DE1818461U

DE1818461U - POWDER DISTRIBUTOR FOR ELECTRIC SHIELDED GAS ARC WELDING WITH A MELTING ELECTRODE.

Info

Publication number: DE1818461U
Application number: DE1956U0001596
Authority: DE
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1956-02-03
Filing date: 1956-02-03
Publication date: 1960-09-22

Description

0101 CARBIDE CORFORATIOB, 270 Park Avanue, Eew York 1, N. Y./PSA Pulververteiler zum elektrischen Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf einen rulververteiler zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Drahtelektrode, bei welchem dem Schutzgas als Suspension Schweißpulver zugesetzt wird, dessen Zusatzmenge regelbar ist, oder bei welchem ein Schweißpulver mit magnetischer Komponente verwendet wird, das unter dem Einfluß des vom Schweißstrom um die Drabtelektrode erzeugten magnetischen Feldes als Umhüllung an der Elektrode haftet, oder die zugesetzte Menge des magnetischen Schweiß, pulvern von der Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode abhängt derart, daß die UmhUllungsdicke konstant bleibt. Tulververteiler zur Anwendung beim Einführen eines gleichmäßigen Pulverstromes in ein Trägergas Weisen im allgemeinen einen gasdichten Pulvertrichter mit einem verjüngten Boden, der zu einem mit einstellbaren Ventileinrichtungen versehenen Auslaß führt, auf. Das Pulver geht entweder auf Grund der Schwerkraft oder eines auf den Trichter angewandten Gasdrucks durch den auslaß hindurch in eine Gasinjektorkammer, von der aus es mittels eines Trägergasstrahles in die Leitung eingesaugt wird, die zur Vor- ., eingeaaugt wird, die zur Yer-. brauchervorrichtung führt. Um den freien Fluß des Pulvers aus dem Trichter zu erleichtern, wird häufig eine Schwingeinrichtung angewandt, damit der Inhalt des Trichters in einem kontinuierlichen Zustand der Bewegung gehalten wird. 0101 CARBIDE CORFORATIOB, 270 Park Avanue, 1 Eew York, NY / PSA Powder distributor for electrical shielding gas arc welding with consumable electrode The present innovation relates to a powder distributor for gas-shielded arc welding with a melting wire electrode, in which welding powder is added to the shielding gas as a suspension, the amount of which can be regulated, or in which a welding powder with a magnetic component is used, which under the influence of the welding current around the Drabelectrode generated magnetic field as a cladding the electrode adheres, or the added amount of the magnetic Sweat, powder from the advancing speed of the electrode depends in such a way that the envelope thickness remains constant. Tulver distributor for use when introducing a uniform Powder flow into a carrier gas generally have a gas-tight powder funnel with a tapered bottom which leads to an outlet provided with adjustable valve devices. The powder either by gravity or a gas pressure applied to the funnel passes through the outlet into a gas injector chamber, from which it by means of a Carrier gas jet is sucked into the line, which is used for ., is sucked in, leading to the yer-. user device leads. In order to facilitate the free flow of powder from the hopper, a vibrating device is often used to keep the contents of the hopper in a continuous state of agitation.

Bei dem besonderen obenerwähnten Schweißverfahren macth das überziehen der Elektrode mit Schweißmittel in gleichmäßiger Schichtdicke immer dann die Neueinstellung des Pulverflusses erforderlich, wenn die Zuführgeschwindigkeit des Elektroden- drahtes zur Schweißzone geändert wird. Des weiteren muß eine susätzliche Einstellung vorgenommen werden, wenn die Schicht- dicke des PulverSberzuges bei der vorbestimmten Vcrschubge- schwindigkeit der Elektrode vergrößert oder verkleinert werden soll. Ein Ziel der Neuerung ist, einen Pulververteiler @@zusehen, der zuverlässig, einen gleichmäßigen strom eines Magnetischen Schweißmittels an einen Strom von Trägergas befSrern kann. Ein weiteres Zielist, einen solpbenVerteiler m schaffen, welcher das anteilige Verhältnis des in den Gasstrom. einge- führten Schweißmittèls entsprechend der Zuführgeschwindigkeit der Elektrode automatisch regelt und zasätslich die Ein- stel-lung dieses Verhältnisanteiles bequem 2, uläßt. Die vorliegende. Neuerun ist gekennzeichnet duröh einen an sich bekannten Pulvertrichter mit konischem Bodeai der eich u. einemverengten Auslaß verjungt,der'seinerseits mit einer Mischeinrichtung, z. B. einer AnsaagtorrichtuB, in Ter'bindung steht. welche das aus dem Trichter ausgetretene Pnlver in einem Gasstrom suspendieren kann, und ist weiterhin gekennzeichnet, durch eine innerhalb zwischen dem Auslaß des Trichters und dem Pulvereinlaß der Mischeinrichtung angeordneten Kammer drehbar gelagerte magnetische Walze oder Trommel, um das Pulver vom besagten Auslaß des Trichters zum Einlaß der Mischeinrichtung zu befördern, wobei mit dieser Walze ein Abstreifer vereinigt ist, um das anhaftende Pulver von ihr zu entfernen.With the special welding process mentioned above, the coating of the electrode with welding agent in a uniform layer thickness means that the powder flow must be readjusted whenever the feed speed of the electrode wire is changed to the welding zone. Furthermore, one must additional setting can be made if the shift thickness of the powder coating at the predetermined feed rate speed of the electrode should be increased or decreased. One goal of the innovation is to see a powder dispenser @@, the reliable, a steady flow of a magnetic Welding means can be supplied to a stream of carrier gas. Another aim is to create a similar distributor which is the proportional ratio of the in the gas stream. in- led welding means according to the feeding speed the electrode automatically regulates and, in addition, the setting of this ratio conveniently 2, allows. The present. New is marked by one known powder funnel with a conical body and a narrowed outlet, which is on the one hand with a Mixing device, e.g. B. an announcement gate, in ter'binding stands. which the pnlver escaped from the funnel in one Can suspend gas stream, and is still marked by a magnetic roller or drum rotatably mounted inside between the outlet of the hopper and the powder inlet of the mixing device, for conveying the powder from said outlet of the hopper to the inlet of the mixing device, with this roller being combined with a scraper to remove the adhering powder to remove from her.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist die Drehzahl der magnetischen Walse oder Trommel proportional m der Drehzahl der Blektrodensufahrrollen des Schweißkopfs.In a preferred embodiment of the innovation, the speed is of the magnetic whale or drum proportional to the speed of the sheet metal drive rollers of the welding head.

Die Elektrode wird auf diese Weise mit einem Überzug von im wesentlichen gleichmäßiger Stärke unabhängig Von der Elektrodengeschwindigkeit ver-sehen. Zusätzlich kann der Auslaß des Trichters mit einer rohrförmigen Verlängerung versehen sein, deren Ende gegen die magnetische Walze oder Trommel hin oder von ihr weg bewegt werden kann, um den Spalt zwischen dem Rohr und der Walze zu ändern, wodurch die Stärke der an der Walze abgelagerten Pulverschicht geändert wird. Die eingestellte Änderung der Stärke der Schicht auf der Walze verursacht eine entsprechende Änderung der zugeführten Pulvermenge und das wiederum beeinflußt die Schichtdicke des auf die Elektrode angewandten Überzuges. heitere Vorteile der Neuerung sind aus der Darstellung eines Ausführungsbeispieles sowie der folgenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Pulververteilers gemäß der Neuerung, Fig. 2 eine Teilansicht im Schnitt des Verteilers, nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig, 3 eine Teilansicht im Schnitt des Verteilers, nach der Linie 3-3 der F1g. 2, und Fig. 4 eine Teilansicht im Aufriß des Verteilers, nach der Linie 4-4 der Fig. 2, die im einzelnen einen Teil der Schwingeinrichtnng und des Antriebs der magnetischen Walze veranschaulicht.The electrode is thus provided with a coating of essentially uniform thickness regardless of the electrode speed. In addition, the outlet of the hopper can be provided with a tubular extension, the end of which can be moved towards or away from the magnetic roller or drum to change the gap between the tube and the roller, thereby increasing the strength of the deposited on the roller Powder layer is changed. The set change in the thickness of the layer on the roller causes a corresponding change in the amount of powder supplied and this in turn influences the layer thickness of the coating applied to the electrode. cheerful advantages of the innovation can be found in the illustration of an exemplary embodiment and the following description. 1 shows a vertical sectional view of a powder distributor according to the innovation, Fig. 2 is a partial view in section of the distributor, according to which Line 2-2 of Fig. 1, Fig. 3 is a partial view in section of the distributor, according to which Line 3-3 of F1g. 2, and Figure 4 is a fragmentary elevational view of the manifold taken along line 4-4 of Figure 2 illustrating in detail a portion of the vibrator and drive of the magnetic roller.

Der in Fig. 1 der Zeichnung veranschaulichte geschlossene Trichter 10, vorzugsweise aus durchscheinendem Material wie z. B. durchsichtigem plastischem *werkstoffe ist mit einem konischen Boden 12 versehen, der sich zu einem verengten Auslaß 14 verjüngt. Der Trichter 10 weist oben eine stopfenartige Schraube 16 auf, die eine Öffnung zum Zuführen des pulverisierten Materials zum Trichter verschließt.The closed funnel illustrated in Figure 1 of the drawings 10, preferably made of translucent material such as. B. clear plastic * materials is provided with a conical bottom 12, which narrows to form a Outlet 14 is tapered. The funnel 10 has a plug-like screw 16 at the top, which closes an opening for feeding the pulverized material to the hopper.

Ein pulverregelndes Rohr 18 im Trichter 10 erstreckt sich vom Trichter zu einer Stelle, wo die Einstellung von Hand bewirkt werden kann. Das hegelrohr 18 weist einen verlängerten hohlen zylindrischen Schaft auf, der an seinem oberen Ende mit Gewinden 20 und mit einem am Rohr befestigten Knopf 22 versehen ist. Die Gewinde 20 sind mit dem Deckel 24 des Trichters 10 verschraubt und lassen zu, daß das Regelrobr 18 durch Drehung des Knopfes 22 gehoben oder gesenkt werden kann.A powder regulating tube 18 in hopper 10 extends from the hopper to a place where the adjustment can be made by hand. The Hegelrohr 18 has an elongated hollow cylindrical shaft attached to its upper End with threads 20 and with a button 22 attached to the tube. the Threads 20 are screwed to the cover 24 of the funnel 10 and allow that the control tube 18 can be raised or lowered by turning the knob 22.

Das untere Ende des Reelrohres 18 geht durch den Auslaß 14 des Trichters 10 hindurch und besitzt Durchlässe 26, die eine Verbindung zwischen dem unteren Teil des Trichters 10 und dem Innern 28 des Regelrohres 18 herstellen, durch welche das pulverisierte Material vom Innern des Trichters 10 zum Innern 28 des Regelrohres 18 geleitet wird.The lower end of the reel tube 18 passes through the outlet 14 of the funnel 10 through and has passages 26, which connect between the lower Part of the funnel 10 and the interior 28 of the control tube 18 produce through which the pulverized material from the inside of the hopper 10 to the inside 28 of the control tube 18 is directed.

Ein Gehäuse 30 mit einer geschlossenen Meßkammer 32 ist unterhalb des Trichters 10 so angeordnet, daß die Kammer 32 mit dem Auslaßende des Innern 28 des Regelrohres 18 in Verbindung steht. eine drehbare magnetische Walze oder Trommel 34 ist in der Kammer 32 unterhalb des Auslaßendes des Regelrohres 18 so gelagert, daß sie das aus dem Auslaßende heraustretende pulverisierte Material empfängt. Das pulverisierte Material bildet dabei eine Art Überzug 36 auf der Oberfläche 38 dieser magnetischen salze oder Trommel 34, wobei die Stärke des Überzuges vom Zwischenraum 40 zwischen dem Auslaßende des Regelrohres 18 und der Oberfläche 38 der rotierenden alze oder Trommel 34 bestimmt wird. Der Zwischenraum 40 ist durch durch Drehung des Knopfes 22 des Regelrohres 18 einstellbar, wodurch die Längseinstellung des Regelrohres geändert werden kann. Ein Abstreiferblock 42 ist in der Kammer 32 unterhalb der rotierenden magnetischen Walze oder Trommel 34 so angebracht, daß er den Überzug aus pulverisiertem Material von der Walze ablöst und zuläßt, daß es unter dem Einfluß der Schwerkraft durch die Auslaßeinrichtung 44 der Meßkammer 32 hindurchströmt. Das pulverisierte Material strömt weiter durch den Kanal 46 in die Injektorkammer 48, in welche ein Strom von trägergas mit hoher Geschwindigkeit mit Hilfe der Düse 50 eingeblasen wird. die mit Gaseinlaßleitungen 52 in Verbindung stehen.A housing 30 with a closed measuring chamber 32 is below of the funnel 10 so arranged that the chamber 32 with the outlet end of the interior 28 of the regulating tube 18 is in connection. a rotatable magnetic roller or Drum 34 is in chamber 32 below the outlet end of control tube 18 so stored so as to receive the pulverized material emerging from the outlet end. The pulverized material forms a type of coating 36 on the surface 38 this magnetic salt or drum 34, the thickness of the coating from the gap 40 between the outlet end of the control tube 18 and the surface 38 of the rotating alze or drum 34 is determined. The gap 40 is through by Rotation of the knob 22 of the regulating tube 18 adjustable, whereby the longitudinal adjustment of the control tube can be changed. A wiper block 42 is in the chamber 32 mounted below the rotating magnetic roller or drum 34 so that he peeled off the coating of powdered material from the roller and allowed it under the influence of gravity through the outlet device 44 of the measuring chamber 32 flows through it. The powdered material continues to flow through channel 46 in FIG the injector chamber 48, into which a flow of carrier gas at high velocity is blown in with the aid of the nozzle 50. those with gas inlet lines 52 in connection stand.

Das in den Gasstrom in der Kammer 28 suspendierte pulverisierte Material wird durch die Auslaßleitungen 54 hindurch zum Ort des beabsichtigten Verbrauches ausgelassen. Das Innere des geschlossenen Trichters TO und der geschlossenen Meßkaaaaer 32 wird auf positivem Gasdruck gehalten, welcher durch den Gegendruck im System von der Gasleitung her entsteht. Falls erwünscht, können sich Druckausgleiche- leitungen zwischen der Trägergasleitung 52 md dem Trichter 10befinden. Eine Schwingeinrichtung ist vorgesehen, am ein Hängenbleiben des pulverisierten Materials im Trichter zu verhindern und um eine gleichmäßige Geschwindigkeit des Materialflusses vom Trichter durch das Regelrohr 18 hindurch sicherzustellen.The pulverized material suspended in the gas stream in chamber 28 is discharged through outlet conduits 54 to the place of intended consumption. The interior of the closed funnel TO and the closed Meßkaaaaer 32 is kept at positive gas pressure, which by the back pressure in the system from the gas line arises from here. If desired, pressure equalization lines between the carrier gas line 52 and the funnel 10being. A vibrating device is provided to prevent the pulverized material from getting stuck in the funnel and to ensure a uniform speed of the material flow from the funnel through the regulating tube 18.

Die Antriebsmittel gemäß den Fig. 2 bis 4 weisen eine Antriebskette 56 und ein Antriebskettenrad 58 auf, das seinerseite sowohl die Schwingeinrichtung als auch die rotierende magnetische Walze oder Trommel 34 über die telle 60 in Drehung versetzt. Die Antriebskette 56 oder ein mit ihr vereinigtes Antriebsmittel ist vorzugsweise auch mit den elektrodenzufuhrrollen des nicht veranschaulichten Schweißkopfes verbunden, dem das pulverbeladene Gas zugeführt wird, damit die magnetische Walze oder Trommel 34 sich in Übereinstimmung mit den Zufuhrrolle drehen kann.The drive means according to FIGS. 2 to 4 have a drive chain 56 and a drive sprocket 58, which on its side both the oscillating device as well as the rotating magnetic roller or drum 34 via the point 60 in rotation offset. The drive chain 56 or a drive means associated with it is preferred also with the electrode feed rollers of the welding head, not shown tied together, to which the powder-laden gas is fed, so that the magnetic roller or drum 34 can rotate in accordance with the feed roller.

Die Schwingeinrichtung weist einen Nocken 62 auf, welcher den Hammer 64 so gegen die Kraft einer Feder 66 betätigt, daß er den Anstoß an den fest am Gehäuse 30 angebrachten Anschlagzapfen 68 herbeiführt. Diese dem Gehäuse 30 erteilte Schwingung wird auf den fest mit ihm verbundenen Trichter 10 übertragen.The oscillating device has a cam 62 which the hammer 64 so actuated against the force of a spring 66 that it sticks to the firmly on Housing 30 attached stop pin 68 brings about. This granted the housing 30 Vibration is transmitted to the funnel 10 firmly connected to it.

Die Welle 60 ist zum Zweck des Antriebs der rotierenden magnetischen salze oder Trommel 34 innerhalb der Kammer 32 angebracht. Die rotierende magnetische halte oder Trommel weist einen Dauermagneten 70 auf.. der in einem ringsum geschlitzten Gehäuse 72 aus ferromagnetischem Material, wie Stahl, eingeschlossen ist, wodurch der magnetische Stromkreis zum pulverisierten, auf der Oberfläche 38 der magnetischen Walze oder Trommel 34 abgelagerten Material geschlossen wird. Eine elektrische Spule 76 (Fig. 10 ist rund um den verengten Auslaß 14 des Trichters 10 angeordnet. Die Erregung dieser Spule bewirkt, daß sich die Teilchen des magnetischen Schweißmittels innerhalb des Rohres gegenseitig anziehen und eine halbstarre Masse bilden, wodurch der Fluß des Pulvers in die Injektorkammer angehalten wird. Auf diese Weise kann die Überflutung der Kammer 32 mit. pulverisiertem Material, wenn kein Gas durch die Injektorkammer strömt, wirksam verhindert werden.The shaft 60 is mounted within the chamber 32 for the purpose of driving the rotating magnetic salt or drum 34. The rotating magnetic holder or drum has a permanent magnet 70 ... enclosed in a circumferentially slotted housing 72 made of ferromagnetic material such as steel, thereby closing the magnetic circuit to the powdered material deposited on the surface 38 of the magnetic roller or drum 34 will. An electrical coil 76 (Fig. 10 is narrowed around the Outlet 14 of the funnel 10 is arranged. The excitement of this The coil causes the particles of magnetic welding material within the tube to attract each other and form a semi-rigid mass, thereby stopping the flow of powder into the injector chamber. In this way, the flooding of the chamber 32 with. pulverized material when no gas flows through the injector chamber can be effectively prevented.

Ein Verteiler nach der in der Zeichnung veranschaulichten Art wurde praktisch angewandt. um ein pulverisiertes Schweißmittel in einen Strom von Kohlendioxyd-Trägergas mit Pulverflußgeschwindigkeiten zwischen ungefähr 10 und 150 g/min zu suspendieren. Bei diesem Verteiler war ein Regelrohr mit drei durchlässen von 3,8 # 3,5 cm, einem inneren Durchmesser von 16 mm und einem Zwischenraum von 1, 6 mm zwischen seinem Auslaßende und der Oberfläche der magnetischen Walze oder Trommel vorgesehen. Es wurde festgestellt, daß dieser Verteiler bei Trägergaszufuhrgeschwindigkeiten von ungefähr 0,14 bis 1,4 cbm/hbetreibbar war. Die niedrigste anwendbare Gasflußge- schwindigkeit zum zufriedenstellenden Suspendieren von feinpulverisiertem Material, welches durch 0, 147 mm Gittermaschenweite hindurchläuft, betrug ungefähr 0, 14 cbm/h, während die niedrigste anwendbare Gasflußgeschwindigkeit zum zufriedenstellenden Suspendieren gröberen Materials, welches durch 0, 833 mm Gittermaschenweite hindurchläuft, ungefähr 0,28 bis 0, 42 cbm/h war. Der Pulververteiler nach der vorliegenden Neuerung ermöglicht innerhalb seines Betriebsbereiches eine sehr genaue automatische Regelung der Zufuhrgeschwindigkeit von pulverisiertem magnetischem Material aus dem Trichter zum Trägergasstrom entsprechend der Zufuhrgeschwindigkeit der Elektrode, wobei die Stärke des auf die Elektrode angewandten Überzuges im wesentlichen konstant bleibt, bei jeder gegebenen Einstellung des Regelrohres.A distributor of the type illustrated in the drawing has been put into practice. to suspend a powdered weldment in a stream of carbon dioxide carrier gas at powder flow rates between about 10 and 150 g / min. This manifold had a control tube with three ports of 3.8 # 3.5 cm, an inner diameter of 16 mm and a gap of 1.6 mm between its outlet end and the surface of the magnetic roller or drum. This manifold has been found to work at carrier gas feed rates of about 0.14 to 1.4 cbm / h was operable. The lowest applicable gas flow rate The speed for satisfactorily suspending finely pulverized material passing through 0.147 mm mesh size was approximately 0.14 cbm / h, while the lowest applicable gas flow rate for satisfactorily suspending coarser material passing through 0.833 mm mesh size was approximately 0.28 until 0.42 cbm / h was. The powder distributor according to the present invention enables, within its operating range, a very precise automatic control of the feed rate of powdered magnetic material from the funnel to the carrier gas flow according to the feed rate of the electrode, the thickness of the coating applied to the electrode remaining essentially constant at any given setting of the regulating tube.

Claims

S c hut z ans p rU ehe 1

1. Powder distributor for gas shielded arc welding with consumable wire electrode. at which the protective gas welding powder is added as a suspension, the addition of which set amount is adjustable, or a welding powder with mag- netic component is used, which is under the input flow of the generated by the welding current around the wire electrode magnetic field adheres to the electrode as a cover, or the amount of the magnetic welding powder added depends on the feed speed of the electrode. so that the UmbUllungsdicke remains constant, after Patent 1 030 946, characterized by an inherently knew powder funnels with a conical bottom tapers to a narrowed outlet, which in turn with a mixing device, e.g. B. a suction device (48, 50). which that from the funnel (12) escaped powder (36) suspended in a gas stream can dieren, and marked by ene is-s? r- halfway through-! - M'm -.- Kä funnel f) de i-j'- ' inlet (46) of the cooling device (48, 50) arranged Chamber (30) rotatably mounted magnetic salts or drum (34) to remove the powder from said outlet of the funnel (12) conveying to the inlet of the mixing device (48, 50), a scraper (42) combined with this roller (34) is to remove the adhering powder from it.

2. Powder divider according to claim 19, characterized. that the ; Valze or Tromel (34) with the electrode feed roll of the welding head is coupled.

3. Powder distributor according to claims 1 and 2, characterized thereby indicates that the discharge (14) of the funnel (12) with a tubular displacement is provided, or customers for setting the powder feed in the unit of time amount against the magnetic roller or drum (34) or can be moved away from it.

4. Powder distributor according to claim 3, characterized in that the tubular extension nmaohlieBt a control tube (18), the funnel (12) tracks within the Auelaaeea (14) arranged in bar and on the lower part with side panels Powder inlet channels (26) are provided, which are axial AualaS at the lower end of the Rohrea (18) in connection atehen, whereby the tube (18) sioh through the upper wall dea Xriohtera (10, 12) on externally attached single-sided devices (22) eratreett, ait whose help the pipe in an aiale Direction is shiftable.

5. Tulver distributor according to claims 1 to 4, thereby konu- draws that the narrowed outlet (14) dee funnels (12) of a coil (76) is surrounded, the hatred when excited powdered welding material through the river locks

6. Powder distributor according to claims 1 to 5 with Schwingern- directions for setting the mixing device in motion guided powder, characterized in that the vibrating means (62, 64) is operated by the mechanism that is used to drive the magnetic roller (34), and no is arranged so that it corresponds to the 6e- hSuse (30) constantly giving itself fetching shocks.

7. Powder distributor according to claims 1 to 6, characterized in that keamichmtg that the magnetic roller (34) has a permanent Bagneten (70) wedat, who geachlitzten all around CehSMee (72) aaa ferroaagnetic material enclosed is.