CH711416B1 - Welding nozzle with branch, for inert gas welding systems. - Google Patents

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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.The invention relates to a welding nozzle for gas-shielded welding systems, in particular for MIG or MAG welding equipment, which should enable improved power management. This is achieved in that the welding nozzle comprises a flow nozzle (2) in which a cavity (4) is arranged, through which a passage channel (3) for the welding wire (1) is passed, wherein transversely to the longitudinal axis (8) of the through-channel a pressure pin (5) is arranged in the cavity. In addition, the passage channel (3) traverses the stream nozzle (2) along the longitudinal axis, and there is at least one branch (9, 9 ') of the passage channel (3) in the feed direction of the welding wire (1) laterally at an angle to the longitudinal axis (8 ) on the circumference of the flow nozzle (2), provided. The pressure pin (5) pushes the welding wire (1) outwardly in the center of the longitudinal axis (8) of the current nozzle (2) and so evened out the wire guide or the wire feed in the welding nozzle (2). At the exit of the welding wire (1) through the branch (9, 9 ') of the passageway (3) welding under very tight spaces are possible.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Schweissdüse für Schutzgasschweissanlagen, insbesondere für MIG- oder MAG-Schweissgeräte.Description: The invention relates to a welding nozzle for gas-shielded welding systems, in particular for MIG or MAG welding machines.

[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.Welding nozzles for MIG or MAG inert gas welding torch have a nozzle body with a passage extending therein for the passage of the welding wire during the welding process. According to EP-B-0 360 796, such a nozzle body consists of two components, which are connected to one another by means of threaded connection. The components are rotatable about an axis eccentric with respect to the passage to hold the wire in contact with a wear surface of the nozzle opening of the body. The components are surrounded by a coil spring.

[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.Such a current nozzle with a wire passage channel also shows the EP-B-1 246 709, the surface of which is coated at least on a mounting region of the Stromdüse adjacent to the nozzle surface and at the free end face with contact silver to a cost-effective as optimal non-stick and reflection effect. The power transition should be improved.

[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.The passage or passageway for the welding wire is only slightly larger than the wire diameter in the prior art, which can result in a high sliding resistance and changing current conduction.

[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.In CH 704 613 B1, a further welding nozzle is described which is intended to enable improved current conduction. For this purpose, a cavity is arranged in a flow nozzle, through which a through channel is passed, wherein a pressure element is arranged in the cavity transversely to the longitudinal axis of the passage channel. The welding wire is guided in a passageway along the longitudinal axis.

[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.The invention is therefore based on the object to develop a welding nozzle for gas-shielded welding systems, in particular for MIG or MAG welding equipment, which allows improved power management in conjunction with a higher variability of the welding position.

[0007] Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is solved with the features of claim 1.

[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.A passageway for the welding wire, which passes through a Stromdüse the welding nozzle is interrupted by a cavity in which a resp to the longitudinal axis of the Stromdüse resp. the passageway adjustable pressure element protrudes.

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.The passageway passes through the Stromdüse along the longitudinal axis and is provided with at least one lateral branch, which in the feed direction of the welding wire laterally from the Stromdüse resp. emerges at an angle to the longitudinal axis of the Stromdüse.

[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.The pressure element, preferably in the form of a bolt, presses the welding wire off-center to the longitudinal axis of the Stromdüse and so evened out the wire guide or the wire feed in the welding nozzle. The welding wire is forced to rotate by three radii, i. H. a transition from the passageway to the cavity to the pressure element around and the transition from the cavity back into the passageway to slide, resulting in a sliding resistance.

[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.The linear guide of the welding wire is improved by the sliding resistance, the contact between the welding wire and the flow nozzle is more uniform, resulting in an optimal power management with minimal power fluctuations. This results in a pinpoint, precise and uniform welding, low spatter formation, lower power consumption and protection of the welding system. The welding nozzle according to the invention with the current nozzle can be used in manual welding devices as well as in automated welding systems.

Bei winkligem bzw. seitlichem Austritt des Schweissdrahtes aus dem Durchgangskanal sind Schweissungen unter sehr beengten Platzverhältnissen möglich, zum Beispiel unter Fahrzeugen an Auspuffanlagen.At an angle or side exit of the welding wire from the passage of welding under very tight space conditions are possible, for example, under vehicles to exhaust systems.

[0011] Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.Preferred embodiments are disclosed in the dependent claims.

[0012] Durchquert der Durchgangskanal die Stromdüse entlang der Längsachse, so ist dessen Austrittsöffnung an der frontseitigen Stirnfläche der Stromdüse gelegen.Traverses the passageway through the flow nozzle along the longitudinal axis, so the outlet opening is located at the front end face of the flow nozzle.

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.At an angle or side outlet of the passage channel from the flow nozzle whose outlet opening is located on the circumference of the flow nozzle, but preferably located in the front region between the cavity and the front end face of the flow nozzle. At least one lateral outlet of the through-channel is provided, but preferably two, particularly preferably mirror-inverted to the longitudinal axis.

[0013] Der Bolzen kann unterschiedlich gestaltet sein. Die Stromdüse kann zusätzlich von einem Schutzrohr umgeben sein.The bolt can be designed differently. The current nozzle may additionally be surrounded by a protective tube.

[0014] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen dieThe invention will be described below in an embodiment with reference to a drawing. In the drawing show the

Fig. 1 : eine erfindungsgemässe Schweissdüse mit einer Stromdüse,1 shows a welding nozzle according to the invention with a stream nozzle,

Fig. 2: die Schweissdüse nach Fig. 1 im Querschnitt.Fig. 2: the welding nozzle according to Fig. 1 in cross section.

[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.In a hand welding device for the MAG or MIG process, not explicitly shown, the welding wire 1 is fed from a wire reel on feed rollers of the welding nozzle in a conventional manner. By means of the feed rollers of the welding wire 1 is also straightened.

[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.The manual welding torch comprises a welding nozzle with a current nozzle 2 (Figure 1) made of a copper material or other non-ferrous metal or steel, which during a welding operation of a protective gas stream, e.g. Argon or carbon dioxide is flowed around. The Stromdüse 2 is connected to the positive pole of a likewise not shown Schweißge-generator, the workpiece to be welded with the negative pole.

[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.The Stromdüse 2 in the manual welding torch has a passage 3 for the welding wire 1, which is interrupted by a larger cavity 4 and leads through this. Length and height of the cavity 4 amount to a multiple of the diameter of the through-passage 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).In the direction of the longitudinal axis 8 of the passage 3, a threaded bore 6, 6 'is provided for a pressure pin 5 with external thread approximately in the middle of the cavity 4, which can preferably be moved perpendicular to the longitudinal axis 8 to the longitudinal axis 8 (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.The passageway 3 is located along the longitudinal axis 8, and the welding wire 1 exits at the front end face 10 of the stream nozzle 2. At the same time in the feed direction (arrow) of the welding wire 1 following the cavity 4 two at an angle to the longitudinal axis 8 extending branches 9, 9 'provided by the passage 3, which branch off from the passage 3 mirror images and through which the welding wire 1 laterally on the circumference of the Stromdüse 2 can escape (Fig. 2). If the welding wire 1 is introduced straight into the through-channel 3, it leaves the current nozzle 2 at the end face 10 of the current nozzle 2. If, however, the welding wire 1 is inserted with a bent tip, it leaves the current nozzle 2 through one of the two branches 9, 9 '. (Arrow) of the through-channel 3, wherein also in the respective branch 9, 9 ', a sliding resistance is caused.

[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.When advancing the welding wire 1 through the passage 3, it must slide around three radii R1, R3 of the passage 3 to or from the cavity 4 and R2 of the pressure bolt 5, whereby the welding wire is further straightened and a sliding resistance is effected, which a uniform, pinpoint welding and little spattering, a lower power consumption and a protection of the welding system result. The current fluctuates only a few amperes when welding.

[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.Entry and exit speed of the welding wire 1 are almost equal, respectively. the feed rate of the welding wire 1 on the feed apparatus must be equivalent to that at the outlet of the stream nozzle 2.

[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.In a further, not shown embodiment of the pressure pin 5 can also cooperate with a pressure shoe, which is a larger spherical contact surface with a larger radius R2 than only the pressure pin 5 is provided. In such an embodiment, the cavity 4 would also be formed correspondingly larger. The current nozzle 2 is surrounded by a protective tube 7 against metal splash (Fig. 2). The protective tube 7 may be made of ceramic, an aluminum material o. A. consist. The position of the protective tube 7 may e.g. be fixed by snapping into a notch or hole. However, it would also be possible to pass through the Stromdüse 2 and the protective tube 7 a transverse bore through which a fuse wire is guided. This safety wire and a spring / ball or a bolt to be inserted secure the position of the protective tube 7 by pressure to the outside.

[0023] Das Schutzrohr 7 kann auch ohne Sicherung ausgebildet und aufgesetzt sein.The protective tube 7 may also be formed and mounted without a fuse.

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 RadiusReference number [0024] 1 Welding wire 2 Current nozzle 3 Through-channel 4 Cavity 5 Pressure bolt 6 Threaded hole 6 'Threaded hole 7 Protective tube 8 Longitudinal axis 9 Branch 9' Branch 10 End face R Radius

Claims (5)

Patentansprücheclaims 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.1. Welding nozzle for gas-shielded welding systems, in particular for MIG or MAG welding equipment, comprising a Stromdüse (2) with a passage channel (3) for a welding wire (1), wherein in the Stromdüse (2) a cavity (4) is arranged through the passageway (3) passes through, and transversely to the longitudinal axis (8) of the passageway (3) a pressure element in the cavity (4) protrudes, characterized in that the passageway (3) the Stromdüse (2) along the longitudinal axis (8) traverses and exits at least one branch (9, 9 ') from the passageway (3) in the feed direction of the welding wire (1) laterally at an angle to the longitudinal axis (8) on the circumference of the flow nozzle (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.2. Welding nozzle according to claim 1, characterized in that two in the feed direction of the welding wire (1) laterally at an angle to the longitudinal axis (8) located branches (9, 9 ') on the circumference of the flow nozzle (2) emerge. 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.3. Welding nozzle according to claim 1, characterized in that two mirror images of the longitudinal axis (8) located branches (9, 9 ') on the circumference of the flow nozzle (2) emerge, preferably downstream to the cavity (4) branch off from the passageway (3) , 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.4. Welding nozzle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure element is a pressure pin (5), which is preferably arranged perpendicular to the longitudinal axis (8) displaceable. 5. Schweissdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdüse (2) von einem Schutzrohr (7) umgeben ist.5. Welding nozzle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the current nozzle (2) by a protective tube (7) is surrounded.
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