Einlaufdüse für die Umhüllungsmasse von ummantelten Schweisselektroden bei einer Pressmaschine zur Herstellung solcher Elektroden Die Erfindung bezieht sich auf eine Einlaufdüse für die Umhüllungsmasse von unmantelten Schweiss elektroden bei einer Pressmaschine zur Herstellung solcher Elektroden mit einem Presszylinder, der im wesentlichen quer zur Elektrodendurchlaufrichtung angeordnet ist, so dass die Umhüllungsmasse im we sentlichen quer zu dieser Durchlaufrichtung, vorzugs weise über einen Einlauftrichter und durch eine Ein lauföffnung, dem Druckraum vor einer Formdüse zugeführt wird und deshalb auf ihrem Weg zur Form düse dementsprechend umgelenkt werden muss.
Bekannte Einlaufvorrichtungen dieser Art be stehen aus einem an den Presszylinder anschliessen den Einlauftrichter, der in eine Öffnung zum Druck raum vor der Formdüse ausläuft. Innerhalb dieses Druckraumes ist nur die Drahtführungsdüse ange ordnet, aber keinerlei Mittel, um die Umhüllungs masse aus ihrer Einlaufrichtung in die Durchlaufrich tung des Elektrodendrahtes umzulenken. Die Um hüllungsmasse ist auf ihrem Weg zur Formdüse und insbesondere in dem Bereich der Umlenkung sich selbst überlassen. Dies hat zur Folge, dass an man chen Stellen ein starker Druckabfall und ungünstige Strömungsformen eintreten, die das Umhüllen der Drähte und insbesondere das einwandfreie Aufbrin gen dünner Umhüllungen erschweren.
Es wurde bereits versucht, diese Nachteile durch eine andere Anordnung des Presszylinders und Ein lauftrichters zu beheben. Der Presszylinder wurde z. B. in einem spitzen Winkel zur Elektrodendurch laufrichtung angeordnet, so dass ein mittlerer Masse strang nicht mehr rechtwinklig, sondern unter einem spitzen Winkel dem Druckraum vor der Formdüse zugeführt wurde. Befriedigende Ergebnisse wurden jedoch auch hier bei hoher Durchlaufgeschwindigkeit des Elektrodendrahtes nicht in allen Fällen erreicht. Ausserdem ist eine derartige Anordnung des Press- zylinders aus baulichen Gründen bei vielen Pressma- schinen unerwünscht.
Es liegt die Aufgabe vor, eine Einlaufdüse zu schaffen, bei der unerwünschte Druckabfälle während ,des Einlaufens der Umhüllungsmasse nicht mehr ent stehen und die Strömungsverluste, isnbesondere wäh rend des Umlenkens der Umhüllungsmasse, möglichst gering gehalten sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von der Er kenntnis ausgegangen, dass die starken Druckabfälle bzw. -schwankungen während des Einlaufens der Umhüllungsmasse und insbesondere während ihrer Umlenkung in Richtung der Formdüse davon her rühren, dass sich der Querschnitt der bekannten Ein- laufdüsenvorrichtungen insbesondere in dem Bereich der Umlenkung mehrfach ändert; sich nach einer Ver ringerung an manchen Stellen, z.
B. durch die Draht- führungsdüse bedingt, wieder vergrössert, so dass hierdurch druckschwache Düsenabschnitte entstehen, die den Strömungsfluss der Umhüllungsmasse stören. Erfindungsgemäss ist deshalb die Einlaufdüse zwi schen dem Presszylinder und der Formdüse, insbe sondere aber in dem Bereich der Umlenkung der Umhüllungsmasse, derart gestaltet, dass ihr Düsen querschnitt nach einer vorgegebenen Strömungskenn- Linie abnimmt.
Zweckmässigerweise wird dabei eine Strömungskennlinie gewählt, gemäss der der Quer schnitt der Einllaufdüse, insbesondere in dem Bereich der Umlenkung, ungefähr gleichmässig abnimmt. Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass sich für jeden Querschnittsteil in dem Bereich @d'er Umlenkung ungefähr derselbe Druckverlauf ergibt, so dass sich dadurch die Strömungsverluste in starkem Masse verringern.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geht eine rückwärtige, der Umlenkung der Umhül lungsmasse dienende Wandung der Einlaufdüse, die einen Durchbruch für die Zufuhr des Elektroden drahtes besitzt, auf der der Einlauföffnung abge wandten Seite des Elektrodendrahtes in einen in axialer Richtung auf die Formdüse hin sich erstrek- kenden, zungenartigen Teil über, dessen Querschnitt sich gemäss der gewünschten Korrektur des Düsen querschnittes ändert. Durch diese Massnahme wird auch vermieden, dass sich für die einzelnen Quer schnittsteile zu grosse Unterschiede in den Einlauf wegen in dem Bereich der Umlenkung ergeben..
Vorteilhafterweise ist ferner bei der Einlaufdüse, in die ausser dem Elektrodendraht noch eine Draht führungsdüse hineinragt, der zungenartige Teil der rückwärtigen Düsenwandung als Stütze der Draht führungsdüse ausgebildet. Dies hat die ausserordent lich günstige Wirkung, dass die Drahtführungsdüse unter dem Druck der einlaufenden Umhüllungsmasse nicht mehr ausbiegen kann. Die Zentrizität des Drahtes gegenüber der Formdüse wird dadurch we sentlich besser eingehalten.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Er findung ist die rückwärtige Wandung der Einlauf düse durch :die Stirnfläche eines hülsenartigen Düsen halters für die Drahtführungsdüse und der andere Teil der Einlaufdüse durch ein äusseres Mantelrohr gebildet. Die Funktion des Düsenhalters der Draht führungsdüse kann hierdurch in besonders zweck mässiger Weise herangezogen werden, eine günstige Ausführungsart der Einlaufdüse gemäss der Erfin dung zu schaffen.
Im Rahmen der Erfindung kann es. auch vorteil haft sein, wenn im Anschluss an den zungenartigen Teil der Düsenwandung das durch das äussere Mantel rohr gebildete Düsenrohr in axialer Richtung auf die Formdüse hin seinen Querschnitt verringert und dann gemäss der Gesamtströmungskennlinie wieder ver grössert. Es wird dadurch vermieden, dass durch das Ende des zungenartigen Teiles der Düsenwandung eine Unstetigkeitsstelle im Querschnittsverlauf der Einlaufdüse entsteht.
Ferner ist es vorteilhaft, den Presszylinder derart anzuordnen, dass seine Längsachse - in Elektroden- durchlaufrichtung gesehen - vor den Mittelpunkt der Einlauföffnung zu liegen kommt, so dass die Mündung des Einlauftrichters zwischen Presszylinder und Einlaufdüse nicht in Verlängerung der Längs achse des Presszylinders liegt, sondern - in Elektro dendurchlaufrichtung gesehen - hinter dieser Längs achse, übereinstimmend mit der Einlauföffnung.
Hierdurch wird erreicht, dass wohl der Presszylinder quer zur Elektrodendurchlaufrichtung angeordnet ist, ein ungefähr in der Mitte des Presszylinders liegender Massestrang jedoch nicht senkrecht zu dieser Durch laufrichtung in die Einlauföffnung eingeführt wird, sondern unter einem geringeren Winkel zur Durch- Laufrichtung des Elektrodendrahtes, so dass in der Einlaufdüse nur noch eine Umlenkung der Um hüllungsmasse um diesen Winkel erforderlich ist.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Er findung sind der Einlauftrichter zwischen Presszylin- der und' Einlaufdüse und die Einlauföffnung derart gestaltet, zum Beispiel mit abstehenden Strömungs nasen versehen, die insbesondere an einem der rück wärtigen Wandung der Einlaufdüse ungefähr gegen überliegenden Abschnitt angeordnet sind, dass sich vom Presszylinder bis zur Formdüse für jeden Quer schnittsteil, über die Gesamtlänge betrachtet, unge fähr gleich lange Einlaufwege ergeben. Dies hat den Vorteil, dass für den gesamten Querschnitt der Druck verlauf ungefähr gleich ist.
Vorteilhafterweise ist ferner die Drahtführungs düse oder zumindest ein im Bereich der Einlauföff nung der Einlaufdüse liegender Teil von ihr ver drehbar angeordnet. Es ist damit nämlich die Mög lichkeit geschaffen, die Drahtführungsdüse, die an ihrem der Einlauföffnung zugewandten Teil durch die einlaufende Umhüllungsmasse ziemlich stark abge nutzt wird, nach einer gewissen Zeit etwas zu ver drehen, damit die Stellen der stärksten Abnutzung im Bereiche geringerer Beanspruchung gelangen und die Drahtführungsdüse dadurch länger verwendet wer den kann.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispieles. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs gemäss gestaltete Einlaufdüse und Fig. 2 einen Ausschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, im Längsschnitt senkrecht zu der in Fig. 1 gezeigten Schnittebene.
Die gezeichnete Einlaufdüse besteht im wesent lichen aus einem Mantelrohr 1, das seitlich mit einer Einlauföffnung 2 für die Umhüllungsmasse versehen ist, und aus einer rückwärtigen, der Umlenkung der Umhüllungsmasse in Elektrodendurchlaufrichtung A dienenden Wandung 23, die durch die vordere Stirn fläche eines im Querschnitt ringförmigen Düsenhal ters 3 für eine in den Einlaufdüsenraum 25 ragende Drahtführungsdüse gebildet ist.
Auf der der Einlauf öffnung 2 abgewandten Seite der Drahtführungsdüse geht die rückwärtige Wandung 23 in einen in axialer Richtung auf der Formdüse 18 hin sich erstrecken den, zungenartigen Teil 24 über und ist dort derart ausgebildet, dass dieser Teil als Stütze der Draht führungsdüse dienen kann. Der Querschnitt des zun genartigen Teiles 24 nimmt dabei in Richtung auf die Formdüse 18 hin derart ab, @dass der Querschnitt der Einlaufdüse in dem Bereich der Umlenkung unge fähr gleichmässig abnimmt.
Um an der Stelle, wo der zungenartige Teil 24 aufhört, eine Unstetigkeitsstelle im Querschnittsver- lauf zu vermeiden, kann dort das äussere Mantelrohr 1 - zumindest teilweise - mit einem etwas nach innen ragenden, in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Ringwulst 26 versehen sein, dessen Querschnitt sich nach dem Endquerschnitt des zungenartigen Teiles 24 richtet. Durch diesen Ringwulst verringert das durch das äussere Mantelrohr 1 gebildete Düsenrohr in axialer Richtung auf die Formdüse 18 hin seinen Querschnitt.
Der Ringwulst ist ferner dann derart gestaltet, dass er im anschliessenden Teil langsam aus läuft, so dass der Querschnitt des Düsenrohrs sich wieder vergrössert. Es ist jedoch auch möglich, die sich anschliessende Formdüse 18 derart zu.. gestalten, dass sie die Aufgabe eines solchem Ringwulstes über nimmt.
Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, weist die Formdüse 18, an die sich eine schematisch darge stellte Ummantelungsdüse 19 anschliesst, eine Ring Schulter 20 auf, mit der sie gegen die Stirnseite des Mantelrohres 1 anliegt und dabei über eine mit dem Mantelrohr verschraubbare Überwurfmutter 21 ange drückt werden kann. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Drahtführungsdüse aus einem inneren Drahtführungs rohr 4 und einem äusseren Tragrohr 5 zusammen gesetzt, wobei diese beiden Rohre über einen Stift 6 fest miteinander verbunden sind.
Das Tragrohr 5 ist ferner mit einem Schraubengewinde 7 versehen; über das die Drahtführungsdüse in axialer Richtung in dem fest mit dem äusseren Mantelrohr 1 verbundenen Düsenhalter 3 verstellt werden kann. Um sie dabei gegen ungewollte Verdrehungen zu sichern, ist eine Festklemmvorrichtung angeordnet, die im wesentli chen aus einem radial geschlitzten Klemmring 12 be steht, der mit einer auf das äussere Mantelrohr 1 aufschraubbaren Überwurfmutter 11 verbunden ist. Durch das Schraubengewinde 7 kann das Tragrohr 5 der Drahtführungsdüse auch dann verdreht werden, wenn der der Einlauföffnung 2 zugewandte Teil des Tragrohres 5 starke, durch die einlaufende Umhül lungsmasse verursachte Abnutzungen aufweist.
Bei einer Verdrehung um beispielsweise 90 wird dabei erreicht, dass - die stark abgenutzten Teile in einen Bereich geringerer Beanspruchung gedreht werden, so dass das äussere Tragrohr 5 längere Zeit verwendet werden kann. Ausserhalb des Mantelrohres 1 schliesst sich an die Einlauföffnung 2 ein schematisch dargestellter Ein lauftrichter 27 an, der zu dem ebenfalls schematisch angedeuteten Presszylinder 28 führt. Dieser Press- zylinder ist dabei derart angeordnet, dass seine Längs achse 29 senkrecht zur Elektrodendurchlaufrichtung A steht, jedoch hinter die Mittelachse 30 der Ein lauföffnung 2 zu liegen kommt.
Der Einlauftrichter 27 muss demnach unsymmetrisch gestaltet sein, und zwar derart, dass seine in Richtung der Elektroden durchlaufrichtung A weisende Wand 31 weniger steil gestaltet ist als seine gegenüberliegende Wand 32, so dass ein mittlerer Massestrang der Umhüllungs masse nicht senkrecht in die Einlaufdüse eingeführt wird, sondern unter einem weniger als 90 betragen den Winkel, was die Umlenkung der Umhüllungs masse erleichtert.
Die Wand 32 des Einlauftrichters kann noch mit einer grossen Strömungsnase 33 oder dergleichen ver sehen ,sein, -die derart gestaltet ist, dass sich vom Presszylinder 28 bis zur Formdüse 18 für jeden Querschnittsteil des Einlaufes - über -die Gesamt länge betrachtet - ungefähr ein gleich langer Einlauf- weg ergibt.