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Die
Neuerung betrifft ein Schweißgerät bestehend
aus einem Strommodul sowie einem mit diesem verbundenen Gasspeicher
und einer Schweißbrennereinheit,
die mit dem zur Aufnahme von Schutzgas vorgesehenen Gasspeicher über zumindest
eine Versorgungsleitung verbunden ist, wobei das Schutzgas in der
Versorgungsleitung einen vorgegebenen Schutzgasdruck aufweist.
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Schweißgeräte, beispielsweise
nach dem MIG-/MAG-Schweißverfahren
arbeitende Schweißgeräte sind
hinlänglich
bekannt. Diese bestehen üblicherweise
aus einem eine Stromquelle umfassenden Leistungs- bzw. Strommodul
zur Erzeugung des für den
Schweißvorgang
erforderlichen Schweißstromes sowie
aus einem Gasspeicher beispielsweise einer Gasflasche, welche über eine
Versorgungsleitung zum Transport eines Schutzgases, wie beispielsweise
CO2, Helium oder Argon oder dergl. zwischen
dem Gasspeicher und einer Schweißbrennereinheit vorgesehen
ist. Über
die Versorgungsleitung wird beim Schweißvorgang Schutzgas auf die
Schweißstelle geführt, wodurch
eine Unterdrückung
der Porenbildung in der Schweißnaht
erzielt wird. Das Schutzgas wird – je nach Anwendungsfall – mit einem
Druck von ca. 8 – 15
bar auf die Schweißstelle
aufgebracht.
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Häufig kommt
es vor, dass beim Schweißvorgang
ein Abfall des Schutzgasdruckes beispielsweise unter einem Wert
von ca. 7 bar oder weniger auftritt. Aufgrund der durch den Schutzgasdruckabfall hervorgerufenen
mangelnden Umströmung
der Schweißstelle
durch das Schutzgas entstehen in der Schweißnaht oftmals sehr kleine und
dadurch durch das bloße
Auge nicht erkennbare Poren bzw. Einschlüsse, welche die Qualität der Schweißnaht deutlich
reduzieren. Insbesondere beim Schweißen von Behältern wie Öltanks, Gastanks, etc. sind
derartige Einschlüsse
aufgrund der geforderten Sicherheits- bzw. Qualitätsstandards
nicht tragbar. Bei handelsüblichen
Schweißapparaten
kann zwar über
ein an der Gasflasche oder am Schweißgerät vorgesehenes Manometer der
Druck des Schutzgases abgelesen werden und somit bei einem Abfall
des Gasdruckes geeignete Maßnahmen
zur Erhöhung
des Druckes eingeleitet werden.
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Dies
setzt jedoch voraus, dass der Bediener des Schweißgerätes beim
Schweißvorgang
den Manometerstand laufend kontrolliert, was in der Praxis nur schwer
realisierbar ist.
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Aufgabe
der Neuerung ist es daher, ein Schweißgerät vorzuschlagen, bei dem eine
aufgrund eines Schutzgasdruckabfalles bedingte Porenbildung in der
Schweißnaht
vermieden werden kann.
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Gemäß der Neuerung
wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Schutzanspruches
1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteilhaft
ermöglicht
die Neuerung eine unmittelbare Alarmierung des Bedieners des Schweißgerätes beim
Abfall des Schutzgasdruckes unter einem vorgegebenen Mindestdruck.
Somit kann der Bediener des Schweißgerätes anwendungsindividuell über den
eingestellten Mindest-Schutzgasdruck den Alarmierungszeitpunkt festlegen.
Beispielweise kann eine Alarmierung bereits bei einem Schutzgasdruck
erfolgen, bei dem zwar noch keine druckabfallsbedingte Porenbildung
in der Schweißnaht
auftritt, jedoch bei weiterem Druckabfall zu erwarten ist.
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Nachstehend
wird die Neuerung in Verbindung mit zwei Zeichnungen anhand eines
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Hierbei
zeigen
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1 eine
schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schweißsystems und
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2 eine
schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführung des
erfindungsgemäßen Schweißsystems.
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In
den Figuren ist mit 1 jeweils beispielhaft ein Schweißgerät bzw. Schweißsystem 1 bezeichnet, welches
aus einem Strommodul 2, einem Gasspeicher 3 sowie
einem Steuermodul 4 besteht. Der Gasspeicher 3 ist über eine
Druckmindereinheit 5 und eine erste Versorgungsleitung 6 mit
dem Strommodul 2 verbunden. Über die Druckmindereinheit 5 wird
der im Gasspeicher 3 vorhandene Gasdruck beispielsweise
von ca. 200 bar wahlweise auf ca. 7 – 15 bar reduziert. Hierbei
wird der Schutzgasdruck abhängig vom
Schweißort
gewählt,
und zwar werden üblicherweise
Schweißarbeiten
im Freien mit einem Schutzgasdruck zwischen 12 – 15 bar und in geschlossenen Räumen mit
einem Schutzgasdruck zwischen 7 – 12 bar durchgeführt. Die
genannten Bereiche sind beispielhaft gewählt und können je nach Anwendungsfall
unterschiedlich sein.
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Das
Strommodul 4 erzeugt den für das eingesetzte Schweißverfahren,
beispielsweise MIG- oder MAG-Schweißen bzw. TIG-Schweißen erforderlichen
Schweißstrom
IS, welcher über eine erste Stromleitung 7 von
dem Strommodul 2 an die über die erste Stromleitung 7 angeschlossene
Schweißbrennereinheit 8 geführt wird.
In der Schweißbrennereinheit 8 wird
der Schweißstrom
IS an den Schweißdraht 9 geleitet,
welcher bei Berührung
mit dem Schweißobjekt 10,
beispielsweise einem metallischen Behälter über die zweite Stromleitung 11 den Stromkreis
zum Strommodul 2 schließt, so dass der Schweißstrom IS in dem genannten Stromkreis, d.h. vom Strommodul 2 über die
erste Stromleitung 7 zur Schweißbrennereinheit 8 über den
Schweißdraht 9 sowie
das Schweißobjekt 10 und
die zweite Stromleitung 11 fließen kann. Hierbei ist in an
sich bekannter Weise bevorzugt die zweite Stromleitung 11 mit
der Erdleiter verbunden.
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Zusätzlich wird
das Schutzgas über
eine zweite Versorgungsleitung 12 vom zweiten Strommodul 2 an
die Schweißbrennereinheit 8 unter
dem genannten Schutzgasdruck zugeführt, welches über ein in
den Figuren nicht dargestelltes Düsenelement bzw. mehreren Düsenelementen
gebündelt
auf den Schweißdraht 9 aufgebracht
wird. Beim Schweißen umströmt somit
das Schutzgas den Schweißdraht 9 bzw.
den Schweißpunkt 18 nahezu
gleichmäßig, wodurch
aufgrund des vorgegebenen Schutzgasdruckes von 8 – 15 bar
eine optimale Qualität
der Schweißnaht,
d.h. ohne Poren bzw. Einschlüsse
sichergestellt wird.
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Zur
Ermittlung eines Abfalls des Schutzgasdruckes ist beispielhaft als
Zusatzmodul zum Strommodul 2 ein Steuermodul 4 am
Schweißgerät 1 vorgesehen,
welches über
eine T-Stückeinheit 13 sowie eine
diese mit dem Steuermodul 4 verbindende dritte Versorgungsleitung 14 an
die erste Versorgungsleitung 6 angeschlossen ist. Das Steu ermodul 4 kann alternativ
auch in das Strommodul 2 integriert sein und über die
dritte Versorgungsleitung 14 an die zweite Versorgungsleitung 12 angeschlossen
werden.
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In
dem Steuermodul 4 ist das freie Ende der dritten Versorgungsleitung 14 an
eine Druckschalteinheit 15 geführt. Das Steuermodul 4 kann über eine eigene
Stromversorgung verfügen
oder an die Stromversorgung des Strommoduls 2 gekoppelt
sein.
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An
die Druckschaltereinheit 15 ist beispielsweise über elektrische
Verbindungsleitungen 16 eine Signalgebereinheit 17 angeschlossen.
Alternativ kann die Signalgebereinheit 17 über eine
Luftschnittstelle mit der Druckschaltereinheit 15 verbunden sein.
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Die
Signalgebereinheit 17 ist somit über die Druckschaltereinheit 15 aktivierbar,
d.h. beispielsweise wird der über
die elektrischen Verbindungsleitungen 16 zwischen der Druckschaltereinheit 15 und
der Signalgebereinheit 17 gebildete Stromkreis bei der Aktivierung
geschlossen und somit die Signalgebereinheit 17 mit einem
Aktivierungssignal, beispielsweise einem Aktivierungsstromsignal
IA versorgt. Die Signalgebereinheit 17 erzeugt
bei seiner Aktivierung ein Alarmsignal, welches beispielsweise als
visuelles und/oder akustisches Signal und/oder als Vibrationssignal
ausgebildet sein kann.
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Die
Signalgebereinheit 17 kann am Schweißgerät selbst oder in unmittelbarer
Nähe des Schweißgerätes 1 vorgesehen
sein, wobei diese in einer bevorzugten Ausführung in der Schweißbrennereinheit 8 integriert
oder an der Schweißbrennereinheit 8 angeordnet
ist. So kann diese beispielsweise als Blinkleuchteneinheit, Alarmsignaleinheit und/oder
Vibratoreinheit sein, welche unterschiedlich ausgebildete und hinsichtlich
Ihrer Signaleigenschaften variierbare Alarmsignale erzeugt. Insbesondere ist
bei einem akustischen Alarmsignal die Signallautstärke derart
hoch gewählt,
dass der durch das Schweißen
erzeugte Lärmpegel
durch den Alarmsignalpegel deutlich überschritten wird und somit
durch den Bediener des Schweißgerätes 1 unmittelbar wahrnehmbar
ist.
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Über die
Druckschalteinheit 15 wird somit der Druckabfall in der
ersten bzw. zweiten Versorgungsleitung 6, 12 und
der hierdurch auch im Bereich der Schweißnaht 18 vorliegende
Schutzgasdruckabfall ermittelt und der Bediener des Schweißgerätes 1 durch
Erzeugung eines Alarmsignals darüber
informiert. Hierzu kann von dem Benutzer in der Druckschalteinheit 15 ein
Mindest-Schutzgasdruck festgelegt werden, beim Vorliegen dessen
die Druckschalteinheit 15 schaltet bzw. eine Aktivierung
der Signalgebereinheit 17 vornimmt.
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In
einer alternativen Ausführungsform
gemäß 2 entfällt ist
Steuermodul 4 im Strommodul 2 integriert. Zusätzlich oder
Alternativ zur Schalteinheit 15 kann in dem Strommodul 2 oder
im Steuermodul 4 eine Relaiseinheit 19 vorgesehen
sein, welche abhängig
vom dem gewählten
Mindest-Schutzgasdruck über
die Druckschalteinheit 15 angesteuert bzw. aktiviert wird.
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Bei
einer Aktivierung des Relaiseinheit 19 über die Druckschalteinheit 15 wird
durch die Relaiseinheit 19 zumindest die Zuführung des
Schweißstromes
IS an die Schweißbrennereinheit 8 im
Strommodul 2 unterbrochen, so dass ein aufgrund des Schutzgasdruckabfalls
fehlerbehaftetes Schweißen
nicht mehr möglich
ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird ein Abschalten des Schweißstromes
IS über die
Relaiseinheit 19 dem Bediener des Schweißgerätes 1 beispielsweise über eine
weitere Signalgebereinheit in Form einer Leuchtdiode oder eines
akustischen Piepstones am Schweißgerät 1 und/oder an der
Schweißbrennereinheit 8 angezeigt.
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Der
Mindest-Schutzgasdruck der Druckschaltereinheit 15 kann
beispielsweise fest voreingestellt sein oder über beispielsweise eine Potentiometereinheit
und eine zugehörige
Ansteuerelektronik durch den Bediener je nach Anwendungsfall individuell
gewählt
werden.
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Die
Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich sind,
ohne dass dadurch der erfinderische Gedanke verlassen wird.
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- 1
- Schweißgerät bzw. Schweißsystem
- 2
- Strommodul
- 3
- Gasspeicher
- 4
- Steuermodul
- 5
- Druckmindereinheit
- 6
- erste
Versorgungsleitung
- 7
- erste
Stromleitung
- 8
- Schweißbrennereinheit
- 9
- Schweißdraht
- 10
- Schweißobjekt
- 11
- zweite
Stromleitung
- 12
- zweite
Versorgungsleitung
- 13
- T-Stückeinheit
- 14
- dritte
Versorgungsleitung
- 15
- Druckschalteinheit
- 16
- elektrische
Verbindungsleitungen
- 17
- Signalgebereinheit
- 18
- Schweißpunkt bzw.
Schweißnaht
- 19
- Relaiseinheit
- IS
- Schweißstrom
- IA
- Aktivierungssignal