst sauberer Schweissbrenner wichtig. Schweissbrenner werden daher in regelmässigen Abständen von den darauf befindlichen Spritzern gereinigt. Während der Reinigungszeit steht der Schweissbrenner für Schweissarbeiten nicht zur Verfügung. Daher wird angestrebt, die Reinigung möglichst rasch durchzuführen.
Beispielsweise ist aus der DE 44 26 303 Cl ein Antihaftmittel gegen Schweissspritzer bekannt, das aus einer Lösung eines Glycerinesters einer ungesättigten C18-C20-Fettsäure in einem Methyloder Ethylester einer solchen Fettsäure besteht.
Dieses Antihaftmittel wird auf jene Teile eines Schweissbrenners aufgetragen, wo das Anhaften der Schweissspritzer verhindert werden soll.
Weiters ist es, gemäss DE 195 07 472 C2, möglich, dass eine Beschichtung auf der Gas- oder Stromdüse einer Schutzgasschweissanlage aufgebracht wird, wobei die Gas- oder Stromdüse aus einem Metall, das mit einer Schutzschicht beschichtet ist, die Graphit und ein unter Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzendes Polymer und/oder ein hitzebeständiges Polymer enthält, ausgebildet ist.
Ein Schweissbrenner und eine Stromdüse bzw. Kontaktrohr ist aus der DE 201 00 126 Ul bekannt, bei der eine spezielle Beschichtung aufgebracht wird.
Der Schweissbrenner weist einen innen - 2 liegenden Düsenstock, an dessen zum Schweissbereich weisenden Endabschnitt eine hohle Stromdüse angebracht ist, auf, wobei auf zumindest einem Teil der Oberfläche der Stromdüse eine metallische Antihaft- und Reflexions-Beschichtung vorgesehen ist. Die Beschichtung weist Silber als Hauptbestandteil auf.
Zum Reinigen des Schweissbrenners, insbesondere der Gasdüse, dem Kontaktrohr und dem Düsenstock, existieren unterschiedliche mechanische Verfahren. Dabei werden beispielsweise mit Hilfe von Metallbürsten, Messern oder dergl. die Ablagerungen, also die Schweissspritzer, am Schweissbrenner entfernt.
Bei der mechanischen Reinigung werden die Bestandteile des Schweissbrenners durch die mechanischen Einwirkungen beschädigt und in der Folge deren Lebensdauer verkürzt.
Aus der EP 0 765 204 B ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Köpfen bzw. Gasdüsen von Schweissbrennern bekannt, bei der die Vorrichtung ein offenes Gefäss aufweist, mit dem ein UltraschallGenerator verbunden ist, wobei der Ultraschall-Generator in einer Flüssigkeit eine Ultraschallwelle erzeugt. Weiters ist im Gefäss ein drehbares Werkzeug angeordnet. Dabei kann das Werkzeug durch eine Stahldrahtbürste bzw. eine Metallbürste gebildet sein, bei der die Borsten der Bürste aus Stahl bestehen.
Die Verwendung der Bürste setzt allerdings voraus, dass der Ring bzw. die Spritzer vom Gehäuse durch die Ultraschall-Vibrationen, also den Ultraschallwellen, gelöst wird, so dass beim Bürsten der Ring bzw. die Spritzer vom Gehäuse abfallen.
Weiters ist aus der DE 33 39 547 C eine Vorrichtung zum Reinigen einer Gasdüse eines Schweissbrenners bekannt, bei der die äussere Form der Bürste an die Form der zu reinigenden Innenfläche der Gasdüse angepasst ist. Dabei besteht die Bürste aus einem auf einem zylindrischen Schaft angeordneten Borstenstreifen, wobei der zylindrische Schaft einen konzentrischen Ansatz mit verringertem Aussendurchmesser aufweist, der in die zur Befestigung der Gasdüse am Schweissbrenner dienende Bohrung passt.
Weiters weist der Schaft einen Handstiel auf, so dass manuell von einem Benutzer aus, die Vorrichtung in die Gasdüse eingeführt werden kann und der Benutzer die Gasdüse bzw. den Schweissbrenner reinigen kann. Die JP 05138361 A zeigt eine Reinigungsvorrichtung für Schweissbrenner mit einer Bürste, welche speziell gestaltete Borsten beinhaltet, so dass auch schwer zugängliche Stellen der Gasdüse gereinigt werden können.
Die JP 08025045 A zeigt eine Reinigungsvorrichtung für Schweissgeräte, bei der ebenfalls durch speziell gestaltete Reinigungsbürsten verbesserte Reinigungsergebnisse erzielt werden sollen.
Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass noch eine Vielzahl weiterer Vorrichtungen zum Reinigen von Gasdüsen eines Schweissbrenners bekannt sind, bei denen die Reinigung mit Mahlwerkzeugen, wie beispielsweise Fräswerkzeugen oder Schneidwerkzeugen, erfolgt.
Hierbei wird das Werkzeug in die Gasdüse eingeführt und es werden die Spritzer durch das Werkzeug, also einem Fräser oder einem Schneidelement von der Gasdüse geschält.
Nachteilig ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, dass bei derartigen mechanischen Reinigungsvorrichtungen nur dann eine erfolgreiche Reinigung der Gasdüse durchgeführt werden kann, wenn die Spritzer aus festem Material, insbesondere aus Stahl oder einer Stahllegierung bestehen, d.h., dass ein Schweissprozess zum Verbinden von Werkstücken aus Stahl oder einer Stahllegierung durchgeführt wird, wodurch die Spritzer aus diesen Materialien bestehen.
Ansonst ist eine Anwendung mit den üblichen aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen, nämlich einem Fräswerkzeug, einem Schneidwerkzeug oder mit Metallbürsten, nicht möglich, da bei Schweissprozessen mit weichen Materialien, wie beispielsweise Aluminium, die aus Aluminium entstehenden Spritzer, nicht einfach von der Gasdüse entfernt bzw. geschält werden können.
Hier tritt nämlich der Effekt ein, dass die aus Aluminium bestehenden Spritzer sich nicht einfach im Ganzen von der Gasdüse lösen, sondern durch das Werkzeug regelrecht verrieben bzw. verschmiert werden, wodurch die Reinigungsqualität mit den bekannten Werkzeugen sehr zu wünschen übrig lässt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer oben genannten Reinigungsvorrichtung für Schweissbrenner, insbesondere deren Gasdüse, speziell beim Einsatz bei einem Aluminium-Schweissprozess, bei der die Reinigungsqualität wesentlich verbessert wird und ein automatisierbares Reinigen unterstützt, die für eine Schweissroboteranwendung besonders geeignet ist.
Darüber hinaus soll die Vorrichtung möglichst einfach und kostengünstig aufgebaut sein.
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung dadurch, dass bei einer Reinigungsvorrichtung die Borsten der Bürste aus einem sehr weichen elastischen Material, bevorzugt aus Kunststoff, gebildet sind, und dass in den Borsten Schleifkörner eingebettet sind. Dadurch resultiert, dass durch die Abnützung der Bürsten immer wieder neues Korn bzw. Schleifkörn an den Borsten freigegeben wird und es somit zu einer gleichmässigen Schleifwirkung über einen längeren Zeitraum kommt. Somit wird auch erreicht, dass eine gleichbleibend hohe Reinigungsqualität erzielt wird.
Weiters sind die Kunststoffbürsten sehr elastisch und flexibel, wodurch bei schwer zugänglichen Stellen, wie dies der Schweissbrennerinnenraum darstellt, eine bessere Reinigung als mit Metallbürsten erreicht wird, da die Borsten sich an die Form der Gasdüse anpassen können. Insbesondere wird dieser Effekt durch die Fliehkraft bei erhöhten Drehzahlen erzielt. Ein sehr wesentlicher Vorteil liegt darin, dass die Oberfläche der zu reinigenden Teile, wie beispielsweise die Gasdüse, das Kontaktrohr oder der Düsenstock, nicht so stark beschädigt bzw. zerkratzt werden, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen, insbesondere den Stahlbürsten, der Fall ist.
Der wesentliche Vorteil liegt jedoch darin, dass mit einer derartigen Ausgestaltung der Bürste die an der Gasdüse bzw. am Schweissbrenner anhaftenden Spritzer nicht mehr einfach heruntergeschält werden, wie dies durch Fräswerkzeug, Schneidwerkzeug oder Stahlbürsten der Fall ist, sondern die Spritzer als Ganzes ohne mechanische Beschädigung der Verschleissteiloberflächen vollständig abgelöst werden.
Vorteilhafterweise sind die Borsten mit einer Beschichtung versehen, in denen die Schleifkörner eingebettet sind.
Es ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 3 von Vorteil, da dadurch gleichzeitig der Innenraum der Gasdüse als auch die Aussenfläche der Gasdüse in einem Arbeitsgang gereinigt werden kann.
Von Vorteil ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 4, da dadurch die Borsten weit in die Gasdüse, also in den Gasdüseninnenraum,
eindringen können und somit eine sehr tiefe Reinigung vorgenommen werden kann. Auch wird dadurch erreicht, dass durch die Länge der Borsten die Flexibilität erhöht wird, so dass sich die Borsten an die zu reinigenden Teile anpassen können und somit eine sehr gute Reinigungsqualität erreicht wird.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass dadurch ein einfacher und kostengünstiger Aufbau der Reinigungsvorrichtung erzielt wird.
Ein weiterer Vorteil liegt bei der Ausbildung nach Anspruch 6 auch darin, dass durch eine winkelige Ausrichtung des Schweissbrenners bzw.
der Gasdüse zur Bürste eine speziell ausgebildete Gasdüse mit konisch verjüngender Form gereinigt werden kann.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung nach den Ansprüchen 7 und 8, da dadurch eine kürzere Reinigungszeit erreicht wird.
Es ist aber auch eine Ausgestaltung nach den Ansprüchen 9 bis 13 von Vorteil, da dadurch eine sehr gute Reinigungsqualität erzielt wird, da die Borsten an die Form der Gasdüse abgestimmt werden können und somit diese immer an den zu reinigenden Flächen zum Anliegen kommen.
Vorteilhaft ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 14, da dadurch ein zu starkes Auseinanderpressen der Borsten verhindert werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen: Fig. 1 einen Teilausschnitt eines Schweissbrenners geschnitten und in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Bürste für eine Reinigungsvorrichtung, in vereinfachter schematischer Darstellung; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Bürste, in vereinfachter, schematischer Darstellung; Fig. 4 einen Schnitt durch eine Borste der Bürste, in vereinfachter, schematischer Darstellung.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt, insbesondere ein dem Schweissprozess zugeordneter Endbereich eines Schweissbrenners 1 gezeigt. Der Schweissbrenner 1 weist eine Gasdüse 2, einen Düsenstock 3 und ein Kontaktrohr 4 auf. Die weiteren Teile des Schweissbrenners 1 wurden der Übersicht halber nicht dargestellt.
Auch ist der Aufbau bzw. die Ausbildung der dargestellten Teile nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern ist es möglich, dass die erfindungsgemässe Lösung auf jeden beliebigen aus dem Stand der Technik bekannten Schweissbrenner 1 bzw. dessen Teile anwendbar ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Gasdüse 2 besteht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und wird auf den Schweissbrenner 1 lösbar angebracht. Das Kontaktrohr 4 sowie der Düsenstock 3, die in jedem Schweissbrenner 1 in den unterschiedlichsten Ausführungen vorhanden sind, bestehen ebenfalls aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung, wobei das Kontaktrohr 4 lösbar mit dem Düsenstock 3 verbunden ist.
Auf eine Beschreibung der Funktionsweise bzw. der Aufgabe dieser Teile wird verzichtet, da diese hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Wie bereits einleitend erwähnt, entstehen bei einem Schweissprozess Schweissspritzer 5, wie schematisch angedeutet, die sich an der Gasdüse 2, dem Kontaktrohr 4 und dem Düsenstock 3 ablagern bzw. an diesen Teilen haftend bleiben. Bei längeren Schweissprozessen kann es somit passieren, dass der Schweissbrenner 1 mit derartigen Schweissspritzern 5 ganz oder teilweise verschlossen wird und somit der Gasstrom unregelmässig wird bzw. ganz unterbrochen wird und es können auch Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Teilen gebildet werden.
Da bei herkömmlichen aus Kupfer bestehenden Gasdüsen 2 bzw. bei den Kupferteilen eines Schweissbrenners 1 sich die Schweissspritzer 5 in die Oberfläche einbrennen bzw. sich an diese anschmelzen, ist es oftmals schwierig diese Teile zu reinigen, da diese sehr fest anhaften und das Ablösen der Schweissspritzer 5 sehr schwierig ist.
<EMI ID=7.1>
Patina-Schicht 8 nicht rentabel ist, werden die Teile einem künstlichen Alterungsprozess unterzogen, wodurch sich die Patina-Schicht 8 in kürzester Zeit ausbildet. Grundsätzlich besteht die Patina-Schicht 8 aus basischen Kupferverbindungen, insbesondere aus Kupfer-Carbonaten und/oder -Sulfaten, welche sich durch Reaktion von Kupfer mit Kohlen- und Schwefeldioxiden ausbilden.
Die Patina-Schicht 8 hat die Eigenschaft, dass bei einer Anwendung der Teile bei einem Aluminium-Schweissprozess diese sich nicht mit dem Aluminium, also den Aluminium-Schweissspritzern 5, verbindet, so dass ein Einbrennen bzw. Anschmelzen der Schweissspritzer 5 an der Oberfläche verhindert wird und somit ein Versiegelungs-Schutz gegeben ist. Durch den Einsatz der Patina-Schicht 8 wird die Spritzerhaftung um einen Faktor 5 bis 10 reduziert, wodurch die Lebensdauer derartiger Teile, die mit der Patina-Schicht 8 versehen sind, wesentlich erhöht wird.
Auch bringt die Ausbildung der Patina-Schicht 8 beim Reinigen der Teile wesentliche Vorteile, da sich die Schweissspritzer 8 nicht mehr in die Oberfläche der Teile einbrennen bzw. sich diese anschmelzen, so dass eine einfache Reinigung möglich ist, ohne dass dabei die Oberfläche der Teile zerstört wird.
Zum Erzeugen der Patina-Schicht 8 sind unterschiedliche Vorgehensweisen möglich. Nachstehend wird eine Lösung zur Erzeugung einer künstlichen Patina-Schicht 8 auf der Gasdüse 2 und/oder dem Düsenstock 3 und/oder dem Kontaktrohr 4 beschrieben. Die Kupferteile werden dabei aufeinanderfolgend in zwei Lösungen getaucht. Die erste Lösung besteht aus 1 Liter Wasser und 2ml Schwefelleber. Die zweite Lösung besteht wiederum aus 1 Liter Wasser, 1 bis 2g Kupfersulfat und 10ml Schwefelsäure.
Die Kupferteile, an denen eine künstliche Patina-Schicht 8 erzeugt werden soll, werden nunmehr einige Sekunden in die erste Lösung eingetaucht. Anschliessend werden die Kupferteile gespült und in die zweite Lösung getaucht. Dieser Vorgang wird mehrmals, insbesondere 2 bis 3 mal, wiederholt. Durch diesen Vorgang verfärbt sich der Kupferteil und bildet somit die Patina-Schicht 8 aus, wobei die Verfärbung bzw. die Patina-Schicht 8 sehr fest am Grundmaterial der Kupferteile, also an der Gasdüse 2, dem Düsenstock 3 und dem Kontaktrohr 4, haftet.
Je nachdem, wie oft der Vorgang wiederholt wird, umso dicker [phi] [phi] [phi] [phi][phi]
- 9 kann die Patina-Schicht 8 erzeugt werden.
Bevorzugt weist die Patina-Schicht 8 eine Dicke zwischen 50 bis 200[mu]m auf.
Die Patina-Schicht 8 ist zumindest an einem Teilbereich der Oberfläche der Gasdüse 2 vorgesehen, d.h., dass zumindest in jenem Bereich, der vor Schweissspritzern 5 geschützt werden soll, die Patina-Schicht 8 ausgebildet wird. Die Anwendung derartiger Gasdüsen 2 bzw. des Schweissbrenners 1 mit der Patina-Schicht 8 empfiehlt sich bei Aluminium-Schweissprozessen sowie beim MIG-Löten. Selbstverständlich ist es möglich, den Schweissbrenner 1 bzw. die Gasdüse 2 auch bei anderen Schweiss- oder Lötverfahren einzusetzen.
In den Fig. 2 bis 4 ist eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, wobei der Gesamtaufbau der Reinigungsvorrichtung nicht dargestellt wurde, sondern nur ein Werkzeug 6 in Form einer Bürste 7.
Die Reinigungsvorrichtung weist beispielsweise ein Gehäuse, das in Form eines Schrankes ausgebildet ist, auf, wobei alle für die Reinigung des Schweissbrenners 1 vorgesehenen Komponenten, wie beispielsweise eine Steuervorrichtung, Antriebsmotoren, Überwachungsmittel, Schnittstellen zum Verbinden mit externen Komponenten wie beispielsweise einem Schweissgerät und/oder einem Roboter, usw., enthalten sind.
Die Reinigungsvorrichtung für den Schweissbrenner 1, insbesondere deren Gasdüse 2, dem Düsenstock 3 und dem Kontaktrohr 4, die eine Beschichtung, insbesondere eine Patina-Schicht 8 aufweisen, ist speziell für den Einsatz bei einem Aluminium-Schweissprozess konzipiert, d.h., dass die zu verschweissenden Teile aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehen und in der Schweissanlage ein Aluminium-Schweissdraht eingesetzt wird.
Für die Reinigung der Gasdüse 2 bzw. des Schweissbrenners 1 weist die Reinigungsvorrichtung das rotierende Werkzeug 6, insbesondere die Bürste 7, auf, die über einen Antriebsmotor mechanisch betrieben wird (nicht dargestellt) . Dabei ist das Werkzeug 6 derart ausgebildet, dass dieses in einfacher Form ausgetauscht werden kann. Zum Reinigen des Schweissbrenners 1 bzw. der Gasdüse 2 werden diese an das Werkzeug 6 geführt und durch das rotierende Werkzeug 6 wird die Gasdüse 2 bzw. der Schweissbrenner 1 von den Schweissspritzern 5 befreit. Das Heranführen des Schweiss - 10 brenners 1 wird bevorzugt von einem Schweissroboter durchgeführt.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass eine derartige Reinigungsvorrichtung manuell eingesetzt werden kann, d.h., dass von einem Benutzer der Schweissbrenner 1 samt der daran montierten Gasdüse 2 von Hand an das Werkzeug 6 geführt wird.
Um eine hohe Reinigungsqualität zu erreichen, sind die Borsten 9 der Bürste 7 aus einem sehr weichen elastischen Material, bevorzugt aus Kunststoff, gebildet. Weiters sind die Borsten 9 mit einer Beschichtung 10 versehen, in denen Schleif örner 11 eingebettet sind. Bevorzugt bestehen die Borsten 9 der Bürste 7 aus einem oder einer Kombination der Materialien Siliciumcarbid, Polyvinylchlorid, Nylon, Polyamid, Polypropylen, Polyethylen oder Fibre.
Vorteilhaft ist es, wenn die Borsten 9 gewellt und eventuell zusätzlich gezopft ausgeführt werden.
Die Bürste 7 ist bevorzugt derartig aufgebaut, dass der Durchmesser 12 bzw. der Aussenumfang der Bürste 7 grösser ist, als der Durchmesser 13 bzw. Aussenumfang der Gasdüse 2 des Schweissbrenners 1. Damit wird erreicht, dass ein Teil der Borsten 9 der Bürste 7 in das Innere der Gasdüse 2 eindringen können und gleichzeitig an der Aussenfläche der Gasdüse 2 ebenfalls Borsten 2 anliegen, so dass eine gleichzeitige Reinigung des Innenraumes und der Aussenfläche der Gasdüse 2 in einem Arbeitsgang durchgeführt wird.
Bevorzugt weisen die Borsten 9 der Bürste 7 eine Länge zwischen 15mm und 50mm auf.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Reinigungsvorrichtung bzw. dem Werkzeug 6, ist die Gasdüse 2 zur Bürste 7 derart ausgerichtet, dass die Mittelachse 14 der Bürste 7 mit der Mittelachse 15 der Gasdüse 2 bzw. des Schweissbrenners 1 fluchtend verlaufend angeordnet ist. Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel, gemäss Fig. 6, ist die Gasdüse 2 bzw. der Schweissbrenner 1 zur Bürste 7 derart ausgerichtet, dass die Mittelachse 14 der Bürste 7 zur Mittelachse 15 der Gasdüse 2 in einem Winkel 16 zwischen 120[deg.] und 160[deg.] angeordnet ist.
Bevorzugt führen der Schweissbrenner 1 und die Bürste 7 eine Drehbewegung aus, wobei bevorzugt eine gegengleiche Bewegung ausgeführt wird.
Es ist jedoch auch möglich, dass nur eines der
<EMI ID=11.1>
[Phi][Phi] [Phi] - [Phi] [Phi] [Phi]
- 12 wie dem Schweissbrennerinnenraum, eine bessere Reinigung als mit Metallbürsten erreicht wird. Weiters wird die Oberfläche der zu reinigenden Teile, wie beispielsweise der Gasdüse 2, des Kontaktrohrs 4, des Düsenstocks 3 usw., nicht so stark beschädigt bzw. zerkratzt, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Metallbürsten der Fall ist. Wird die Oberfläche sehr zerkratzt, so haften bei einem Schweissprozess die Schweissspritzer 5 noch besser, als dies bei einer glatten Oberfläche der Fall ist.
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The invention relates to a cleaning device for welding torch, in particular its gas nozzle, comprising a bristle brush for cleaning the welding torch of Schweissspritzern.
Welding torches are contaminated during the welding process by splashes of molten metal. The metal splash outsides outside on the housing of the gas nozzle of the welding torch and also inside the gas nozzle and solidify there. As a result, the flow of the protective gas through the gas nozzle is disturbed by the deposited metal splash, so that even atmospheric air reaches the welding point and thus adversely affects the welding process. Furthermore, it can lead to short circuits due to the welding spatter.
For a high-quality welding point, therefore, a perfectly functioning and cleanest possible welding torch is important. Welding burners are therefore cleaned at regular intervals by the splashes thereon. During the cleaning time, the welding torch is not available for welding work. Therefore, it is desirable to carry out the cleaning as quickly as possible.
For example, from DE 44 26 303 Cl an anti-sticking agent against welding spatter is known which consists of a solution of a glycerol ester of an unsaturated C18-C20 fatty acid in a methyl or ethyl ester of such a fatty acid.
This non-stick agent is applied to those parts of a welding torch where the adhesion of the welding spatter is to be prevented.
Furthermore, according to DE 195 07 472 C2, it is possible that a coating is applied to the gas or current nozzle of a gas-shielded welding machine, wherein the gas or current nozzle made of a metal which is coated with a protective layer, the graphite and a heat Carbon releasing polymer and / or contains a heat-resistant polymer is formed.
A welding torch and a current nozzle or contact tube is known from DE 201 00 126 Ul, in which a special coating is applied.
The welding torch has an internally disposed nozzle block, at the end region pointing to the welding region, a hollow current nozzle is mounted, wherein on at least a part of the surface of the Stromdüse a metallic non-stick and reflection coating is provided. The coating has silver as its main component.
For cleaning the welding torch, in particular the gas nozzle, the contact tube and the nozzle, there are different mechanical methods. In this case, for example, with the help of metal brushes, knives or the like. The deposits, so the Schweissspritzer removed at the welding torch.
During mechanical cleaning, the components of the welding torch are damaged by the mechanical effects and, as a result, their service life is shortened.
EP 0 765 204 B discloses a device for cleaning heads or gas nozzles of welding torches, in which the device has an open vessel to which an ultrasonic generator is connected, wherein the ultrasonic generator generates an ultrasonic wave in a liquid. Furthermore, a rotatable tool is arranged in the vessel. In this case, the tool may be formed by a steel wire brush or a metal brush, wherein the bristles of the brush made of steel.
However, the use of the brush presupposes that the ring or the splashes from the housing by the ultrasonic vibrations, ie the ultrasonic waves, is released, so that when brushing the ring or the splashes fall off the housing.
Furthermore, from DE 33 39 547 C a device for cleaning a gas nozzle of a welding torch is known in which the outer shape of the brush is adapted to the shape of the inner surface of the gas nozzle to be cleaned. In this case, the brush consists of a bristle strip arranged on a cylindrical shaft, wherein the cylindrical shaft has a concentric approach with reduced outside diameter, which fits into the bore used for fastening the gas nozzle to the welding torch.
Furthermore, the shaft has a handle, so that manually by a user, the device can be inserted into the gas nozzle and the user can clean the gas nozzle or the welding torch. JP 05138361 A shows a cleaning device for welding torch with a brush, which contains specially designed bristles, so that even hard to reach areas of the gas nozzle can be cleaned.
JP 08025045 A shows a cleaning device for welding devices, in which also improved cleaning results are to be achieved by specially designed cleaning brushes.
In principle, it should be mentioned that a large number of further devices for cleaning gas nozzles of a welding torch are known, in which the cleaning takes place with grinding tools, such as, for example, milling tools or cutting tools.
Here, the tool is inserted into the gas nozzle and it will peel the spatter from the gas nozzle through the tool, ie a cutter or a cutting element.
A disadvantage of the systems known from the prior art that in such mechanical cleaning devices only a successful cleaning of the gas nozzle can be performed if the splashes of solid material, in particular steel or a steel alloy, ie, that a welding process for joining workpieces made of steel or a steel alloy, whereby the splashes consist of these materials.
Otherwise, an application with the usual tools known from the prior art, namely a milling tool, a cutting tool or with metal brushes, not possible because in welding processes with soft materials, such as aluminum, the resulting aluminum splashes, not simply from the gas nozzle can be removed or peeled.
This is because the effect occurs here that the aluminum splashes do not simply dissolve as a whole from the gas nozzle, but are literally rubbed or smeared by the tool, whereby the cleaning quality with the known tools leaves much to be desired.
The object of the present invention is to provide an above-mentioned cleaning device for welding torches, in particular their gas nozzle, especially when used in an aluminum welding process, in which the cleaning quality is significantly improved and supports an automatable cleaning, which is particularly suitable for a welding robot application.
In addition, the device should be as simple and inexpensive as possible.
The object of the invention is achieved in that in a cleaning device, the bristles of the brush from a very soft elastic material, preferably made of plastic, are formed, and that are embedded in the bristles abrasive grains. This results in the fact that the wear of the brush always new grain or abrasive grains is released at the bristles and thus it comes to a uniform grinding effect over a longer period. Thus, it is also achieved that a consistently high quality of cleaning is achieved.
Furthermore, the plastic brushes are very elastic and flexible, which in hard to reach places, as is the welding torch interior, a better cleaning than with metal brushes is achieved because the bristles can adapt to the shape of the gas nozzle. In particular, this effect is achieved by the centrifugal force at increased speeds. A very significant advantage is that the surface of the parts to be cleaned, such as the gas nozzle, the contact tube or the nozzle, not so badly damaged or scratched as in the known from the prior art tools, especially the steel brush , the case is.
The main advantage, however, lies in the fact that with such a configuration of the brush, the splashes adhering to the gas nozzle or to the welding torch are no longer simply peeled off, as is the case by milling tools, cutting tools or steel brushes, but the splashes as a whole without mechanical damage the Verschleissteiloberflächen be completely detached.
Advantageously, the bristles are provided with a coating in which the abrasive grains are embedded.
But it is also an embodiment according to claim 3 of advantage, since at the same time the interior of the gas nozzle and the outer surface of the gas nozzle can be cleaned in one operation.
An advantage is an embodiment according to claim 4, characterized in that the bristles far into the gas nozzle, ie in the gas nozzle interior,
can penetrate and thus a very deep cleaning can be made. It is also achieved that the flexibility is increased by the length of the bristles, so that the bristles can adapt to the parts to be cleaned and thus a very good cleaning quality is achieved.
Due to the configuration according to claim 5 is achieved in an advantageous manner that thereby a simple and inexpensive construction of the cleaning device is achieved.
Another advantage lies in the embodiment according to claim 6 also in that by an angular orientation of the welding torch or
the gas nozzle to the brush a specially trained gas nozzle can be cleaned with a tapered shape.
Also advantageous is an embodiment according to claims 7 and 8, as a shorter cleaning time is achieved thereby.
But it is also an embodiment according to claims 9 to 13 of advantage, since a very good cleaning quality is achieved because the bristles can be matched to the shape of the gas nozzle and thus they always come to rest on the surfaces to be cleaned.
But also advantageous is an embodiment according to claim 14, as this excessive over-pressing of the bristles can be prevented.
The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
1 shows a partial section of a welding torch cut and in a simplified, schematic representation;
2 shows a side view of a brush for a cleaning device, in a simplified schematic representation; Fig. 3 is a plan view of the brush, in a simplified, schematic representation; Fig. 4 shows a section through a bristle of the brush, in a simplified, schematic representation.
FIG. 1 shows a detail, in particular an end region of a welding torch 1 associated with the welding process. The welding torch 1 has a gas nozzle 2, a nozzle 3 and a contact tube 4. The other parts of the welding torch 1 were not shown for clarity.
Also, the structure and the design of the illustrated parts is not limited to the embodiment shown, but it is possible that the inventive solution is applicable to any known from the prior art welding torch 1 and its parts.
The gas nozzle 2 shown in Fig. 1 consists of copper or a copper alloy and is detachably attached to the welding torch 1. The contact tube 4 and the nozzle 3, which are present in each welding torch 1 in a variety of versions, are also made of copper or a copper alloy, wherein the contact tube 4 is detachably connected to the nozzle 3.
A description of the operation or the task of these parts will be omitted, since this is well known in the prior art.
As already mentioned in the introduction, in a welding process, welding spatters 5, as schematically indicated, are deposited on the gas nozzle 2, the contact tube 4 and the nozzle block 3, or remain adhering to these parts. For longer welding processes, it may thus happen that the welding torch 1 is completely or partially closed with such welding spatters 5 and thus the gas flow becomes irregular or completely interrupted and short circuits can also be formed between the individual parts.
Since conventional gas nozzles 2 made of copper or of the copper parts of a welding torch 1 burn or splash onto the surface, it is often difficult to clean these parts because they adhere very firmly and detach the welding splashes 5 is very difficult.
<EMI ID = 7.1>
Patina layer 8 is not profitable, the parts undergo an artificial aging process, whereby the patina layer 8 is formed in a very short time. Basically, the patina layer 8 consists of basic copper compounds, in particular copper carbonates and / or sulfates, which form by reaction of copper with carbon and sulfur dioxides.
The patina layer 8 has the property that in an application of the parts in an aluminum welding process, this does not with the aluminum, so the aluminum welding splitter 5, connects, so that prevents burning or melting of the welding splashes 5 on the surface and thus a sealing protection is given. By the use of the patina layer 8, the splashing adhesion is reduced by a factor of 5 to 10, whereby the life of such parts, which are provided with the patina layer 8, is substantially increased.
Also, the formation of the patina layer 8 in the cleaning of the parts brings significant advantages, since the Schweissspritzer 8 no longer burn in the surface of the parts or these melt, so that a simple cleaning is possible without affecting the surface of the parts gets destroyed.
To create the patina layer 8 different approaches are possible. Hereinafter, a solution for producing an artificial patina layer 8 on the gas nozzle 2 and / or the nozzle 3 and / or the contact tube 4 will be described. The copper parts are immersed successively in two solutions. The first solution consists of 1 liter of water and 2 ml of sulfuric acid. The second solution again consists of 1 liter of water, 1 to 2g of copper sulfate and 10ml of sulfuric acid.
The copper parts on which an artificial patina layer 8 is to be produced are now immersed in the first solution for a few seconds. Subsequently, the copper parts are rinsed and immersed in the second solution. This process is repeated several times, in particular 2 to 3 times. By this process, the copper part discolored and thus forms the patina layer 8, wherein the discoloration or the patina layer 8 very firmly on the base material of the copper parts, ie at the gas nozzle 2, the nozzle 3 and the contact tube 4, adheres.
Depending on how often the process is repeated, the thicker [phi] [phi] [phi] [phi] [phi]
9, the patina layer 8 can be produced.
Preferably, the patina layer 8 has a thickness of between 50 and 200 μm.
The patina layer 8 is provided at least at a portion of the surface of the gas nozzle 2, that is, the patina layer 8 is formed at least in the area to be protected from welding splatters 5. The use of such gas nozzles 2 and the welding torch 1 with the patina layer 8 is recommended for aluminum welding processes and MIG brazing. Of course, it is possible to use the welding torch 1 and the gas nozzle 2 in other welding or soldering.
2 to 4, a cleaning device is described, wherein the overall structure of the cleaning device has not been shown, but only a tool 6 in the form of a brush. 7
The cleaning device has, for example, a housing which is designed in the form of a cabinet, wherein all provided for the cleaning of the welding torch 1 components, such as a control device, drive motors, monitoring means, interfaces for connection to external components such as a welder and / or a robot, etc. are included.
The cleaning device for the welding torch 1, in particular its gas nozzle 2, the nozzle 3 and the contact tube 4, which have a coating, in particular a patina layer 8 is designed specifically for use in an aluminum welding process, ie, that to be welded Parts made of aluminum or an aluminum alloy and in the welding system, an aluminum welding wire is used.
For cleaning the gas nozzle 2 or the welding torch 1, the cleaning device, the rotating tool 6, in particular the brush 7, on which is mechanically operated by a drive motor (not shown). In this case, the tool 6 is designed such that it can be replaced in a simple form. To clean the welding torch 1 or the gas nozzle 2, these are guided to the tool 6 and the gas nozzle 2 or the welding torch 1 is freed from the welding splashes 5 by the rotating tool 6. The introduction of the welding torch 1 is preferably carried out by a welding robot.
Of course, it is also possible that such a cleaning device can be used manually, that is, by a user of the welding torch 1 together with the mounted gas nozzle 2 by hand to the tool 6 is guided.
In order to achieve a high quality of cleaning, the bristles 9 of the brush 7 are made of a very soft elastic material, preferably of plastic. Furthermore, the bristles 9 are provided with a coating 10 in which grinding grains 11 are embedded. Preferably, the bristles 9 of the brush 7 consist of one or a combination of the materials silicon carbide, polyvinyl chloride, nylon, polyamide, polypropylene, polyethylene or fiber.
It is advantageous if the bristles 9 are corrugated and possibly additionally made knotted.
The brush 7 is preferably constructed such that the diameter 12 or the outer circumference of the brush 7 is greater than the diameter 13 or outer circumference of the gas nozzle 2 of the welding torch 1. This ensures that a part of the bristles 9 of the brush 7 in the interior of the gas nozzle 2 can penetrate and at the same time rest on the outer surface of the gas nozzle 2 bristles 2, so that a simultaneous cleaning of the interior and the outer surface of the gas nozzle 2 is performed in one operation.
Preferably, the bristles 9 of the brush 7 have a length between 15mm and 50mm.
In the cleaning device or the tool 6 shown in FIG. 5, the gas nozzle 2 is aligned with the brush 7 such that the center axis 14 of the brush 7 is aligned with the central axis 15 of the gas nozzle 2 and the welding torch 1, respectively. In the further exemplary embodiment, according to FIG. 6, the gas nozzle 2 or the welding torch 1 is aligned with the brush 7 in such a way that the center axis 14 of the brush 7 is aligned with the center axis 15 of the gas nozzle 2 at an angle 16 between 120 ° and 160 ° [deg.] is arranged.
Preferably, the welding torch 1 and the brush 7 perform a rotational movement, wherein preferably a counter motion is performed.
However, it is also possible that only one of the
<EMI ID = 11.1>
[Phi] [Phi] [Phi] - [Phi] [Phi] [Phi]
- 12 as the welding torch interior, a better cleaning than with metal brushes is achieved. Furthermore, the surface of the parts to be cleaned, such as the gas nozzle 2, the contact tube 4, the nozzle block 3, etc., is not so badly damaged or scratched as in the metal brushes known from the prior art. If the surface is scratched very much, the welding splashes 5 adhere even better in a welding process than is the case with a smooth surface.