DE20010311U1

DE20010311U1 - Schweißdüse

Info

Publication number: DE20010311U1
Application number: DE20010311U
Authority: DE
Original assignee: Fronius Schweissmaschinen Produktion GmbH and Co KG
Current assignee: Fronius International GmbH
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2010-06-09

Description

FRONIUS Schweißmaschinen KG. Austria

Gewerbestraße 15-17
A-4600 Wels/Thalheim

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Schweißdüse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißdüse, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1, einen Schweißbrenner, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 19 und ein Schweißgerät, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 32.

Der kombinierte Einsatz eines Laserstrahls in Verbindung mit einem Lichtbogen zum
Schweißen sowie die Ausbildung entsprechender Düsenanordnungen für derartige Schweißbrenner ist schon seit längerem aus dem Stand der Technik bekannt. Eine derartige Düsenanordnung ist beispielsweise aus der DE 196 27 803 C bekannt. Die darin beschriebene Düsenanordnung ist dabei so ausgebildet, daß innerhalb einer Düsenhülse eine weitere Düse, welche den Laserstrahl umhüllt, angeordnet ist. Sowohl die Düsenhülse als auch die Düse weisen
dabei einen konischen in Richtung des Werkstückes verjüngenden Verlauf auf. Die Düse und die Düsenhülse sind mit quer versetzten Achsen angeordnet, d.h. daß die Mittelachse der Du-

se aus dem Zentrum der Düsenhülse versetzt angeordnet ist. Der dadurch gewonnene Raum in einem Teil zwischen Düse und Düsenhülse wird dazu verwendet, die Schweißelektrode zum Aufbau des Lichtbogens bzw. ihre Elektrodenführung in dem entstandenen Bereich des Ringspaltes anzuordnen. Nachteilig bei dieser Ausbildung einer Düsenanordnung ist die schräg konische Ausbildung der Düse, welche nur mit einem erhöhten Fertigungsaufwand bewerkstelligt werden kann. Zudem sind auf der äußeren Oberfläche der Düsenhülse zusätzliche Einrichtungen notwendig, um eine entsprechende Kühlung der Düsenanordnung zur Erhöhung der Standzeiten zu ermöglichen.

Die ebenfalls in dieser DE-C geoffenbarte Variante der parallelen Achsversetzung zwischen Düse und Düsenhülse birgt ebenfalls den Nachteil in sich, daß die Elektrode bzw. Elektrodenführung nur in genau jenem Teil des erweiterten Ringspaltes angeordnet werden kann, der durch die Achsversetzung entsteht.

Eine weitere Düsenanordnung für den Einsatz eines Laserstrahls in Verbindung mit dem Lichtbogenschweißen ist aus der JP 60-106688 A bekannt. Die in dieser JP-A beschriebene Düse geht von einer konzentrischen Anordnung des Laserstrahls und der einzelnen Elektroden aus. Letztere sind innerhalb eines zylindrischen Isolators angeordnet, wobei dieser gleichzeitig die Apparatur für den Laserstrahl darstellt. Das für den Schweißprozeß erforderliche Schutzgas wird durch einen Ringspalt, der sich aufgrund der Anordnung des Isolators innerhalb der Düse ergibt, der zu schweißenden Stelle zugeführt. Durch die Anordnung von vier Elektrodenpaaren innerhalb des Isolators soll erreicht werden, daß der Lichtbogen vor und nach dem Laserstrahl ausgebildet werden kann. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß die Düse, insbesondere der Isolator, lediglich zur Elektrodenführung herangezogen werden kann. Zudem muß bei einem allfälligen Störfall, beispielsweise durch Verreiben einer Elektrode im Isolator oder aber durch Verlegen einer Öffnung im Isolator durch Spritzer aus dem Schmelzbad, der gesamte Schweißbrenner vom Werkstück abgesetzt werden, um diesen beheben zu können, sodaß in der Folge der Schweißprozeß für einen mehr oder weniger langen Zeitraum unterbrochen werden muß.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schweißdüse mit mehreren Kammern auszubilden, wobei diese Kammern für die Zufuhr unterschiedlichster Medien an eine Verbindungsstelle herangezogen werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhaft ist dabei, daß die Schweißdüse aus einem Außen- und einem Innenmantel aufgebaut

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ist, zwischen denen mehrere Kammern angeordnet werden können. Es ist auf diese Weise möglich, die Kammern einerseits für die Zuführung eines Zusatzwerkstoffes, insbesondere eines Schweißdrahtes, zur Verbindungsstelle, andererseits aber auch für andere Aufgaben, wie beispielsweise das Kühlen der Schweißdüse, zu verwenden. Durch dieses Mehrkammersystern wird es aber auch möglich, völlig individuell mehrere Zusatzwerkstoffe gleichzeitig der Verbindungsstelle zuzuführen, wobei sich deren Anzahl nach den jeweiligen Erfordernissen richten kann. Es ist auf diese Weise möglich, einen damit ausgerüsteten Schweißbrenner in stechender und/oder schleppender Verfahrensweise zu betreiben. Es kann weiters damit eine Verkürzung der Stillstandszeiten aufgrund einer defekten Schweißdüse erreicht werden, da es insbesondere möglich ist, den Zusatzwerkstoff bei auftretenden Problemen über eine weitere Kammer der Verbindungsstelle zuzuführen.

Durch die konzentrische Anordnung der Kammern innerhalb der Schweißdüse, gemäß Anspruch 2, wird auf vorteilhafte Weise erreicht, daß die Kammern alternierend für verschiedenste Verwendungszwecke, beispielsweise zur Führung des Zusatzwerkstoffes, verwendet werden können.

Vorteilhaft ist weiters eine Ausbildung nach Anspruch 3, da es durch die Anordnung von Verbindungsleitungen möglich wird, die Kammern zur Führung von Fluiden zu verwenden, wobei zumindest eine Kammer für den Vorlauf und zumindest eine weitere für den Rücklauf des Fluides verwendet werden kann.

Weiters ist vorteilhaft, wenn die Verbindungsleitungen im Bereich einer Stirnfläche angeordnet sind, gemäß Anspruch 4, da somit der Bereich, der der Schweißstelle am nächsten gelegen ist, frei von störenden Einbauten ist.

Dadurch, daß die Stege, welche die Kammern voneinander trennen, den Außenmantel mit dem Innenmantel verbinden, gemäß Anspruch 5, kann auf vorteilhafte Weise eine Vereinfachung der Schweißdüse erreicht werden, da zusätzliche Verbindungseinrichtungen nicht erforderlich sind.

Vorteilhaft ist, wenn gemäß den Ansprüchen 6 und 7 ein Verschluß zumindest einer Kammer als Lochblende ausgebildet ist, da damit die Kammern sowohl für die Zuführung des Zusatzwerkstoffes als auch zur Fluidführung verwendet werden können. 35

Von Vorteil ist dabei auch, wenn dieser Verschluß drehbar gehaltert ist, gemäß Anspruch 8,

da die Kammern dadurch alternativ zeitlich aufeinanderfolgend verschiedentlich verwendet werden können.

Es ist weiters möglich, den Verschluß gemäß Anspruch 9 im Übergangsbereich von einer Kammer zu einer weiteren Kammer mit einem Übergangskanal zu versehen, womit der Vorteil erreicht werden kann, daß der Querschnitt zum Übergang des zu führenden Fluides von einer Kammer auf eine andere Kammer beliebig angepaßt und vergrößert werden kann.

Von Vorteil ist weiters eine Ausbildung gemäß Anspruch 10, da dadurch eine Abtrennung des Zusatzwerkstoffes in der jeweiligen Kammer vom Rest des Zusatzwerkstoffes ermöglicht wird, ohne daß dadurch der Zu satz werkstoff zum Verdrehen der Schweißdüse aus der Kammer entfernt werden muß. Dadurch kann eine Antriebsvorrichtung eingesetzt werden, die nur in eine Richtung den Zusatzwerkstoff fördern muß und können somit Kosten eingespart werden.

Durch die Anordnung einer Öffnung im Innenmantel im Bereich einer Kammer gemäß Anspruch 11 kann der Vorteil erreicht werden, daß ein Schutzgas bzw. ein Schutzgasgemisch durch den durch den Innenmantel definierten Innenraum der Verbindungsstelle zugeführt werden kann.

Mit Hilfe der Anordnung von Durchbrüchen in den Stegen gemäß Anspruch 12, kann der Vorteil erreicht werden, daß ein Fluid in mäanderförmigem Verlauf durch mehrere Kammern gefördert wird.

Es ist weiterhin möglich, gemäß Anspruch 13, den Außen- und/oder Innenmantel zumindest bereichsweise konisch verlaufend auszuformen, wodurch eine gezielte Zuführung des Zusatzwerkstoffes zur Verbindungsstelle ermöglicht wird und somit eine Zwangskontaktierung des Zusatzwerkstoffes erreicht wird.

Gemäß Anspruch 14 kann an einer der Stirnflächen eine Schleifkupplung angeordnet sein, wodurch ein leichteres Verdrehen und eine sichere Kontaktierung der Schweißdüse erreicht werden kann.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn im Bereich der Stirnflächen Rasten mit vordefinierten Abständen angeordnet sind, gemäß Anspruch 15, da damit ein gezieltes Verdrehen der Schweißdüse in gezielte Positionen möglich ist.

Vorteilhaft ist weiters, wenn wie in Anspruch 16 beschrieben die Kammern zur Zu- bzw. Abführung eines Kühlmediums ausgebildet sind, da damit in einfacher Form eine Kühlung der Schweißdüse ausgebildet werden kann.

Von Vorteil ist aber auch eine Weiterbildung gemäß Anspruch 17, da durch die Ausbildung der Kammern zur Zu- bzw. Abführung eines Schutzgases bzw. eines Schutzgasgemisches eine bessere Umspülung des Zusatzwerkstoffes erreicht werden kann und ist somit dieser besser vor oxidativen Einflüssen geschützt.

Ebenso vorteilhaft ist es, wenn nach Anspruch 18 zumindest eine Kammer als Teil einer Zuführungseinrichtung für zumindest einen Zusatzwerkstoff ausgebildet ist, da es dadurch möglich wird, diese Schweißdüse universell einzusetzen.

Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruches 19 gelöst. Von Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Schweißbrenner ist, daß eine mehrfach verwendbare Schweißdüse mit mehreren Kammern verwendet wird, wodurch über diesen Schweißbrenner sowohl ein Zusatzwerkstoff einer Verbindungsstelle, insbesondere einer Schweißstelle, zugeführt als auch die Schweißdüse vor Überhitzung durch Führung eines Fluids in den Kammern geschützt werden kann.

Vorteilhaft ist weiters eine Ausbildung gemäß Anspruch 20, da durch die konzentrische Anordnung des Laserstrahls die über den Umfang der Schweißdüse verteilten Kammern gleichermaßen für sämtliche Verwendungszwecke verwendet werden können.

Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung gemäß Anspruch 21, da durch die Verwendung einer nicht abschmelzenden Elektrode auf die Kontaktierung des Zusatzwerkstoffes verzichtet werden kann.

Durch die drehbare Halterung der Schweißdüse am Brennerkopf des Schweißbrenners, gemäß Anspruch 22, kann ein einfacher Wechsel zwischen den einzelnen Kammern ermöglicht werden.

Es ist weiters vorteilhaft, wenn wie in Anspruch 23 beschrieben im Übergangs bereich zur Schweißdüse zumindest eine Schneideinrichtung angeordnet ist, da dadurch eine einfache Durchtrennung des Zusatzwerkstoffes und in der Folge ebenso eine einfache Verdrehung der Schweißdüse möglich ist.

Dabei ist von Vorteil, wenn, gemäß Anspruch 24, die Schweißdüse über ein Verbindungselement am Brennerkopf gehaltert ist, da dadurch ein leichtes Austauschen der Schweißdüse möglich wird.

Es ist ebenso von Vorteil, wenn nach Anspruch 25 das Verbindungselement als Schleifring ausgebildet ist, da dadurch die Drehung der Schweißdüse vereinfacht wird.

Vorteilhaft ist es nach Anspruch 26 aber auch, wenn das Verbindungselement als Dichtelement, insbesondere für Flüssigkeiten und/oder Gase ausgebildet ist, da auf diese Weise eine sichere Verwendung einzelner Kammern zur Führung von Fluiden erreicht werden kann.

Durch die Ausbildung des Verbindungselementes mit mehreren Rasten mit vorbestimmtem Abstand, gemäß Anspruch 27, ist ein zielsicheres, genaues Verdrehen bzw. Positionieren der Schweißdüse um bestimmte Winkelabschnitte möglich.

Von Vorteil ist aber auch, wenn, gemäß Anspruch 28, der Zuführungsvorrichtung eine Antriebsvorrichtung zugeordnet ist, da damit ein automatisches Zurückziehen des Zusatzwerkstoffes bewirkt werden kann und somit wiederum das Verdrehen der Schweißdüse vereinfacht wird.

Von Vorteil ist dabei, wenn, gemäß Anspruch 29, die Antriebsvorrichtung ein Stellmotor ist, da damit ein unbeabsichtigtes Zurückziehen über eine zu große Strecke verhindert und somit der Zeitraum für das Verdrehen der Schweißdüse und die Wiedereinsetzbarkeit des Schweißbrenners verkürzt werden kann.

Durch die Anordnung einer weiteren Zuführungseinrichtung im durch den Innenmantel definierten Innenraum, gemäß Anspruch 30 und 31, kann auf vorteilhafte Weise zusätzlicher Werkstoff beispielsweise dem Zentrum der Schweißdüse und in der Folge der Verbindungsstelle zugeführt werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiters durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruches 32 gelöst. Von Vorteil ist dabei, daß durch die Anordnung einer Schweißdüse mit mehreren Kammern bzw. eines Schweißbrenners mit einer derartigen Schweißdüse im Schweißgerät, letzteres vielseitig verwendbar ist und insbesondere auch die Störzeiten bei der Verwendung dieses Schweißgerätes verkürzt werden können.

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Von Vorteil ist dabei die Anordnung eines Drahtvorschubgerätes gemäß Anspruch 33, da damit eine automatische Zufuhr des Zusatzwerkstoffes zur Verbindungsstelle ermöglicht wird.

Von Vorteil ist nach Anspruch 34 weiters, wenn das Drahtvorschubgerät eine Antriebseinrichtung umfaßt, welche einen einstellbaren Vor- und Rücklauf ermöglicht, da es damit möglich ist, den Zusatzwerkstoff aus den Kammern der Schweißdüse herauszuziehen, wodurch die Verdrehung der Schweißdüse erleichtert wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Schweißgerätes; 15

Fig. 2 einen Teil des erfindungsgemäßen Schweißbrenners, insbesondere der am Brennerkopf angeschlossenen Schweißdüse, in schematischer, seitlicher und geschnittener Darstellung;

Fig. 3 die erfindungsgemäße Schweißdüse, geschnitten in Draufsicht und schematisch

vereinfachter Darstellung;

Fig. 4 einen Teil der erfindungsgemäßen Schweißdüse in seitlicher, geschnittener und

schematischer Darstellung mit einer zusätzlichen Zuführungsvorrichtung im durch den Innenmantel gebildeten Innenraum;

Fig. 5 die erfindungsgemäße Schweißdüse in schematischer, geschnittener Draufsicht

mit teilweise durch einen Verschluß verschlossenen Kammern;

Fig. 6 eine weitere Ausfuhrungsvariante der erfindungsgemäßen Schweißdüse in schematischer, geschnittener Draufsicht mit alternativer Anordnung der Kammern;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schweißdüse in schematischer, geschnittener Draufsicht.
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Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen

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gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

In Fig. 1 ist eine Schweißanlage bzw. ein Schweißgerät 1 gezeigt. Dieses Schweißgerät 1 umfaßt zumindest eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, eine Steuervorrichtung 4 und ein dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordnetes Umschaltglied 5. Das Umschaltglied 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 ist mit einem Steuerventil 6 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 7 für ein Gas 8, insbesondere ein Schutzgas wie beispielsweise CO2, Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweißbrenner 10 angeordnet ist.

Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch ein Drahtvorschubgerät 11, welches für das MIG/MAG-Schweißen üblich ist, angesteuert werden, wobei über eine Versorgungsleitung 12 ein Schweißdraht 13 von einer Vorratstrommel 14 in den Bereich des Schweißbrenners 10 zugeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß das Drahtvorschubgerät 11, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schweißgerät 1 integriert ist und nicht, wie in Fig. 1 dargestellt, als Zusatzgerät ausgebildet ist.
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Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 15 zwischen dem Schweißdraht 13 und einem Werkstück 16 wird über eine Versorgungsleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Schweißbrenner 10 bzw. dem Schweißdraht 13 zugeführt, wobei das zu verschweißende Werkstück 16 über eine weitere Versorgungsleitung 18 ebenfalls mit dem Schweißgerät 1, insbesondere mit der Stromquelle 2, verbunden ist und somit über dem Lichtbogen 15 ein Stromkreis aufgebaut werden kann.

Zum Kühlen des Schweißbrenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 19 der Schweißbrenner 10 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Wasserbehälter 21 verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Schweißbrenners 10 der Kühlkreislauf 19, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 21 angeordnete Flüssigkeit verwendete Flüs-

sigkeitspumpe, gestartet werden und somit eine Kühlung des Schweißbrenners 10 bzw. des Schweißdrahtes 13 bewirkt werden kann.

Das Schweißgerät 1 kann weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 aufweisen, über die die unterschiedlichsten Schweißparameter bzw. Betriebsarten des Schweißgerätes 1 eingestellt werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 eingestellten Schweißparameter an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschließend die einzelnen Komponenten der Schweißanlage bzw. des Schweißgerätes 1 angesteuert.

Weiters kann, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, der Schweißbrenner 10 über ein Schlauchpaket 23 mit dem Schweißgerät 1 bzw. der Schweißanlage verbunden sein. In dem Schlauchpaket 23 sind die einzelnen Leitungen vom Schweißgerät 1 zum Schweißbrenner 10 angeordnet. Das Schlauchpaket 23 wird über eine zum Stand der Technik zählende Verbindungsvorrichtung 24 mit dem Schweißbrenner 10 verbunden, wogegen die einzelnen Leitungen im Schlauchpaket 23 mit den einzelnen Kontakten des Schweißgerätes 1 über Anschlußbuchsen bzw. Steckverbindungen verbunden sind. Damit eine entsprechende Zugentlastung des Schlauchpaketes 23 gewährleistet ist, ist das Schlauchpaket 23 über eine Zugentlastungsvorrichtung 25 mit einem Gehäuse 26 des Schweißgerätes 1 verbunden.

Wie weiters aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfaßt das Schweißgerät 1 neben dem Schweißbrenner 10 einen Laser 27. Dieser Laser 27 kann dabei zumindest aus einer monochromatische Strahlung erzeugenden Strahlungsquelle 28 und einen die monochromatische Strahlung emittierenden Laserkopf 29 bestehen, wobei der Laserkopf 29 mit der Strahlungsquelle 28 über eine geeignete Leitung 30, z.B. einem vorzugsweise flexiblen Lichtwellenleiter, verbunden sein kann.

Selbstverständlich ist es aber auch möglich, daß der Laserkopf 29 und die Strahlungsquelle 28 eine einzige Baueinheit bilden und der Laserkopf 29 direkt an der Strahlungsquelle 28 angeordnet ist.

Als Laser 27 kann z.B. ein Neodymium-Yttrium-Aluminium-Granat (Nd:YAG) Festkörperlaser, ein Diodenlaser, ein CC^-Laser oder jeglicher andere geeignete, aus dem Stand der Technik bekannte Laser verwendet werden. Die Wellenlänge der abgestrahlten monochromatisehen Laserstrahlung kann im Bereich zwischen 500 nm und 15000 nm, insbesondere zwischen 850 nm und 1060 nm liegen. Vorteilhaft ist bei der Verwendung eines Nd:YAG-Lasers,

daß in Abhängigkeit von der Nd3+Konzentration ein Aufbau einer großen Populationsumkehr möglich ist und somit das Nd3+ in Hochenergielasern verwendet werden kann.

Die Fig. 2 und 3 zeigen den Schweißbrenner 10 mit einer erfindungsgemäßen Schweißdüse 31 in stark vereinfachter Darstellung. Diese Schweißdüse 31 umfaßt dabei einen Außenmantel 32 sowie einen davon distanzierten Innenmantel 33. Sowohl der Außenmantel 32 als auch der Innenmantel 33 sind von einer oberen und einer unteren, einander gegenüberliegenden Stirnfläche 34, 35 begrenzt.

Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich ist, werden zwischen dem Außenmantel 32 und dem Innenmantel 33 mehrere Kammern 36 ausgebildet. Diese Kammern 36 können durch Stege 37 voneinander getrennt sein und beispielsweise als Längsstege, welche sich in Richtung einer Mittelachse 38 zwischen den beiden Stirnflächen 34 und 35 erstrecken, ausgebildet sein.

Beim vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel verbinden die Stege 37 den Außenmantel 32 mit dem Innenmantel 33. Selbstverständlich können zwischen dem Außenmantel 32 und dem Innenmantel 33 weitere Schichten, beispielsweise Beschichtungen des Außen- und/oder Innenmantels 32, 33, angeordnet sein und ist es dadurch möglich, daß die Stege 37 nicht direkt an den Außenmantel 32 bzw. Innenmantel 33 anschließen. Derartige Beschichtungen können beispielsweise zur elektrischen Isolierung des Außenmantels 32 herangezogen werden und z.B. aus geeigneten Werkstoffen, beispielsweise Kunststoffen, Keramiken, wie z.B. Aluminiumoxid oder dgl. ausgebildet sein. Es ist auf diese Weise möglich, eine als Zusatzwerkstoff 39 ausgebildete Elektrode über den Innenmantel 33 und/oder die Stege 37 zu kontaktieren, ohne daß der Außenmantel 32 stromführend ist.

Die Verbindung der Stege 37 mit dem Außenmantel 32 bzw. Innenmantel 33 kann in geeigneter Weise erfolgen, beispielsweise durch Schweißen, Löten oder dgl. Selbstverständlich ist es möglich, daß die Schweißdüse 31 einstückig ausgebildet ist, d.h., daß diese Stege 37 sowohl am Außenmantel 32 als auch am Innenmantel 33 angeformt sind. Eine Kombination dieser beiden Ausführungsvarianten ist ebenfalls möglich, sodaß beispielsweise diese Stege 37 entweder am Außenmantel 32 oder am Innenmantel 33 angeformt sind.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Kammern 36 vorzugsweise konzentrisch angeordnet. Die Anzahl der Kammern 36 kann sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck dieser Kammern 36 richten und ist es beispielsweise möglich, durch diese Kammern 36 ein entsprechendes Fluid zu führen, um beispielsweise eine Kühlung der Schweißdüse 31 zu erreichen. Ebenso

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kann der Zusatz werkstoff 39 durch diese Kammern 36 der Verbindungsstelle bzw. dem Schmelzbad zugeführt werden. Eine weitere Möglichkeit zur Nutzung dieser Kammern 36 ist die Zuführung eines entsprechenden Schutzgases bzw. Schutzgasgemisches zur Verbindungsstelle.

Um ein entsprechendes Fluid zur Kühlung der Schweißdüse 31 durch diese Kammern 36 führen zu können, ist es möglich, daß zumindest zwei Kammern über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind. Dadurch kann ein Zu- und Ablauf des Fluids beispielsweise über die der Stirnfläche 34 zugewandten Öffnungen der Kammern 36 erfolgen. Andeutungsweise ist in Fig. 5 der Strömungsverlauf des Fluids in üblicher Weise in zwei Kammern 36 dargestellt.

Es ist weiters möglich, mehrere Kammern 36 über Verbindungsleitungen miteinander zu verbinden, um so einen mäanderförmigen Verlauf des Fluids zu erhalten. Diese Verbindungsleitungen können zumindest zum Teil auch durch Durchbrüche 40 in den Stegen 37 ersetzt werden.

Die Verbindungsleitungen können sowohl im Bereich der Stirnfläche 34 als auch im Bereich der Stirnfläche 35 angeordnet sein und ist es vorteilhaft, wenn diese Verbindungsleitungen im Bereich der Stirnfläche 34 vorgesehen werden. Im Bereich der Stirnfläche 35, welche auf die zu verbindenden Werkstücke 16 weist, ist es hingegen vorteilhaft, wenn die Verbindung zweier Kammern 36 über besagte Durchbrüche 40 erfolgt. Dadurch kann eine ungehinderte Zufuhr des Zusatzwerkstoffes 39 über jede beliebige Kammer 36 erfolgen, sollte eine derartige Kühlung der Schweißdüse 31 gegebenenfalls nicht beabsichtigt sein bzw. verwendet werden.

Zur Führung des Fluids in der Schweißdüse 31 müssen zumindest zwei Kammern 36 im Bereich der Stirnflächen 35 einen entsprechenden Verschluß 41, wie dies beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist, aufweisen. Dieser Verschluß 41 kann so ausgebildet sein, daß er bereits bei der Herstellung der Schweißdüse 31 mitberücksichtigt und somit nicht bewegbar an der Schweißdüse 31 angebracht ist. Andererseits ist es möglich, den Verschluß 41 beispielsweise als Lochblende auszubilden, wodurch vorteilhafterweise erreicht werden kann, insbesondere wenn diese Lochblende bzw. der Verschluß 41 drehbar an der Schweißdüse 31 gehaltert ist, . daß beliebige Kammern 36 bei entsprechender Ausbildung der Lochblende verschlossen werden können. Damit ist es weiters möglich, sofern die Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Kammern 36 entsprechend gewählt werden, daß das Kühlfluid nicht nur in einander

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benachbarten Kammern 36 zu- bzw. abgeführt wird, sondern sind beliebige Kombinationen der Kammern 36 möglich.

Es kann in diesem Zusammenhang vorteilhaft sein, wenn an der Schweißdüse 31 entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, mit deren Hilfe die Verbindungsleitungen nachträglich angebracht werden können. Diese Vorkehrungen können beispielsweise in Form von Steckanschlüssen, Schraubgewinden oder dgl. ausgebildet sein. Ein weiterer Vorteil für die Verwendung des Verschlusses 41 liegt darin, daß dadurch keine Schweißspritzer in die Kammern 36 der Schweißdüse 31 eindringen können und somit eine Verlegung der Kammern 36 verhindert wird.

Der Verschluß 41 kann weiters, wie in Fig. 5 dargestellt, als Segmentblende ausgeführt sein, wobei diese wiederum drehbar an der Schweißdüse 31 im Bereich der in Fig. 5 verdeckten Stirnfläche 35 angeordnet sein kann. Dieser Verschluß 41 kann dabei so ausgeführt sein, daß er über entsprechende Dichtungseinrichtungen ebenflächig an der Stirnfläche 35 anliegt. Andererseits ist es möglich, daß der Verschluß 41 über einen Übergangskanal 42 verfügt, wie in Fig. 5 strichliert angedeutet. Dieser Übergangskanal 42 kann aus dem Material des Werkstoffes für den Verschluß 41 durch entsprechende Bearbeitungsverfahren gebildet sein, beispielsweise mit Hilfe von Pressen. Weiters kann sich dieser Übergangskanal 42 über einen weiten Bereich des Verschlusses 41 erstrecken oder aber ist es möglich, daß der Übergangskanal 42 lediglich im Bereich der Stege 37 angeordnet ist.

Unterstützend kann der bzw. können die Stege 37 eine entsprechende Aussparung im Bereich der Stirnfläche 35 aufweisen, wodurch sich der Querschnitt des Übergangskanals 42 vergrö-Bern läßt. Selbstverständlich kann der Querschnitt des Übergangskanals 42 jede beliebige Form aufweisen und ist die Querschnittsfläche in weiten Grenzen variabel gestaltbar.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schweißdüse 31 ist, daß der Zusatzwerkstoff 39 in zeitlicher Abfolge über verschiedene Kammern 36 der Verbindungsstelle zugeführt werden kann.

Ebenso ist es natürlich möglich, daß mehrere Zu satz werkstoffe 39 gleichzeitig über mehrere Kammern 36 zugeführt werden. Durch dieses Mehrkammersystem der erfindungsgemäßen Schweißdüse 31 ist es möglich, daß, sollte unvorhergesehenerweise der Zusatzwerkstoff 39 nicht mehr weitertransportiert werden, die Schweißdüse 31 um zumindest eine Position, d.h. eine Kammer 36, verdreht werden kann und somit der Zusatzwerkstoff 39 durch diese neue Kammer 36 geführt werden kann. Um dies zu erreichen, kann der Zusatzwerkstoff 39 entweder aus der jeweilige^ Kammer .3.6 in. Richtung, vom W.e.rjcstück 16 weg zurückgezogen wer-

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den. Andererseits ist es natürlich möglich, daß jenes Stück des Zusatzwerkstoffes 39, welches sich bereits in der Kammer 36 befindet, vom darüberliegenden Teil des Zu satz Werkstoffes 39 abgetrennt wird und somit das Verdrehen der Schweißdüse möglich wird.

Zum automatischen Abtrennen des Zusatzwerkstoffes 39 kann in zumindest einer Kammer 36 im Bereich einer Stirnfläche, vorzugsweise der Stirnfläche 34, des Überganges von der Schweißdüse 31 auf einen Brennerkopf 43 (siehe Fig. 2) eine Schneideinrichtung 44 angeordnet sein. Selbstverständlich ist es möglich, daß diese Schneideinrichtung 44 auch im Brennerkopf 43 im Bereich der Stirnfläche 34 angeordnet ist. Beide Varianten sind in Fig. 2 schematisch angedeutet. Auf diese Weise wird ermöglicht, daß z.B. durch entsprechendes Verschieben der Schneideinrichtung 44 der Zusatzwerkstoff 39 entweder vollständig durchtrennt wird oder aber soweit angeritzt wird, daß bei einem Weiterdrehen der Schweißdüse 31 der Zusatzwerkstoff 39 an dieser Sollbruchstelle abgetrennt und somit das Verdrehen der Schweißdüse 31 ermöglicht wird.

Für den Fall, daß die Schneideinrichtung 44 an der Schweißdüse 31 angebracht ist, ist es selbstverständlich möglich, daß diese im Bereich der Stege 37, insbesondere auf Höhe der Stirnfläche 34, situiert ist und somit ohne zusätzliches Verschieben dieser Schneideinrichtung 44 durch alleiniges Verdrehen der Schweißdüse 31 der Zusatzwerkstoff 39 durchtrennt wird.

Wie in Fig. 5 dargestellt, besteht weiters die Möglichkeit, daß der Innenmantel 33 im Bereich einer Kammer 36 eine Öffnung 45 aufweist. Durch diese Öffnung 45 kann ein während des Verbindungsvorganges verwendetes Schutzgas bzw. Schutzgasgemisch in den Bereich zwischen dem Laserkopf 29 (siehe Fig. 2) und dem Innenmantel 33 sowie in der Folge der Verbindungsstelle zugeführt werden, wie dies in Fig. 5 durch Pfeile 46 angedeutet ist.

Selbstverständlich ist es aber möglich, daß dieses Schutzgas bzw. Schutzgasgemisch durch den Brennerkopf 43 besagtem Bereich zugeführt wird, wie dies in Fig. 2 ebenfalls mit Hilfe der Pfeile 46 dargestellt ist.

Für den Fall, daß eine oder mehrere Kammern 36 für die Zufuhr des Schutzgases bzw. Gasgemisches herangezogen wird bzw. werden, besteht die Möglichkeit, daß die Schweißdüse 31 im Bereich der Stirnfläche 35, welche dem Werkstück 16 zugewandt ist, offen oder verschlossen ist, je nachdem, ob erwünscht ist, daß ein Teilstrom des Schutzgases bzw. Gasgemisches direkt durch zumindest eine der Kammern 36 der Verbindungsstelle zugeführt wird.

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Durch das Mehrkammersystem wird weiters ermöglicht, daß ein Gasgemisch entweder direkt an der Austrittstelle aus der Schweißdüse 31 oder aber in den Kammern 36 bzw. im Bereich zwischen Laserkopf 29 und Innenmantel 33 hergestellt wird, indem nämlich verschiedene Kammern 36 von Reingasen durchströmt werden.
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Für den Fall, daß das Gasgemisch in einer der Kammern 36 hergestellt wird, kann eine mittlere Kammer 36 von zwei benachbarten Kammern 36, welche von den Reingasen durchströmt werden, in Strömungsverbindung stehen, sodaß diese Reingase in die mittlere Kammer 36 eintreten und sich dort durchmischen können. Dazu können die Stege 37 wiederum entsprechende Durchbrüche 40 aufweisen. Ebenso können durch die wahlweisen Öffnungen 45 im Innenmantel 33 Reingase aus den Kammern 36 dem Innenraum zur Vermischung zugeführt werden.

Es ist weiters möglich, daß im Fall der Gasgemischherstellung in der Schweißdüse 31 entsprechende Einbauten in zumindest einer Kammern 36 angeordnet sind, die eine bessere Durchmischung erlauben.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn die Schweißdüse 31 zumindest bereichsweise einen konischen Verlauf aufweist. Durch die entsprechende Ausbildung des Außen- und/oder Innenmantels 32, 33 kann der Zusatzwerkstoff 39 einfacher der Verbindungsstelle zugeführt werden. Die Konizität kann sich dabei nach dem Fokusabstand zwischen Verbindungsstelle und Laserkopf 29 richten, sodaß der Fokus direkt auf bzw. in unmittelbarer Nähe zur Verbindungsstelle ist.

Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Schweißdüse 31 drehbar am Brennerkopf angeordnet sein. Dazu ist es möglich, daß im Bereich der Stirnfläche 34 im Übergangsbereich Schweißdüse 31/Brennerkopf 43 eine entsprechende Verbindungseinrichtung, wie z.B. eine Schleifkupplung angeordnet ist. Weiters ist es möglich, daß diese Verbindungseinrichtung über Rasten verfügt, welche einen vordefinierten Abstand zueinander aufweisen und ist es vorteilhaft, wenn dieser Abstand der Breite der Kammern 36 zwischen den Stegen 37 entspricht, da damit ein zielgenaues Verdrehen der Schweißdüse 31 um jeweils eine Kammer auf einfache Weise möglich wird. Selbstverständlich können diese Rasten auch am Brennerkopf 43 angeordnet sein.

Ein mit dieser Schweißdüse 31 ausgestatteter erfindungsgemäßer Schweißbrenner 10 kann aber auch anstelle der Einrichtung zur Erzeugung bzw. Abgabe eines Laserstrahls eine nicht abschmelzende Elektrode aufweisen. Dadurch wird es, wie bei der Verwendung des Laser-

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Strahls, nicht notwendig, den Zusatzwerkstoff 39 zu kontaktieren, da der Lichtbogen zwischen der nicht abschmelzenden Elektrode und dem Werkstück 16 aufgebaut wird. Die Kontaktierung der nicht abschmelzenden Elektrode kann entsprechend dem Stand der Technik erfolgen. Durch diese Ausbildung kann eine vorteilhafte Vereinfachung des Aufbaus der Schweißdüse 31 erreicht werden, da zusätzliche Maßnahmen zur elektrischen Isolierung, beispielsweise des Außenmantels 32, nicht erforderlich sind.

Sowohl die Einrichtung zur Erzeugung bzw. Abgabe eines Laserstrahls, insbesondere der Laserkopf 29, als auch die nicht abschmelzende Elektrode können konzentrisch zu den Kammern 36 angeordnet sein, d.h., daß diese im wesentlichen im Zentrum der Schweißdüse 31 angeordnet sind, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Wie bereits erwähnt, kann die Schweißdüse 31 um die Mittelachse 38 drehbar am Schweißbrenner 10 gehaltert sein.

Zur Verbindung der Schweißdüse 31 mit dem Brennerkopf 43 können entsprechende Verbindungselemente, beispielsweise Schleifringe, verwendet werden und können insbesondere für den Fall, daß durch einzelne der Kammern 36 Flüssigkeiten und/oder Gase geführt werden, diese Verbindungselemente entweder entsprechende Dichtelemente umfassen oder aber als solche ausgebildet sein.

Das Verbindungselement kann wiederum eine oder mehrere Rasten mit vorzugsweise vorbestimmtem Abstand zueinander aufweisen.

Wie bereits einführend erwähnt, kann das Schweißgerät 1 ein Drahtvorschubgerät 11 umfassen. Mit Hilfe dieses Drahtvorschubgerätes 11 wird der Zusatz werkstoff 39, d.h. der Schweißdraht 13, automatisch über die Zuführungsvorrichtung der Verbindungsstelle zugeführt. Es ist nun möglich, daß die Zuführungsvorrichtung bzw. das Drahtvorschubgerät 11 über eine Antriebseinrichtung verfügt, beispielsweise einen Stellmotor, mit deren Hilfe der Zusatzwerkstoff 39 bei einem allfälligen Verdrehen der Schweißdüse 31 aus der jeweiligen Kammer 36 in Richtung vom Werkstück 16 weg rückgezogen wird, wodurch wiederum ein Verdrehen der Schweißdüse 31 ermöglicht wird. Dadurch kann auf eine zusätzliche Schneideinrichtung 44 in der Schweißdüse 31 bzw. im Brennerkopf 43 verzichtet werden.

Wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, ist es weiters möglich, daß in einem durch den Innenmantel 33 definierten Innenraum 47 neben der Einrichtung bzw. Abgabe eines Laserstrahls oder der nicht abschmelzenden Elektrode eine weitere Zuführungsvorrichtung zur Zuführung eines weiteren Zusatzwerkstoffes 39 zur Verbindungsstelle am Werkstück 16 angeordnet ist.

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Es besteht somit nicht nur die Möglichkeit, Zusatzwerkstoffe 39 über zumindest eine der Kammern 36 zuzuführen, sondern zusätzlich bzw. ausschließlich, falls erforderlich, über den Innenraum 47.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß es selbstverständlich möglich ist, daß, für den Fall, daß mehrere Zusatzwerkstoffe 39 getrennt zugeführt werden, diese aus unterschiedlichem Material sein können und somit an der Verbindungsstelle eine Legierungsbildung bewirkt werden kann.

Wie in Fig. 4 dargestellt, können die zuletzt genannte weitere Zuführungsvorrichtung und die Einrichtung zur Erzeugung bzw. Abgabe eines Laserstrahls bzw. die nicht abschmelzende Elektrode in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet sein, sodaß sich beispielsweise die gedachte Verlängerung einer Zusatzwerkstoffmittelachse 48 im Fokus des Laserstrahls trifft. Es kann damit eine ausreichend schnelle Erwärmung des Zusatzwerkstoffes 39 bis über bzw. in den Bereich seines Schmelzpunktes ohne die Ausbildung eines zusätzlichen Lichtbogens erreicht werden. Für den Fall der Verwendung einer nicht abschmelzenden Elektrode kann die gedachte Zusatzwerkstoffmittelachse 48 in etwa im Bereich des Lichtbogenendes enden.

Dieser erfindungsgemäße Schweißbrenner 10 bzw. die Schweißdüse 31 können für jedes herkömmliche Schweißgerät, z.B. einem MIG/MAG-Schweißgerät, in einem Widerstandsschweißgerät oder dgl. verwendet werden, in dem vorteilhafterweise ein Drahtvorschubgerät 11 angeordnet ist. Dieses Drahtvorschubgerät 11 ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, daß ein automatischer Vorschub des Zusatzwerkstoffes 39 mit einstellbarem Vor- und Rücklauf aus oben genannten Gründen möglich ist.
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In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungs gemäßen Schweißdüse 31 dargestellt.

Obwohl bislang nur Stege 37 mit zumindest annähernd senkrechter Ausrichtung zum Außen- und Innenmantel 32, 33 beschrieben wurden, ist es selbstverständlich möglich, daß derartige Stege 36 als sogenannte Querstege 49 ausgebildet sind, welche wiederum in etwa konzentrisch zum Außen- bzw. Innenmantel 32, 33 angeordnet sind und sich zumindest über einen Teil der gesamten Bauhöhe der Schweißdüse 31 zwischen den Stirnflächen 34 und 35 erstrekken können. Die dadurch zusätzlich entstehenden Kammern können wiederum, wie dies in Fig. 6 strichliert angedeutet ist, mit Hilfe der Stege 37 unterteilt werden.

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Es ist also auf diese Weise möglich, die Schweißdüse 31 mit unterschiedlichst angeordneten Kammern 36 zu versehen und somit die Schweißdüse 31. nach dem jeweiligen Verwendungszweck auszurichten. Beispielsweise kann durch die Anordnung derartiger Querstege 49 erreicht werden, daß ein möglicher Zu satz werkstoff 39 in einer Kammer 36, welche zwischen dem Innenmantel 33 und dem Quersteg 49 ausgebildet wird, geführt wird und daß die Kammern 36 zwischen dem Außenmantel 32 und den Querstegen 49 wiederum zur Kühlung verwendet werden.

Mit einem derartig ausgebildeten Schweißgerät 1 bzw. einem derartigen Schweißbrenner 10 mit einer erfindungsgemäßen Schweißdüse 31 kann also in der Folge ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt werden, bei dem der Zusatzwerkstoff 39 aufeinanderfolgend durch unterschiedliche Kammern 36 der Verbindungsstelle zugeführt wird. Selbstverständlich ist es wie bereits erwähnt - möglich, gleichzeitig mehrere Kammern 36 mit dem Zusatzwerkstoff zu beschicken. Zur Energiezufuhr zur Verbindungsstelle kann entweder die Energie, welche mit Hilfe eines Laserstrahls übertragen werden kann, verwendet werden bzw. kann bei Verwendung einer nicht abschmelzenden Elektrode die Energie von einem zwischen dem Werkstück 16 und der Elektrode gezündeten Lichtbogen 15 stammen.

Soll die Schweißdüse 31 aus bestimmten Gründen, beispielsweise bei auftretenden Problemen in der Zufuhr des Zusatzwerkstoffes 39, um ihre Mittelachse 38 verdreht werden, so ist es möglich, diesen Zusatzwerkstoff 39 vor dem Verdrehen der Schweißdüse 31 in Richtung von der Verbindungsstelle weg, also in Richtung des Schweißbrenners 10 bzw. des Brennerkopfes 43, aus der Schweißdüse 31 zu bewegen bzw. das Stück, welches sich in zumindest einer der Kammern 36 befindet, durch entsprechende Vorkehrungen vom restlichen Teil des Zusatz-Werkstoffes 39 abzutrennen.

Selbstverständlich kann bei Verwendung der Kammern 36 zur Führung eines entsprechenden Kühlfluids bzw. eines für den Verbindungsvorgang notwendigen Schutzgases bzw. Schutzgasgemisches die Zufuhr dieser Fluide oder Gase während des Verdrehens der Schweißdüse 31 unterbrochen werden.

Weiters ist in Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schweißdüse 31 gezeigt. Dabei wird die Schweißdüse 31 aus zumindest zwei Einzelteilen 50, 51 gebildet, wobei einer der Einzelteile 50, 51, insbesondere der Einzelteil 50, derart ausgebildet ist, daß dieser den Innenmantel 33 und die Stege 37 ausbildet, d.h., daß dadurch ein einteiliges Bauteil geschaffen wird.

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Dieser Einzelteil 50 kann dabei durch ein Strangpreßprofil gebildet werden. Damit die erfindungsgemäße Schweißdüse 31 hergestellt werden kann, wird in einfacher Form über das Strangpreßprofil, insbesondere den Einzelteil 50, der weitere Einzelteil 51 geschoben, wodurch die einzelnen Kammern 36 ausgebildet werden. Selbstverständlich ist es möglich, daß der Einzelteil 51, der den Außenmantel bildet, aus einem entsprechenden Strangpreßprofil gebildet sein kann. Die Verbindung der beiden Einzelteile 50, 51 kann beliebig erfolgen. Dazu ist es beispielsweise möglich, daß die Einzelteile 50, 51 zumindest teilweise miteinander verlötet, verschweißt oder über Rastverbindungen, usw. miteinander verbunden werden.

Selbstverständlich kann in diesem Fall die Schweißdüse 31 zumindest annähernd gerade ausgeführt sein.

Abschließend sei daraufhingewiesen, daß in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen einzelne Teile unproportional vergrößert dargestellt wurden, um das Verständnis der erfindungsgemäßen Lösung zu verbessern. Des weiteren können auch einzelne Teile der zuvor beschriebenen Merkmalskombinationen der einzelnen Ausführungsbeispiele in Verbindung mit anderen Einzelmerkmalen aus anderen Ausführungsbeispielen eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen bilden.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2; 3; 4; 5; 6; 7 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

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Bezugszeichenaufstellung

1 Schweißgerät 41 Verschluß

2 Stromquelle 42 Übergangskanal

3 Leistungsteil 43 Brennerkopf

4 Steuervorrichtung 44 Schneideinrichtung

5 Umschaltglied 45 Öffnung

\q 6 Steuerventil 46 Pfeil

7 Versorgungsleitung 47 Innenraum

8 Gas 48 Zusatzwerkstoffmittelachse

9 Gasspeicher 49 Quersteg

10 Schweißbrenner 50 Einzelteil

11 Drahtvorschubgerät 51 Einzelteil

12 Versorgungsleitung

13 Schweißdraht

14 Vorratstrommel 15 Lichtbogen

16 Werkstück

17 Versorgungsleitung

18 Versorgungsleitung 19 Kühlkreislauf

20 Strömungswächter

21 Wasserbehälter

22 Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 23 Schlauchpaket

24 Verbindungsvorrichtung

25 Zugentlastungsvorrichtung

26 Gehäuse 27 Laser

28 Strahlungsquelle

29 Laserkopf

30 Leitung

31 Schweißdüse

32 Außenmantel

33 Innenmantel

34 Stirnfläche

35 Stirnfläche 45

36 Kammer

37 Steg

38 Mittelachse

39 Zusatzwerkstoff 40 Durchbruch

Claims

1. Schweißdüse für einen Schweißbrenner mit einem Außenmantel und einem davon in Richtung einer Mittelachse distanzierten Innenmantel, die von zwei zueinander gegenüberliegenden Stirnflächen begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außen- und dem Innenmantel (32, 33) zumindest zwei Kammern (36) angeordnet sind, die durch Stege (37), welche sich zwischen den Stirnflächen (34, 35) in Richtung der Mittelachse (38) erstrecken, voneinander getrennt sind.

2. Schweißdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (36) konzentrisch angeordnet sind.

3. Schweißdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Kammern (36) über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind.

4. Schweißdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung zumindest im Bereich einer Stirnfläche (34, 35) angeordnet ist.

5. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (32) über die Stege (37) mit dem Innenmantel (33) verbunden ist.

6. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Kammer (36) im Bereich einer Stirnfläche (34, 35) einen Verschluß (41) aufweist.

7. Schweißdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (41) als Lochblende ausgebildet ist.

8. Schweißdüse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (41) drehbar gehaltert ist.

9. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Kammern (36) über einen gemeinsamen Verschluß (41) miteinander verbunden sind, wobei der Verschluß (41) in einem Übergangsbereich von einer Kammer (36) zu einer weiteren Kammer (36) einen Übergangskanal (42) aufweist.

10. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einer Kammer (36) im Bereich einer Stirnfläche (34, 35) eine Schneideinrichtung (44) angeordnet ist.

11. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel (33) im Bereich zumindest einer Kammer (36) ein Öffnung (45) aufweist.

12. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Steg (37) einen Durchbruch (40) bzw. eine Nut zur Verbindung von zwei Kammern (36) aufweist.

13. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und/oder Innenmantel (32, 33) zumindest bereichsweise einen konischen Verlauf aufweist.

14. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnfläche (34, 35) eine Schleifkupplung angeordnet ist.

15. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnfläche (34, 35) zumindest zwei Rasten mit vordefinierten Abständen zueinander angeordnet sind.

16. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Kammern (36) zur Zu- bzw. Abführung eines Kühlmediums ausgebildet sind.

17. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Kammern (36) zur Zu- bzw. Abführung eines Schutzgases bzw. Schutzgasgemisches ausgebildet sind.

18. Schweißdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Kammer (36) als Zuführungseinrichtung für zumindest einen Zusatzwerkstoff (39) ausgebildet ist.

19. Schweißbrenner mit einer zumindest teilweise in einem von einem Innenmantel einer Schweißdüse umschlossenen Innenraum angeordneten Einrichtung zur Erzeugung bzw. Abgabe eines Laserstrahls oder einer nicht abschmelzenden Elektrode, mit zumindest einer in einem Brennerkopf angeordneten Zuführungseinrichtung für einen als Elektrode dienenden Zusatzwerkstoff, beispielsweise zum Aufbau eines Lichtbogens und mit einer Führung für ein Schutzgas bzw. Schutzgasgemisch, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißdüse (31) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.

20. Schweißbrenner nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung bzw. Abgabe eines Laserstrahls konzentrisch zu den Kammern (36) angeordnet ist.

21. Schweißbrenner nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht abschmelzende Elektrode konzentrisch zu den Kammern (36) angeordnet ist.

22. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißdüse (31) um eine Mittelachse (38) drehbar an einem Brennerkopf (43) gehaltert ist.

23. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Übergangsbereich zwischen der Schweißdüse (31) und dem Brennerkopf (43) zumindest eine Schneideinrichtung (44) angeordnet ist.

24. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißdüse (31) über ein Verbindungselement am Brennerkopf (43) gehaltert ist.

25. Schweißbrenner nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement als Schleifring ausgebildet ist.

26. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement als Dichtelement, insbesondere für Flüssigkeiten und/oder Gase, ausgebildet ist.

27. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement mehrere Rasten mit vorbestimmten Abstand zueinander aufweist.

28. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführungsvorrichtung eine Antriebseinrichtung zugeordnet ist.

29. Schweißbrenner nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Stellmotor ist.

30. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine weitere Zuführungsvorrichtung in einem durch den Innenmantel (33) definierten Innenraum (47) der Schweißdüse (31) und der Einrichtung zur Erzeugung bzw. Abgabe eines Laserstahls angeordnet ist.

31. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine weitere Zuführungsvorrichtung in einem durch den Innenmantel (33) definierten Innenraum (47) der Schweißdüse und der nicht abschmelzenden Elektrode angeordnet ist.

32. Schweißgerät mit zumindest einer Stromquelle, einer Einrichtung zur Erzeugung eines Laserstrahls oder eines Lichtbogens bei einer nicht abschmelzen den Elektrode, mit einer Schweißdüse eines Schweißbrenners, einer Gasversorgung und einer Steuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißdüse (31) und/oder der Schweißbrenner (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

33. Schweißgerät nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drahtvorschubgerät (11) angeordnet ist.

34. Schweißgerät nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtvorschubgerät (11) eine Antriebseinrichtung für einen automatischen Vorschub des Zusatzwerkstoffes (39) mit einstellbaren Vor- und Rücklauf umfaßt.