CH711416B1 - Schweissdüse mit Abzweigung, für Schutzgasschweissanlagen. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schweissdüse für Schutzgasschweissanlagen, insbesondere für MIG- oder MAG-Schweissgeräte, die eine verbesserte Stromführung ermöglichen soll. Dies ist dadurch gelöst, dass die Schweissdüse eine Stromdüse (2) umfasst, in der ein Hohlraum (4) angeordnet ist, durch den ein Durchgangskanal (3) für den Schweissdraht (1) hindurchgeführt ist, wobei quer zur Längsachse (8) des Durchgangskanals ein Druckbolzen (5) im Hohlraum angeordnet ist. Zudem durchquert der Durchgangskanal (3) die Stromdüse (2) entlang der Längsachse, und es ist mindestens eine Abzweigung (9, 9´) vom Durchgangskanal (3), die in Vorschubrichtung des Schweissdrahtes (1) seitlich in einem Winkel zur Längsachse (8) auf dem Umfang der Stromdüse (2) austritt, vorgesehen. Der Druckbolzen (5) drückt den Schweissdraht (1) aussenmittig zur Längsachse (8) der Stromdüse (2) und vergleichmässigt so die Drahtführung bzw. den Drahtvorschub in der Schweissdüse (2). Beim Austritt des Schweissdrahtes (1) durch die Abzweigung (9, 9´) vom Durchgangskanal (3) sind Schweissungen unter sehr beengten Platzverhältnissen möglich.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Schweissdüse für Schutzgasschweissanlagen, insbesondere für MIG- oder MAG-Schweissgeräte.

[0002] Schweissdüsen für MIG- oder MAG-Schutzgas-Schweissbrenner weisen einen Düsenkörper mit einem sich darin erstreckenden Durchlass für die Durchführung des Schweissdrahtes während des Schweissvorganges auf. Gemäss EP-B-0 360 796 besteht ein solcher Düsenkörper aus zwei Komponenten, die mittels Gewindeverbindung miteinander verbunden sind. Die Komponenten sind um eine bezüglich des Durchlasses exzentrische Achse drehbar um den Draht in Kontakt mit einer Abnutzungsfläche der Düsenöffnung des Grundkörpers zu halten. Die Komponenten sind von einer Schraubenfeder umgeben.

[0003] Eine solche Stromdüse mit einem Drahtdurchgangskanal zeigt auch die EP-B-1 246 709, deren Oberfläche zumindest auf einer den Anbringungsbereich der Stromdüse am Düsenstock angrenzenden Mantelfläche und an der freien Stirnfläche mit Kontaktsilber beschichtet ist, um eine kostengünstige wie optimale Antihaft- und Reflexionswirkung zu erzielen. Der Stromübergang soll verbessert werden.

[0004] Der Durchlass oder Durchgangskanal für den Schweissdraht ist beim Stand der Technik nur wenig grösser als der Drahtdurchmesser, was einen hohen Gleitwiderstand und wechselnde Stromführung zur Folge haben kann.

[0005] In der CH 704 613 B1 ist eine weitere Schweissdüse beschrieben, die eine verbesserte Stromführung ermöglichen soll. Hierzu ist in einer Stromdüse ein Hohlraum angeordnet, durch den ein Durchgangskanal hindurchgeführt ist, wobei quer zur Längsachse des Durchgangskanals ein Druckelement im Hohlraum angeordnet ist. Der Schweissdraht ist in einem Durchgangskanal entlang der Längsachse geführt.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schweissdüse für Schutzgasschweissanlagen, insbesondere für MIG- oder MAG-Schweissgeräte, zu entwickeln, die eine verbesserte Stromführung in Verbindung mit einer höheren Variabilität der Schweissposition ermöglicht.

[0007] Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0008] Ein Durchgangskanal für den Schweissdraht, der durch eine Stromdüse der Schweissdüse verläuft, ist durch einen Hohlraum unterbrochen, in den ein bis zur Längsachse der Stromdüse resp. des Durchgangskanals verstellbares Druckelement ragt.

Der Durchgangskanal durchquert die Stromdüse entlang der Längsachse und ist mit mindestens einer seitlichen Abzweigung versehen, die in Vorschubrichtung des Schweissdrahtes seitlich aus der Stromdüse resp. winklig zur Längsachse aus der Stromdüse austritt.

[0009] Das Druckelement, bevorzugt in Form eines Bolzens, drückt den Schweissdraht aussermittig zur Längsachse der Stromdüse und vergleichmässigt so die Drahtführung bzw. den Drahtvorschub in der Schweissdüse. Der Schweissdraht ist gezwungen, um drei Radien, d. h. einen Übergang vom Durchgangskanal zum Hohlraum, um das Druckelement herum sowie den Übergang vom Hohlraum wieder in den Durchgangskanal, zu gleiten, was einen Gleitwiderstand zur Folge hat.

[0010] Die Geradführung des Schweissdrahtes wird durch den Gleitwiderstand verbessert, der Kontakt zwischen Schweissdraht und Stromdüse ist gleichmässiger, was eine optimale Stromführung bei minimalen Stromschwankungen ergibt. Hieraus resultieren eine punktgenaue, präzise und gleichmässige Schweissung, eine geringe Spritzerbildung, ein geringerer Stromverbrauch und eine Schonung der Schweissanlage. Die erfindungsgemässe Schweissdüse mit der Stromdüse ist in Handschweissgeräten wie auch in automatisierten Schweissanlagen einsetzbar.

Bei winkligem bzw. seitlichem Austritt des Schweissdrahtes aus dem Durchgangskanal sind Schweissungen unter sehr beengten Platzverhältnissen möglich, zum Beispiel unter Fahrzeugen an Auspuffanlagen.

[0011] Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

[0012] Durchquert der Durchgangskanal die Stromdüse entlang der Längsachse, so ist dessen Austrittsöffnung an der frontseitigen Stirnfläche der Stromdüse gelegen.

Bei winkligem bzw. seitlichem Austritt des Durchgangskanals aus der Stromdüse ist dessen Austrittsöffnung auf dem Umfang der Stromdüse gelegen, vorzugsweise jedoch in deren vorderem Bereich zwischen dem Hohlraum und der frontseitigen Stirnfläche der Stromdüse gelegen. Es ist mindestens ein seitlicher Austritt des Durchgangskanals vorgesehen, bevorzugt jedoch zwei, besonders bevorzugt spiegelbildlich zur Längsachse angeordnet.

[0013] Der Bolzen kann unterschiedlich gestaltet sein. Die Stromdüse kann zusätzlich von einem Schutzrohr umgeben sein.

[0014] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die

Fig. 1 : eine erfindungsgemässe Schweissdüse mit einer Stromdüse,

Fig. 2: die Schweissdüse nach Fig. 1 im Querschnitt.

[0015] Bei einer nicht explizit dargestellten Handschweisseinrichtung für das MAG- oder MIG-Verfahren wird in üblicher Weise der Schweissdraht 1 von einer Drahtrolle über Vorschubrollen der Schweissdüse zugeführt. Mittels der Vorschubrollen wird der Schweissdraht 1 auch begradigt.

[0016] Der Handschweissbrenner umfasst eine Schweissdüse mit einer Stromdüse 2 (Fig. 1) aus einem Kupferwerkstoff oder einem anderen Buntmetall oder Stahl, die während eines Schweissvorganges von einem Schutzgasstrom, z.B. Argon oder Kohlendioxid, umströmt wird. Die Stromdüse 2 ist mit dem Pluspol eines ebenfalls nicht gezeichneten Schweissge-nerators verbunden, das zu schweissende Werkstück mit dem Minuspol.

[0017] Die Stromdüse 2 im Handschweissbrenner weist einen Durchgangskanal 3 für den Schweissdraht 1 auf, der von einem grösseren Hohlraum 4 unterbrochen ist bzw. durch diesen führt. Länge und Höhe des Hohlraums 4 betragen ein Mehrfaches des Durchmessers des Durchgangskanals 3.

[0018] In Richtung auf die Längsachse 8 des Durchgangskanals 3 ist etwa in der Mitte des Hohlraums 4 eine Gewindebohrung 6, 6' für einen Druckbolzen 5 mit Aussengewinde vorgesehen, der bevorzugt senkrecht zur Längsachse 8 bis zur Längsachse 8 verschoben werden kann (Fig. 2).

[0019] Der Durchgangskanal 3 ist entlang der Längsachse 8 gelegen, und der Schweissdraht 1 tritt an der frontseitigen Stirnfläche 10 der Stromdüse 2 aus. Zugleich sind in Vorschubrichtung (Pfeil) des Schweissdrahtes 1 im Anschluss an den Hohlraum 4 zwei winklig zur Längsachse 8 verlaufende Abzweigungen 9, 9' vom Durchgangskanal 3 vorgesehen, die vom Durchgangskanal 3 spiegelbildlich abzweigen und durch die der Schweissdraht 1 seitlich auf dem Umfang der Stromdüse 2 austreten kann (Fig. 2). Wird der Schweissdraht 1 gerade in den Durchgangskanal 3 eingeführt, so verlässt er die Stromdüse 2 an der Stirnfläche 10 der Stromdüse 2. Wird der Schweissdraht 1 hingegen mit gebogener Spitze eingeführt, so verlässt er die Stromdüse 2 durch eine der zwei Abzweigungen 9, 9' (Pfeil) des Durchgangskanals 3, wobei auch in der betreffenden Abzweigung 9, 9' ein Gleitwiderstand hervorgerufen wird.

[0020] Beim Vorschub des Schweissdrahtes 1 durch den Durchgangskanal 3 muss er um drei Radien R1, R3 des Durchgangskanals 3 zum bzw. vom Hohlraum 4 sowie um R2 des Druckbolzens 5 herumgleiten, wodurch der Schweissdraht weiter begradigt wird und ein Gleitwiderstand bewirkt wird, was eine gleichmässige, punktgenaue Schweissung und nur geringe Spritzerbildung, einen geringeren Stromverbrauch und eine Schonung der Schweissanlage zur Folge hat. Der Strom schwankt beim Schweissen nur um wenige Ampere.

[0021] Ein- und Austrittsgeschwindigkeit des Schweissdrahtes 1 sind nahezu gleich, resp. die Vorschubgeschwindigkeit des Schweissdrahts 1 am Vorschubapparat muss gleichwertig zu der am Ausgang der Stromdüse 2 sein.

[0022] In einer weiteren, nicht gezeichneten Ausführungsform kann der Druckbolzen 5 auch mit einem Druckschuh Zusammenwirken, der eine grössere ballige Anlagefläche mit einem grösserem Radius R2 als nur der Druckbolzen 5 versehen ist. Bei einer solchen Ausgestaltung wäre der Hohlraum 4 ebenfalls entsprechend grösser gebildet. Die Stromdüse 2 ist von einem Schutzrohr 7 gegen Metallspritzer umgeben (Fig. 2). Das Schutzrohr 7 kann aus Keramik, einem Aluminiumwerkstoff o. a. bestehen. Die Lage des Schutzrohrs 7 kann z.B. durch Einrasten in eine Kerbe oder Bohrung fixiert werden. Es wäre jedoch ebenso möglich, durch die Stromdüse 2 und das Schutzrohr 7 eine Querbohrung zu führen, durch die ein Sicherungsdraht geführt ist. Dieser Sicherungsdraht sowie eine einzusetzende Feder/Kugel oder ein Bolzen sichern durch Druck nach aussen die Lage des Schutzrohrs 7.

[0023] Das Schutzrohr 7 kann auch ohne Sicherung ausgebildet und aufgesetzt sein.

Bezugszeichen [0024] 1 Schweissdraht 2 Stromdüse 3 Durchgangskanal 4 Hohlraum 5 Druckbolzen 6 Gewindebohrung 6' Gewindebohrung 7 Schutzrohr 8 Längsachse 9 Abzweigung 9' Abzweigung 10 Stirnfläche R Radius

Claims (5)

1. Patentansprüche

   1. Schweissdüse für Schutzgasschweissanlagen, insbesondere für MIG- oder MAG-Schweissgeräte, umfassend eine Stromdüse (2) mit einem Durchgangskanal (3) für einen Schweissdraht (1), wobei in der Stromdüse (2) ein Hohlraum (4) angeordnet ist, durch den der Durchgangskanal (3) hindurchführt, und quer zur Längsachse (8) des Durchgangskanals (3) ein Druckelement in den Hohlraum (4) ragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (3) die Stromdüse (2) entlang der Längsachse (8) durchquert und mindestens eine Abzweigung (9, 9') vom Durchgangskanal (3) in Vorschubrichtung des Schweissdrahtes (1) seitlich in einem Winkel zur Längsachse (8) auf dem Umfang der Stromdüse (2) austritt.
2. 2. Schweissdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Vorschubrichtung des Schweissdrahtes (1) seitlich in einem Winkel zur Längsachse (8) gelegene Abzweigungen (9, 9') auf dem Umfang der Stromdüse (2) austreten.
3. 3. Schweissdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei spiegelbildlich zur Längsachse (8) gelegene Abzweigungen (9, 9') auf dem Umfang der Stromdüse (2) austreten, die bevorzugt nachgelagert zum Hohlraum (4) vom Durchgangskanal (3) abzweigen.
4. 4. Schweissdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement ein Druckbolzen (5) ist, der bevorzugt senkrecht zur Längsachse (8) verschiebbar angeordnet ist.
5. 5. Schweissdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdüse (2) von einem Schutzrohr (7) umgeben ist.