DD222228B1 - PROTECTIVE GAS WELDING BURNER FOR AUTOMATIC WELDING SYSTEMS - Google Patents

PROTECTIVE GAS WELDING BURNER FOR AUTOMATIC WELDING SYSTEMS Download PDF

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DD222228B1
DD222228B1 DD26044484A DD26044484A DD222228B1 DD 222228 B1 DD222228 B1 DD 222228B1 DD 26044484 A DD26044484 A DD 26044484A DD 26044484 A DD26044484 A DD 26044484A DD 222228 B1 DD222228 B1 DD 222228B1
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DD26044484A
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Bernhard Lubetzki
Thomas Gustus
Wolfgang Kuehnert
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Schwermasch Liebknecht Veb K
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories
    • B23K9/328—Cleaning of weld torches, i.e. removing weld-spatter; Preventing weld-spatter, e.g. applying anti-adhesives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen inThe invention will be explained below using an exemplary embodiment. The drawings show in

Fig. 1 — den Längsschnitt durch den BrennerFig. 1 - the longitudinal section through the burner

Fig. 2 — den Querschnitt im Bereich B-B nach Fig. 1Fig. 2 - the cross section in the area B-B of FIG. 1st

Fig. 3 — den vordersten Teil des Düsenkerns nach Fig. 23 shows the foremost part of the nozzle core according to FIG. 2

Fig. 4— das Ventilsystem für die Zuführung der Gase (beim Ausblasevorgang)4 shows the valve system for the supply of gases (during the blow-out process)

Den innersten Teil des Schutzgasschweißbrenners bildet der mit einer durchgehenden Bohrung versehenen Düsenkern 1, welcher im vorderen Bereich als Stromdüsenaufnahme 3 ausgebildet ist, in dem die Stromkontaktdüse 7 enthalten ist. Der Düsenkern 1 besitzt zwei längsverlaufende Hohlräume 12,13, die durch zwei Nuten 20, 21 miteinander verbunden sind. Die äußere Umhüllung wird durch ein Rohr 2 gebildet.The innermost part of the inert gas welding torch is provided with the nozzle bore 1 provided with a through bore, which is formed in the front region as a current nozzle receptacle 3 in which the current contact nozzle 7 is contained. The nozzle core 1 has two longitudinal cavities 12,13, which are interconnected by two grooves 20, 21. The outer envelope is formed by a tube 2.

Der Düsenkern 1 ist mit einer Anschlußscheibe 4 verbunden, durch deren Bohrungen 6 und 19 der Zu- und Ablauf des Kühlwassers erfolgt. Konzentrisch zum Düsenkern 1 befindet sich das Isolierrohr 5, auf das der Brennerkörper 14 aufgeschraubt ist. Zwischen Isolierrohr 5 und Brennerkörper 14 befindet sich ein Ringraum 26, dem Durchtrittsöffnungen 27 zugeordnet sind. Der Brennerkörper 14 besitzt eine Aussparung 10, in die Argon als Gas des Mittelstromes 28 eintritt, den Ringraum 26 durchströmt und an den Durchtrittsöffnungen 27 durch die Mittelgasdüse 16 zur Schweißstelle gelangt. Der Brennerkörper 14 weist einen längeren Ringraum 9 auf, der ebenso wie die Aussparungen,8,10 von dem Außenrohr 17 überdeckt wird. Der Kühlwasserzu- und -ablauf zum Ringraum 9 ist in axial versetzter Lage angeordnet.The nozzle core 1 is connected to a connection plate 4, through the bores 6 and 19 of the inlet and outlet of the cooling water takes place. Concentric with the nozzle core 1 is the insulating tube 5, to which the burner body 14 is screwed. Between the insulating tube 5 and the burner body 14 is an annular space 26, the passage openings 27 are assigned. The burner body 14 has a recess 10 into which argon enters as gas of the medium flow 28, flows through the annular space 26 and passes at the passage openings 27 through the central gas nozzle 16 to the weld. The burner body 14 has a longer annular space 9 which, like the recesses 8, 8, is covered by the outer tube 17. The cooling water inlet and outlet to the annular space 9 is arranged in an axially offset position.

Von der Aussparung 8 gelangt das zugeströmte CO2 des Mantelstromes 29 durch die Mittelachse geneigte Düsen 30 und die Mantelstromdüse 15 zur Schweißstelle. Die Mantelstromdüse 15, wie auch die Mittelstromdüse 16 sind mittels der Aufnahmen 11,18 lösbar und schnell auswechselbar befestigt. Die Zuführung des Gases für den Mantelstrom 29 erfolgt ständig mit gleichem Druck über ein geöffnetes Absperrelement 24 und ein Durchströmelement 25. Beim Schweißvorgang ist im Durchströmelement 25 nur ein Teil des Leitungsquerschnittes freigegeben, wodurch das Gas des Mantelstromes 29 auf den Arbeitsdruck reduziert wird. Dagegen erfolgt für den Ausblasevorgang die Öffnung des gesamten Leitungsquerschnitts zur Realisierung eines starken CGyStoßes. Während des Schweißvorganges wird das Gas für den Mittelstrom 28 über das geöffnete Absperrelement 22 geleitet, wobei gleichzeitig das Absperrelement 23 geschlossen ist. Der weitere Weg des Gases für den Mittelstrom 28 führt über die Aussparung 10, den Ringraum 26, die Durchtrittsöffnungen 27 und innerhalb des Brennkörpers 14 und der Mittelstromdüse 16 entlang der Stromkontaktdüse 7 bis zur Schweißstelle.From the recess 8, the CO 2 of the jacket stream 29 which has flowed through it passes through nozzles 30 inclined through the central axis and the jacket stream nozzle 15 to the weld. The Mantelstromdüse 15, as well as the Mittelstromdüse 16 are detachably and quickly replaced by means of the receptacles 11,18. The supply of the gas for the sheath flow 29 is carried out continuously with the same pressure over an open shut-off element 24 and a Durchströmelement 25. During the welding process 25 only part of the line cross-section is released in the flow element, whereby the gas of the sheath stream 29 is reduced to the working pressure. In contrast, the opening of the entire line cross-section for the realization of a strong CGyShotes takes place for the Ausblasevorgang. During the welding process, the gas for the medium flow 28 is passed through the open shut-off element 22, wherein at the same time the shut-off element 23 is closed. The further path of the gas for the medium flow 28 leads via the recess 10, the annular space 26, the passage openings 27 and within the fuel body 14 and the middle flow nozzle 16 along the Stromkontaktdüse 7 to the weld.

Die Ausblasung der Mantelstromdüse 15 und der Mittelstromdüse 16 erfolgt dagegen bei geschlossenem Absperrelement 22. Über das geöffnete Absperrventil 23 gelangt das CO2 durch die Aussparung 10 in den Schutzgasschweißbrenner, durchströmt den Ringraum 26 vorbei an der Stromdüsenaufnahme 3 und der Mittelstromdüse 16 zur Durchführung des Reinigungsvorganges im Bereich der Spritzerhaftung.By way of the opened shut-off valve 23, the CO 2 passes through the recess 10 into the protective gas welding torch, flows through the annular space 26 past the current nozzle receptacle 3 and the middle flow nozzle 16 for carrying out the cleaning process in the area of splash adhesion.

Claims (2)

Patentanspruch:Claim: Schutzgasschweißbrenner für automatische Schweißanlagen, mit Wasserkühlung, Zuführung je eines Gases über Mittelstrom und Mantelstrom sowie innen angeordneter Gasdüsenausblasung, in welchem ein mit einer durchgehenden Bohrung versehener Düsenkern in seinem vorderen Bereich als Stromdüsenaufnahme ausgebildet ist, in dem eine Stromkontaktdüse sitzt, die äußere Umhüllung des Düsenkerns durch ein Rohr gebildet wird, dieser Düsenkern mit einer Anschlußscheibe verbunden ist und sich konzentrisch zu diesem Düsenkern ein Isolierrohr befindet, gekennzeichnet dadurch, daß der Düsenkern (1)zwei längsverlaufende Hohlräume (12,13), die durch zwei Nuten (20, 21) miteinander verbunden sind, besitzt, die die Anschlußscheibe (4) Bohrungen (6) und (19) besitzt, daß auf das Isolierrohr (5) ein Brennerkörper (14) aufgeschraubt ist, daß zwischen dem Isolierrohr (5) und dem Brennerkörper (14) ein Ringraum (26) angeordnet ist, dem Durchtrittsöffnungen (27) zugeordnet sind, daß im Brennerkörper (14) eine Aussparung (10) für den Mittelstrom (28) eingebracht ist, daß der Brennerkörper (14) einen längeren Ringraum (9) aufweist, der ebenso wie die Aussparungen (8,10) von einem Außenrohr (17) überdeckt wird, daß Kühlwasserzu- und -ablauf zum Ringraum (9) axial versetzt sind, daß zur Führung des Mantelstromes (29) zur Mittelachse der Mantelstromdüse (15) geneigte Düsen (30) angeordnet sind, und daß die Mantelstromdüse (15) und die Mittelstromdüse (16) mittels der Aufnahmen (11,18) lösbar befestigt sind.Inert gas welding torch for automatic welding systems, with water cooling, supplying each gas via medium flow and sheath flow and internally arranged Gasdüsenausblasung in which a through hole provided nozzle core is formed in its front region as Stromdüsenaufnahme in which a Stromkontaktdüse sits, the outer sheath of the nozzle core is formed by a tube, this nozzle core is connected to a connecting disk and is concentric with this nozzle core is an insulating tube, characterized in that the nozzle core (1) has two longitudinal cavities (12,13) by two grooves (20, 21) having, which has the terminal plate (4) holes (6) and (19), that on the insulating tube (5) a burner body (14) is screwed that between the insulating tube (5) and the burner body (14) an annular space (26) is arranged, the passage openings (27) are associated with that in Burner body (14) has a recess (10) for the medium flow (28) is introduced, that the burner body (14) has a longer annular space (9), which as well as the recesses (8,10) by an outer tube (17) is covered in that cooling water inlet and outlet to the annular space (9) are axially displaced, that inclined nozzles (30) are arranged to guide the sheath flow (29) to the central axis of the sheath flow nozzle (15), and that the sheath flow nozzle (15) and the medium flow nozzle (15) 16) are releasably secured by means of the receptacles (11,18). HierzuFor this 2 Seiten Zeichnungen2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft einen Schutzgasschweißbrenner für automatische Schweißanlagen mit Wasserkühlung und Gasdüsenausblasung. Er ist geeignet für automatische Schweißanlagen oder Roboter und für MIG- und MAG-Schweißverbindungen. The invention relates to an inert gas welding torch for automatic welding systems with water cooling and gas nozzle blowing. It is suitable for automatic welding systems or robots and for MIG and MAG welded joints. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Bekannt sind Schutzgasschweißbrenner, die nach dem Zweigas-Prinzip arbeiten, das heißt, bei denen ein Inertgas zum örtlichen Schutz des Lichtbogens und ein Aktivgas zum Schutz des Schmelzbades getrennt der Schweißstelle zugeführt werden. Dabei handelt es sich um Handschweißbrenner, die nur luftgekühlt sind. Da an diesen Brennern Reinigungsmechanismen fehlen, sind die beim Schweißen entstehenden Spritzerringe regelmäßig manuell aus den Schutzgasdüsen zu entfernen, um eine Störung des Schutzgasstromes zu verhindern.Inert gas welding torch are known which operate on the principle Zweigas, that is, in which an inert gas for local protection of the arc and an active gas to protect the molten bath are supplied separately to the weld. These are manual welding torches, which are only air-cooled. Since cleaning mechanisms are lacking on these burners, the splash rings produced during welding must be removed from the shielding gas nozzles manually at regular intervals, in order to prevent disruption of the protective gas flow. Verfahren zum automatischen Reinigen der Gasdüse bei Schutzgasschweißbrennern sind bekannt. In der AS 21 35545 ist das Ausblasen eines Brenners mit Preßluft unter Zusatz eines Tfennmittels beschrieben. Die OS 3404614 beschreibt ein Lichtbogenschweißgerät, das einen Schaltkontakt besitzt, mit dessen Betätigung eine größere Menge Schutzgas zum Reinigen der Schweißspitze freigesetzt werden kann. Beide Lösungen finden Anwendung bei luftgekühlten Handschweißbrennern, bei denen nur mit einem Schutzgas geschweißt wird. In der OS 31 35626 wird ein wassergekühlter Schutzgasbrenner beschrieben, der automatisch mit einem Preßluft-Trennmittel-Gemisch ausblasbar ist. Es wird mit einem Schutzgas bzw. einem Gemisch aus zwei Schutzgasen geschweißt. Die Vorteile des Zweigasschweißens kommen bei diesen Brennern nicht zur Geltung. Die Verwendung von Preßluft als Ausblasemedium hat den Nachteil, daß nach jedem Ausblasevorgang Schutzgas strömen muß, um Preßluftreste aus den Zuleitungen zu entfernen. Dadurch entsteht ein gesteigerter Schutzgasverbrauch.Methods for automatically cleaning the gas nozzle in inert gas welding torches are known. In the AS 21 35545 the blow-out of a burner with compressed air is described with the addition of a Tfennmittels. OS 3404614 describes an arc welding apparatus which has a switching contact, with the actuation of which a larger amount of protective gas can be released for cleaning the welding tip. Both solutions are used in air-cooled manual welding torches, where only welding with a protective gas is used. In OS 31 35626 a water-cooled shielding gas burner is described, which is automatically blown with a compressed air-release agent mixture. It is welded with a protective gas or a mixture of two shielding gases. The advantages of two-branch welding are not apparent in these burners. The use of compressed air as Ausblasemedium has the disadvantage that must flow after each blow-out inert gas to remove Preßluftreste from the supply lines. This creates an increased inert gas consumption. Ziel der ErfindungObject of the invention Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Schutzgasschweißbrenner für automatische Schweißanlagen so zu gestalten, daß der Drahtdüsenverschleiß reduziert wird, das Anbacken von Schweißspritzern weitestgehend verhindert wird, Schutzgas eingespart wird, Spritzverluste des Schweißdrahtes verringert und mit dem Ausblasen aufwendige manuelle Reinigungsarbeiten bei den Schutzgasdüsen eingespart werden.The aim of the invention is to make the inert gas welding torch for automatic welding systems so that the wire nozzle wear is reduced, the caking of weld spatter is largely prevented, protective gas is saved, reduces spray losses of the welding wire and consuming expensive manual cleaning of the protective gas nozzles can be saved with the blow , Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Aufga.be der Erfindung ist es, bisher bekannte Einzelvorteile einer intensiven Wasserkühlung, der Zweigas-Schweißung und einer automatischen Düsenreinigung in einem Schutzgasschweißbrenner zu vereinen, der sich damit für einen universellen Einsatz für Automaten und Roboter eignet.Aufga.be the invention is to unite previously known individual benefits of intensive water cooling, the Zweigas welding and automatic nozzle cleaning in a gas-shielded welding torch, which is thus suitable for universal use for machines and robots. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Düsenkern zwei längsverlaufende Hohlräume besitzt, die durch zwei Nuten miteinander verbunden sind. Weiterhin besitzt die Anschlußscheibe Bohrungen, während auf das Isolierrohr ein Brennerkörper aufgeschraubt ist; zwischen dem Isolierrohr und dem Brennerkörper ist ein Ringraum angeordnet, dem Durchtrittsöffnungen zugeordnet sind. Im Brennerkörper ist weiterhin eine Aussparung für den Mittelstrom vorgesehen, außerdem weist der Brennerkörper einen längeren Ringraum auf, der ebenso wie zwei angeordnete Aussparungen von einem Außenrohr überdeckt wird. Kühlwasserzulauf und Kühlwasserablauf sind zum Ringraum axial versetzt. Zur Führung des Mantelstromes sind zur Mittelachse der Mantelstromdüse geneigte Düsen angeordnet. Die Mantelstromdüse und die Mittelstromdüse sind mittels zweier Aufnahmen lösbar befestigt.According to the invention the object is achieved in that the nozzle core has two longitudinal cavities, which are interconnected by two grooves. Furthermore, the terminal disk has holes while a burner body is screwed onto the insulating tube; between the insulating tube and the burner body, an annular space is arranged, the passage openings are assigned. In the burner body, a recess for the medium current is further provided, in addition, the burner body has a longer annular space, which is covered as well as two arranged recesses of an outer tube. Cooling water inlet and cooling water outlet are offset axially to the annular space. To guide the sheath flow inclined nozzles are arranged to the central axis of the bypass nozzle. The jacket flow nozzle and the middle flow nozzle are releasably secured by means of two receptacles. Mit diesen Merkmalen weist dieser automatische Schutzgasschweißbrenner den Vorteil auf, daß die Einzelvorteile der intensiven Wasserkühlung, der Zweigas-Schweißung und der automatischen Düsenreinigung vereinigt wurden und damit ein universeller Einsatz für Automaten und Roboter ermöglicht wird.With these features, this automatic inert gas welding torch has the advantage that the individual advantages of intensive water cooling, the Zweigas welding and the automatic nozzle cleaning have been combined and thus a universal use for machines and robots is possible.
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