DE1790101A1 - Brennerkopf zum Arbeiten mit einem elektrischen Lichtbogen - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE DiPL-INQ. CURT WALLACH ■ · MÜMCMIM *

DR. TINO HAIBACH 1790101

SOOIETE AKOUYIffi DES ATELIERS DE SBCHEROH, Genf, Schweiz

Brennerkopf zum Arbeiten mit einem elektrischen Lichtbogen

Es sind bereits Brennerköpfe zum Arbeiten mit einem einge schränk·«- ten elektrischen Lichtbogen mit (nicht aufbrauchbarer) feuerfester Elektrode bekannt, die eine hydraulische Kühlkammer und eine auswechselbare Düs,e auf weisen. Das Auswechseln der Düse ist zum einen wegen ihrer schnellen Abnutzung und zum anderen zur Anpassung an die verschiedenen Arbeitsbedingungen (Intensität des Bogenstroines) erforderlich.

Wenn man mit Bogenstromstärken einer bestimmten Höhe (beispielsweise größer als etwa 15 Ampere) arbeitet, so ist es erforderlich, daß das Kühlströmungsmittel sehr nahe bis au des Düsenteil hinströmt, der durch den Bogen am meisten erhitzt wird, was aber die auswechselbare Befestigung dieser Düse schv/ierig macht· Bislang war in diesen Fällen diese Befestigung derart ausgebildet, daß es zum Auswechseln der Düse notwendig war, die verschiedenen Teile zu zerlegen, welche die Wände der hydraulischen Kühlkammer bildeten. Dadurch, daß der hydraulische Kreis beeinträchtigt wird (das Strömungsmittel strömt nach außen), und dadurch, daß swisehen den verschiedenen die Wände der erwähnten Kammer bilde»d#o Teilen Dichtverbindungen vorgesehen sein müssen» ergeben sich folglich ernste Nachteile, Zudem befinden sich die Strömuagefflittelsuführungen benachbart zum Düseoausgang, was - in vielen

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Fällen von einen praktieehen Gesichtspunkt her gesehen (sehr großer !Raumbedarf) störend ist·

Gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrieh.tungea beseitigen, di.eso Nachteile und vermeiden vollständig, daß der hydraulische Kreis \ beim Auswechseln, der Düse beeinträchtigt wird. Ziel dar Erf in,- · dung lat ein Brennerkopf sur Arbeit mit eiiaeaa eingeschränKien j elektrischen. Lichtbogen, (beispielsweise zua Schweißen, Schneiden, Auftragssehweißeti, Metallisieren oder Sprlisen) mit einer feuerfoaten, (nicht aufbrauchbaren) Elektrode, m& awar. der Bauart, die eine hydraiü.ioohe Kühlkaairasr und eine bare Mse aufweist* ■"'.'■ \'.' -'-'■'

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Der gemäß der Erfindung ausgebiläöte B^ännerköpf lcennaeicliacjt sich dadurch, daß die V/änöe der hydraulischen Kühlkammer

dauerhaft ausaamiengoDQtjate Teile gebildet werden, die einau Körper bilden, der einen von der erwähnten t&ismv)saageb^nou. Axialkanal aufweist, daß die Dtisa in diesem Kanal angeQr«v.cit ist, der von hinten her zu offnen ist, um die Mae.in goia ltv~ ,· neres einzufiüiren imd herauszus-ahmen, und daSiÄie DUse alt der Vorderseite mit Sttitzoitteln zusaimaeöarbeitet/^:"äle'·' BU''a»5B^! o genannten Körper gehören. · :

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich

• · aus der Besohreibung eines AuDführuagsbeiapieles an Hand de»

Zeichnung} die Zeichnung zeigt ein Auaführuugsbeiapiel des gemäS der Erfindung ausgebildeten Brennerkopf es· , ..

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Ia der Zeichnung let bei 1 der Körper des Brennerkopfes «u erkennen. Er besteht aus einem Isolierstoff und weist «inen QrIff 2 auf· Dieser Körper des Brennerkopfes (Brsnnerkörper) besitzt eine axiale Znnenausnehmung* in der eine in folgender Veise aufgebaute Kühlvorrichtung angeordnet 1st χ ein Metallinnenrohr 3 1st mit seinem unteren Teil an einem Bauteil 4 angeschweißt, welcher * wie man. im folgenden erkennt - einen Düsenträger bildet. An diesem Bauteil 4 ist gleichfalls der untere !Teil eines weiteren Metallrohres 5 alt größerem Durchmesser angeschweißt. '.Das Bohr 5 erweitert sich in seinem oberen feil 6, welcher an einem weiteren Teil 7 angeschweißt ist» da· seinerseits auch mit dem oberen Ende eines Zwischenrohr«· 6 verschweißt ist» welches In dem zwischen den Bohren 3 und 5 liegenden Baum angeordnet ist. Das unter· Ende des Zwischenrohres O endet in einem bestimmten Abstand τοπ Teil 4. Somit ist zwischen den Bohren 3 und β ein Bingdurchlaß bei 9 und zwischen den Rohren 8 und 5 ein weiterer Eingdurchlaß bei 10 vorhanden. Diese beiden Blngdurchlässe stehen miteinander an

unteren ihremA« 11 benachbart au du Teil 4 in Verbindung.Der Durch laß 9 mündet an seinem oberen Seil in ·1η* Rlagkaammv 11_f dl· einerseits durch das Rohr 3 und andererseits durch das Teil 7 sowie ain mit diesemverschweißtes Ringteil 12 gebildet wird* Die verschiedenen Teil» 3»4»5^S» 7t 8 und 12 bilden eoeit ·1οβ susaamengefUgte Qesamthelt beta Eusamnenbau auf dauerhafte Weise, und zwar durch Verschweißen dieser verschiedenen Teile·

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Im Inneren des Griff es 2 ist ein Kanal 13 zvtm Einspeisen einea Kühlströmungsmittelo -"beispielsweise von Y.'asser ·* in die Kammer 11 vorgesehen. In eine ■«wischen den Seilen 6 und 7 ausgebildete Hingkammer 14 mündet ein weiterer im Inneren, des Griffes 2 vorgesehener Kanal 15_P der sum Abführen des-.Kühlmittels dient. Das? bei 11 angekommene Ströjaungsmittei fließt in Längsrichtung in den Ringdurchlaß 9» um dann am unteren Ende des Teiles durch den Ringdurchlaß 10 suriiokzukehren und bei 15 auszutreten* Die Zirkulation des Kühlmittels kann auch im umgekehrten Sinn erfolgen.

Bin zum Rohr 5 konzentrisches und außerhalb von diesem aber mit einem bestimmten. Abstand angeordnetes Metallrohr Ί6 ist ebenfalls in dem Körpei* 1 angeordnet. Dieses Rohr 16 bildet an seinem unteren Teil ein Gewinde 17» wodurch eine Kappe 18 aufsohraubbar ist, die in diesem Ausführungabeiepiel aua einem Isolierstoff besteht, und wobei ein Verbiaäungeeinsata 19 dazwischengesetEt ist. Ein durch beispielsweise ein Kupferrohr gebildeter und im Griff 2 vorgesehener Kanal 20 mündet im Inneren des zwischen den Rohren S und 16 vorhandenen Zwischenraum» Durch diesen Kanal 20 strömt ein GaB oder ©ine Sohutzgasmischung zu« Dieses Gas oder dieee Gasnioohung strömt in den zwischen den Rohren 5 und 16 liegenden Ringraum und

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ihn rund um den Biisenträger 4 herum bsi 21 in der Weise, um dabei den Bogen und das Schweißbad ixif deza Arbeit stück su umhüllen und somit vor Kontakt mit der umgebenden Luft schützen.

Bei 22 ist eine Ms© au erkennen, durch deren öffnung 23 der Bogen zwischen einer Elektrode 2.1 urvä dom nicht gezeigten Arbeitsstück entsteht_s wobei der Bogen .i'ifolge seines Durchtritts durch die Öffnung.'23.eingeengt ist. Diass Elektrode φ gehört zur feuerfesten, d.h. nicht aufbraohbaren Bauart. Diese

Metall- -..·.■

Elektrode stellt sich in lorni.4ines/Sta?jaa clar» der in seinem unteren Bereich duroh ein Keramiktoil 215 geführt 1st, und der in seinem oberen Bereich durch α:iaa Klemmvorrichtung 26 festgelegt ist j die gegen einen, konischen Sife ©i:ies !Eeila 27 gedrückt ist« Diese Kleiiifflvorriohtung 3t?ht nuroh c-r'.ne mit einem leolierkopf ausgestattete Tichraube- 28 unter Brunk, wobei die Schraube 28 in eine mit dem Körper 1 pin. Sfcück-bildende Muttsr'29 eingeschraubt ist. Der Metallteil 27 drückt aeinerBeits gegen einen loolieretoffritig 30, der surüieraeits wiödei'uia an einen» Xerainiksylinder 31 anliegt» der .uit Spiel lud die Elektrode 24 herum angeordnet ist« v/snn. laan die Schraube 28 losschraubt^ so lockert sich dl©'elastische Siebvorrichtung 26₁ so daß ! man die Elektrode 24 im Inneren der Düse 22 in die exakte lage bringen kann. Hach&em dioss richtige Einstellung Torgenomraen wurde, wird He Elektrode einfach durch Festziehen der Schraube 28..sicher .festgelegt."

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Das Pestsieben der Schraube 28 gewährleistet niesSjt nur oben beschrieben. - die Festlegung der ELektrode» sondern auch zu gleicher Zeit die Halterung (Festlegung) der Düse 22 in dem Düsenträger 4. Diese Anordnung gewährleistet swisoheo. der Düse 22 und dem Düsenträger 4 einen engeα Kontakt; auf diese Weise wird zwischen diesen beiden (Teilen eine gut© Waneübertragung und infolgedessen eine schnelle Abführung der Düsenwarme gewährleistet. Tatsächlich liegt das Seil 25 am oberen Ende der Düse an, und letztere besitat bei 32 einen kegelstuinpffb'rmigen Teil, der an eineis entsprechenden konischen Sitz des Trägers 4 anliegt.

Wenn die Düse 22 ersetzt werden aruß, weil eio abgenutst oder schadhaft ist, so kann bei dem beschriebenen Brennerkopf dieser Arbeitsvorgang sehr schnell durchgeführt werden, ohne daß dabei die Kühlkammer 9»10 in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird. Das Herausschrauben der Schraube 28 reicht tatoächliah aus, um für die Klemmvorrichtung 26, dia Teile 27*30» 31» 25 sowie die Elektrode und die Düse 22 den Durchlaß naob. hinten vollständig freizumachen» Dies® verschiedenen Organe verlassen den Körper des Brennerkopfes durch den hinteren Teil, d«h. durch den obext&a Teil in der Zeichnung, und es reicht aus, eine neue Düe9 einzuführen und sodann deren Halterung sicherzustellen» indem die Teile 25» 31» 30, 2? sowie die Klemmvorriehtiasg 26 mit der Elektrode 24 wieder eingesetzt werden, worauf ias ganze durch

Einschrauben der einen Isolierkopf aufweisenden Schraube 28 festgelegt wird.

Bei 33 erkennt man einen weiteren in Inneren des G-riffs 2 angeordneten Kanal, der in eine den oberen Teil der mmvorrichtung 26 umgebend® Eingkammer 34 einmündet. Da die Klemmvorrichtung 26 geschlitzt ist und zwischen der Elektrode einerseits und den Teilen 27,30, 3t andererseits ein merklicher Zwischenraum vorhanden 1st, besteht somit zwischen der Kammer 34 und dem Inneren der Düse 22 eine Verbindung .Der Kanal 33, dient zur Einspeisung eines Gases, beispielsweise von Argongas, welches zur Bildung des Plasmas, d.h. des Bogens bestimmt let. Dieses Gas strömt in die Kammer 34 ein und gelangt von dort zum Ausgang 23 der Düse» wobei es den Düseninaenraum ausfüllt. Die Elektrode und die mit ihr galvanisch verbundenen Teile sind gegenüber der Düse 22 sowie den mit der Düse galvanisch verbundenen Elementen isoliert. Diese beiden aufverschiedenen iotentialen liegenden Einheiten von Keilen sind voneinander mittels folgender leolierteile isoliert! Körper des Brennerkopfes 1, leolierhüla·

35, Teil 30, Rohr 31' und Zentrierstück 25. Der Stros des Zündbogens (Hilfebogen, Pilotbogen) und auch der des Ubertragungebogens (Hauptbogen) kommt Über einen einzigen Leiter ans Der Kanal (bzw. das Rohr) 33 dient gleichzeitig zur liinep#eieuag des Gasplaewae. Der Rückweg de· Stroaee des zwischen der Elektrode und der Dttee 22 überspringenden Pilotbogene kann duroll die -Leiter 13 oder 15 gebildet werden, die gleichzeitig die StrÖEuog des Kühlströ&ungsaittels gewährleisten. Der Übergang·— bogen springt von der ^ektrad· auf d]|ft./rb*iteetüok und der ·

entsprechende Kreia schließt sich Über einen Leiter» der das ssu bearbeitende Werkstück mit der Stromquelle verbindet. Es ist möglich, daß das Potential des au bearbeitenden Werkstücks eich von dem Potential der Elektrode und dem Potential der Düse 22 unterscheidet$ aber dennoch kann das Potential der Düse den beiden Kreisen des ZÜndbogens und des ftbergangabogene gemeinsam sein.

Patentansprüchet

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Claims (1)

Pa t e at aasprlloha > ti

1. Brennerkopf sum Arbeiten mit einem eingeachBtekten elektrischen Lichtbogen (beispieleweise zum Schweißen, Sohneiden» Auftrageschweißen» Metallisieren oder Spritzen) mit einer (nicht aufbrauchbaren) feuerfesten Elektrode und einer hydraulischen Kühlkammer sowie einer auswechselbaren Düse dadurch g e -

^: ' ■■■■■' H ken η ze i ο h η e t ₉ daß die Winde der hydraulischen Kühlkammer durch Seile gebildet werden» die auf dauerhafte Weise zusammengebaut Bind und einen Körper bilden,, der einen von der erwähnten Kammer umgebenen Axialkanal aufweist, wobei die BU.se 22 in diesem Kanal angeordnet ist, der von hinten her sun Zwecke des Einsetzens oder Herausnehmensder Düse 22 su öffnen ist, wobei die Büse an der Vorderwselte mit Stütsmltteln zusammenarbeitet, die zu dem erwähnten Körper gehören·

2« Brennerkopf nach Anspruch 1 dadurch g e ke a η κ eic h η e t, daß die Haltungerungs- und Befestigungsalttel der Elektrode 24 irs erwähnten Axialkanal angeordnet sind und die Düse gegen ihre Abstützung 4 drücken» nachdem diese von hinten in den Kanal eingesetzt alnd, unddurch Schraubvorriohtuogen 28 hinter dem Brennerkörper befestigt elnd.

3, Brennerkopf nach Anspruch 1 dadurch g · k e η η * · 1 ο h η βt > das die JDüs© 22 einen Seil sum Zusammenarbeiten alt einem entsprechenden Sitz aufweist, der die oben erwähnten 3ttttsalttel bildet, wobei eine gute Wärmeübertragung zwischen diesen beiden fellen infolge ihrer engen Berührung gewährleistet

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