AT508570B1 - Flexibler rohrbogen für einen schweissbrenner sowie schweissbrenner - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Rohrbogen (29) für einen Schweißbrenner (7), bei dem an einem Ende ein Düsenstock (30) zur Aufnahme eines Kontaktrohres (31) und einer Gasdüse (34) und am weiteren gegenüberliegenden Ende ein Zentralanschluss (32) zum Befestigen des Rohrbogens (29) an einem Brennerhalter angeordnet sind, wobei die beiden Enden über ein flexibles Verbindungselement (33) miteinander verbunden sind. Das Verbindungselement (33) ist dabei derart ausgebildet, dass eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Stromübertragung vorhanden ist, indem ein Stellarm (38) zur stabilen Positionierung der Lichtbogenkomponenten, insbesondere eines Schweißdrahtes (9) bzw. einer Elektrode, angeordnet ist, um den ein hochflexibles Stromkabel (39) verlegt ist. Ferner betrifft die Erfindung einen entsprechend ausgeführten Schweißbrenner (7).

Description

österreichisches Patentamt AT508 570B1 2011-07-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen flexiblen Rohrbogen für einen Schweißbrenner, bei dem an einem Ende ein Düsenstock zur Aufnahme eines Kontaktrohres und einer Gasdüse, sowie am weiteren gegenüberliegenden Ende ein Zentralanschluss zum Befestigen des Rohrbogens an einem Brennerhalter angeordnet ist, wobei die beiden Enden über ein flexibles Verbindungselement miteinander verbunden sind, wie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.

[0002] Weiters betrifft die Erfindung einen Schweißbrenner, bestehend aus einer Brennerhalterung, insbesondere einem Brennergriff, und einem an diesem befestigten Rohrbogen, wobei der Rohrbogen ein flexibles Verbindungselement aufweist, an dem ein Düsenstock zur Aufnahme eines Kontaktrohres und einer Gasdüse befestigt ist, wie im Oberbegriff des Anspruches 8 beschrieben ist.

[0003] Aus dem Stand der Technik, insbesondere der WO 2007/146879 A2, ist ein flexibles Kontaktrohr, insbesondere ein Verbindungselement, für einen Schweißbrenner bekannt. Dabei weißt das flexible Kontaktrohr einen Düsenstock und am gegenüberliegenden Ende einen Zentralanschluss auf, wobei diese über mehrere einzeln aneinander gereihte Verbindungsstücke miteinander verbunden sind. Die Verbindungstücke weisen dabei einerseits ein Kugelgelenk und andererseits ein Befestigungselement in Form eines Gewindes auf, sodass die einzelnen Verbindungstücke miteinander verbunden werden können. Durch die Verwendung eines Kugelgelenkes können nunmehr die einzelnen Verbindungsstücke gegeneinander in allen Richtungen verdreht werden. Im Zentrum der Verbindungsstücke ist eine durchgängige Bohrung vorgesehen, sodass ein Schweißdraht durch die miteinander verbundenen Verbindungsstücke gefördert werden kann. Dabei wird bevorzugt eine Drahtseele bis an den Düsenstock positioniert, in der dann der Schweißdraht geführt wird. Weiters ist es notwendig, dass die Verbindungsstücke aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet werden, da für die Stromzuführung zum Düsenstock dies über die einzelnen Verbindungsstücke erfolgt. Damit der Benutzer vor den stromführenden Teilen, also den Verbindungsstücken, geschützt wird, ist über den Verbindungsstücken ein durchgängiger Schutzschlauch angeordnet.

[0004] Nachteilig ist hierbei, dass keine reibungslose Stromübertragung über die einzelnen Verbindungsstücke möglich ist, da bei abgenutzten Kugelgelenken Luftspalten entstehen können, zwischen denen sich feiner Schmutz ablegen kann. Weiters kann es passieren, dass sich bei derartigen Luftspalten ein Lichtbogen ausbilden und somit zum Aufschmelzen des Grundmaterials führen kann, wodurch meist eine Verschweißung zweier Verbindungsstücke entsteht und diese beiden Verbindungsstücke dann nicht mehr gegeneinander verdreht werden können. Ein weiterer wesentlicher Nachteil liegt darin, dass die Herstellung sehr aufwendig ist und somit die Herstellungskosten wesentlich erhöht werden.

[0005] Weiters sind Lösungen mit Cu-Federdrähten oder Stahlfedern und Cu-Drähten bekannt, welche jedoch keine ausreichende Standzeit aufweisen. Dabei werden normale Cu-Drähte verwendet, die jedoch keine guten Biegeeigenschaften aufweisen und somit brechen.

[0006] Weiters werden aus dem Stand der Technik bewährte und eingesetzte Elemente aus anderen Fachgebieten eingesetzt. Beispielsweise wird als Stromkabel ein Abschirmgeflecht der Firma Leoni www.leoni-cooper-flexibles.com verwendet. Der Stellarm wird durch einen Wellschlauch, also einen so genannten Schwanenhals, der Firma Boa AG aus Rothenburg oder der Firma Flexperte www.flexperte.de gebildet.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen flexiblen Rohrbogen und einen Schweißbrenner zu schaffen, bei der eine sichere Stromübertragung und ein Verstellmechanismus geschaffen werden.

[0008] Gelöst wird diese Aufgabe für einen flexiblen Rohrbogen dadurch, dass das Verbin-dungselement derart ausgebildet ist, dass eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Strom Übertragung vorhanden sind, indem ein Stellarm zur stabilen Positionierung der Lichtbogenkomponenten, insbesondere eines Schweißdrahtes bzw. einer Elektrode, angeordnet ist, 1 /13 österreichisches Patentamt AT508 570B1 2011-07-15 um den ein hochflexibles Stromkabel verlegt ist.

[0009] Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Verwendung eines Stromkabels zwischen dem Zentralanschluss und dem Düsenstock eine sehr sichere Stromübertragung erreicht wird. Dabei wird auch erreicht, dass durch das Einbetten des Stromkabels innerhalb des Gummischlauches das Stromkabel geschützt wird und gleichzeitig jedoch eine Verstellung über den Stellarm möglich ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Herstellungskosten durch den schichtweisen Aufbau gering gehalten werden können. Von Vorteil ist, dass eine hohe Biegeanzahl ohne Beschädigung der Komponenten erreicht wird, da Komponenten eingesetzt werden, die bereits langjährig auf anderen Gebieten in der Praxis eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass durch den koaxialen Schichtaufbau, also der Trennung der mechanischen Verstellung und der elektrischen Stromführung, sehr kleine Bauabmaße erreicht werden. Durch die Verwendung von leichten Komponenten aus dem Stand der Technik wird in vorteilhafterWeise erreicht, dass überdurchschnittlich lange Brennerkörper gefertigt werden können, wobei die mechanische Stabilität erhalten bleibt. Von Vorteil ist aber auch, dass der Brennerkörper keine Verspannungen nach dem Positionieren aufweist. Durch den Einsatz eines so genannten Schwanenhalses als Stellarm wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass für den Stellarm ein entsprechender Biegeradius vorgegeben wird, sodass ein Einknicken verhindert wird. Somit ist auch sichergestellt, dass vom Benutzer kein zu enger Radius gewählt werden kann, der bei der Schweißdrahtförderung Probleme verursachen könnte. Von Vorteil ist, dass der Stellarm nur die Mechanik trägt und das zusätzlich montierte hochflexible Stromkabel, welches unter Vorspannung aufgrund der verwendeten Überlänge montiert ist, somit vor Beschädigung geschützt ist. Dabei kann als mechanische Stütze jedweder Stützkörper verwendet werden. Auch ist der Einsatz eines derartigen Aufbaus sowohl für MIG/MAG-Brenner als auch für TIG/WIG-Brenner oder andere Brennerlösungen möglich, wobei beispielsweise bei einer TIG/WIG-Lösung die dafür notwendige Elektrode am Düsenstock befestigt ist und im Verbindungselement, also dem Stellarm und dem Stromkabel, keine Öffnung zur Aufnahme des Schweißdrahtes bzw. der Drahtseele angeordnet sein muss.

[0010] Es ist auch eine Ausführung von Vorteil, bei der zur Isolation und für die Gasdichtheit ein Schutzschlauch, insbesondere ein Gummischlauch, um das Stromkabel angeordnet ist, da dadurch bei Berührung des Rohrbogens ein Stromschlag verhindert wird. Weiters kann aufgrund der Dicke des Schutzschlauches auf die Verstellkraft für den Stellarm Einfluss genommen werden, d.h., dass bei einem dickeren Schutzschlauch eine höhere Verstellkraft benötigt wird. Insbesondere ist es möglich, jedes beliebige gasdichte isolierende Material zu verwenden.

[0011] Es ist aber auch von Vorteil, dass der Stellarm zur Aufnahme einer Drahtseele und/oder des Schweißdrahtes bzw. einer Elektrode ausgebildet ist und bevorzugt weitere für einen Schweißprozess erforderliche Elemente, wie beispielsweise das Schutzgas, innerhalb des Stellarmes geführt sind, da dadurch ein Schutz, insbesondere ein Knickschutz, der Komponente über den Stellarm in einfache Weise ermöglicht wird.

[0012] Von Vorteil ist auch, dass die einzelnen Elemente, insbesondere das Stromkabel und der Stellarm, an den Düsenstock und den Zentralanschluss geklemmt oder verlötet sind, sodass eine sichere Verbindung geschaffen wird und darüber hinaus ein guter Stromübergang zwischen den einzelnen Elementen erreicht wird.

[0013] Eine vorteilhafte Ausbildung wird dadurch erreicht, dass das Stromkabel aus einem Geflecht von hochfesten und flexiblen einzelnen Litzen gebildet ist und die Litzen bevorzugt aus dem Material Kupfer bestehen, da dadurch eine hohe Lebensdauer bei sehr hoher Biegerate des Verbindungselementes erzielt wird.

[0014] Bei einer Ausgestaltung, bei der zumindest ein Teil des Düsenstockes und des Zentralanschlusses aus einem elektrisch leitenden Material zur Stromübertragung ausgebildet sind, wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass das Stromkabel direkt mit dem Zentralanschluss und dem Düsenstock verbunden werden kann, sodass ev. Kontaktfehler durch mehrere Verbindungsstellen reduziert werden. Somit wird auch ein kompakter Aufbau erreicht. 2/13 österreichisches Patentamt AT508 570B1 2011-07-15 [0015] Es ist aber auch eine Ausgestaltung von Vorteil, bei der der Stellarm aus einem aus dem Stand der Technik bekannten Wellschlauch, insbesondere Schwanenhals genannt, gebildet ist, da durch die Verwendung von Massenprodukten die Herstellungskosten, insbesondere die Materialkosten, wesentlich gesenkt werden können.

[0016] Von Vorteil ist auch eine Ausbildung, bei der der Stellarm aus Stahl und/oder Messing gebildet ist, da dadurch eine ausreichende Stabilität gewährleistet werden kann.

[0017] Vorteilhaft ist aber auch, dass das Stromkabel aus mehreren übereinander angeordneten Lagen, insbesondere aus drei Lagen eines Abschirmgeflechtes, gebildet ist und das Stromkabel bevorzugt einzelne Litzen mit einen Durchmesser von 0,1mm aufweist, da dadurch eine hohe Flexibilität erreicht wird und gleichzeitig ein ausreichender Querschnitt für die Stromübertragung vorhanden ist. Somit wird nämlich erreicht, dass jede Lage mit sehr dünnen Drähten hergestellt werden kann und somit gleichzeitig hochflexibel ist.

[0018] Weiters wird die Aufgabe der Erfindung für einen Schweißbrenner derart gelöst, dass eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Strom Übertragung vorhanden ist, indem ein Stellarm zur stabilen Positionierung der Lichtbogenkomponenten, insbesondere eines Schweißdrahtes bzw. einer Elektrode, angeordnet ist, um den ein hochflexibles Stromkabel verlegt ist.

[0019] Vorteilhaft ist hierbei, dass der Schweißer bei unzugänglichen Schweißstellen den Rohrbogen entsprechend verstellen, insbesondere zurechtbiegen kann, wodurch die Durchführung des Schweißprozesses für den Schweißer vereinfacht wird. Damit kann der Schweißer nämlich seine gewohnte Schweißposition, also das Halten des Schweißbrenners, beibehalten und trotzdem die unterschiedlichsten schwer zugänglichen Schweißstellen erreichen. Damit wird auch erreicht, dass die Schweißqualität aufrecht bleibt.

[0020] Von Vorteil ist aber auch, dass an der Brennerhalterung ein Zentralanschluss zum Verbinden mit einem Schlauchpaket angeordnet ist, da dadurch ein einfacher Tausch des Schlauchpaketes möglich ist.

[0021] Schließlich ist auch eine Ausgestaltung von Vorteil, bei der ein Schlauchpaket direkt mit der Brennerhalterung, insbesondere mit den einzelnen darin angeordneten Elementen, verbunden ist. Damit wird in vorteilhafter weise ein kompakter Aufbau des Schweißbrenners mit direkt angeschlossen Schlauchpaket erreicht.

[0022] Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in der Beschreibung beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile können ebenfalls aus der Beschreibung entnommen werden.

[0023] Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

[0024] Darin zeigen: [0025] Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schweißmaschine bzw. eines Schweißgerä tes; [0026] Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Rohrbogens; [0027] Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Rohrbogens in vereinfachter, schematischer Darstel lung.

[0028] Einführend sei festgehalten, dass die Figuren zusammenhängend und übergreifend beschrieben sind, wobei in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, und die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Ähnliche Bauteile oder funktionsähnliche Bauteile tragen gleiche Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indizes. Weiters können auch 3/13 österreichisches Patentamt AT508 570 B1 2011-07-15

Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

[0029] In Fig. 1 ist ein Schweißgerät 1 bzw. eine Schweißanlage für verschiedenste Prozesse bzw. Verfahren, wie z.B. das MIG/MAG-Schweißen bzw. das WIG/TIG-Schweißen oder das Elektroden-Schweißverfahren, das Doppeldraht/Tandem-Schweißverfahren, das Plasma- oder das Lötverfahren usw., gezeigt.

[0030] Das Schweißgerät 1 umfasst eine Stromquelle 2 mit einem darin angeordneten Leistungsteil 3, einer Steuervorrichtung 4 und weiteren nicht dargestellten Komponenten und Leitungen, wie beispielsweise einem Umschaltglied, Steuerventilen, usw. Die Steuervorrichtung 4 ist beispielsweise mit einem Steuerventil verbunden, welches in einer Versorgungsleitung für ein Gas 5, insbesondere ein Schutzgas, wie beispielsweise C02, Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 6 und einem Schweißbrenner 7 bzw. einem Brenner angeordnet ist.

[0031] Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch ein Drahtvorschubgerät 8, welches für das MIG/MAG-Schweißen üblich ist, angesteuert werden, wobei über eine Versorgungsleitung ein Zusatzwerkstoff bzw. ein Schweißdraht 9 von einer Vorratstrommel 10 bzw. einer Drahtrolle in den Bereich des Schweißbrenners 7 zugeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass das Drahtvorschubgerät 8, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schweißgerät 1, insbesondere im Gehäuse 11 der Stromquelle 2, integriert ist und nicht wie in Fig. 1 dargestellt als Zusatzgerät auf einem Fahrwagen 12 positioniert ist. Hierbei wird von einem so genannten „Kompakten Schweißgerät 1" gesprochen. Dabei ist es auch möglich, dass das Drahtvorschubgerät 8 direkt auf das Schweißgerät 2 aufgesetzt werden kann. D.h., dass das Gehäuse 11 der Stromquelle 2 auf der Oberseite zur Aufnahme des Drahtvorschubgerätes 8 ausgebildet ist, sodass der Fahrwagen 12 entfallen kann.

[0032] Es ist auch möglich, dass das Drahtvorschubgerät 8 den Schweißdraht 9 bzw. den Zusatzwerkstoff außerhalb des Schweißbrenners 7 an die Prozessstelle zuführt, wobei hierzu im Schweißbrenner 7 bevorzugt eine nicht abschmelzende Elektrode angeordnet ist, wie dies beim WIG/TIG-Schweißen üblich ist.

[0033] Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 13, insbesondere eines Arbeitslichtbogens, zwischen der Elektrode bzw. dem Schweißdraht 9 und einem bevorzugt aus einem oder mehreren Teilen gebildeten Werkstück 14 wird dem Schweißbrenner 7, insbesondere der Elektrode bzw. dem Schweißdraht 9, über eine Schweißleitung (nicht dargestellt) vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 zugeführt. Dabei ist das zu verschweißende Werkstück 14 über eine weitere Schweißleitung für das weitere Potential, insbesondere das Masse-Kabel, mit der Stromquelle 2 (nicht dargestellt) verbunden, und somit kann über den Lichtbogen 13 bzw. den gebildeten Plasmastrahl ein Stromkreis für einen Prozess aufgebaut werden. Bei Verwendung eines Brenners mit internem Lichtbogen 13 sind die beiden Schweißleitungen (nicht dargestellt) zum Brenner geführt, sodass im Brenner ein entsprechender Stromkreis aufgebaut werden kann, wie dies bei Plasma-Brenner der Fall sein kann.

[0034] Zum Kühlen des Schweißbrenners 7 kann der Schweißbrenner 7 unter Zwischenschaltung ev. Komponenten, wie beispielsweise einem Strömungswächter mit einem Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einem Wasserbehälter 16, über einen Kühlgerät 15 mit einer Füllstandsanzeige 17, verbunden werden Dadurch wird das Kühlgerät 15, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 16 angeordnete Flüssigkeit verwendete Flüssigkeitspumpe, bei der Inbetriebnahme des Schweißbrenners 7 gestartet, womit eine Kühlung des Schweißbrenners 7 bewirkt werden kann. Wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, wird das Kühlgerät 15 auf dem Fahrwagen 12 positioniert, auf das anschließend die Stromquelle 2 gestellt wird. Die einzelnen Komponenten der Schweißanlage, also die Stromquelle 2, das Drahtvorschubgerät 8 und das Kühlgerät 15, weisen entsprechende Vorsprünge bzw. Ausnehmungen auf, sodass sie sicher aufeinander gestapelt bzw. aufeinander gestellt werden können. 4/13 österreichisches Patentamt AT508 570 B1 2011-07-15 [0035] Das Schweißgerät 1, insbesondere die Stromquelle 2, weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 18 auf, über die die unterschiedlichsten Schweißparameter, Betriebsarten oder Schweißprogramme des Schweißgerätes 1 eingestellt bzw. aufgerufen und angezeigt werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 18 eingestellten Schweißparameter, Betriebsarten oder Schweißprogramme an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet, und von dieser werden anschließend die einzelnen Komponenten der Schweißanlage bzw. des Schweißgerätes 1 angesteuert bzw. entsprechende Sollwerte für die Regelung oder Steuerung vorgegeben. Hierbei ist es auch möglich, dass bei Verwendung eines entsprechenden Schweißbrenners 7 auch Einstellvorgänge über den Schweißbrenner 7 vorgenommen werden können, wobei dazu der Schweißbrenner 7 mit einer Schweißbrenner-Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 19 ausgestattet ist. Bevorzugt ist dabei der Schweißbrenner 7 über einen Datenbus, insbesondere einen seriellen Datenbus, mit dem Schweißgerät 1, insbesondere der Stromquelle 2 oder dem Drahtvorschubgerät 8, verbunden.

[0036] Zum Starten des Schweißprozesses weist der Schweißbrenner 7 meist einen Startschalter (nicht dargestellt) auf, sodass der Lichtbogen 13 durch Betätigen des Startschalters gezündet werden kann. Um gegen die große Hitzeeinstrahlung vom Lichtbogen 13 geschützt zu werden, ist es möglich, dass der Schweißbrenner 7 mit einem Hitzeschutzschild 20 ausgestattet wird.

[0037] Weiters ist der Schweißbrenner 7 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über ein Schlauchpaket 21 mit dem Schweißgerät 1 bzw. der Schweißanlage verbunden, wobei das Schlauchpaket 21 über einem Knickschutz 22 am Schweißbrenner 7 befestigt ist. In dem Schlauchpaket 21 sind die einzelnen Leitungen, wie beispielsweise die Versorgungsleitung bzw. Leitungen für den Schweißdraht 9, für das Gas 5, für den Kühlkreislauf, für die Datenübertragung, usw., vom Schweißgerät 1 zum Schweißbrenner 7 angeordnet, wogegen das Masse-Kabel bevorzugt extra an der Stromquelle 2 angeschlossen wird. Das Schlauchpaket 21 wird über eine Kupplungsvorrichtung (nicht dargestellt) an der Stromquelle 2 oder dem Drahtvorschubgerät 8 angeschlossen, wogegen die einzelnen Leitungen im Schlauchpaket 21 mit einem Knickschutz am bzw. im Schweißbrenner 7 befestigt sind. Damit eine entsprechende Zugentlastung des Schlauchpaketes 21 gewährleistet ist, kann das Schlauchpaket 21 über eine Zugentlastungsvorrichtung (nicht dargestellt) mit dem Gehäuse 11 der Stromquelle 2 oder dem Drahtvorschubgerät 8 verbunden sein.

[0038] 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. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise möglich, dass der Schweißbrenner 7 als luftgekühlter Schweißbrenner 7 ausgeführt werden kann, sodass beispielsweise das Kühlgerät 15 entfallen kann. Man kann also sagen, dass das Schweißgerät 1 zumindest durch die Stromquelle 2, das Drahtvorschubgerät 8 und das Kühlgerät 15 gebildet wird, wobei diese auch in einem gemeinsamen Gehäuse 11 angeordnet sein können. Weiters ist es möglich, dass noch weitere Teile bzw. Komponenten, wie beispielsweise ein Schleifschutz 23 am Drahtvorschubgerät 8 oder ein Optionsträger 24 an einer Haltevorrichtung 25 für den Gasspeicher 6, usw. angeordnet bzw. eingesetzt werden können.

[0039] In den Figuren 2 und 3 ist ein flexibler Rohrbogen 29 für einen Schweißbrenner 7 gezeigt, bei dem an einem Ende ein Düsenstock 30 zur Aufnahme eines Kontaktrohres 31 und am weiteren gegenüberliegenden Ende ein Zentralanschluss 32 zum Befestigen des Rohrbogens 29 an einem Brennerhalter (nicht dargestellt) angeordnet sind, wobei die beiden Enden über ein flexibles Verbindungselement 33 miteinander verbunden sind.

[0040] Auf die detaillierte Darstellung und Beschreibung des Düsenstockes 30 und des Zentralanschlusses 32 wird verzichtet, da diese bereits aus dem Stand der Technik bekannt sind und diese unterschiedlichst ausgeführt werden können. Dabei ist es auch möglich, dass weitere Komponenten, wie beispielsweise eine Gasdüse 34, eine Überwurfmutter 35 oder dergleichen, auf den Düsenstock 30 oder dem Zentralanschluss 32 befestigt bzw. angeordnet sein können. 5/13 österreichisches Patentamt AT508 570 B1 2011-07-15

Hierbei ist es möglich, dass im Düsenstock 30 ein Gewindestück 36 angeordnet ist. Das Gewindestück 36 wird bevorzugt über eine Schraubverbindung lösbar am Düsenstock befestigt und dient zur Aufnahme des Kontaktrohres 31. Dabei ist es möglich, dass anstelle von geschraubten Kontaktrohren 31 nunmehr über eine Steckverbindung befestigte Kontaktrohre 31 eingesetzt werden, da eine entsprechende Befestigungsvorrichtung im Gewindestück 36 angeordnet ist. Das heißt, dass zuerst das Gewindestück 36 mit dem Düsenstock 30 verbunden wird, worauf anschließend das Kontaktrohr 30 eingesetzt wird. Somit ist es möglich, dass durch Tausch des Gewindestückes 36, welches die Funktion eines Übergangsstückes aufweist, die unterschiedlichsten Kontaktrohre 30 aus dem Stand der Technik eingesetzt werden können, da lediglich ein passendes Gewindestück 36 eingesetzt werden muss. Bevorzugt wird hierzu ein Spritzerschutz 37 eingesetzt, um das Gewindestück 36 vor den in die Gasdüse 34 eintretenden Schweißspritzern zu schützen, sodass ein Verkleben bzw. Verschweißen des Gewindestückes 36 mit einer anderen Komponente verhindert wird und somit sichergestellt ist, dass das Gewindestück 36 jederzeit gewechselt werden kann.

[0041] Bei dem dargestellten Rohrbogen 29 ist der Düsenstock 30 und der Zentralanschluss 32 über das flexible Verbindungselement 33 verbunden, d.h., dass die Krümmung des Rohrbogens 29 über das Verbindungselement 33 beliebig verstellt werden kann, sodass eine optimale Anpassung des Düsenstockes 30, insbesondere des aus dem Kontaktrohr 31 austretenden Schweißdrahtes 9, an eine Schweißaufgabe vorgenommen werden kann. Somit können auch schwer zugängliche Stellen in gewohnter Schweißhaltung geschweißt werden, da sich der Benutzer den Rohrbogen 29 einfach zurechtbiegen kann.

[0042] Erfindungsgemäß ist das Verbindungselement 33 beispielsweise derart ausgebildet, dass eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Stromübertragung vorhanden ist, indem ein Stellarm zur stabilen Positionierung der Lichtbogenkomponenten, insbesondere eines Schweißdrahtes 9 bzw. einer Elektrode (nicht dargestellt), angeordnet ist, um den ein hochflexibles Stromkabel 39 verlegt ist. Bevorzugt ist der Stellarm 38 auch zur Aufnahme einer Drahtseele und/oder des Schweißdrahtes 9 bzw. für einen WIG/TIG-Brenner zur Aufnahme einer nicht abschmelzenden Elektrode ausgebildet, wobei bevorzugt weitere für einen Schweißprozess erforderliche Elemente, wie beispielsweise das Schutzgas, innerhalb des Stellarmes 38 geführt sind.

[0043] Der Stellarm 38 und das Stromkabel 39 werden dabei auf der Seite des Düsenstocks 30 mit einem Fortsatz 40 eines Doms 41 verbunden, wobei im Dorn 41 das Gewindestück 36 befestigt ist. Auf der Seite des Zentralanschlusses 32 ist der Stellarm 38 und das Stromkabel 39 wiederum über einen Fortsatz 42 eines Flansches 43 befestigt. Die Befestigung kann beispielsweise über eine Quetschhülse 44 erfolgen, wobei jedoch jede andere Art zum Befestigen, wie beispielsweise, Klemmen, Nieten, Schweißen, Löten, Kleben, usw. eingesetzt werden kann. Die einzelnen Teile, insbesondere die Fortsätze 40, 42, der Dorn 41, der Flansch 43 und das Gewindestück 36, weisen im Zentrum eine Öffnung bzw. Bohrung 45 auf, welche mit einem zur Führung einer Drahtseele angeordneten flexiblen Führungsrohr oder der Drahtseele direkt (nicht dargestellt) korrespondiert, sodass die Drahtseele bis zum Düsenstock 30, insbesondere bis in das Gewindestück 36, geschoben werden kann. Alternativ ist es auch möglich, dass das Führungsrohr oder die Bohrung 45 zum Führen des Schweißdrahtes 9 in Form der Drahtseele, also mit dem Innendurchmesser der Drahtseele, ausgebildet ist. In diesem Fall endet die in das Schlauchpaket eingeschobene Drahtseele am Zentralanschluss 32, und der Schweißdraht 9 gelangt von dort, also dem Zentralanschluss 32, direkt in das Führungsrohr bzw. der Bohrung 45. Es ist natürlich möglich, dass anstelle der Fortsätze 40, 42 auch spezielle Befestigungselemente für das Stromkabel 39 und den Stellarm 38 am Düsenstock 30 und/oder am Zentralanschluss 32 angeordnet sind. Wichtig ist nur, dass die mechanische Verstellung unabhängig von der Stromführung erfolgt, d.h., dass zwischen dem Zentralanschluss 32 und dem Düsenstock 30 das Stromkabel 39 eingesetzt wird, welches ausschließlich für die Stromversorgung zuständig ist. Üblicherweise sind aus dem Stand der Technik Rohrbögen bekannt, bei denen die Verbindung über starre Rohre, insbesondere Kupferrohre, erfolgt, die für die Stabilität und die Stromführung zuständig sind. Ein derartiger ähnlicher Aufbau ist auch in der Beschreibungsein- 6/13 österreichisches Patentamt AT508 570B1 2011-07-15 leitung abgehandelten WO-Anmeldung bekannt, bei dem die Stromführung ebenfalls über die mechanischen Zwischenstücke erfolgt, bei dem also kein Stromkabel eingesetzt wird.

[0044] Damit der Schweißstrom vom Zentralanschluss 32 zum Kontaktrohr 31 geleitet wird, sind einige Komponenten, insbesondere der Flansch 43, der Dorn 41 und das Gewindestück 36 des Rohrbogens 29 aus elektrisch leitendem Material ausgeführt. Um den Benutzer vor einen Stromschlag zu schützen, ist hierzu am Gewindestück 36 ein Isolierring 46 angeordnet, an dem ein Konus 47 und/oder eine Isolierbuchse 48 anschließt. Das Stromkabel 39 und zumindest ein Teil des Flansches 43 wird durch einen Schutzschlauch 49 elektrisch isoliert. D.h., dass zur Isolation und für die Gasdichtheit der Schutzschlauch 49, insbesondere ein Gummischlauch, über dem Stellarm 38 und dem Stromkabel 39 angeordnet ist. Damit wird auch erreicht, dass das benachbarte Stromkabel 39 über den Schutzschlauch 48 zusammen gehalten wird.

[0045] Als Stromkabel 39 wird ein Cu-Geflecht mit einem Querschnitt von 3x25 mm2 verwendet, welches einem Abschirmgeflecht der Firma Leoni aus dem Stand der Technik ähnelt. Dabei ist das eingesetzte Cu-Geflecht hochflexibel und speziell gestrickt. Hierbei weist das Abschirmgeflecht eine zwischen 5 bis 10% größerer Länge als die Distanz 50 zwischen den Düsenstock 30 und den Zentralanschluss 32 auf. Damit wird erreicht, dass das Abschirmgeflecht bei dessen Montage zusammen geschoben wird, sodass sich das Geflecht bzw. die einzelnen Litzen auflockern und somit erreicht wird, dass der Verstellvorgang mit geringem Kraftaufwand möglich ist und gleichzeitig eine hohe Lebensdauer erreicht wird. Man kann also sagen, dass das Stromkabel 39 aus einem Geflecht von hochfesten und flexiblen einzelnen Litzen gebildet wird, wobei die Litzen bevorzugt aus dem Material Kupfer bestehen. Das Stromkabel 39 ist dabei aus mehreren übereinander angeordneten Lagen, insbesondere aus drei Lagen des Abschirmgeflechtes, gebildet. Bevorzugt weist das Stromkabel 39 einzelne Litzen mit einem Durchmesser von 0,1 mm auf.

[0046] Als Stellarm 38 wird ein so genannter Schwanenhals, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, eingesetzt, sodass auf eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus verzichtet wird. Beispielsweise werden derartige Stellarme 38 von der Firma Boa AG aus Rothenburg oder der Firma Flexperte www.flexperte.de unter „Biegbare Arme" Typ: BA 151L11 angeboten. Diese Stellarme 38 sind dabei flexibel und biegesteif zugleich und bestehen aus einer Kombination aus innerem Runddraht mit einer von außen eingedrückten Dreikantdrahtwendel.

[0047] Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Aufbau des Rohrbogens 29 auf die unterschiedlichsten Arten erfolgen kann und zuvor nur eine möglich Variante beschrieben wurde. Wichtig ist dabei nur, dass eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Stromübertragung vorhanden ist, wobei der Aufbau beispielsweise auch derart erfolgen kann (nicht dargestellt), dass zuerst ein flexibles Führungsrohr zur Aufnahme einer Drahtseele für den Schweißdraht 9 angeordnet ist, um den ein hochflexibles Stromkabel 39 verlegt ist und das Führungsrohr und das Stromkabel 39 in einem aus Stahl und/oder Messing bestehenden flexiblen Stellarm 38 eingebettet sind. In diesem Fall sind nunmehr alle Komponenten innerhalb des Stellarmes 38 angeordnet, wobei für die Drahtseele zusätzlich ein Führungsrohr im Zentrum angeordnet wird.

[0048] Auch ist eine Anwendung möglich (nicht dargestellt), bei dem ein Schweißbrenner 7 aus einer Brennerhalterung, insbesondere einem Brennergriff, und einem an diesem befestigten Rohrbogen 29 besteht, wobei der Rohrbogen 29 ein flexibles Verbindungselement 33 aufweist, an dem ein Düsenstock 30 zur Aufnahme eines Kontaktrohres 31 und einer Gasdüse 34 befestigt ist. Dabei ist eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Strom Übertragung vorhanden, indem ein Stellarm 38 zur stabilen Positionierung der Lichtbogenkomponenten, insbesondere eines Schweißdrahtes 9 bzw. einer Elektrode, angeordnet ist, um den ein hochflexibles Stromkabel 39 verlegt ist. Bei einem derartigen Aufbau entfällt der Zentralanschluss 39 an einem Ende des Verbindungselementes 33, wobei dieses Ende dann direkt mit den Komponenten im Schweißbrenner 7, insbesondere mit der Griffschale bzw. mit der Brennerhalterung des Schweißbrenners 7, befestigt ist. Das heißt, dass beispielsweise auf einer Komponente - in der Griffschale bzw. Brennerhalterung - ein Fortsatz 40 oder 43 angeordnet ist, an dem das Strom- 7/13 österreichisches Patentamt AT508 570B1 2011-07-15 kabel 39 und der Stellarm 38 befestigt werden können. Der Schweißbrenner 7 kann dabei an der Brennerhalterung einen Zentralanschluss zum Verbinden mit einem Schlauchpaket 21 umfassen, oder das Schlauchpaket 21 ist direkt mit der Brennerhalterung, insbesondere mit den einzelnen darin angeordneten Elementen, verbunden.

[0049] Auch ist es möglich, dass der Schweißbrenner 7 auch durch andere Aufbauvarianten hergestellt werden kann, d.h., dass beispielsweise das Verbindungselement 33 derart ausgebildet ist, dass eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Stromübertragung vorhanden ist, indem zuerst ein flexibles Führungsrohr zur Aufnahme einer Drahtseele für den Schweißdraht 9 angeordnet ist, um den ein hochflexibles Stromkabel 39 verlegt ist, und das Führungsrohr und das Stromkabel 39 in einem aus Stahl und/oder Messing bestehenden flexiblen Stellarm 38 eingebettet sind.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Schweißgerät 36 Gewindestück 2 Stromquelle 37 Spritzschutz 3 Leistungsteil 38 Stellarm 4 Steuervorrichtung 39 Stromkabel 5 Gas 40 Fortsatz 6 Gasspeicher 41 Dorn 7 Schweißbrenner 42 Fortsatz 8 Drahtvorschubgerät 43 Flansch 9 Schweißdraht 44 Quetschhülse 10 Vorratstrommel 45 Bohrung 11 Gehäuse 46 Isolierring 12 Fahrwagen 47 Konus 13 Lichtbogens 48 Isolierbuchse 14 Werkstück 49 Schutzschlauch 15 Kühlgerät 50 Distanz 16 Wasserbehälter 17 Füllstandanzeige 18 Ein-u/o Ausgabevorrichtung 19 Schweißbrenner-Ein- u/o Ausgabevorrichtung 20 Hitzeschutzschild 21 Schlauchpaket 22 Grundplatte 23 Rad 24 Haltevorrichtung 25 Stellplatte 26 Optionsträger 27 Aufnahmeelemente 28 Fahrwagen-Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 29 Rohrbogen 30 Düsenstock 31 Kontaktrohr 32 Zentralanschluss 33 Verbindungselement 34 Gasdüse 35 Überwurfmutter 8/13

Claims (12)

1. österreichisches Patentamt AT508 570B1 2011-07-15 Patentansprüche 1. Flexibler Rohrbogen (29) für einen Schweißbrenner (7), bei dem an einem Ende ein Düsenstock (30) zur Aufnahme eines Kontaktrohres (31) und einer Gasdüse (34) und am weiteren gegenüberliegenden Ende ein Zentralanschluss (32) zum Befestigen des Rohrbogens (29) an einem Brennerhalter angeordnet sind, wobei die beiden En- den über ein flexibles Verbindungselement (33) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (33) derart ausgebildet ist, dass eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Stromübertragung vorhanden ist, indem ein Stellarm (38) zur stabilen Positionierung der Lichtbogenkomponenten, insbesondere eines Schweißdrahtes (9) bzw. einer Elektrode, angeordnet ist, um den ein hochflexibles Stromkabel (39) verlegt ist und der Stellarm (38) zur Aufnahme einer Drahtseele und/oder des Schweißdrahtes (9) bzw. einer Elektrode ausgebildet ist und ein Schutzgas, innerhalb des Stellarmes (38) geführt ist.
2. 2. Flexibler Rohrbogen (29) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Isolation und für die Gasdichtheit über das Stromkabel (39) ein Schutzschlauch, insbesondere ein Gummischlauch, angeordnet ist.
3. 3. Flexibler Rohrbogen (29) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Elemente, insbesondere das Stromkabel (39) und der Stellarm (38), an den Düsenstock (30) und den Zentralanschluss (32) geklemmt oder verlötet sind.
4. 4. Flexibler Rohrbogen (39) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromkabel (39) aus einem Geflecht von hochfesten und flexiblen einzelnen Litzen gebildet ist und die Litzen bevorzugt aus dem Material Kupfer bestehen.
5. 5. Flexibler Rohrbogen (29) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Düsenstockes (30) und des Zentralanschlusses (32) aus einem elektrisch leitenden Material zur Strom Übertragung ausgebildet ist.
6. 6. Flexibler Rohrbogen (29) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellarm (38) aus einem aus dem Stand der Technik bekannten Wellschlauch, insbesondere einem so genannten Schwanenhals, gebildet ist.
7. 7. Flexibler Rohrbogen (29) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellarm (38) aus Stahl und/oder Messing gebildet ist.
8. 8. Flexibler Rohrbogen (29) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromkabel (39) aus mehreren übereinander angeordneten Lagen, insbesondere aus drei Lagen eines Abschirmgeflechtes, gebildet ist und das Stromkabels (39) bevorzugt einzelne Litzen mit einen Durchmesser von 0,1mm aufweist.
9. 9. Schweißbrenner (7), bestehend aus einer Brennerhalterung, insbesondere einem Brennergriff, und einem an diesem befestigten Rohrbogen (29), wobei der Rohrbogen (29) ein flexibles Verbindungselement (33) aufweist, an dem ein Düsenstock (30) zur Aufnahme eines Kontaktrohres (31) und einer Gasdüse (34) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (33) derart ausgebildet ist, dass eine mechanische Trennung für die Stabilität und die Stromübertragung vorhanden ist, indem ein Stellarm (38) zur stabilen Positionierung der Lichtbogenkomponenten, insbesondere eines Schweißdrahtes (9) bzw. einer Elektrode, angeordnet ist, um den ein hochflexibles Stromkabel (39 verlegt ist.
10. 10. Schweißbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Brennerhalterung ein Zentralanschluss zum Verbinden mit einem Schlauchpaket (21) angeordnet ist.
11. 11. Schweißbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass direkt mit der Brennerhalterung, insbesondere mit den einzelnen darin angeordneten Elementen, ein Schlauchpaket (29) verbunden ist. 9/13 österreichisches Patentamt AT508 570 B1 2011-07-15
12. 12. Schweißbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrbogen (29) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 10/13