DE1540922B2 - Hochleistungs schweissbrenner fuer das schutzgas lichtbogen schweissen mit abschnelzender drahtelektrode - Google Patents
Hochleistungs schweissbrenner fuer das schutzgas lichtbogen schweissen mit abschnelzender drahtelektrodeInfo
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- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hochleistungs-Schweißbrenner für das Schutzgas-Lichtbogenschweißen
mit abschmelzender Drahtelektrode, bei welchem die Stromzuführung über federbelastete,
punktförmig auf den Schweißdraht einwirkende und in einem Schutzgas unter Überdruck füllbaren Raum
angeordnete Kontaktelemente erfolgt und bei welchem die dabei entstehende Wärme an ein in einem
Stromzuführungsteil zirkulierendes Kühlmittel abgeführt
wird.
Bei bekannten Schweißbrennern dieser Art. besteht das schwer zu lösende Problem, der Drahtelektrode
große Stromstärken sicher zuzuführen und die dabei entstehenden großen Wärmemengen sicher von
den Kontaktelementen abzuführen.
Es ist beispielsweise ein Schweißbrenner bekanntgeworden, bei dem eine Drahtelektrode durch ein
starkwandiges Rohr geführt wird, in dessen vorderem Ende eine Nut eingearbeitet ist, in welche zwei die
Drahtelektrode umschließende Schleifbacken eingesetzt sind. Eine Feder drückt die eine Schleif backe,
die radial verschiebbar angeordnet ist, gegen die Elektrode und gleichzeitig diese gegen die andere Schleifbacke,
die feststeht. Um das Rohr, in dem die Drahtelektrode geführt wird, ist im Abstand dazu ein
äußeres Rohr mit einem Kühlmantel angeordnet. Durch den ringförmigen Abschnitt, der zwischen dem
inneren und dem äußeren Rohr gebildet ist, strömt ein Schutzgasstrom, welcher auf die Schweißstelle gerichtet
ist.
Eine derartige Schweißbrennerkonstruktion hat den Nachteil, daß der zwischen dem inneren und dem
äußeren Rohr strömende Schutzgasstrom wärmeisolierend wirkt. Dadurch kann die beim Betrieb mit
großen Stromstärken, von 400 A und darüber, anfallende große Wärme nicht sicher abgeführt werden.
Außerdem ist von Nachteil, daß die Kontaktelemente von zwei gegeneinander und gegen die abschmelzende
Drahtelektrode gepreßten Schleif backen gebildet sind, wodurch ein relativ großer Verschleiß der Kontaktelemente
und eine relativ große Reibungswärme an diesen auftritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochleistungs-Schweißbrenner zu schaffen, der es ermöglicht,
zum einen einer abschmelzenden Drahtelektrode sicher und gleichmäßig große Stromstärken
zuzuführen und zum anderen die dabei entstehenden Wärmemengen sicher sowie schnellstmöglich von den
Kontaktelementen abzuführen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß
die Kontaktelemente von einem Kontaktstück und Andrückrollen gebildet sind und das
Kontaktstück über seine ganze Länge in einer Stromzuführungsschiene eingebettet ist, welche in an sich
bekannter Weise Kühlkanäle aufweist.
Durch diese erfindungsgemäße Schweißbrennerkonstruktion ist ein Hochleistungs-Schweißbrenner
geschaffen, welcher erstmals eine sichere Zufuhr großer Stromstärken, von 400 A und darüber, sowie
eine sichere und sofortige Abfuhr der dabei anfallenden großen Wärmemengen ermöglicht.
Ein weiterer Vorteil des Anmeldungsgegenstandes besteht darin, daß die Kontaktelemente aus einem
Kontaktstück und Andrückrollen bestehen. Durch die Wahl derartiger Kontaktelemente wurde es zum einen
möglich, einen bestimmten, gleichmäßigen Kontakt zwischen dem Kontaktstück und der Drahtelektrode
zu schaffen sowie den Verschleiß der Kontakt-, elemente und die entstehende Reibungswärme zu reduzieren
und zum anderen die konstruktiven Voraussetzungen dazu zu schaffen, daß das Kontaktstück
über seine ganze Länge in ein gut gekühltes Stromzuführungsteil eingebettet werden kann und daß die
an den Stellen der Übertragung großer Stromstärken entstehende große Wärme sofort und unmittelbar an
ein Kühlmittel abgeführt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines in
ίο den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Schweißbrenner,
F i g. 2 einen weiteren Querschnitt durch denselben Schweißbrenner,
F i g. 3 eine Draufsicht auf den geöffneten Schweißbrenner nach den F i g. 1 und 2.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Schweißbrenners, dessen
Längsachse in der Schnittebene liegt. In die massive Stromzuführungsschiene 1 ist erfindungsgemäß ein
Kontaktstück 2 eingelassen, welches die Form eines langgestreckten Prismas aufweist. Das Kontaktstück 2
besitzt eine U-förmige Längsnut 3 (s. F i g. 2), in weleher
der Schweißdraht 4 gleitet. Der Durchmesser des U-Bogens der Längsnut 3 ist etwas größer als der
Durchmesser des Schweißdrahtes 4.
Die Stromzuführungsschiene 1 besitzt einen Hohlraum 5, in dem die Einrichtungen für die Stromübertragung
von der Stromzuführungsschiene 1 auf den Schweißdraht 4 untergebracht sind. Im Hohlraum 5
befinden sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Andrückrollen 6. Diese Andrückrollen
6 bestehen jeweils aus einem Reifen 7, dessen metallische Oberfläche eine große Abriebsbeständigkeit besitzt, einem Kugellager 8 und einem
zu den Andrückrollen 6 koaxialen zylindrischen Isolierkörper 9.
Die Isolierkörper 9, die jeweils auf beiden Seiten der Andrückrollen 6 ein geeignetes Stück herausragen,
liegen in halbkreisförmigen Ausschnitten 10 von zwei rechteckförmigen Längsleisten 11, die ein Teil der
Stromzuführungsschiene sind. Die Isolierkörper 9 und
damit die Rollen 6 werden jeweils paarweise durch Federbügel 12, die sich an durch die beiden Längsleisten
11 gesteckten Rundstäben 13 abstützen, nach unten auf den Schweißdraht 4 gedrückt.
Die Isolierkörper 9 liegen hierbei locker in den Ausschnitten 10, deren Unterseite sie im Normalfalle
nicht berühren. Die Ausschnitte 10 dienen für die Isolierkörper 9 demnach vor allem als Halterung
gegen seitliches Verrutschen. Durch die Isolierkörper 9 wird erreicht, daß der Schweißstrom nicht
über die Andrückrollen 6 auf. den Schweißdraht 4 übergehen kann. Dadurch werden eventuelle Beschädigungen
der Andrückrollen 6 und deren Kugellager 8 durch Funkenbildung vermieden.
Während der Schweißbrenner in Betrieb ist, drehen sich die Andrückrollen 6 in ihren Kugellagern 8 auf
der Oberfläche des nach vorne gleitenden Schweißdrahtes 4. Die Andrückrollen 6 bewegen sich hierbei
innerhalb von halbkreisförmigen Ausschnitten 14 im Kontaktstück 2, die der Größe und der Form der
Andrückrollen 6 angepaßt sind, ohne diese zu berühren. Die Federbügel 12 drücken die Andrückrollen
6 auf den Schweißdraht 4 und gewährleisten so einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen diesem
und dem Kontaktstück 2. Auch wenn das Kontakt-
stück 2 an der Unterseite der U-förmigen Längsnut 3 einem Abrieb unterliegt, ändert sich der Anpreßdruck
der Andrückrollen 6 nicht und der elektrische Kontakt zwischen dem Kontaktstück 2 und dem Schweißdraht
4 bleibt gleichmäßig erhalten. Erst wenn der Abrieb so weit fortgeschritten ist, daß die Isolierkörper
9 in den Ausschnitten 10 aufliegen, läßt der Anpreßdruck der Federbügel 12 nach und das Kontaktstück
2 muß gegen ein neues Kontaktstück ausgewechselt werden.
Der aus der Stromzuführungsschiene 1 herausgearbeitete Hohlraum 5, in dem die Stromübertragungseinrichtungen
untergebracht sind, ist nach außen durch eine rohrförmige Hülse 15 abgeschlossen.
Der Hohlraum 5 wird durch einen Kanal 16 mit Schutzgas versorgt, welches dann im Hohlraum 5
unter einem etwas über Atmosphärendruck liegenden Druck steht. Auf diese Weise wird verhindert, daß
durch die Drahtzuführungsbohrung 17 Luft in den Hohlraum 5 eingeschleust wird und damit durch die
Kopfbohrung 18 (in den beiden Bohrungen 17 und 18 gleitet der Schweißdraht locker und nahezu berührungsfrei)
zur Schweißstelle gelangen kann. Außerdem werden durch diese Maßnahme die empfindlichen
Stromübertragungsteile, insbesondere jedoch die Kontaktstellen gegen schädliche Einwirkungen
des Luftsauerstoffs geschützt.
Der erfindungsgemäße Schweißbrenner besitzt weiterhin einen äußeren Mantel 19. Der kreisförmige
Kanal 20 zwischen dem Mantel 19 und der Hülse 15 dient der Zuführung des Schutzgases zum Brennerkopf.
In diesem Kanal 20 kann das Schutzgas auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung der Stromübertragungseinrichtungen
innerhalb der Hülse 15 völlig störungsfrei strömen und konzentrisch der Schweißstelle zugeführt werden. Es besteht demnach
keine Gefahr, daß im Bereich der Gasdüse auf Grund von Wirbeln im Schutzgasstrom Luft in das Schutzgas
eingewirbelt werden kann. Dieser Umstand ist von besonderer Bedeutung, da beispielsweise beim
Schweißen von Aluminium und Stahl im Schweißgut bereits dann ein hoher Grad an Porosität auftritt,
wenn im Schutzgas 0,5 °/o Stickstoff enthalten sind.
Der der Schweißstelle zugewandte Teil des Brennerkopfes ist in den Figuren nicht dargestellt, da seine
Gestalt unabhängig vom Erfindungsgegenstand jedem beliebigen Anwendungszweck angepaßt werden kann.
Insbesondere erlaubt jedoch der erfindungsgemäße Schweißbrenner eine einfache Konstruktion der Gasdüse,
da der Schutzgasstrom bereits durch den ringförmigen Kanal 20 in äußerst günstiger Weise zur
Vorderseite des Brennerkopfes geleitet wird. Schließlich wird der Schweißbrenner noch in bekannter
Weise durch Wasser gekühlt, welches durch ein Kanalsystem 21 in der Stromzuführungsschiene 1
strömt.
Der erfindungsgemäße Schweißbrenner besitzt nicht nur den Vorteil, daß die Stromübertragung auf
den Schweißdraht 4 für längere Zeit störungsfrei arbeitet, sondern erlaubt darüber hinaus ein einfaches
und schnelles Auswechseln des Kontaktstückes 2. Hierzu wird nach Entfernen des äußeren Mantels 19
und der in den Figuren nicht dargestellten Gasdüse die Hülse 15 nach vorn abgezogen, wodurch die
Stromübertragungsteile zugänglich werden. Hierauf werden die Federbügel 12 seitlich abgenommen und
die vier Andrückrollen 6 entfernt. Nach Lösen der Befestigungsschrauben 23 kann schließlich das Kontaktstück
2 nach vorn aus der Stromzuführungsschiene 1 herausgezogen und durch ein neues ersetzt
werden.
In F i g. 3 ist der innere Teil des erfindungsgemäßen Schweißbrenners nach Entfernen der Hülse 15 von
oben gesehen dargestellt. In dieser Figur sind die Lage und die Ausgestaltung der Stromübertragungseinrichtungen,
insbesondere die Befestigung der Isolierkörper 9 und damit der Rollen 6 durch die Federbügel
12, die unter den Rundstäben 13 hindurchgehen, an der Stromzuführungsschiene 1 deutlich zu
erkennen. Während der Schweißbrenner in Betrieb ist, gleitet der Schweißdraht 4 in der U-förmigen
Längsnut 3 des Kontaktstückes 2 nach vorn, wobei sich die den Schweißdraht 4 auf das Kontaktstück 2
drückenden Andrückrollen 6 in den Ausschnitten 14 des Kontaktstückes 2 drehen.
Der erfindungsgemäße Schweißbrenner ermöglicht vielseitige Anwendungen des Schutzgas-Lichtbogenschweißens
mit abschmelzender Drahtelektrode. Insbesondere kann er als Hochleistungsbrenner in wirtschaftlicher
Weise unter Verwendung von großen Stromstärken und dicken Schweißdrähten, d. h. mit
einer hohen Abschmelzleistung eingesetzt werden.
Claims (3)
1. Schweißbrenner für das Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Drahtelektrode,
bei welchem die Stromzuführung über federbelastete, punktförmig auf den Schweißdraht
einwirkende und in einem mit Schutzgas unter Überdruck füllbaren Raum angeordnete Kontaktelemente
erfolgt und bei welchem die dabei entstehende Wärme an ein in einen Stromzuführungsteil
zirkulierendes Kühlmittel abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente
von einem Kontaktstück (2) und Andrückrollen (6) gebildet sind und das Kontaktstück
(2) über seine ganze Länge in einer Stromzuführungsschiene (1) eingebettet ist, welche in an
sich bekannter Weise Kühlkanäle (21) aufweist.
2. Schweißbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrollen (6) gegenüber
der Stromzuführungsschiene (1) elektrisch isoliert sind.
3. Schweißbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück
(2) und die Andrückrollen (6) von einer auswechselbaren Hülse (15) umgeben sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL0051706 | 1965-09-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1540922A1 DE1540922A1 (de) | 1970-01-22 |
DE1540922B2 true DE1540922B2 (de) | 1971-09-23 |
Family
ID=7274221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651540922 Pending DE1540922B2 (de) | 1965-09-24 | 1965-09-24 | Hochleistungs schweissbrenner fuer das schutzgas lichtbogen schweissen mit abschnelzender drahtelektrode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1540922B2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2949318A1 (de) * | 1979-12-05 | 1981-06-11 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Up- oder schutzgas-brenner |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1035171C2 (nl) * | 2008-03-13 | 2009-09-15 | Wilhelmus Anthonius Johannes Brabander | Lastoorts. |
-
1965
- 1965-09-24 DE DE19651540922 patent/DE1540922B2/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2949318A1 (de) * | 1979-12-05 | 1981-06-11 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Up- oder schutzgas-brenner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1540922A1 (de) | 1970-01-22 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |