DE20118940U1 - Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner - Google Patents
Flüssigkeitsgekühlter HandschweißbrennerInfo
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Description
Gbm-6/01 .!..*..* 1 .'.. .&Ggr;. *..* ^ETRA * ZIEGER & KOLLEGEN
16. November 2001
Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner
Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Kühlung wassergekühlter Handschweißbrenner.
Die Kühlung von wassergekühlten Schweißbrennern erfolgt mit einem Leitungssystem von Wasservor- und Wasserrücklauf. Die Leitungen für den Wasservor- und Rücklauf sind mit dem Schweißstromkabel, dem Schutzgasschlauch, dem Steuerkabel und Drahtführungsschlauch im sogenannten Schlauchpaket zusammengefaßt, wobei das Schlauchpaket üblicherweise von der Maschine zum Schweißbrenner geführt wird. Aus DE G 93 12 436.8 ist eine Lösung zur Kühlung von Handschweißbrennern bekannt, nach der der Wasservor- und rücklauf bis an den Gasdüsenaufnahmekörper geführt wird und dadurch die Wärmeableitung effektiver gestaltet und die Wärmebelastung für den Schweißbrenner verringert wird. Um die Wasserkühlleitungen ist außerdem ein Mantel angeordnet, der ebenfalls Wärme aufnimmt und die Wärmeableitung zum Brennerhandgriff zusätzlich unterstützt. Das Ableiten der am Brennerkopf aufgrund starker Überhitzung auftretenden Wärme ist trotzdem ein noch nicht zur Zufriedenheit gelöstes Problem bei Handschweißbrennem.
Vor diesem technischen Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe, die Außenfläche am Brennerkopf so auszubilden, daß eine wesentlich größere Wärmemenge als bisher und über eine kürzere Zeitspanne als bisher kontinuierlich abgeführt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Grundgedanke der Erfindung ist, das thermische Gleichgewicht zwischen der Gas-/Stromdüse und der Außenfläche des Brennerkopfes, insbesondere im Bereich der Stromdüsenaufnahme, auf der wärmeableitenden Seite aktiv zu beeinflussen. Die am Brennerkopf bis in den Bereich der Stromdüsenaufnahme freiwerdende Prozeßwärme muß so schnell abgeführt werden, daß sich in diesem Bereich kein thermisches Gleichgewicht einstellen kann. Um das zu erreichen, wird um die Gasdüse ein geschlossener Hohlraum angeordnet, der mit einem wärmeübertragenden Medium gefüllt ist, wobei in das wärmeübertragende Medium ein Heätpipe mit kleinem Durchmesser hineinragt, welches außerhalb des Hohlraumes über einen Steckanschluß mit dem Wasserkreislauf im Bereich des Schweißbrennerhandgriffes direkt verbunden ist. Der Hohlraum ist dabei so dimensioniert, daß er über die gesamte Länge der Stromdüsenaufnahme reicht. Die Wirkung der Anordnung beruht darauf, daß sich während des Schweißprozesses das wärmeübertragende Material, was z.B. elementares Natrium sein kann, schnell erwärmt. Die Oberfläche des Heätpipe ist sehr groß und nimmt unter Erwärmung die Wärmemenge des wärmeübertragenden Materials auf. Die aufgenommeme Wärmemenge wird an die spezifische Füllung in dem Heätpipe abgegeben. Die spezifische Füllung nimmt die Wärmemenge auf und transportiert sie in Verbindung mit dem eigenen Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand vom unteren Ende des Heatpipes zum oberen Ende des Heatpipes, dem Steckanschluß. Das obere Ende des Heätpipe ist direkt mit einem Kühlkreislauf im Schweißbrennerhandgriff verbunden. Die von der gasförmigen spezifischen Füllung aufgenommene Wärmemenge wird nun im Steckanschlußbereich des Heätpipe an einen Wasserkühlkreislauf des Schweißbrenners abgegeben. Dabei kondensiert die gasförmige spezifische Füllung. Das Kondensat wird in den unteren Bereich des Heätpipe zurückgeführt. Es stellt sich ein Wärmetransportkreislauf ein, durch den
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16. November 2001
eine wesentlich größere Wärmemenge als bisher, in wesentlich kürzerer Zeit und kontinuierlich vom Brennerkopf weggeführt wird.
Die Erfindung wird an Hand der Schnittdarstellung eines MIG/MAG-Handschweißbrenners näher erläutert. Die Zeichnung zeigt, daß fast über die gesamte Länge der Gasdüse 1 ein Ring 9 angeordnet ist. Der Ring 9 ist aus Metall und oben und unten dicht verschlossen, im Beispiel ist er mit der Gasdüse 1 verlötet. So umschließt der Ring 9 wie ein Mantel einen Hohlraum um Gasdüse 1 herum. Der Ring 9 hat oben eine runde Öffnung, in die ein Heatpipe 6 gesteckt ist. Heatpipe 6 hat einen kleinen Durchmesser, ist an seinem unteren Ende verschlossen und mit einer spezifischen Füllung gefüllt. Die spezifische Füllung ist ein Material, welches unter diesen Bedingungen leicht seinen Aggregatzustand in gasförmig ändern kann und damit ein ideales Wärmetransportmittel ist. Der vom Ring 9 umschlossene Hohlraum ist mit einem gut wärmeleitendem Material 8 gefüllt. Das Heatpipe 6 wird in dem Bereich, der in das wärmeleitende Material 8 eintaucht, ständig erwärmt und gibt die aufgenommene Wärmemenge an seine spezifische Füllung weiter. Die spezifische Füllung erwärmt sich im selben Maße, ändert seinen Aggregatzustand und wird gasförmig und steigt nach oben zum Steckanschluß 6.1. Der Steckanschluß 6.1 hat direkten Kontakt mit dem Wasserkühlkreis des Handschweißbrenners, so daß die gasförmige spezifische Füllung oben angekommen abkühlt und kondensiert. Der Transport der Wärmemenge, weg von der Schweißbrennerspitze, ist vollzogen. Die abgekühlte kondensierte spezifische Füllung des Heatpipe fließt nach unten und erwärmt sich erneut unter Änderung des Aggregatzustandes. So wird mit der Erfindung die Aufgabe des effektiveren Transportes der Wärmemenge vom Brennerkopf zum Wasserkühlkreislauf des Schweißbrenners kontinuierlich vollzogen und die Schweißleistung des Schweißbrenners wesentlich gesteigert. In der Zeichnung ist mit 2 die Stromdüse, 3 der Düsenstock, 4 die Drahtführungsspirale, 5 das Brennerrohr und 7 die Gasdüsenaufnahme bezeichnet. Bei allen zuletzt genannten Bauteilen wird die Lebensdauer durch die effektive Kühlung erhöht. Das ist ein weiterer vorteilhafter Effekt der Erfindung.
Claims (5)
1. Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner mit einer Gasdüse, einer Gasdüsenaufnahme, einer Stromdüse und Stromdüsenaufnahme gekennzeichnet dadurch, daß
- um die Gasdüse (1) ein dicht abschließender Ring (9) angeordnet ist, der wie ein Mantel einen Hohlraum umschließt und
- in den Hohlraum ein Heatpipe (6) mit kleinem Durchmesser hineinragt, welches am oberen Ende mit einem Steckanschluß (6.1) abschließt.
2. Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß
- der Hohlraum mit einem wärmeübertragenden Material (8) gefüllt ist.
3. Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß
- der Ring (9) den Bereich der Stromdüsenaufnahme (3) überdeckt.
4. Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner nach Anspruch 1 und 3 gekennzeichnet dadurch, daß
- der Ring (9) sich nach unten verjüngend ausgebildet ist.
5. Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner nach den Ansprüchen 1-3 gekennzeichnet dadurch, daß
- das wärmeübertragende Material elementares Natrium, Ammoniak und technischer Alkohol ist.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE20118940U DE20118940U1 (de) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE20118940U1 true DE20118940U1 (de) | 2002-01-24 |
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ID=7964258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE20118940U Expired - Lifetime DE20118940U1 (de) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | Flüssigkeitsgekühlter Handschweißbrenner |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE20118940U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009137453A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Illinois Tool Works Inc. | Improved cooling of a welding implement |
| DE102009012886B4 (de) | 2008-03-19 | 2018-03-08 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Wärmerohrkühlsystem zur Verwendung mit einem Schweißbrenner |
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2001
- 2001-11-20 DE DE20118940U patent/DE20118940U1/de not_active Expired - Lifetime
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| WO2009137453A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Illinois Tool Works Inc. | Improved cooling of a welding implement |
| US8872071B2 (en) | 2008-05-07 | 2014-10-28 | Illinois Tool Works Inc. | Cooling of a welding implement |
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