DE102007014605A1 - Tubing packet for an electric arc welding or cutting burner comprises lines having strands consisting of individual wires made from aluminum or aluminum-containing alloy - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Schlauchpaket eines Lichtbogen-Schweiß- oder Schneidbrenners mit wenigstens einer stromführenden Leitung.The The invention relates to a hose assembly of an arc welding or Cutting torch with at least one current-carrying line.
Stand der TechnikState of the art
Lichtbogen-Schweiß- und -Schneidbrenner sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Derartige Schweiß- und -Schneidbrenner können für manuelles oder automatisiertes Schweißen ausgebildet sein. Lichtbogen-Schweiß- und -Schneidbrenner für den manuellen Einsatz weisen meist eine Basis und ein Handstück auf, die über ein Schlauchpaket miteinander verbunden sind. Bei manuellen Lichtbogen-Schweiß- und -Schneidbrennern ist es erforderlich, das Handstück möglichst frei bewegen zu können. Damit muss das Material insbesondere eine gute mechanische Wechselfestigkeit bei Biege- und Torsionsbelastung aufweisen.Arc welding and cutting torch are Known in the art for a long time. Such welding and cutting torches can for manual or automated welding be educated. Arc welding and cutting torch for manual Use usually have a base and a handpiece, which over a Hose package are connected together. For manual arc welding and cutting torches it is necessary the handpiece preferably to be able to move freely. In particular, the material has to have a good mechanical resistance to change have at bending and torsional load.
Lichtbogen-Schweiß- und -Schneidbrenner für automatisiertes Schweißen sind häufig wie Roboter mit einem beweglichen Roboterarm aufgebaut, der die zu schweißenden Bereiche anfährt. Ein Schlauchpaket ist dabei zwischen einer Basis und einem Effektor vorgesehen. Beim automatisierten Schweißen wird zugunsten der Schweißgeschwindigkeiten häufig mit hohen Beschleunigungen des Roboterarmes gearbeitet. Die Schläuche schwingen in gewissen Grenzen frei und werden dabei hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt.Arc welding and cutting torch for automated welding are common like robots built with a movable robotic arm that the to be welded Areas starts. A hose package is between a base and an effector intended. In automated welding, in favor of welding speeds often worked with high accelerations of the robot arm. The hoses swing in certain limits free and are doing high mechanical loads exposed.
Für das Schweißen sind hohe Leistungen erforderlich, die über Stromkabel von der Basis zu dem Handstück transportiert werden müssen. Aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit wird für Stromkabel von Lichtbogenschweiß- und -Schneidbrenner im Stand der Technik ausschließlich Kupfer verwendet. Eine weitere Eigenschaft von Kupfer ist die gute Wärmeleitfähigkeit, die es ermöglicht, die durch den Widerstand entstehende Wärme schnell abzutransportieren. Weiterhin erfüllt Kupfer die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften. Im Stand der Technik ist es üblich, die Stromkabel als Litzen auszuführen.For welding are high levels of power required via power cable from the base to the handpiece must be transported. Due to the good electrical conductivity is used for power cables of arc welding and cutting torch in the prior art excluding copper used. Another property of copper is the good thermal conductivity, which makes it possible to remove the heat generated by the resistance quickly. Continue to be fulfilled Copper's requirements for mechanical properties. In the state the technology is common to run the power cables as strands.
Weiterhin ist es bekannt, dass elektrische Leiter aus allen Metallen hergestellt werden können.Farther It is known that electrical conductors are made of all metals can be.
Die aus dem Stand der Technik in Schlauchpaketen verwendeten elektrischen Leiter aus Kupfer haben jedoch den Nachteil, dass die elektrischen Leiter bis zu 2/3 des Gesamtgewichtes des Schlauchpaketes ausmachen und die Handhabe auf Dauer mühsam werden kann. Die Belastungen der Schlauchpakete für automatisiertes Schweißen steigen ebenfalls mit der trägen Masse des Schlauchpakets.The From the prior art used in hose packages electrical However, conductors made of copper have the disadvantage that the electrical Make up to 2/3 of the total weight of the hose package and the handle permanently tedious can be. The loads of hose packages for automated welding also rise with the sluggish Mass of the hose package.
Es ist damit Aufgabe der Erfindung, ein Schlauchpaket für einen Lichtbogen-Schweiß- und -Schneidbrenner anzugeben, das gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Schlauchpaketen wesentlich leichter ist.It is therefore an object of the invention, a hose package for a Arc welding and -schnechner indicate that compared to those of the prior art known hose packages is much easier.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schlauchpaket gemäß dem Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.These Task is solved by a hose package according to the claim 1. Advantageous embodiments are described in the subclaims.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass bei Schlauchpaketen die Verwendung von stromführenden Leitungen, die als Litzen ausgebildet sind, und deren Einzeldrähte Aluminium enthalten, die Anforderungen an den Einsatz in Lichtbogen-Schweiß- und -Schneidbrenner erfüllen.Surprisingly It has been found that with hose packages the use of current-carrying Lines that are designed as strands, and their individual wires aluminum contain the requirements for use in arc welding and cutting torch fulfill.
Erfindungsgemäße Schlauchpakete haben den Vorteil, dass sie gegenüber Schlauchpaketen mit Kupferleitungen erheblich leichter sind und damit besser handhabbar werden. Trotz des zur Übertragung der erforderlichen erhöhten notwendigen Aluminiumvolumens ist das Gesamtgewicht von Schlauchpaketen, die mit Aluminiumlitzen hergestellt werden, erheblich geringer als das Gesamtgewicht herkömmlicher Schlauchpakete.Inventive hose packages have the advantage of facing hose packages with copper pipes are considerably lighter and thus easier to handle. In spite of for transmission the required increased necessary aluminum volume is the total weight of hose packages, which are manufactured with aluminum strands, considerably less than the total weight of conventional Cable assemblies.
Mit dem erfindungsgemäßen Schlauchpaket wird ein lange bestehendes Vorurteil der Fachleute überwunden, welche Aluminiumkabel aufgrund ihrer schlechteren Leitungseigenschaften und aufgrund ihres Biege- und Bruchverhaltens nicht für die Verwendung in Schlauchpaketen in Betracht gezogen haben.With the hose package according to the invention is a long-standing prejudice of professionals who overcome aluminum cables due to their poorer line characteristics and due to their Bending and breaking behavior not for use in hose packages have considered.
Durch das Ausführen der Aluminium-Leitung als Litze mit relativ feinen Einzeldrähten ist die Biege- und Torsionsbelastung der Einzeldrähte im Vergleich zu einem Draht mit größerem Querschnitt geringer.By the execution the aluminum line is a strand with relatively fine individual wires the bending and torsional load of the individual wires compared to a wire with a larger cross-section lower.
Für die Einzeldrähte hat sich reines Aluminium mit den Reinheitsgraden von A199 bis A199,9 als besonders geeignet erwiesen. Dennoch ist es möglich, Aluminiumlegierungen zu verwenden.For the individual wires has pure aluminum with the purities of A199 to A199,9 proved to be particularly suitable. Nevertheless, it is possible to use aluminum alloys to use.
Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Verbundleitung vorgesehen, die Einzeldrähte aus Aluminium oder aus einer aluminiumhaltigen Legierung und Einzeldrähte aus Kupfer oder aus einer kupferhaltigen Legierung enthält.advantageously, At least one composite line is provided, the individual wires Made of aluminum or of an aluminum-containing alloy and individual wires Copper or of a copper-containing alloy.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass derartige Verbundleitungen den Wärmeabtransport der Leitungen erheblich verbessern, wobei die Gesamtkosten des Schlauchpakets verglichen mit reinen Kupferleitungen immer noch günstiger sind.Surprisingly it was found that such composite lines heat dissipation significantly improve the lines, the overall cost of the hose package still cheaper compared to pure copper wires are.
Vorteilhafterweise weist die Leitung wenigstens vier Einzellitzen auf, die um eine Kernlitze geschlagen sind. Eine derart aufgebaute Leitung weist eine hohe Flexibilität auf, auch bei großen Leitungsquerschnitten.advantageously, has the line at least four individual strands, the one Core strand are beaten. Such a constructed line has a high flexibility on, even with big ones Cable cross-sections.
Vorteilhafterweise besteht jede Einzellitze und/oder die Kernlitze aus mindestens 20 Einzeldrähten. Dies erhöht die Flexibilität weiter und vermindert die Gefahr des Leitungsbruchs.advantageously, Each individual strand and / or the core strand consists of at least 20 Individual wires. This increases the flexibility and reduces the risk of line breakage.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Einzeldrähte einen Durchmesser von 0,05 mm bis 0,5 mm auf. Besonders bevorzugt ist ein Durchmesser von 0,15 mm. Mit derartigen Einzeldrahtdurchmessern lassen sich die notwendigen Leitungsparameter erreichen.In an advantageous embodiment of the invention, the individual wires have a Diameter from 0.05 mm to 0.5 mm. Particularly preferred a diameter of 0.15 mm. With such single wire diameters the necessary line parameters can be achieved.
Vorteilhafterweise beträgt die Schlaglänge der Litzen von 15 mm bis 200 mm, wobei 40 mm bis 60 mm besonders bevorzugt sind. Derartige Schlaglängen verbessern die mechanischen Eigenschaften des Schlauchpakets.advantageously, is the lay length of the Strands of 15 mm to 200 mm, with 40 mm to 60 mm being particularly preferred are. Such stroke lengths improve the mechanical properties of the hose package.
Vorteilhafterweise sind mehrere stromführende Leitungen koaxial um einen zentralen Kanal angeordnet. Dies ermöglicht die Kombination mehrerer Funktionen, die das Schlauchpaket zu erfüllen hat, mit einer geringeren Anzahl von Einzelschläuchen. Es ist damit auch möglich, Synergieeffekte zu erzielen, beispielsweise, wenn der zentrale Kanal ein Kühlmedium führt. Dann kann die wärmeabgebende stromführende Leitung gleichzeitig aktiv mit dem Kühlmedium gekühlt werden.advantageously, are several live ones Cables arranged coaxially around a central channel. This allows the Combination of several functions the hose package has to fulfill with a smaller number of individual hoses. It is also possible, synergy effects to achieve, for example, when the central channel is a cooling medium leads. Then the heat-emitting current-carrying line simultaneously active with the cooling medium chilled become.
Vorteilhafterweise ist wenigstens eine zusätzliche Steuerstromleitung vorgesehen. Damit lassen sich Funktionen des Schweißgerätes mittels des Handstückes auf einfache Weise steuern.advantageously, is at least one extra Control power line provided. This allows functions of the Welding device by means of of the handpiece control in a simple way.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens zwei Kanäle zur Leitung eines Mediums sowie wenigstens zwei stromführende Leitungen vorgesehen sind. Wie in dem zuvor beschriebenen Fall bringt die Kombination von Medienleitung und stromführender Leitung positive Effekte hinsichtlich der Effizienz der Stromleitung. Das Vorsehen von wenigstens zwei Kanälen mit stromführenden Leitungen, wobei die stromführenden Leitungen auch mittig angeordnet sein können und direkt von dem Medium umströmt werden können, erhöht die Oberfläche der Leitungen und damit deren Wärmeabgabe. Darüber hinaus kann bei gleich bleibender Flexibilität der Querschnitt der Leitungen steigen.Especially It is advantageous if at least two channels for conducting a medium and at least two current-carrying Lines are provided. As in the case described above brings the Combination of media line and live line positive effects regarding the efficiency of the power line. The provision of at least two channels with live Lines, where the current-carrying Lines can also be arranged centrally and directly from the medium to be flowed around can, elevated the surface the lines and thus their heat dissipation. About that In addition, with constant flexibility of the cross section of the lines climb.
Insgesamt ist es somit möglich, die übertragbare Leistung des Schlauchpakets zu erhöhen.All in all is it thus possible the transferable Increase the performance of the hose package.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Kanal zur Führung eines Schweißdrahts vorgesehen ist. Damit lässt sich der Schweißdraht in einer Basisstation des Schweißgeräts in vergleichsweise großen Mengen bevorraten und der Schweißdraht wird bei Bedarf durch das Schlauchpaket zum Handstück geleitet.Especially It is advantageous if a channel for guiding a welding wire is provided. Leave it the welding wire in a base station of the welder in comparatively large quantities stockpile and the welding wire is passed through the hose package to the handpiece as required.
Vorteilhafterweise ist ein Kanal für die stromführende Leitung vorgesehen. Insbesondere bei einer koaxialen Anordnung kann es erforderlich sein, die einzelnen Funktionen, die ein Schlauch erfüllen muss, räumlich voneinander zu trennen, beispielsweise, weil die stromführende Leitung ein anderes Potential als ein möglicherweise in dem Schlauchpaket zu transportierender Schweißdraht es aufweist.advantageously, is a channel for the live ones Management provided. In particular, in a coaxial arrangement can It may be necessary to use the individual functions of a hose must fulfill spatial to separate from each other, for example, because the current-carrying line another potential than one possibly in the hose package to be transported welding wire has.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sämtliche Kanäle koaxial angeordnet sind. Dies ermöglicht die effizienteste Nutzung des vorhandenen Raumes und ermöglicht besser handhabbare Schlauchpakete mit kleinerem Durchmesser.Especially It is advantageous if all channels are coaxial are arranged. this makes possible the most efficient use of existing space and allows better manageable hose packages with a smaller diameter.
Überraschenderweise hat sich eine Anordnung als vorteilhaft erwiesen, bei der der Kanal mit den stromführenden Leitungen den Kanal zur Leitung des Mediums umgibt und/oder der Kanal zur Leitung des Mediums den Kanal zur Führung des Schweißdrahtes umgibt. Damit kann der Medienkanal zur Kühlung des Schweißdrahtkanals dienen und gleichzeitig zur Kühlung des Kanals mit der stromführenden Leitung.Surprisingly An arrangement has proven to be advantageous in which the channel with the current-carrying Lines surrounds the channel for conducting the medium and / or the Channel for guiding the medium, the channel for guiding the welding wire surrounds. Thus, the media channel for cooling the welding wire channel serve and at the same time for cooling the channel with the current-carrying Management.
Als geeignetes Medium für die Kanäle hat sich ein Polymer erwiesen. Polymere können unterschiedlichste Anforderungen erfüllen und haben sich im Dauergebrauch bewährt.When suitable medium for the channels a polymer has been found. Polymers can meet a wide variety of requirements fulfill and have proven themselves in continuous use.
Bevorzugt besteht das Medium aus einem Gas oder aus einer Flüssigkeit. Dabei kann es sich um das Prozessgas, also beim Schutzgasschweißen um das Schutzgas oder um eine Flüssigkeit handeln, beispielsweise zum Kühlen des Handstücks.Prefers the medium consists of a gas or a liquid. This can be the process gas, ie inert gas welding around the Inert gas or a liquid act, for example for cooling of the handpiece.
Vorteilhafterweise weist die stromführende Leitung an einem Ende einen Anschluss auf, der mittels einer Quetschverbindung mit der stromführenden Leitung verbunden ist. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass derartige Quetschverbindungen eine dauerhaft zuverlässige und sichere Verbindung zwischen stromführender Leitung und Anschluss herstellen.advantageously, has the current-carrying line at one end to a terminal by means of a crimp connection with the current-carrying Line is connected. Surprisingly It has been shown that such crimping a permanent reliable and secure connection between live line and connection produce.
Kurzdarstellung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of several embodiments with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination the subject matter of independent of their inclusion in the claims or their dependency.
Das
Schlauchpaket
Darüber hinaus
ist ein Drahtförderschlauch
Des
Weiteren ist ein sogenanntes Strom-Wasser-Kabel
Innerhalb
des Schlauchpaketes
Das
Strom-Wasser-Kabel
Die
stromführende
Leitung
Die
Einzeldrähte
Bei sogenannten Verbundleitungen können auch Einzeldrähte aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung sowie Einzeldrähte aus Kupfer oder einer Kupferlegierung in einer Litze verwendet werden.at So-called interconnections can also individual wires made of aluminum or an aluminum alloy and single wires Copper or a copper alloy can be used in a stranded wire.
In
einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform kann die stromführende Leitung
Es
ist möglich,
mehrere von den in
Weiterhin
sind Steuerleitungen
Der
innere Bereich
Die
- 11
- Schlauchpakethosepack
- 22
- Außenschlauchouter tube
- 33
- KühlmittelvorlaufschlauchCoolant supply hose
- 44
- ProzessgasschlauchProcess gas hose
- 55
- DrahtförderspiraleWire spiral conveyor
- 66
- Schweißdrahtwelding wire
- 77
- DrahtförderspiraleWire spiral conveyor
- 88th
- Steuerleitungcontrol line
- 99
- Strom-Wasser-KabelElectricity Water Cable
- 1010
- Schlauchtube
- 1111
- stromführende Leitunglive line
- 1212
- Kanalchannel
- 2020
- Schlauchpakethosepack
- 2121
- Schweißdrahtwelding wire
- 2222
- DrahtförderspiraleWire spiral conveyor
- 2323
- Kanalchannel
- 2424
- Schlauchtube
- 2525
- Litzebraid
- 2626
- Steuerleitungcontrol line
- 2727
- Außenschlauchouter tube
- 3030
- Außenschlauchouter tube
- 3232
- Einzeldrähteindividual wires
- 3535
- Anschlussconnection
- 3636
- SechskantmutterHex nut
- 3737
- Aderendhülseend sleeve
- 3838
- Quetschhülseferrule
- 3939
- Steckerplug
- 4040
- Stromkabelpower cable
- 4141
- BereichArea
- 4242
- Schlauchtube
- 4343
- Steuerleitungencontrol lines
- 4444
- stromführende Leitungenlive cables
- 4545
- BereichArea
- 4646
- Schlauchtube
- 4747
- Kerndrahtcore wire
- dd
- Schlaglängelay length
Claims (16)
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