DD242990A1

DD242990A1 - Verfahren zur beeinflussung des reinigungsverhaltens bei maschinen- oder roboterschweissbrennern

Info

Publication number: DD242990A1
Application number: DD28343685A
Authority: DD
Inventors: Rainer Gallien
Original assignee: Zentralinstitut Schweiss
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1987-02-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens bei Schweissbrennern, die mit Mitteln zum Ausblasen von Druckluft ausgestattet sind. Ziel ist, die Reinigung derartiger Schweissbrenner effektiver zu gestalten. Nach der Aufgabe sind Massnahmen vorzuschlagen, durch welche die Bildung von Schweissspritzern innerhalb der Schutzgasduese stark herabgesetzt wird. Erfindungsgemaess wird der Schweisszyklus in eine oder mehrere Verschmutzungsphasen mit nachfolgenden Reinigungsphasen unterteilt, derart, dass auf eine laengere Verschmutzungsphase eine kurze Reinigungsphase erfolgt, wobei waehrend der Verschmutzungsphase die verschmutzende innere Oberflaeche der Schutzgasduese intensiv gekuehlt wird, dass in der nachfolgenden Reinigungsphase die Kuehlung der Schutzgasduese unterbrochen und letztere waehrend der Unterbrechungszeit gezielt auf eine Temperatur um 500C erwaermt wird. Das Steuern der beiden Phasen kann durch Ab- und Zuschalten eines Kuehlwasserstromes erfolgen. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens bei Maschinen- und Roboterschweißbrennern, die mit Mitteln zum Ausblasen von Druckluft ausgestattet sind und bei dem die Haftfähigkeit der Spritzerbtldung weitgehend herabgesetzt ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß Schutzgasdüsen von Schweißbrennern, insbesondere von Automatenbrennern, mittels Druckluft oder mit Hilfe von Schwingungen gereinigt werden können. Dazu sind eine Reihe von Lösungen bekannt. Um ein festes Anhaften oder Einbrennen der heißen Schweißspritzer in der Gasdüsenwandung zu vermindern, werden während des gesamten Schweißvorganges gekühlte Schutzgasdüsen eingesetzt. Auch ist zur Vermeidung dieses Nachteiles der Einsatz von Antihaftmitteln, beispielsweise Silikonöl, bekannt.

Untersuchungen haben gezeigt, daß eine ständige Kühlung der betreffenden Oberfläche keine ausreichende Maßnahme darstellt und hinsichtlich des Verschmutzungsgrades nur geringe oder keine Vorteile sich ergeben.

Einfache Reinigungsverfahren wie Ausblasen mit Druckluft bringen nicht den gewünschten Erfolg, solange mit den in den Industriebetrieben verwendeten Drücken von kleiner 0,5 MPa gearbeitet wird, da bei Verunreinigungen durch Schweißspritzer deren Haftkräfte größer sind als die durch die Luftströmung erzeugten Scherkräfte.

Höhere Drücke erfordern zusätzliche Einrichtungen, z. B. Druckumsetzer und Kompressoren, wodurch die Wirtschaftlichkeit erheblich beeinträchtigt wird.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung ist die Reinigung von Maschinen- und Roboterschweißbrennern effektiver zu gestalten.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache technische Maßnahmen das Reinigungsverhalten bei Maschinenoder Roboterschweißbrennern so zu verbessern, daß die Bildung von Schweißspritzerringen in der Schutzgasdüse derart herabgesetzt wird, daß entweder eine Selbstreinigung der Schutzgasdüse ermöglicht wird oder ein leichteres Herauslösen der Schweißspritzer, vorzugsweise durch Ausblasen mit Druckluft, gewährleistet ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Schweißzyklus in eine oder mehrere Verschmutzungsphasen mit nachfolgenden Reinigungsphasen unterteilt wird, derart, daß auf eine längere Verschmutzungsphase eine kurze Reinigungsphase folgt, wobei während der Verschmutzungsphase die verschmutzende innere Oberfläche der Schutzgasdüse intensiv gekühlt wird und in der nachfolgenden Reinigungsphase die Kühlung der Schutzgasdüse unterbrochen und letztere während der Unterbrechungszeit gezielt auf eine Temperatur um 500⁰C erwärmt wird.

Nach einem Merkmal der Erfindung kann das Steuern der beiden Phasen durch Ab- und Zuschalten eines Kühlwasserstromes erfolgen.

In Versuchen wurde festgestellt, daß die Zeitdauer der Reinigungsphase gegenüber der Verschmutzungsphase gering gehalten wird. Das Zeitregime ist so zu bemessen, daß die Reinigung gegen Ende des Schweißzyklus erfolgt. Sind die Schweißzyklen sehr lang, muß mehrere Male gereinigt werden. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die anfängliche Kühlung beim Bilden eines Schweißspritzerringes einmal eine geringe Haftkraft bewirkt und zum anderen zu einem Spritzerringaufbau an einem noch nicht durch Wärmedehnung erweiterten Gasdüseninnendurchmesserf ührt. Durch Abbrechen der Kühlung in der Reinigungsphase dehnt sich die Schutzgasdüse gegenüber dem Schweißspritzerring aus, wodurch dieser an seiner Haftkraft verliert und durch die einaanas beschriebenen Mittel entfernt wnnfon kann

Nach dem Abstoßen des Schweißspritzerringes in der Reinigungsphase wird diese sofort beendet und durch sofortiges Zuschalten der Kühlung eine erneute Verschmutzungsphase eingeleitet. Durch Messung der Gasdüsentemperatur und Einleiten des Reinigungsvorganges beim Erreichen einer oberen Grenztemperatur von vorzugsweise 500°C kann die Steuerung der beiden Phasen bei der Erforderlichkeit mehrere Reinigungszyklen innerhalb eines Schweißzyklus erfolgen. Ist nur eine Reinigung innerhalb eines Schweißzyklus vorgesehen, erfolgt die Steuerung der beiden Phasen über ein festes Programm mittels einer Prozeß- oder Positioniersteuerung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert werden, die einen Brennerkopf mit einem Schweißteil zeigt. Der Innenteil, bestehend aus Innenrohr 2 und Stromkontaktdüse 3, ist vom Außenteil, bestehend aus Außenmantel 6 und Gasdüse 4, umgeben.

Die Gasdüse 4 verfügt über eine Kühlkammer 5, die mit einem Zulauf 8 und einem Ablauf 9 versehen ist. Der Zulauf 8 kann mittels Magnetventil 10 gesperrt werden.

An der Gasdüsenmündung befindet sich ein Spritzerring 12. Ein Temperaturfühler 7 dient zur Feststellung der Temperatur am Gasdüsensitz. Temperaturfühler 7 und Magnetventil-10 sind an eine Steuerung 11 angeschlossen.

Mit dem Einschalten des Schweißstromes und Beginn des Schweißens auf dem Schweißteil 1 oder kurz zuvor wird das Magnetventil 10 geöffnet und der Kühlmittelfluß durch die Kühlkammer 5 gewährleistet. Es erfolgt die Ausbildung des Spritzerringes 12 an der Gasdüsenmündung. Nach einer vorgegebenen Zeitdauer, die empirisch ermittelbar ist (ca. 5min), hat sich der Spritzerring 12 derart vergrößert, daß eine Reinigung notwendig wird. Die Steuerung 11 unterbricht über das Magnetventil 10 den Kühlmittelzufluß 3. Die Gasdüsentemperatur, die bisher kleiner 100°C war, nimmt schnell zu, wobei das Kühlmittel (destilliertes Wasser) aus der Kühlkammer 5 verdampft.

Liegt am Temperaturfühler 7 eine vorgegebene Temperatur von 400-500^cC an, wird der Druckluftstrom 13 für 1 bis 3 Sekunden zugeschaltet, wodurch das Ausstoßen des Spritzerringes 12 erfolgt. Durch sofortiges erneutes Kühlen durch Öffnen vom Magnetventil 10 wird eine erneute Verschmutzungsphase eingeleitet.

Dem Abbruch des Schweißvorganges sollte möglichst eine Reinigung vorausgehen.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens bei Maschinen- oder Roboterschweißbrennern, die mit Mitteln zum Ausblasen mit Druckluft ausgestattet sind und bei dem die Haftfähigkeit der Spritzerbildung weitgehend herabgesetzt ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Schweißzyklus in eine oder mehrere Verschmutzungsphasen mit nachfolgenden Reinigungsphasen unterteilt wird, derart, daß auf eine längere Verschmutzungsphase eine kurze Reinigungsphase erfolgt, wobei während der Verschmutzungsphase die verschmutzende innere Oberfläche der Schutzgasdüse intensiv gekühlt wird, daß in der nachfolgenden Reinigungsphase die Kühlung der Schutzgasdüse unterbrochen und letztere während der Unterbrechungszeit gezielt auf eine Temperatur um 500⁰C erwärmt wird.
2. Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Steuern der beiden Phasen durch Ab- und Zuschalten eines Kühlwasserstromes erfolgt
3. Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Zeitdauer der Reinigungsphase gegenüber der Verschmutzungsphase geringer gehalten wird.
4. Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Reinigung gegen Ende des Schweißzyklus erfolgt.
5. Verfahren zur Beeinflussung des Reinigungsverhaltens nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß bei sehr langen Schweißzyklen eine mehrmalige Reinigung erfolgt.