Die
Erfindung betrifft eine Stromdüse
für Schweiß- und Schneidbrenner
mit einem geraden Drahtförderkanal
zur Führung
und Kontaktierung der Drahtelektrode.The
The invention relates to a current nozzle
for welding and cutting torches
with a straight wire feed channel
to the leadership
and contacting the wire electrode.
Die
Stromdüse,
auch Kontaktdüse
genannt, hat einmal die Aufgabe, die Drahtelektrode zu führen und
zum anderen den Strom in die Drahtelektrode in geringem Abstand
vom Lichtbogen einzuleiten. Die Stromdüse ist gleichzeitig der störanfälligste
Teil im Schweißstromkreis.
Ihre Funktion als Stromübertrager
wird u.a. erschwert durch:
- 1. stumpfe Drahtelektrodenenden,
die den Lichtbogen zum Stromdüsenende
hin zünden;
- 2. Gleitbehinderungen in der Stromdüse, verursacht durch kurzzeitige
Drahtstillstände
während des
Lichtbogenzündens
bei zu langem Schlauchpaket und zu großer lichter Weite des Drahtförderkanales
und Unebenheiten an den Innenwandungen;
- 3. Stotter-Lichtbogenzündung
durch zu kleine Stromanstiegsgeschwindigkeit beim Zünden;
- 4. Drahtanschmelzungen und Spritzerbildung im Drahtförderkanal
durch Zerplatzen der Anschmelzstellen durch örtlich hohe Stromdichte zwischen
Drahtelektrode und Stromdüse;
- 5. Vergrößerung des
Kontaktwiderstandes durch Fehler auf der Drahtoberfläche;
- 6. Spritzer aus dem Lichtbogenbereich, die Bremswirkungen und
größere elektrische
Widerstände
durch das Eindringen in den Spalt zwischen Drahtelektrode und Drahtförderkanal
oder durch Belagsbildung am Stromdüsenende verursachen;
- 7. erschwertes Gleiten der Drahtelektrode, bedingt durch zu
hohe Temperaturen der Stromdüse und
zu niedrige Warmhärte,
sowie durch Beschleunigen der Elektroerosion und Belagsbildung bei
mangelhaften Drahtelektroden;
- 8. Verminderung des Kontaktstellendrucks bei zu großem Innendurchmesser
der Stromdüse, Drahtelektroden
mit großem
Springmaß;
- 9. fehlerhafte Ausführung
der Stromdüse,
wie Innengrate am Ein- und Ausgang des Drahtförderkanales, Rauhigkeit, und
Welligkeit des Drahtförderkanales.
The Stromdüse, also called contact nozzle, once has the task of guiding the wire electrode and on the other to initiate the current in the wire electrode at a small distance from the arc. The current nozzle is at the same time the most susceptible part in the welding circuit. Its function as a current transformer is made difficult by: - 1. blunt wire electrode ends which ignite the arc towards the current nozzle end;
- 2. Sliding obstructions in the Stromdüse, caused by short-term wire shutdowns during the arc ignition at too long hose package and too large clear width of the wire feed channel and bumps on the inner walls;
- 3. Stutter arc ignition due to too low current slew rate during ignition;
- 4. Drahtanschmelzungen and spattering in the wire feed channel by bursting of Anschmelzstellen by locally high current density between wire electrode and Stromdüse;
- 5. Increase of the contact resistance due to defects on the wire surface;
- 6. sparks from the arc region, causing the braking effects and greater electrical resistance through the penetration into the gap between the wire electrode and wire feed channel or by deposit formation at the Stromdüsenende;
- 7. Difficult sliding of the wire electrode, due to excessive temperatures of the Stromdüse and too low hot hardness, and by accelerating the electrical discharge and deposit formation in defective wire electrodes;
- 8. Reduction of the contact point pressure with too large inner diameter of the Stromdüse, wire electrodes with a large jump size;
- 9. faulty design of the flow nozzle, such as internal burrs at the inlet and outlet of the wire feed channel, roughness, and waviness of the wire feed channel.
Stromdüsen müssen neben
einer guten Wärmeleitfähigkeit
auch ein guter elektrischer Leiter sein und werden bevorzugt aus
Cu-Material gefertigt. Zusätzlich
sind Eigenschaften, wie beständig
gegen Elektroerosion und Fremdablagerungen, wichtig. Kupfer ist
zwar ein sehr guter elektrischer Leiter und Wärmeleiter, aber Belagsbildungen
können
z.B. nicht ausgeschlossen werden. Zur Minimierung der o.a. angeführten Störfaktoren
ist trotz zahlreicher bekannter Versuche zu einer reproduzierbaren
Kontaktierung des Schweißdrahtes
und damit zu einer stabilen Stromübertragung noch keine zufriedenstellende Lösung entwickelt
worden. Aus DE 33 04
996 A1 wird eine Zwangskontaktierung offenbart, in dem
der Drahtförderkanal
mit einer Krümmung
versehen ist. In DE
196 54 316 C2 wird die Zwangskontaktierung durch die außermittige
Anordnung der Drahtelektrode bei einem Automatenschweiß- und Schneidbrenner
offenbart.In addition to good thermal conductivity, current nozzles must also be a good electrical conductor and are preferably made of Cu material. In addition, properties such as resistance to electro-erosion and foreign deposits are important. Although copper is a very good electrical conductor and conductor of heat, it is not possible, for example, to prevent the formation of deposits. In order to minimize the disturbing factors mentioned above, no satisfactory solution has yet been developed despite numerous known attempts to produce a reproducible contacting of the welding wire and thus to a stable current transmission. Out DE 33 04 996 A1 For example, a forced contact is disclosed in which the wire feed channel is provided with a curvature. In DE 196 54 316 C2 For example, forced contact is disclosed by the off-center placement of the wire electrode in an automatic welding and cutting torch.
Vor
diesem technischen Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe,
eine Stromdüse
zu entwickeln, die in jeder Art von Schweiß- und Schneidbrenner den Strom
stetig in die Drahtelektrode einleitet und die Drahtelektrode dabei
gleichmäßig und
gut durch den Drahtförderkanal
gleitet.In front
In this technical background, the invention has the task
a current nozzle
to develop in every kind of welding and cutting torch the electricity
constantly introduces into the wire electrode and the wire electrode thereby
evenly and
good through the wire feed channel
slides.
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass aus einem Werkstoff mit guter elektrischer Leitfähigkeit
und Wärmeleitfähigkeit
in Stabform nach dem Strangpressverfahren ein rohrförmiges Teil
mit einer gerade verlaufende Innenbohrung, die ein 5-Kantprofil
aufweist, hergestellt wird. Mit dieser Lösung verbinden sich die Vorteile
der linienförmigen
Kontaktierung des runden Schweißdrahtes
an mindestens 2 Flächen
des 5-Kantes bei einer niedrigeren Strombelastung über die
sich berührende Oberfläche des
Schweißdrahtes.
Hinzu kommt, dass die mit der 5-Kantbohrung erreichte Querschnittsfläche größer ist
als die vergleichbare Querschnittsfläche eines runden Querschnittes.
Die größere Querschnittsfläche verhindert
mechanische Verstopfungen der Innenbohrung, die bislang den Drahttransport
erschwert haben.According to the invention
Task solved by
that of a material with good electrical conductivity
and thermal conductivity
in rod form after the extrusion process, a tubular part
with a straight inner bore, which is a 5-edge profile
has been produced. This solution combines the advantages
the linear
Contacting the round welding wire
on at least 2 surfaces
of the 5-Kantes at a lower current load over the
touching surface of the
Welding wire.
In addition, the cross-sectional area achieved with the 5-Kantbohrung is greater
as the comparable cross-sectional area of a round cross-section.
The larger cross-sectional area prevents
mechanical obstruction of the inner bore, which so far the wire transport
have made it difficult.
Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung ist der Einsatz einer Werkstoffkombination für die Stromdüse, bei
der als Materialkern eine Legierung Cu-Cr-Zr Anwendung findet, der
mit reinem Cu ummantelt ist. Der Materialkern aus der Cu-Cr-Zr-Legierung ist mit
einer gerade verlaufenden Innenbohrung mit 5-Kantprofil ausgeführt.A
further advantageous embodiment of the
Invention is the use of a combination of materials for the Stromdüse, at
the material core used is an alloy Cu-Cr-Zr, the
coated with pure Cu. The material core of the Cu-Cr-Zr alloy is with
a straight inner bore with 5-edge profile executed.
Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der
Stromdüse
ist die seitliche Anordnung radialer Bohrungen gleichmäßig verteilt über den
Umfang der Stromdüse.
Die radialen Bohrungen gewährleisten einen
zusätzlichen
Gasaustritt und ermöglichen
das Austreten von Schmutzpartikeln. Die Stromdüse verschmutzt nicht so schnell
und ihre Standzeit erhöht sich
wesentlich.A
further advantageous embodiment of the
contact tip
is the lateral arrangement of radial holes evenly distributed over the
Circumference of the current nozzle.
The radial holes ensure one
additional
Gas outlet and allow
the escape of dirt particles. The Stromdüse does not dirty so fast
and their life increases
essential.
Von
der Erfindung wird neben dem Strangpressen auch jede andere Herstellungsmöglichkeit der
Innenbohrung mit einem 5-Kantprofil umfasst.From
The invention is in addition to the extrusion of any other manufacturing possibility of
Inner bore with a 5-edge profile includes.