DE1844078U

DE1844078U - WELDING GUN, IN PARTICULAR FOR ARC PROTECTIVE GAS WELDING.

Info

Publication number: DE1844078U
Application number: DE1961C0008646
Authority: DE
Original assignee: Carl Cloos Schweisstechnik GmbH
Current assignee: Carl Cloos Schweisstechnik GmbH
Priority date: 1961-09-20
Filing date: 1961-09-20
Publication date: 1961-12-28

Description

Schweißpistole, insbesondere für das Lichtbogen-Schutzgas- schweißen Die Erfindung betrifft eine Schweißpistole, insbesondere für das Lichtbogen-Schutzgasschweißen, mit einer Schweißdrahtdüse, die von einem koaxial angeordneten, auf dem Düsenstock der Schweißpistole sitzenden Gasdüsenrohr umgeben ist. Der Schweißstrom sowie ein eine Schutzatmosphäre bildendes, sich bei der Schweißung chemisch neutral verhaltendes Gas, die drahtförmige Schweißelektrode sowie gegebenenfalls ein Kühlungsmedium werden der Schweißpistole über entsprechende Zuleitungen zugeführt. Welding gun, especially for arc shielding gas welding The invention relates to a welding gun, in particular for arc shielded gas welding, with a welding wire nozzle which is surrounded by a coaxially arranged gas nozzle tube sitting on the nozzle holder of the welding gun. The welding current and a gas that forms a protective atmosphere and behaves chemically neutrally during welding, the wire-shaped welding electrode and, if necessary, a cooling medium are fed to the welding gun via appropriate feed lines.

Die bekannten Ausführungen befriedigen aber sowohl hinsichtlich der Haltbarkeit als auch der Handlichkeit nur wenig. So ist es beispielsweise bekannt, eine SchweiBdrahtdüse, die gleichzeitig Stromelektrode ist und durch welche der Elektrodendraht gefördert wird, mit einem koaxial angeordneten Rohr, der Schutzgasdüse, zu umgeben, wobei zwischen dieser und der Schweißdrahtdüse das Schutzgas zur SchweiBstelle geführt wird. Wegen der hohen thermischen Beanspruchung sind solche, die SchweiBdrahtdüse umschliessende Gasdüsenrohre üblicherweise aus keramischem Werkstoff gefertigt, und in dem dem Düsenstock zugewandten Abschnitt des Gasdüsenrohres ist ein grobes Gewinde-vorgesehen, mittels dessen das Gasdüsenrohr am Düsenstock befestigt wird. Derartige Gasdüsenrohre sind den mechanischen Beanspruchungen im rauhen Betrieb einer Schweißerei kaum gewachsen. Darüber hinaus ist die Verbindung von Gasdüsenrohr und Düsenstock nicht unbedingt sicher ; nur zu leicht lockert sich das Gewinde, so daß während des SchweiBvorganges das Gasdüsenrohr wackelt oder sich sogar von der Schweißpistole löst. Ein zu starkes Anziehen der Verschraubung dagegen gefährdet das aus keramischem Werkstoff bestehende Gasdüsenrohr zusätzlich. Ausgehend von einem älteren Vorschlag, nach dem das in an sich bekannter Weise aus keramischem Werkstoff gefertigte Gasdüsenrohr einen Metallmantel aufweist, wird zur Verbesserung der thermischen und mechanischen Eigenschaften des Gasdüsenrohres nunmehr vorgeschlagen, den Metallmantel in seinem hinteren, den Düsenstock umfassenden, mit diesem lösbar verbundenen Abschnitt mit einem hitzebeständigen, elastischen Stoff, vorzugsweise Glasseide, auszukleiden.The known designs are only unsatisfactory in terms of durability and handiness. For example, it is known to surround a welding wire nozzle, which is also a current electrode and through which the electrode wire is conveyed, with a coaxially arranged tube, the shielding gas nozzle, the shielding gas being fed to the welding point between this and the welding wire nozzle. Because of the high thermal stress, gas nozzle tubes surrounding the welding wire nozzle are usually made of ceramic material, and a coarse thread is provided in the section of the gas nozzle tube facing the nozzle assembly, by means of which the gas nozzle tube is attached to the nozzle assembly. Such gas nozzle pipes can hardly cope with the mechanical stresses in the rough operation of a welding shop. In addition, the connection between the gas nozzle tube and the nozzle assembly is not necessarily secure; the thread loosens only too easily, so that the gas nozzle tube wobbles during the welding process or even comes loose from the welding gun. On the other hand, if the screw connection is tightened too much, the gas nozzle tube, which is made of ceramic material, is also endangered. Based on an older suggestion that the in an gas nozzle tube made of ceramic material has a metal jacket, it is now proposed, in order to improve the thermal and mechanical properties of the gas nozzle tube, to releasably connect the metal jacket with a heat-resistant, elastic material, preferably glass fiber, in its rear section, which encompasses the nozzle assembly and is connected to it. to undress.

Das aus keramischem Werkstoff gefertigte Gasdüsenrohr ist hierbei nur im thermisch am höchsten beanspruchten vorderen Abschnitt des Metallmantels vorgesehen.The gas nozzle tube made of ceramic material is here only in the front section of the metal jacket, which is thermally most highly stressed intended.

Bewährt hat es sich hierbei, zwischen dem Mantel des Gasdüsenrohres und der hitzebeständigen, elastischen Auskleidung ein Stahlrohr vorzusehen.It has proven itself here between the jacket of the gas nozzle tube and to provide a steel pipe for the heat-resistant, resilient lining.

Als vorteilhaft wurde gefunden, den Mantel nach vorne durch einen die Stirnfläche des Gasdüsenrohres abdeckenden Ring abzuschließen, dessen der Schweißstelle zugewandte Stirnfläche durch zwei von einem gemeinsamen mittleren Durchmesser ausgehenden entgegengesetzt geneigten konischen Ringflächen gebildet wird und der mit dem Mantel vorzugsweise durch Hartlötung fest verbunden ist. Bewährt hat es sich hierbei, sowohl den Mantel als auch den ihn abschliessenden Ring aus Kupfer zu fertigen.It was found advantageous to put the coat forward through a complete the end face of the gas nozzle tube covering the ring, its the welding point facing end face by two starting from a common mean diameter oppositely inclined conical ring surfaces is formed and the one with the jacket is preferably firmly connected by brazing. It has proven itself here, both to manufacture the jacket as well as the ring that closes it out of copper.

Es wurde weiterhin gefunden, daß gemäß der Erfindung die mechanischen Beanspruchungen des Gasdüsenrohres, bei Anwendung der vorerwähnten Maßnahmen noch zusätzlich, sich dadurch herabsetzen lassen, daß die im hinteren Abschnitte des Gasdüsenrohres vorgesehene Auskleidung sowie gegebenenfalls die Innenfläche des Stahlrohres sowie der vom Gasdüsenrohr umfaßte Teil des Düsenstockes zylindrisch ausgebildet wird. Es wurde weiterhin gefunden, daß die mechanischen Beanspruchungen sich dadurch noch senken lassen, daß an Stelle einer zylindrischen Ausbildung eine schwach konische Ausbildung tritt.It was also found that according to the invention, the mechanical Stresses on the gas nozzle pipe when applying the aforementioned measures in addition, can be reduced by the fact that the in the rear sections of the Gas nozzle tube provided lining and optionally the inner surface of the Steel pipe as well as the part of the nozzle holder enclosed by the gas nozzle pipe is cylindrical is trained. It was also found that the mechanical stresses can still be reduced by the fact that instead of a cylindrical training a weakly conical training occurs.

Bewährt hat es sich, dem die Verbindung mit dem Gasdüsenrohr bewirkenden Abschnitt des Düsenstockes eine Schrauben- feder zuzuordnen, deren Anfangs-und Endwindungen in ent- spanntem Zustande einen größeren Außendurchmesser aufweisen als der Innendurchmesser des Gasdüsenrohres an den entsprechenden Stellen beträgt. Ein fester Sitz der Schraubenfeder auf dem die Verbindung mit dem Gasdüsenrohr bildenden Abschnitt wird dadurch bewirkt, daß die in der Mitte der Schraubenfeder vorgesehenen Windungen in entspanntem Zustande einen kleineren Innendurchmesser zeigen als der Außendurchmesser des betreffenden Abschnittes des Düsenstockes beträgt. Eine Verschiebung der Schraubenfeder auf dem Düsenstock wird dadurch vermieden, daß sie mit einem Ende sich gegen einen Ansatz des Düsenstockes abstützt, während sie gegen Verschieben bzw. Abstreifen in der anderen Richtung durch einen in eine Nut des Düsenstockes eingelegten Spreng-bzw. Sicherungsring geschützt ist.It has proven to be useful to attach a screw to the section of the nozzle assembly that causes the connection to the gas nozzle tube. to be assigned to the spring, the start and end coils of which have a larger outside diameter in the tensioned state than the inner diameter of the gas nozzle tube at the corresponding points. A tight fit of the helical spring on the section forming the connection with the gas nozzle tube is achieved by the fact that the windings provided in the center of the helical spring, in the relaxed state, have a smaller inner diameter than the outer diameter of the relevant section of the nozzle assembly. A displacement of the helical spring on the nozzle assembly is avoided in that one end of it is supported against a shoulder of the nozzle assembly, while it is prevented from being displaced or stripped in the other direction by a blasting or blasting device inserted into a groove in the nozzle assembly. Circlip is protected.

Es wurde ferner gefunden, daß die zwischen Gasdüsenrohr und Düsenstock zu bewirkende Verbindung dadurch weiterhin verbessert wird, wenn in den den Anfangs-und/oder Endwicklungen der Schraubenfeder gegenüberliegenden Bereichen der Auskleidung des Gasdüsenrohres flache, ringförmige Furchen vorgesehen sind, die einen muldenförmigen oder sägezahnartigen Querschnitt aufweisen.It was also found that between the gas nozzle tube and the nozzle assembly the connection to be effected is thereby further improved if in the initial and / or End turns of the coil spring opposite areas of the lining of the Gas nozzle tube shallow, annular grooves are provided, which have a trough-shaped or have a sawtooth-like cross-section.

Weitere Merkmale der Erfindung sind der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowohl des Gasdüsenrohres als auch des dieses aufnehmenden Düsenstockes sowie den erläuternden Figuren zu entnehmen. Es zeigen hierbei : Figur 1 ein Gasdüsenrohr gemä B der Erfindung im Querschnitt und Figur 2 ebenfalls im Querschnitt den ein Gasdüsenrohr nach Figur 1 aufnehmenden Düsenstock.Further features of the invention are set out in the following description of FIG Embodiments of both the gas nozzle tube and the one receiving it The nozzle assembly and the explanatory figures can be found. They show here: Figure 1 shows a gas nozzle tube according to the invention in cross section and FIG. 2 also in Cross-section of the nozzle holder accommodating a gas nozzle tube according to FIG. 1.

Zunächst sei an Hand der Figur 1 ein Ausführungsbeispiel des Gasdüsenrohres gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert. Geschützt ist die Gasdüse gemäß der Erfindung durch ein Mantelrohr 1, das mit Vorteil aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Kupfer, gefertist ist. Der vordere Abschnitt des Mantelrohres 1 ist mit einem in an sich bekannter Weise aus Keramik gefertigten Röhrchen 2 ausgekleidet, das der hohen thermischen Beanspruchung zu widerstehen vermag. An seiner Stirnseite weist der Mantel 1 einen Ring 3 mit konisch verlaufenden Flächen auf, die durch ihre Ausbildung das Ansetzen von abspritzendem Elektrodenmaterial verhindern. Durch entsprechend starke Ausführung des die Stirnseite des Keramikröhrchens 2 abdeckenden Ringes 3 sowie des Kupfermantels 1 wird erreicht, daß die der Schweißstelle zugewandten Flächen der Gasdüsenummantelung ausreichend gekühlt werden und evtl. sich ansetzendes Material durch die bei der Abkühlung auftretenden thermischen Spannungen leicht ablösbar bleibt.First, an embodiment of the gas nozzle tube according to the invention will be explained in detail with reference to FIG. The gas nozzle is protected according to the invention by a jacket tube 1, which is advantageously made of a material high Thermal conductivity, preferably copper, is made. Of the The front section of the jacket tube 1 is lined with a tube 2 made of ceramic in a manner known per se, which is able to withstand the high thermal stress. On its end face, the jacket 1 has a ring 3 with conical surfaces which, by virtue of their design, prevent the build-up of spray-off electrode material. A suitably strong design of the ring 3 covering the end face of the ceramic tube 2 and of the copper jacket 1 ensures that the surfaces of the gas nozzle jacket facing the welding point are adequately cooled and any material that may accumulate remains easily detachable due to the thermal stresses that occur during cooling.

Um die Bruchgefahr des Keramikeinsatzes weiterhin herabzusetzen, ist dieser nur im thermisch hoch beanspruchten, vorderen Abschnitt des Mantelrohres 1 vorgesehen, während dessen hinterer, den Gasdüsenstock umfassender und mit diesem verbundene Abschnitt mit einem hitzebeständigen, elastischen Stoff, vorzugsweise Glasseide, ausgekleidet ist. Bezüglich der Hitzebeständigkeit steht zwar diese Auskleidung der des vorderen Abschnittes nach, jedoch sind in diesem hinteren Abschnitt die thermischen Beanspruchungen wesentlich niedriger, während gleichzeitig in Folge der Verbindung dieses Abschnittes mit dem Düsenstock die mechanischen Beanspruchungen wesentlich höher sind, so daß durch Verwendung eines bruchfesten Einsatzes, der wesentlich elastischer und zäher als der des Keramikröhrchens 2 ist, eine wesentlich erhöhte Sicherheit gegen die Bruchgefahr des Gasdüsenrohres erlangt wird.To further reduce the risk of breakage of the ceramic insert, is this only in the thermally highly stressed, front section of the jacket pipe 1 provided, while the rear, the gas nozzle assembly comprehensive and with this connected section with a heat-resistant, elastic material, preferably Fiberglass, is lined. With regard to the heat resistance, this lining stands that of the front section, but in this rear section are the thermal stresses are significantly lower, while at the same time as a result the connection of this section with the nozzle assembly the mechanical stresses are much higher, so that by using a break-proof insert, the is much more elastic and tougher than that of the ceramic tube 2, one essential increased security against the risk of breakage of the gas nozzle tube is achieved.

Im Ausführungsbeispiel ist eine noch weiter gehende Verringerung der Bruchgefahr dadurch gegeben, daß zwischen der hitzebeständigen, elastischen Auskleidung 5 und dem Mantelrohr 1 ein Stahlrohr 4 vorgesehen ist, das die mechanischen Beanspruchungen des Gasdüsenrohres aufzunehmen und auf das Mantelrohr 1 zu übertragen vermag, ohne daß dieses der Ge- fahr ausgesetzt ist, durch seitliche Beanspruchungen, bspw. Stöße oder Schläge, so deformiert zu werden, daß das Keramik- röhrchen 2 zerstört würde. Eine weitere Sicherheit gegen Zerstörung des Keramikröhrchens ist durch die an sich schon geringere Länge gegeben. Um eine sichere Isolation des Gasdüsenrohres gegen den Gasdüsenstock sowie den Elektrodendraht zu erreichen, ist die hitzebeständige, elastische Auskleidung 5 des Gasdüsenrohres so lang ausgeführt, daß sie den Mantel 1 sowie das Stahlrohr nach hinten überragt und beim Aufschieben auf den Gasdüsenstock, sich gegen einen Anschlag desselben abstützend, einen direkten Kontakt zwischen Mantelrohr 1 und Gasdüsenstock verhindert.In the exemplary embodiment, a further reduction in the risk of breakage is given by the fact that a steel tube 4 is provided between the heat-resistant, elastic lining 5 and the jacket tube 1, which can absorb the mechanical stresses of the gas nozzle tube and transfer it to the jacket tube 1 without this the business driving is exposed to lateral loads, e.g. Bumps or blows, to be deformed so that the ceramic tube 2 would be destroyed. A further security against destruction of the ceramic tube is given by the already shorter length. In order to achieve reliable insulation of the gas nozzle tube against the gas nozzle assembly and the electrode wire, the heat-resistant, elastic lining 5 of the gas nozzle tube is made so long that it protrudes beyond the jacket 1 and the steel tube to the rear and, when pushed onto the gas nozzle assembly, against a stop the same supporting, prevents direct contact between the jacket tube 1 and the gas nozzle assembly.

Ein Ausführungsbeispiel des zur Aufnahme des Gasdüsenrohres nach Figur 1 vorgesehenen Düsenstockes ist in Figur 2 dargestellt. Die Halterung des Gasdüsenrohres erfolgt mittels des Abschnittes 7 des Düsenstockes 6. Über diesen Abschnitt ist eine Schraubenfeder 8 geschoben, die diesen Abschnitt fest umschließt, da im entspannten Zustand ihre mittleren Windungen einen geringeren Innendurchmesser aufweisen als der Außendurchmesser des Abschnittes 7 des Düsenstackes 6 beträgt. Der Sitz der Schraubenfeder 8 wird zusätzlich zu der durch Vorspannung bewirkten Verbindung dadurch gesichert, daß sie gegen den Anschlag 11 des Düsenstockes 6 geschoben wird und am Wiederabstreifen durch einen in die Nute 10 des Düsenstockes eingelegten Spreng-bzw. Sicherungsringgverhindert wird.An embodiment of the for receiving the gas nozzle tube according to FIG 1 provided nozzle assembly is shown in FIG. The holder of the gas nozzle tube takes place by means of the section 7 of the nozzle assembly 6. About this section is pushed a coil spring 8, which surrounds this section tightly, as in relaxed State their mean turns have a smaller inner diameter than the outer diameter of the section 7 of the nozzle stack 6 is. The seat of the Helical spring 8 is in addition to the connection brought about by pretensioning thereby secured that it is pushed against the stop 11 of the nozzle assembly 6 and on Re-stripping by means of an explosive or blasting agent inserted into the groove 10 of the nozzle assembly. Circlip is prevented.

Die Anfangs-und Endwindungen 12 bzw. 13 der Schraubenfeder 8 sind mit größerem Durchmesser gewickelt ; ihr Außendurchmesser ist in entspanntem Zustand größer als der Innendurchmesser der entsprechenden, die Verbindung mit dem Düsenstock 6 bewirkenden Zonen des Gasdüsenrohres. Hierdurch ist es möglich, durch eine schraubende Drehung das Gasdüsenrohr auf dem Düsenstock zu befestigen, ohne daß-wie bei einer Befestigung mittels eines Gewindes-örtliche Uberbeanspruchungen auftreten können. Auch spätere Stöße und Schläge werden in begrenztem Umfange durch die die Befestigung bewirkende Schraubenfeder 8 aufgefangen, so daß sie sich nicht im vol- len Umfange auf das Gasdüsenrohr auszuwirken vermögen. Weitere Verbesserungader Halterung des Gasdüsenrohres auf dem Düsenstock lassen sich dadurch erzielen, daß sowohl der Abschnitt 7 des Düsenstockes 6 als auch die Innenauskleidung 5 des Gasdüsenrohres, evtl. auch das Stahlrohr 4, konisch ausgebildet sind. Darüber hinaus können in der Auskleidung 5. ggf. auch in dem Stahlrohr 4, ringförmige Furchen vorgesehen sein, die einen muldenförmigen oder einen sägezahnartigen Querschnitt aufweisen. Im letzteren Falle ist die steilere Flanke zweckmäßig auf der dem Gasdüsenstock bzw. dessen Ansatz 11 zugekehrter Seite vorgesehen, so daß die entsprechenden Windungen der Schraubenfeder 8 nach Art einer Rastung in die Furchen einzufallen vermögen und einen festeren Sitz des Gasdüsenrohres bewirken.The beginning and end turns 12 and 13 of the helical spring 8 are wound with a larger diameter; In the relaxed state, its outer diameter is greater than the inner diameter of the corresponding zones of the gas nozzle tube that effect the connection with the nozzle assembly 6. In this way it is possible to fasten the gas nozzle tube on the nozzle holder by a screwing rotation without local overstressing occurring, as is the case with fastening by means of a thread. Subsequent bumps and blows are also limited to a limited extent by the fastening effect Coil spring 8 caught so that they are not fully len scope to affect the gas nozzle tube. Further improvements to the mounting of the gas nozzle tube on the nozzle assembly can be achieved in that both the section 7 of the nozzle assembly 6 and the inner lining 5 of the gas nozzle tube, possibly also the steel tube 4, are conical. In addition, ring-shaped grooves, which have a trough-shaped or a sawtooth-shaped cross-section, can optionally also be provided in the steel pipe 4 in the lining 5. In the latter case, the steeper flank is expediently provided on the side facing the gas nozzle assembly or its extension 11, so that the corresponding turns of the helical spring 8 can snap into the grooves and cause the gas nozzle tube to sit more firmly.

Claims

Protection claims

1. Welding gun, in particular for gas-shielded arc welding, with a welding wire nozzle which is surrounded by a coaxially arranged shielding gas nozzle tube sitting on the nozzle holder of the welding gun, the welding gun being supplied with the welding current and a protective atmosphere forming chemically during welding neutral gas, the welding electrode and optionally a cooling medium are supplied and in which the gas nozzle tube made of ceramic material in a manner known per se has a metal jacket, indicating that the metal jacket (1) in its rear, encompassing the nozzle assembly (6), with this detachably connected section is lined with a heat-resistant, elastic material (5, preferably glass fiber, and the gas nozzle tube (2) made of ceramic material is provided in the front section of the metal jacket.

2. Welding gun according to protection claim 1, d e k e n n n z e i c h n e t that between the metal jacket (1 of the gas nozzle tube and the heat-resistant, elastic lining (5) a steel tube (4) is provided.

3. Welding gun according to protection claims 1 or 2, d g e k e n n z e i c h n e t that the jacket forward through one of the end face of the gas nozzle tube covering ring (3) is completed, whose end face facing the weld point by two starting from a common mean diameter, opposite inclined conical annular surfaces is formed, and the with the coat (1) is preferably firmly connected by brazing.

4. Welding gun according to protection claims 1 to 3, characterized,

that the jacket (1) and / or the ring (3) closing it are made of copper.

5. welding gun, preferably according to protection claims 1 to 4, characterized,

that the lining (5) provided in the rear section of the gas nozzle tube and possibly the inner surface of the steel tube (4) and the part (7) of the nozzle assembly (6) enclosed by the gas nozzle tube are slightly conical.

6. welding gun, preferably according to protection claims 1 to 5, d. a characterized in that the section forming the connection with the gas nozzle tube (7) of the nozzle assembly (1) has a helical spring (8), the start and end turns of which (12 or 13) have a larger outside diameter than the inside diameter of the gas nozzle tube (1 to 5) is at the corresponding point and their mean turns in the relaxed state have a smaller inner diameter show as the outer diameter of the section (7) of the nozzle assembly (6).

7. Welding gun according to protection claim 6, d e k e n n n z e i c h n e t that the helical spring (8) with its one end (13) against a shoulder (11) of the nozzle assembly (6) is able to support, while it prevents movement or Stripping in the opposite direction by one in one in the section (7) of the nozzle assembly (6) pierced groove (10) inserted explosive or. Circlip (9) is protected.

8. Welding gun according to protection claims 6 or 7, d g e k e n n z e i c h n e t that the beginning and / or end turns (12, 13) of the helical spring (8) opposite areas of the lining (5) of the gas nozzle tube are flat, preferably have annular grooves formed with a sawtooth-like cross-section.