DD210860A1 - Vorrichtung zur kopplung fremdgekuehlter bauteile - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einfache Vorrichtung zur Kopplung fremdgekuehlter Bauteile, wie beispielsweise eines wassergekuehlten Lichtbogenschweissbrenners mit den zur Steuerung des Brenners erforderlichen, temperaturempfindlichen Positioniersensoren. Bisher uebliche Schlauchverbindungen entfallen. Die erfinderische Loesung ergibt sich daraus, dass entweder auf das Schweisswerkzeug ein Zusatzgehaeuse zur Aufnahme der Sensoren aufgesetzt wird, oder das Schweisswerkzeug selbst so ausgebildet wird, dass eine Aufnahme der Sensoren moeglich wird.Verstelleinrichtungen fuer die Sensoren sind vorgesehen. Durch die besondere Anordnung von Kuehlwasserbohrungen im Schweisswerkzeug, im Gehaeuse und in den Sensoren ergibt sich ein interner Kuehlkreislauf.Die Vorrichtung ist gegenueber herkoemmlicher Loesungen weniger platzaufwendig,weniger stoeranfaellig und eine schnelle Austauschbarkeit der Sensoren oder gegebenenfalls auch der Brennerspitze bei Havarien ist garantiert.

Description

Vorrichtung zur Kopplung fremdgekühlter Bauteile Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche vorzugsweise in der Schneid- und Schweißtechnik der Verbindung fremdgekühlter Bauteile, wie beispielsweise eines Schweiß-Werkzeuges mit temperaturempfindlichen Positioniersensoren, dient.

2QOKl 1982*041999

- 2 Charakteristik der bekannten techniechen Lösungen

Es ist bekannt, daß zur Positionierung eines Schweißbrenners unterschiedliche Sensorsysteme Anwendung finden. Neben verschiedenen optischen Systemen kommen taktile Systeme« sowie auf induktivem Prinzip beruhende Sensoren zum Einsatz* Sensoren, die beispielsweise die Position des Brenners über einen Regelkreis korrigieren, sind mechanisch mit dem Brenner gekoppelt« Durch die unmittelbare Nähe des Lichtbogens kommt es zu hohen thermischen Belastungen der Sensoren, wogegen vorallem die verwendeten elektronischen Bauelemente sehr anfällig sind*

Um Ausfälle und Positionierfehler zu vermeiden, ist eine zusätzliche Kühlung der Systeme unumgänglich· Eine weitere negative Belastung, die sich aus der Anordnung der Sensoren ergibt, ist im hohen Verschmutzungsgrad der Sensorköpfe durch Schweißspritzer zu sehen«

In der OD-PS B 23 K/229 796 wird beispielsweise ein Spritzerschutz auf der Basis sublimierender Materialien vorgeschlagen.

Eine ausreichend gekühlte Oberfläche eines wärmeleitfähigen Materials kann gleichfalls einen guten Schutz gegen Schweißspritzer bewirken.

Gleichzeitig kann beispielsweise eine Fremdkühlung der Sensoren einer thermischen Überbelastung entgegen wirken. In der DE-OS B 23 K/26 08 720 wird ebenfalls auf diese Notwendigkeit hingewiesen, jedoch keine Lösung angeboten.

In Auswertung der Literatur wird weiterhin auf einen Artikel der ZIS-Mitteilungen 23 (1981) 11, S. 1248 verwiesen. Es wird darin ein Roboter zum Schutzgasschweißen vorgestellt, der mit einem wassergekühlten Schweißbrenner, sowie mit wassergekühlten Sensoren ausgerüstet ist. Das Kühlmittel wird ausschließlich über Schläuche zugeführt. Eine derartige Ausführung ist insbesondere durch diese Art der Kopplung sehr platzaufwendig und nicht montagefreundlich· Havarien werden

begünstigt.

Deshalb wäre eine Lösung ohne erforderliche Schlauchverbindungen anzustreben.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung eine einfache Vorrichtung zur Kopplung zu schaffen, welche gegenüber herkömmlichen Lösungen weniger platzaufwendig und weniger störanfällig ist und eine schnelle Austauschbarkeit der Sensoren oder gegebenenfalls auch der Brennerspitze bei Havarien garantiert.

Das Wesen der Erfindung

Oer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sensorbestückte Schweißbrenner, die sowohl brenner- als auch sensorseitig wassergekühlt sind, so zu gestalten, daß Schlauchverbindungen für Wasservor- und -rücklauf entfallen. Brenner und Sensoren sollen eine kompakte, leicht justierbare und demontierbare Einheit bilden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß entweder auf das Schweißwerkzeug ein Zusatzgehäuse zur Aufnahme der Sensoren mit Einrichtungen zu deren möglicher Verstellung aufgesetzt wird, oder daß das Gehäuse des Schweißwerkzeuges so ausgebildet wird, daß eine Aufnahme der Sensoren und deren Verstelleinrichtungen gegeben ist» Bei aufgesetztem Gehäuse ermöglichen Bohrungen im Schweißwerkzeug und im Gehäuse einen internen Kühlkreislauf vom Schweißwerkzeug zu den Sensoren und zurück« Üblicherweise notwendige zusätzliche Schlauchverbindungen entfallen. Einfache Sicherungselemente ermöglichen den schnellen Austausch des Gehäuses zur Sensorenaufnahme gegen einen Adapter bei Nichtbenötigung der Sensoren, Bei vereinheitlichtem Gehäuse des Schweißwerkzeuges mit gleichzeitiger Sensorenaufnahme erfolgt die interne Kühlung des Brenners und der Sensoren über Verbindungskanäle innerhalb des speziellen Gehäuses,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden·

Die dazugehörenden Zeichnungen zeigen :

Fig. 1: Schweißwerkzeug mit aufgesetztem Gehäuse zur Sensorauf nähme mit interner Kühlung

Fig. 2: Vereinheitlichtes Schweißwerkzeug mit Sensorenaufnahme und interner Kühlung

Im ersten Ausführungsbeispiel wird auf dem Schaft eines fremdgekühlten Schweißwerkzeuges 1 ein Gehäuse 3 angeordnet, welches Aussparungen zur Aufnahme von Sensoren beziehungsweise deren Sensorköpfe 2, 2.I₉ aufweist·

Die konstruktive Lösung sieht einen Kuhlkanalzufluß 6, eine Austrittsöffnung IO für Kühlmedium« eine in diesem Bereich um das Schweißwerkzeug 1 im aufgesetzten Gehäuse 3 angeordneten Ringnut 8 mit Austrittskanal 16 zu der um den Sensorkopf 2 verlaufenden Ringnut 9, eine Kühlmediumaustrittsöffnung 10.1., interne Kühlkanäle 17 des Sensors 2» den Zufluß 13 innerhalb des Sensors 2 zu einerweiteren um den Sensor 2 angeordneten Ringnut 9.1. des Gehäuses 3, den Rücklauf 19 innerhalb des Gehäuses 3 zu der vorgesehenen Ringnut 8.1. am Schweißwerkzeug 1, den Medium-Austrittskanal 16.1» zur Ringnut 9.2_e am Sensorkopf 2.1», Austrittsöffnung 10.2., interne Kühlkanäle 17.1. dee Sensors 2*1·* den Zufluß 18.1. innerhalb des Sensors 2.1« zu einer weiteren innerhalb des Gehäuses um den Sensorkopf 2·1· angeordneten Ringnut 9.2., den Rücklauf 19.1 zu der Ringnut 8.2. am Schweißwerkzeug 1, die Austrittsöffnung 11 und den Kühlmediumabfluß 7 innerhalb des SchweiSwerkzeuges vor« Der Durchfluß des Kühlmediums erfolgt in beschriebener Reihen-

folge.

Vorgesehene Dichtelemente 4,5 ober-und unterhalb der Kühlkanäle verhindern das Austreten des Kühlmediums sowohl zwischen Schweißwerkzeug 1 und Gehäuse 3 für Sensorenaufnahme, als auch zwischen den Sensoren 2,2.1. und dem Gehäuse 3 am Schweißwerkzeug 1,

Ein Sicherungsring 20 fixiert die Lage des Gehäuses 3 am Schweißwerkzeug 1 und ermöglicht den schnellen Austausch des Gehäuses 3 gegen einen Adapter bei Nichtbenötigung der Sensoren 2, 2.1.

Zur Verstellung der Sensoren 2, 2.1. am Gehäuse 3 dienen ein Verstellelement 12 mit Führungsstift 14 und dazugehörender Nut 13.

Im zweiten AusfUhrungsbeispiel ist das Gehäuse des Schweißwerkzeuges 1.1. so ausgebildet, daß eine direkte Aufnahme des Sensors 2 möglich wird.

Die Kühlung erfolgt hierbei über Kühlkanal2t, Verbindungsbohrung 22 zur Ringnut 23, Kühlmediumaustrittsbohrung 24, Verbindungsbohrung 25 zum Kühlkanal 26 und Kühlkanal 28 zum Kühlmediumabfluß. Dichtelemente 5 zwischen Sensor 2 und Gehäuse des Schweißwerkzeuges 1*1. verhindern den Austritt der Kühlflüssigkeit.

Stellelemente für die 3ustierung des Sensors sind entsprechend Ausführungsbeispiel 1 vorgesehen«

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   Vorrichtung zur Kopplung fremdgekühlter Bauteile« wie beispielsweise eines wassergekühlten Lichtbogenschweißbrenners mit den zur Steuerung des Schweißbrenners entlang der Schweißfuge erforderlichen temperaturempfindlichen und deshalb fremdgekühlten Positioniersensoren, gekennzeichnet dadurch, daß auf dem Schaft eines fremdgekühlten Schweißwerkzeuges (1) ein Gehäuse (3) angeordnet ist, welches Aussparungen zur direkten Aufnahme der Sensoren (2,2.1) aufweist oder im Schweißwerkzeug (1,1) selbst eine Aufnahme für Sensoren (2) und eine Zustellmöglichkeit vorhanden sind, und daß in besonderer Weise verbindende Bohrungen in Form von Kühlwasser - Verbindungskanälen zwischen dem Kühlkreislauf des Schweißwerkzeuges (1,1) mit Aufnahmen für Sensoren (2) und den fremdgekühlten Sensoren (2) zur internen Kühlwasserversorgung vorhanden sind, wobei auch ein Adapter mit Kühlkanälen bei Nichtbenötigung der Sensoren (2,2.1) anstelle dieser Sensoren angeordnet werden kann.

   - Hierzu zwei Blatt Zeichnungen -