AT512749B1 - Schweißbrenner mit mehrstufigem Drucktaster - Google Patents

Abstract

Es wird ein Schweißbrenner (7) angegeben, welcher einen Rohrbogen (26) mit einem daran angeordneten Kontaktrohr und einer Gasdüse (27) sowie einen Brennerkörper (28) zum Anschluss an eine Schweißanlage, insbesondere an ein Schweißgerät (1) oder ein Drahtvorschubgerät (8), umfasst. Am Brennerkörper (28) ist ein mehrstufiger Drucktaster (29) angeordnet, wobei zumindest eine Schaltstufe des Drucktasters (29) zum Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere zum Zünden des Lichtbogens, ausgebildet ist. Zusätzlich ist a) eine weitere Schaltstufe zum Aktivieren eines in Richtung des Rohrbogens, insbesondere in Richtung eines Lichtbogenbereiches, ausgerichteten Leuchtelements (30) vorgesehen und/oder b) wenigstens eine weitere Schaltstufe frei belegbar. Weiterhin wird eine Schweißanlage angegeben, welche den genannten Schweißbrenner (7) umfasst, wobei eine Ein-/Ausgabevorrichtung (19) der Schweißanlage den am Schweißbrenner (7) angeordneten mehrstufigen Drucktaster (29) umfasst.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner, umfassend einen Rohrbogen mit einem daran angeordneten Kontaktrohr und einer Gasdüse sowie einen Brennerkörper zum Anschluss an eine Schweißanlage, insbesondere an ein Schweißgerät oder ein Drahtvorschubgerät. Zudem betrifft die Erfindung eine Schweißanlage, umfassend ein Schweißgerät mit einem daran angeschlossenen Schweißbrenner der oben genannten Art, einer Stromquelle zur Versorgung des Schweißbrenners mit einem Schweißstrom, einer Steuervorrichtung und einer mit dieser verbundenen Ein-/Ausgabevorrichtung zum Einstellen/Auswählen und Ändern von Schweißparametern.

[0002] Schweißbrenner und Schweißgeräte der genannten Art sind prinzipiell bekannt. Beispielsweise zeigt die US 4 430 551 A dazu eine Schweißanlage, bei der verschiedene Voreinstellungen für ein MIG-Schweißverfahren mit Hilfe eines einzigen Ein-Aus-Schalters abgerufen werden können.

[0003] Weiterhin offenbart die US 2009/0152254 A einen Schweißbrenner mit einem einstufigen Drucktaster sowie einem zusätzlichen Schiebeschalter, welcher zum Abrufen verschiedener Schweißparameter oder als Sicherheitsschalter zur Vermeidung ungewollter Aktivierung des Schweißprozesses über den Drucktaster dienen kann.

[0004] Die US 5,698,122 offenbart zudem einen Schweißbrenner mit einem Schalthebel, welcher drei Stellungen einnehmen kann. In einer ersten Stellung ist der Schweißstrom eingeschaltet, in einer zweiten Stellung ist der Schweißstrom ausgeschaltet, und in einer dritten Stellung wird eine Verriegelung des Schalthebels gelöst.

[0005] Die US 2005/0023263 AI offenbart darüber hinaus einen Schweißbrenner mit einem Druckschalter, mit dem zusätzlich die Leistung des Schweißbrenners beziehungsweise der Schweißstrom variiert werden kann. Wird der Druckschalter stärker gedrückt, so erhöht sich der Schweißstrom.

[0006] Die US 4,948,942 offenbart einen Schweißbrenner mit einem Schiebeschalter für denselben Zweck. Mit dem Schiebeschalter kann Schweißstrom eingeschaltet beziehungsweise auch in seiner Stärke variiert werden.

[0007] Daneben offenbart die US 5,741,128 einen Miniatur-Gasbrenner zum Schweißen, bei dem eine Betätigung eines Druckschalters das Öffnen eines Gasventils und die piezoelektrische Zündung des Gases bewirkt.

[0008] Schließlich offenbart die WO 2008/088643 A eine an einem Schweißbrenner angeordnete Leuchtquelle zur Beleuchtung der Schweißstelle, welche beispielsweise über einen Fußschalter ein- und ausgeschaltet werden kann.

[0009] Die genannten Schweißbrenner erlauben somit prinzipiell das Abrufen verschiedener Schweißeinstellungen beziehungsweise das Abrufen von Zusatzfunktionen direkt am Schweißbrenner, sind aber umständlich zu bedienen.

[0010] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Schweißbrenner und eine verbesserte Schweißanlage anzugeben. Insbesondere soll das Abrufen verschiedener Schweißeinstellungen beziehungsweise das Abrufen von Zusatzfunktionen direkt am Schweißbrenner vereinfacht werden.

[0011] Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Schweißbrenner der eingangs genannten Art gelöst, wobei am Brennerkörper ein mehrstufiger Drucktaster angeordnet ist und wobei zumindest eine Schaltstufe des Drucktasters zum Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere zum Zünden des Lichtbogens, ausgebildet ist und wobei a) eine weitere Schaltstufe zum Aktivieren eines in Richtung des Rohrbogens, insbesondere in Richtung eines Lichtbogenbereiches, ausgerichteten Leuchtelements, insbesondere einer Leuchtdiode, vorgesehen ist und/oder b) wenigstens eine weitere Schaltstufe frei belegbar ist.

[0012] Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einer Schweißanlage der eingangs genannten Art mit einem erfindungsgemäßen Schweißbrenner gelöst. Insbesondere umfasst dabei die Ein-/Ausgabevorrichtung der Schweißanlage den am Schweißbrenner angeordneten mehrstufigen Drucktaster.

[0013] Dadurch ist es unter anderem möglich unterschiedliche Schweißeinstellungen beziehungsweise Zusatzfunktionen intuitiv zu bedienen. Der Schweißer ist somit nicht durch eine umständliche Bedienung seines Schweißgeräts abgelenkt, sondern kann sich vollständig auf seine eigentliche Aufgabe, nämlich das Schweißen, konzentrieren.

[0014] Vorteilhaft kann die Schweißstelle mit Hilfe des Leuchtelements, insbesondere vor Zünden eines Lichtbogens, beleuchtet werden, damit der Schweißbrenner korrekt ausgerichtet werden kann. Bevorzugt folgt die Schaltstufe zum Starten/Aktivieren des Schweißprozesses dazu der Schaltstufe zum Aktivieren des Leuchtelements.

[0015] Insbesondere ist die erste Schaltstufe zum Aktivieren des Leuchtelements und die die zweite Schaltstufe zum Starten/Aktivieren des Schweißprozesses ausgebildet.

[0016] Vorteilhaft ist es aber auch, wenn wenigstens eine weitere Schaltstufe frei belegbar ist. Auf diese Weise kann der Schweißbrenner leicht auf individuelle Bedürfnisse angepasst werden. Beispielsweise ist dazu für wenigstens eine weitere Schaltstufe eine Belegung aus einem Satz von Belegungen auswählbar. Dem Benutzer des Schweißbrenners können für die weitere Schaltstufe also mehrere Alternativen angeboten werden, aus denen er auswählen kann. Beispielsweise kann als Belegung der Schaltstufe eine Zuordnung derselben zu einer Funktion oder einem Programm oder einem Schweißparameter beziehungsweise einem Satz von Schweißparamatern oder einem Schweißverfahren oder einem externen Prozess vorgesehen sein. Auf diese Weise können verschiedenen Schaltstufen zum Beispiel verschiedene Schweißströme, Schweißspannungen, Pulsfrequenzen oder auch komplexere Sequenzen zugeordnet werden. Zum Beispiel wäre vorstellbar, dass einer Schaltstufe das lineare Erhö-hen/Senken des Schweißstroms auf einen vorgebbaren Wert mit einer vorgebbaren Steigung zugeordnet ist. Unter einem externen Prozess können beispielsweise Vorgänge wie das Span-nen/Öffnen einer Spannvorrichtung, das Drehen/Anhalten eines Drehtisches, usw. verstanden werden. Dem Fachmann sind dazu eine Reihe von für das Schweißen nützlichen Parametern, Funktionen und externen Prozessen bekannt, welche prinzipiell einer bestimmten Schaltstufe zuordenbar sind.

[0017] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.

[0018] Vorteilhaft ist es, wenn die nachfolgende Schaltstufe, insbesondere die zweite Schaltstufe, zusätzlich zum Starten/Aktivieren des Lichtbogens zur Deaktivierung des Leuchtelements ausgebildet ist. Auf diese Weise wird der Stromverbrauch des Leuchtelements vermindert, da ein Lichtbogen die Schweißstelle in der Regel ohnehin ausreichend beleuchtet.

[0019] Vorteilhaft ist es auch, wenn das Leuchtelement am Brennerkörper angeordnet Ist, insbesondere an dessen Unterseite und insbesondere zwischen dem Rohrbogen und dem mehrstufigen Schaltelement. Auf diese Weise kann das Leuchtelement gut auf die zu beleuchtende Schweißstelle ausgerichtet werden.

[0020] Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Energieversorgung des Leuchtelements über eine im Brennerkörper angeordnete Energiequelle, insbesondere über einen wieder aufladbaren Akkumulator oder eine Batterie, erfolgt. Auf diese Weise kann eine abgesetzte Energiequelle, welche den Strom für das Leuchtelement beispielsweise über ein Schlauchpaket des Schweißbrenners liefert, entfallen. Diese Variante eignet sich somit insbesondere auch zur Nachrüstung bestehender Schweißbrenner.

[0021] Vorteilhaft Ist es aber auch, wenn die Energieversorgung des Leuchtelementes über einen Anschluss des Schweißbrenners zur Schweißanlage erfolgt. Dadurch können Batte-rien/Akkumulatoren und insbesondere auch deren Wechsel beziehungsweise Aufladung entfallen. Der vorgestellte Schweißbrenner ist somit besonders komfortabel zu bedienen.

[0022] Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn die für das Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere das Zünden des Lichtbogens, vorgesehene Schaltstufe dazu ausgebildet ist, nach dem Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere nach dem Zünden des Lichtbogens, in anderer, zuvor definierter Weise belegt zu werden. Dadurch ist es möglich Schaltstufen „einzusparen“, indem diese zeitlich hintereinander mit unterschiedlichen Funktionen belegt werden. Die Belegung der frei gemachten Schaltstufe kann in der bereits zuvor beschriebenen Weise erfolgen.

[0023] Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die für das Aktivieren des Leuchtelements vorgesehene Schaltstufe dazu ausgebildet ist, nach dem Aktivieren des Leuchtelements oder nach dem Aktivieren des Schweißprozesses in anderer, zuvor definierter Weise belegt zu werden. Diese Variante stellt eine weitere Möglichkeit dar, um Schaltstufen „einzusparen“, indem diese zeitlich hintereinander mit unterschiedlichen Funktionen belegt werden. Die Belegung der frei gemachten Schaltstufe kann wiederum in der bereits zuvor beschriebenen Weise erfolgen.

[0024] Günstig ist es, wenn der der Drucktaster derart am Schweißbrenner angeordnet ist, dass dieser mit dem Zeigefinger und/oder Mittelfinger bedienbar ist. Auf diese Weise kann der Schweißbrenner leicht bedient werden. Beispielsweise kann der Drucktaster dazu auf der Unterseite eines Griffes des Schweißbrenners angeordnet sein.

[0025] Günstig ist es schließlich auch, wenn der Schweißbrenner ein Schlauchpaket zum Anschluss an die Schweißanlage umfasst. Auf diese Weise können die für das Schweißen benötigten Medien, wie zum Beispiel ein Schweißgas, Kühlwasser sowie der Schweißstrom zum Schweißbrenner transportiert werden.

[0026] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0027] Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung: [0028] Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schweißmaschine bzw. eines Schweißge rätes; [0029] Fig. 2 einen beispielhaften Schweißbrenner mit mehrstufigem Drucktaster in Detailan sicht; [0030] Fig. 3 einen ersten beispielhaften zeitlichen Verlauf des Schweißstroms und der Licht stärke; [0031] Fig. 4 einen zweiten beispielhaften zeitlichen Verlauf des Schweißstroms und der

Lichtstärke; [0032] Fig. 5 einen dritten beispielhaften zeitlichen Verlauf der Lichtstärke und eines variie renden Schweißstroms und [0033] Fig. 6 einen weiteren beispielhaften zeitlichen Verlauf der Lichtstärke und eines variie renden Schweißstroms; [0034] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei 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. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

[0035] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unte- ren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.

[0036] In Fig. 1 ist ein an sich bekanntes Schweißgerät 1 bzw. eine Schweißanlage für verschiedenste Prozesse bzw. Verfahren, wie z.B. MIG/MAG-Schweißen bzw. WIG/TIG-Schwei-ßen oder Elektroden-Schweißverfahren, Doppeldraht/Tandem-Schweißverfahren, Plasma- oder Lötverfahren, Laserhybrid, Laser Kalt- und Heißdraht, Elektronenschweißverfahren usw., gezeigt.

[0037] 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, Steuerventile, usw. Die Steuervorrichtung 4 ist beispielsweise mit einem Steuerventilen 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.

[0038] Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch ein Drahtvorschubgerät 8, welches häufig für das MIG/MAG-Schweißen verwendet wird, 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. Im Schweißbrenner 7 kann sich, insbesondere bei längeren Schlauchpaketen 21, oder speziellen Schweißverfahren (CMT, Laser Kaltdraht usw.) ein zweites Drahtvorschubgerät befinden, um einerseits die Reibung des Schweißdraht im Schlauchpaket besser zu überwinden und um andererseits die Soll-Drahtvorschubbewegung beim Schweißbad exakt abbilden zu können. 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 eine 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.

[0039] 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.

[0040] 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, wobei das zu verschweißende Werkstück 14 über eine weitere Schweißleitung für das weitere Potential, insbesondere das Masse-Kabel, mit der Stromquelle 2 (nicht dargestellt) verbunden ist und somit über den Lichtbogen 13 bzw. den gebildeten Plasmastrahl für einen Prozess ein Stromkreis aufgebaut werden kann. Bei Verwendung eines Brenners mit internen Lichtbogen 13 sind die beiden Schweißleitungen (nicht dargestellt) zum Brenner geführt, sodass im Brenner ein entsprechender Stromkreis aufgebaut werden kann, wie dies bei einem Plasma-Brenner der Fall sein kann. Die Energie zum Aufschmelzen / Aufhelzen des Grundwerkstoffes und/oder des Zusatzmaterials kann aber auch über einen Laser oder Elektronenstrahl erfolgen.

[0041] Zum Kühlen des Schweißbrenners 7 kann der Schweißbrenner 7 über ein Kühlgerät 15 unter Zwischenschaltung ev. Komponenten, wie beispielsweise einem Strömungswächter, mit einem Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einem Wasserbehälter 16 mit einer Füllstandsanzeige 17, verbunden werden, wodurch das Kühlgerät 15 bei der Inbetriebnahme des Schweißbrenners 7, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 16 angeordnete Flüssigkeit verwendete Flüssigkeitspumpe, gestartet wird und somit 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, sind dabei derart ausgebildet, dass diese entsprechende Vorsprünge bzw. Ausnehmungen aufweisen, sodass sie sicher aufeinander gestapelt bzw. aufeinander gestellt werden können.

[0042] Das Schweißgerät 1, insbesondere die Stromquelle 2, weist weiterhin 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. Zum Starten des Schweißprozesses weist der Schweißbrenner 7 meist ein Startschalter, nicht dargestellt, auf, sodass durch Betätigen des Startschalters der Lichtbogen 13 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.

[0043] Weiterhin 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 einen 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 7 verbunden sein.

[0044] Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass für die unterschiedlichen Schweißverfahren bzw. Schweißgeräte 1, wie beispielsweise WIG-Geräte oder MIG/MAG-Geräte oder Plasmageräte, Laser-Hybrid, Laser-Heiß und -Kaltdraht nicht alle zuvor benannten Komponenten verwendet bzw. eingesetzt werden müssen bzw. zusätzliche Komponenten (Strahlquelle) erforderlich sein können. Hierzu ist es beispielsweise möglich, dass der Schweißbrenner 7 als luftgekühlter Schweißbrenner 7 ausgeführt werden kann, sodass beispielsweise das Kühlgerät 15 entfallen kann. Weiterhin 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.

[0045] Fig. 2 zeigt einen Schweißbrenner 7 nun in Detailansicht. Der Schweißbrenner 7 umfasst einen Rohrbogen 26 mit einem daran angeordneten Kontaktrohr und einer Gasdüse 27 sowie einen Brennerkörper 28 zum Anschluss an eine Schweißanlage, Insbesondere an ein Schweißgerät 1 oder ein Drahtvorschubgerät 8. Am Brennerkörper 28 ist ein mehrstufiger Drucktaster 29 angeordnet, wobei zumindest eine Schaltstufe des Drucktasters 29 zum Star-ten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere zum Zünden des Lichtbogens 13, ausgebildet ist. In der Fig. 2 weist der Drucktaster 29 zwei Schaltstufen auf, die durch strichliert dargestellte Schaltstellungen visualisiert sind.

[0046] Beispielsweise kann der in Fig. 2 dargestellte Schweißbrenner 7 mit dem Schweißgerät 1 aus der Fig. 1 kombiniert werden. Es resultiert dann eine Schweißanlage, umfassend ein Schweißgerät 1 mit einem daran angeschlossenen Schweißbrenner 7 zur Durchführung eines Schweißprozesses, einer Stromquelle 2 zur Versorgung des Schweißbrenners 7 mit einem Schweißstrom, einer Steuervorrichtung 4 und einer mit dieser verbundenen Ein-/Ausgabevor-richtung 18 zum Einstellen/Auswählen und Ändern von Schweißparametern, wobei die Ein-/ Ausgabevorrichtung 18 insbesondere den am Schweißbrenner 7 angeordneten mehrstufigen Drucktaster 29 umfasst. Der Schweißbrenner 7 ist dabei über das Schlauchpaket 21 mit dem Schweißgerät 1 verbunden.

[0047] In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist der Drucktaster 29 derart am Schweißbrenner 7 angeordnet, dass dieser mit dem Zeigefinger und/oder Mittelfinger und somit auf einfache Weise bedienbar ist. Konkret ist der Drucktaster 29 dazu auf der Unterseite eines Griffes des Schweißbrenners 7 angeordnet.

[0048] Zusätzlich umfasst der Schweißbrenner 7 ein Leuchtelement 30, beispielsweise eine Leuchtdiode. Im konkreten Beispiel ist das Leuchtelement 30 zwischen dem Rohrbogen 26 und dem mehrstufigen Schaltelement 29 am Brennerkörper 28 angeordnet. Selbstverständlich wäre es auch möglich, das Leuchtelement 30 an anderer Stelle anzuordnen. Mit Hilfe des Leuchtelements 30 kann die Schweißstelle insbesondere vor Zünden eines Lichtbogens 13 beleuchtet werden, damit der Schweißbrenner 7 korrekt ausgerichtet werden kann. Hierbei ist es auch möglich, dass zwei oder mehr Leuchtelemente 30 vorgesehen sein können. Bevorzugt werden die Leuchtelemente 30 (insbesondere Leuchtdioden) derart angeordnet, dass diese den Endbereich des Schweißdrahtes 9 ausleuchten, sodass eine bessere Sicht für den Benutzer bei der Positionierung des Schweißbrenners 7 erzielt wird.

[0049] Die Energieversorgung des Leuchtelements 30 kann beispielsweise über eine im Brennerkörper 28 angeordnete Energiequelle (nicht dargestellt), insbesondere über einen wieder aufladbaren Akkumulator oder eine Batterie, insbesondere eine Knopfzelle, erfolgen. Auf diese Weise kann eine abgesetzte Energiequelle, welche den Strom für das Leuchtelement 30 beispielsweise über ein Schlauchpaket 21 des Schweißbrenners 7 liefert, entfallen. Dies ist dann von Vorteil, wenn der Schweißbrenner 7 möglichst kostengünstig ausgebildet werden soll, da dadurch die Versorgungsleitungen im Schlauchpaket 21, insbesondere das Minus-Potential, entfallen kann. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass die Energieversorgung des Leuchtelementes 30 über einen Anschluss des Schweißbrenners 7 zum Schweißgerät 1, insbesondere über das Schlauchpaket 21, erfolgt. Insbesondere empfiehlt sich diese Lösung, wenn im Schweißbrenner 7 Anzeigeelemente angeordnet sind, da dafür ohnehin sowohl das positive-als auch das negative Potential benötigt werden und dieses somit über das Schlauchpaket 21 geführt werden.

[0050] Die Funktion des in Fig. 2 dargestellten Schweißbrenners 7, respektive des Drucktasters 29 ist nun wie folgt: [0051] Beispielsweise kann eine Schaltstufe, insbesondere die erste Schaltstufe, zum Aktivieren des in Richtung des Rohrbogens (d.h. insbesondere in Richtung eines Lichtbogenbereiches beziehungsweise einer Schweißstelle) ausgerichteten Leuchtelements 30 (z.B. LED) vorgesehen sein. Eine nachfolgende Schaltstufe, insbesondere die zweite Schaltstufe, kann zum Star-ten/Aktivieren des Schweiß-Prozesses, insbesondere zum Zünden des Lichtbogens 13, ausgebildet sein. Das heißt, dass bei leichtem Drücken des Drucktasters 29 zuerst nur das Leuchtelement 30 aktiviert wird, damit der Schweißbrenner 7 korrekt zur Schweißstelle ausgerichtet werden kann. Sodann wird der Drucktaster 29 ganz durchgedrückt, wodurch der Schweißprozess gestartet wird. Bevorzugt wird der Drucktaster 29 wie bereits derart angeordnet, dass dieser von dem Zeigefinger und/oder Mittelfinger betätigbar ist.

[0052] Fig. 3 zeigt dazu einen beispielhaften zeitlichen Verlauf. In dem Diagramm sind der Schweißstrom I sowie das von der Leuchtquelle 29 emittierte Licht L (schraffiert gezeichnet) über der Zeit t dargestellt. Zu einem Zeitpunkt TI wird die erste Schaltstufe betätigt und gehalten, wodurch das Licht L emittiert wird. Zum Zeitpunkt T2 wird die zweite Schaltstufe betätigt und gehalten, wodurch der Schweißprozess gestartet wird. Dabei kann beispielsweise eine Gasversorgung, eine Kühlung und/oder ein Drahtvorschub aktiviert sowie der Lichtbogen 13 gezündet werden. Nach einer Verzögerungszeit t1, welche der genannten Vorbereitung des Schweißvorgangs dient, fließt dann der Schweißstroms I. Zum Zeitpunkt T3 wird der Drucktaster 29 losgelassen, das heißt die erste und die zweite Schaltstufe werden deaktiviert, womit der Schweißprozess durch Abschalten des Schweißstroms I beendet wird. Zeitgleich wird auch das Leuchtelement 30 ausgeschaltet, wobei jedoch auch die Möglichkeit besteht, dass das Leuchtelement 30 weiter aktiviert bleibt. Die Gasversorgung und/oder die Kühlung kann/können noch für die Zeitspanne t2 nachlaufen. Desgleichen kann beispielsweise der Schweißdraht 9 in den Schweißbrenner 7 zurück gefahren werden, damit dieser beim Hantieren mit dem Schweißbrenner 7 nicht ungewollt verbogen werden kann.

[0053] Optional kann die nachfolgende Schaltstufe, also insbesondere die zweite Schaltstufe, zusätzlich zum Starten/Aktivieren des Lichtbogens 13 zur Deaktivierung des Leuchtelements 30 ausgebildet sein. Fig. 4 zeigt dazu wiederum einen zeitlichen Ablauf, der sehr ähnlich zu dem in Fig. 3 dargestellten zeitlichen Ablauf ist. Im Unterschied dazu, wird aber das Leuchtelement 30 zum Zeitpunkt T2 deaktiviert. Auf diese Weise kann der Stromverbrauch des Leuchtelements 30 gesenkt werden, was insbesondere bei Akku- bzw. Batteriebetrieb von Vorteil ist.

[0054] Als weitere Alternative ist vorstellbar, dass der Drucktaster 29 zum Zeitpunkt T2 vollständig gedrückt wird, also die erste und die zweite Schaltstufe betätigt wird, und daraufhin sofort wieder losgelassen wird. Dasselbe gilt für den Zeitpunkt T3. Auf diese Weise braucht der Drucktaster 29 während des Schweißvorgangs nicht ständig gedrückt werden.

[0055] Weiters ist es auch möglich, dass das Leuchtelement 30 synchronisiert mit dem Schweißprozess aktiviert ist, d.h., dass je nach Zustand des Schweißprozesses die Leuchtquelle 30 aktiviert ist oder nicht, also ein so genanntes Blinklicht bzw. Stroboskop-Licht erzeugt wird. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise bei einem Kurzschluss, wo kein Lichtbogen 13 vorhanden ist, nunmehr das Leuchtelement 30 leuchtet und somit die Schweißstelle auch im Kurzschlussfall ausgeleuchtet ist.

[0056] Auch ist es diesbezüglich möglich, dass die Leuchtintensität veränderbar ist. Hierzu kann beispielsweise ein Lichtsensor im Schweißbrenner 7 angeordnet sein, der die Umgebungshelligkeit aufnimmt, sodass je nach Lichtintensität die Leuchtquelle 30 ansteuerbar ist und mehr oder weniger hell leuchtet. Der Lichtsensor kann dabei auf der gegenüberliegenden Seite des Brennerkörpers vom Drucktaster 29 angeordnet sein, wobei dieser derart angeordnet wird, dass er von der Hand des Schweißers nicht abgedeckt wird. Dieser Lichtsensor kann beispielsweise während des Schweißprozesses deaktiviert sein.

[0057] Die Belegung einer Schaltstufe mit der Aktivierung der Leuchtquelle 30 ist nicht zwingend. Alternativ kann eine Schaltstufe frei belegbar sein. Denkbar ist natürlich auch, dass der Drucktaster 29 neben der Aktivierung des Schweißprozesses mehrere weitere Schaltstufen aufweist, die frei belegbar sind. Auch ist es möglich, dass zwei Schaltstufen mit der Aktivierung des Schweißprozesses und der Aktivierung des Leuchtelements 30 belegt sind und die übrigen Schaltstufen frei belegbar sind.

[0058] Durch die Möglichkeit zur freien Belegung von Schaltstufen kann der Schweißbrenner 7 leicht auf individuelle Bedürfnisse angepasst werden. Beispielsweise ist dazu für wenigstens eine weitere Schaltstufe eine Belegung aus einem Satz von Belegungen auswählbar. Dem Benutzer des Schweißbrenners 7 können für die weitere Schaltstufe also mehrere Alternativen angeboten werden, aus denen er auswählen kann. Beispielsweise kann als Belegung der Schaltstufe eine Zuordnung derselben zu einer Funktion oder einem Programm oder einem Schweißparameter beziehungsweise einem Satz von Schweißparametern oder einem Schweißverfahren oder einem externen Prozess vorgesehen ist. Auf diese Weise können verschiedenen Schaltstufen zum Beispiel verschiedene Schweißströme I, Schweißspannungen, Pulsfrequenzen oder auch komplexere Sequenzen zugeordnet werden. Zum Beispiel wäre vorstellbar, dass einer Schaltstufe das lineare Erhöhen/Senken des Schweißstroms I auf einen vorgebbaren Wert mit einer vorgebbaren Steigung zugeordnet ist (siehe dazu auch Fig. 5 und 6). Unter einem externen Prozess können beispielsweise Vorgänge wie das Spannen/Öffnen einer Spannvorrichtung, das Drehen/Anhalten eines Drehtisches, usw. verstanden werden. Insbesondere kann ein solcher externer Prozess auch vor dem Aktivieren des Schweißprozesses aktiviert werden und im Speziellen einer für das Starten des Schweißprozesses vorangehenden Schaltstufe zugeordnet sein. Dem Fachmann sind dazu eine Reihe von für das Schweißen nützlichen Parametern, Funktionen und externen Prozessen bekannt, welche prinzipiell einer bestimmten Schaltstufe zuordenbar sind.

[0059] Wenn der Drucktaster 29 sehr viele Schaltstufen aufweist, kann dies für den Schweißer unter Umständen verwirrend sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Schweißbrenners 7 ist daher die für das Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere das Zünden des Lichtbogens 13, vorgesehene Schaltstufe dazu ausgebildet, nach dem Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere nach dem Zünden des Lichtbogens 13, in anderer, zuvor definierter Weise belegt zu werden. In gleicher Weise ist es möglich, dass die für das Aktivieren des Leuchtelements 30 vorgesehene Schaltstufe dazu ausgebildet ist, nach dem Aktivieren des Leuchtelements 30 oder nach dem Aktivieren des Schweißprozesses in anderer, zuvor definierter Weise belegt zu werden. Dadurch ist es möglich Schaltstufen „einzusparen“, indem diese zeitlich hintereinander mit unterschiedlichen Funktionen belegt werden.

[0060] Die Fig. 5 zeigt dazu einen beispielhaften zeitlichen Verlauf. Zu einem Zeitpunkt TI wird die erste Schaltstufe betätigt, wodurch das Leuchtelement 30 aktiviert wird. Zum Zeitpunkt T2 wird zusätzlich die zweite Schaltstufe betätigt und gehalten, wodurch der Schweißprozess in der schon zuvor beschriebenen Weise gestartet wird. Zu einem Zeitpunkt T3 wird der Drucktaster 29 losgelassen und die erste und die zweite Schaltstufe deaktiviert. Daraufhin wird das Leuchtelement 30 deaktiviert und der Strom I linear auf einen vorgegebenen Wert gesenkt. Zum Zeitpunkt T4 wird die erste Schaltstufe (alternativ auch die zweite Schaltstufe) betätigt, wodurch das Leuchtelement 30 wieder aktiviert wird und der Strom I abermals linear auf einen weiteren vorgebbaren Wert gesenkt wird. Zum Zeitpunkt T5 wird der Drucktaster 29 losgelassen, wodurch der Schweißprozess beendet und das Leuchtelement 30 deaktiviert wird.

[0061] Fig. 6 zeigt einen zeitlichen Verlauf, der dem in Fig. 5 dargestellten zeitlichen Verlauf sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu bewirkt aber schon das Drücken der ersten Schaltstufe zum Zeitpunkt T1 die Aktivierung des Leuchtelements 30 und das Starten des Schweißprozesses. Zum Zeitpunkt T2 wird zusätzlich die zweite Schaltstufe aktiviert, wodurch das Leuchtelement 30 ausgeschaltet und der Schweißstrom I linear auf einen vorgegebenen Wert gesenkt wird. Zum Zeitpunkt T3 wird die zweite Schaltstufe losgelassen, die erste Schaltstufe bleibt aber aktiviert. Daraufhin wird das Leuchtelement 30 wieder eingeschaltet und der Schweißstrom I abermals linear auf einen weiteren vorgegebenen Wert gesenkt. Zum Zeitpunkt T4 wird auch die erste Schaltstufe losgelassen, wodurch das Leuchtelement 30 deaktiviert und der Schweißprozess beendet wird.

[0062] Wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist, können die Schaltstufen also zeitlich hintereinander unterschiedlich belegt werden. Denkbar ist aber natürlich auch, dass die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Funktionen mit einem Drucktaster 29 mit mehr Schaltstufen verwirklicht werden. Beispielsweise kann in dem in Fig. 5 dargestellten Verlauf zum Zeitpunkt T3 eine dritte Schaltstufe betätigt werden. Auch wäre vorstellbar, dass zum Zeitpunkt T4 eine vierte Schaltstufe betätigt wird.

[0063] Zusätzlich ist es möglich, dass zusätzlich zu dem mehrstufigen Schaltelement 29 ein Taster oder Schalter am Schweißbrenner 7 angeordnet ist, der mit dem Daumen bedienbar ist. Damit ist es auch möglich, dass der Benutzer während des Schweißprozesses über den Taster das Leuchtelement 30 dazu schalten kann. Oder es ist auch möglich, dass dieser Schalter oder Taster eine weitere zweite Leuchtquelle 30 aktiviert. Wesentlich ist hierbei nur, dass der Drucktaster 29 oder die zusätzlich Schalter bzw. Taster derart ergonomisch angeordnet werden, dass der Schweißer den Schweißbrenner 7 zum Schweißen in die Hand nimmt und die entsprechenden Elemente mit dem Zeige-ZMittelfinger oder Daumen bedienen kann. Bevorzugt wird dieser zusätzliche Taster/Schalter seitlich an der Brennergriffschale angeordnet.

[0064] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Schweißbrenners 7 sowie eines erfindungsgemäßen Schweißgeräts 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.

[0065] Insbesondere wird festgehalten, dass der Schweißbrenner 7 sowie das Schweißgeräts 1 nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind und daher auch andere Proportionen aufweisen können. Weiterhin können die angeführten Vorrichtungen auch mehr oder weniger Bauteile als dargestellt umfassen.

[0066] Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Claims (14)

1. Patentansprüche

   1. Schweißbrenner (7), umfassend einen Rohrbogen (26) mit einem daran angeordneten Kontaktrohr und einer Gasdüse (27) sowie einen Brennerkörper (28) zum Anschluss an eine Schweißanlage, insbesondere an ein Schweißgerät (1) oder ein Drahtvorschubgerät (8), wobei am Brennerkörper (28) ein mehrstufiger Drucktaster (29) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schaltstufe des Drucktasters (29) zum Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere zum Zünden des Lichtbogens, ausgebildet ist und a) eine weitere Schaltstufe zum Aktivieren eines in Richtung des Rohrbogens, insbesondere in Richtung eines Lichtbogenbereiches, ausgerichteten Leuchtelements (30), insbesondere einer Leuchtdiode, vorgesehen ist und/oder b) wenigstens eine weitere Schaltstufe frei belegbar ist.
2. 2. Schweißbrenner (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstufe zum Starten/Aktivieren des Schweißprozesses der Schaltstufe zum Aktivieren des Leuchtelements (30) folgt, wobei insbesondere die erste Schaltstufe zum Aktivieren des Leuchtelements (30) und die die zweite Schaltstufe zum Starten/Aktivieren des Schweißprozesses ausgebildet ist.
3. 3. Schweißbrenner (7) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nachfolgende Schaltstufe, insbesondere die zweite Schaltstufe, zusätzlich zum Starten/Aktivieren des Lichtbogens zur Deaktivierung des Leuchtelements (30) ausgebildet ist.
4. 4. Schweißbrenner (7) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuch-teiement (30) am Brennerkörper angeordnet ist, insbesondere zwischen dem Rohrbogen und dem mehrstufigen Drucktaster (29).
5. 5. Schweißbrenner (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung des Leuchtelementes (30) über eine im Brennerkörper (26) angeordnete Energiequeiie, insbesondere über einen wieder aufladbaren Akkumulator oder eine Batterie, erfoigt.
6. 6. Schweißbrenner (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung des Leuchteiementes (30) über einen Anschluss des Schweißbrenners (7) zur Schweißaniage erfoigt.
7. 7. Schweißbrenner (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens eine weitere Schaitstufe eine Beiegung aus einem Satz von Beiegungen auswähibar ist.
8. 8. Schweißbrenner (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die für das Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere das Zünden des Lichtbogens, vorgesehene Schaitstufe dazu ausgebiidet ist, nach dem Starten/Aktivieren des Schweißprozesses, insbesondere nach dem Zünden des Lichtbogens, in anderer, zuvor definierter Weise beiegt zu werden.
9. 9. Schweißbrenner (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die für das Aktivieren des Leuchteiements (30) vorgesehene Schaitstufe dazu ausgebiidet ist, nach dem Aktivieren des Leuchteiements (30) oder nach dem Aktivieren des Schweißprozesses in anderer, zuvor definierter Weise beiegt zu werden.
10. 10. Schweißbrenner (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ais Beiegung der Schaitstufe eine Zuordnung derseiben zu einer Funktion oder einem Programm oder einem Schweißparameter beziehungsweise einem Satz von Schweißparamatern oder einem Schweißverfahren oder einem externen Prozess vorgesehen ist.
11. 11. Schweißbrenner (7) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucktaster (29) derart am Schweißbrenner (7) angeordnet ist, dass dieser mit dem Zeigefinger und/oder Mittelfinger bedienbar ist.
12. 12. Schweißbrenner (7) nach einem der vergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucktaster (29) auf der Unterseite eines Griffes des Schweißbrenners (7) angeordnet ist.
13. 13. Schweißbrenner (7) nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Schiauchpaket (21) zum Anschiuss an die Schweißaniage.
14. 14. Schweißaniage, umfassend ein Schweißgerät (1) mit einem daran angeschiossenen Schweißbrenner (7) zur Durchführung eines Schweißprozesses, einer Stromqueiie (2) zur Versorgung des Schweißbrenners (7) mit einem Schweißstrom, einer Steuervorrichtung (4) und einer mit dieser verbundenen Ein-/Ausgabevorrichtung (19) zum Einsteiien/Auswähien und Ändern von Schweißparametern, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißbrenner (7) gemäß einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 ausgebiidet ist.