DE102009020125A1

DE102009020125A1 - Schweißbrenner mit Sensor zur Erfassung der Schweißbahn

Info

Publication number: DE102009020125A1
Application number: DE102009020125A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hammer; Andreas Hermann; Franz Kogler; Hans Rechberger; Gerald Steger; Siegfried Thaler
Original assignee: Siemens Transportation Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Siemens AG Oesterreich
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2009-11-12
Also published as: AT506864A1; AT506864B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner (1) mit Sensor (2) zur Erfassung der Schweißbahn und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Schwer ein Verbindungselement (3, 4) verbunden ist, welches ein Verschwenken des Sensors (2) zum Schweißbrenner (1) hin oder vom Schweißbrenner weg erlaubt. Damit kann die Schweißbahn auch bei besonders engen Kurven der Schweißbahn besser erfasst werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner mit Sensor zur Erfassung der Schweißbahn.
Aus dem Stand der Technik sind Schweißbrenner bekannt, wo der Sensor starr mit dem Schweißbrenner verbunden ist, was den Nachteil hat, dass die Schweißnaht in engen Kurven vom Sensor nur sehr schlecht oder gar nicht erfasst werden kann.
Es wird im Stand der Technik bereits vorgeschlagen, den Sensor gegenüber dem Schweißbrenner verdrehbar auszuführen, um die Schweißbahn in engen Kurven derselben besser verfolgen zu können, siehe etwa die Veröffentlichung DE 37 28 099 A1 . Hier umgibt das Gehäuse des Sensors den Schweißbrenner kreisringförmig, sodass der Sensor um die Längsachse des Schweißbrenners relativ zum Schweißbrenner verdreht werden kann. Allerdings hat sich diese Ausführung als bei besonders engen Kurven der Schweißbahn als noch nicht zufriedenstellend herausgestellt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, die bekannten Vorrichtungen derart zu verbessern, dass die Schweißbahn auch bei besonders engen Kurven der Schweißbahn besser erfasst werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, gemäß welcher das Gehäuse des Schweißbrenners mit dem Gehäuse des Sensors über ein Verbindungselement verbunden ist, welches ein Verschwenken des Sensors zum Schweißbrenner hin oder vom Schweißbrenner weg erlaubt. Dies bedeutet, dass der Normalabstand zwischen dem Sensor und der Längsachse des Schweißbrenners verändert werden kann. Damit kann der Sensor in engen Kurven der Schweißbahn besonders nahe an den Schweißbrenner gebracht werden, während bei geraden Stücken der Schweißbahn die Entfernung zwischen Sensor und Schweißbrenner vergrößert werden kann.
Beim Stand der Technik, wo der Sensor nur um den Schweißbrenner gedreht werden kann, ist der Abstand zwischen Sensor und Schweißbrenner immer konstant und müsste sehr gering sein, um sehr enge Kurven erfassen zu können, was natürlich bautechnisch schwierig ist.
Eine mögliche Ausführung der gegenständlichen Erfindung ist, dass das Verbindungselement eine Drehachse besitzt, die einen Abstand zur Längsachse des Schweißbrenners aufweist. Dadurch, dass die Drehachse außerhalb der Längsachse des Schweißbrenners angeordnet ist, ist gewährleistet, dass der Abstand zwischen Sensor und Schweißbrenner verändert werden kann.
So kann etwa vorgesehen werden, dass das Verbindungselement einen ersten Arm aufweist, der starr mit dem Gehäuse des Schweißbrenners verbunden ist, einen zweiten Arm, der starr mit dem Gehäuse des Sensors verbunden ist, und erster und zweiter Arm über ein Drehgelenk miteinander verbunden sind. Dabei können die beiden Arme in einer Ebene angeordnet sein, die im Wesentlichen normal auf die Längsachse des Schweißbrenners steht. Damit würden die beiden Arme im Einsatzfall in etwa parallel zur Ebene der Schweißnaht bzw. Schweißbahn liegen, wenn man von einer ebenen Schweißnaht bzw. Schweißbahn ausgeht. Natürlich muss die Längsachse des Schweißbrenners nicht immer normal zur Ebene der Schweißnaht sein, sondern kann auch etwas verkippt sein, wodurch die Arme ebenfalls verkippt würden, sodass diese eben nicht mehr ganz parallel zur Ebene der Schweißnaht liegen würden.
Die Erfindung kann vorteilhaft bei Laserhybrid-Schweißbrennern angewendet werden, bei welchen der Schweißbrenner sowohl einen Brenner für Metall-Schutzgas-Schweißen (MSG-Schweißen) als auch einen Brenner zum Laserstrahl-Schweißen aufweist. Selbstverständlich kann die Erfindung aber auch allein bei einem Brenner für Schutzgas-Schweißen, oder allein bei einem Brenner für Laserstrahl-Schweißen oder einem anderen Schweißbrenner verwendet werden.
Grundsätzlich kann die Erfindung auch zum Schneiden verwendet werden.
Eine besonders genaue Verfolgung der Schweißbahn ist möglich, wenn der Sensor ein Lasersensor ist.
Die Erfindung ist nicht auf ebene Schweißbahnen beschränkt, sondern kann auch für räumliche Schweißbahnen (Verlauf der Schweißbahn in drei Dimensionen) verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden erläutert.
Dabei zeigen:
1 die Draufsicht auf eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung bei gerader Schweißbahn,
2 die Draufsicht auf eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung bei gekrümmter Schweißbahn,
In 1 ist schematisch ein Schweißbrenner 1 dargestellt, in dessen Mitte der Brennpunkt 6 des Schweißbrenners eingezeichnet ist. Der Brennpunkt liegt im Einsatzfall auf der Schweißbahn. Für den Sensor 2 ist der Erfassungspunkt 7 eingezeichnet, der ebenfalls im Einsatzfall auf der Schweißbahn liegt, allerdings – in Schweißrichtung gesehen – vor dem Brennpunkt 6 des Schweißbrenners, weil der Sensor die Schweißbahn für den Schweißbrenner erfassen soll. Das Verbindungselement weist zwei Arme 3, 4 auf, die über die senkrecht zur Zeichenebene angeordnete Drehachse 8 miteinander verbunden sind.
Wenn die Schweißbahn gerade verläuft, so liegen die beiden Arme 3, 4, des Verbindungselements auf einer Geraden, der Abstand zwischen Schweißbrenner 1 und Sensor 2 ist maximal.
In 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt für den Fall, dass die Schweißbahn nach rechts gekrümmt ist. Dann wird der Sensor 2 um die Drehachse 8 nach rechts gedreht, um die Schweißbahn besser erfassen zu können, also um direkt über der Schweißbahn zu sein, der Abstand zwischen Sensor 2 und Schweißbrenner 1 hat sich im Vergleich zu 1 verringert.
Ein Beispiel für den Einsatzbereich der Erfindung ist der Bau von Drehgestellen von Eisenbahnfahrzeugen.

1: Schweißbrenner
2: Sensor
3: Erster Arm
4: Zweiter Arm
5
6: Brennpunkt Schweißbrenner
7: Erfassungspunkt Sensor
8: Drehachse des Verbindungselements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3728099 A1 [0003]

Claims

Schweißbrenner (1) mit Sensor (2) zur Erfassung der Schweißbahn, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Schweißbrenners (1) mit dem Gehäuse des Sensors (2) über ein Verbindungselement (3, 4) verbunden ist, welches ein Verschwenken des Sensors (2) zum Schweißbrenner (1) hin oder vom Schweißbrenner weg erlaubt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (3, 4) eine Drehachse (8) besitzt, die einen Abstand zur Längsachse des Schweißbrenners (1) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (3, 4) einen ersten Arm (3) aufweist, der starr mit dem Gehäuse des Schweißbrenners (1) verbunden ist, einen zweiten Arm (4), der starr mit dem Gehäuse des Sensors (2) verbunden ist, und erster (3) und zweiter Arm (4) über ein Drehgelenk miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißbrenner (1) ein Laserhybrid-Schweißbrenner ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) ein Lasersensor ist.