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Die
Erfindung betrifft einen Schweißbrenner gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und ein Verbindungselement für einen Schweißbrenner
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 11.
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Bei
Schweißbrennern,
wie beispielsweise Handschweißbrennern,
welche beim Lichtbogenhandschweißen eingesetzt werden, werden
Versorgungsleitungen, welche Gas und Kühlwasser führen und in einem Schutzschlauch
aufgenommen sind, an einem Endabschnitt eines Handgriffs des Schweißbrenners
in diesen eingeführt.
Hier sind bei aus dem Stand der Technik bekannten Schweißbrennern
an dem Endabschnitt Verbindungselemente an der Verbindungsstelle
zwischen dem Handgriff und dem Schutzschlauch vorgesehen, durch
welche die von dem Schutzschlauch umgebenen Versorgungsleitungen
in den Handgriff eingeführt
werden.
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Dabei
werden im Stand der Technik beispielsweise starre Verbindungshülsen, welche
vorrangig aus Kunststoff hergestellt sind, als Verbindungselemente
eingesetzt. Starre Verbindungshülsen
weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie weder ergonomisch sind
noch den Versorgungsleitungen einen ausreichenden Schutz bieten.
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Auch
ist es bekannt, als Verbindungselement Kugelgelenke zu verwenden,
welche jedoch eine eingeschränkte
Flexibilität
aufweisen, da die Beweglichkeit dieser Kugelgelenke nur etwa 15° beträgt, und ebenfalls
nicht den ausreichenden Schutz für
die durch das Kugelgelenk geführten
Versorgungsleitungen bieten.
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Darüber hinaus
ist die Verwendung von Gummimanschetten als Verbindungselement aus dem
Stand der Technik bekannt. Diese bieten zwar eine ausreichende Flexibilität, aber
erfüllen
keine Schutzfunktion für
die Versorgungsleitungen.
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An
der Verbindungsstelle des Schweißbrenners zwischen Handgriff
und den Versorgungsleitungen bzw. Schutzschlauch ist es jedoch besonders wichtig,
die Versorgungsleitungen insbesondere vor einem Einknicken bzw.
Abknicken zu schützen,
da hierdurch die Kühlwasser-
und/oder Gaszufuhr beeinträchtigt
oder sogar vollständig
unterbrochen werden kann. Mangelnde oder unterbrochene Gaszufuhr führt einerseits
dazu, dass der Schweißbetrieb
nicht ordnungsgemäß ausgeführt werden
kann. Andererseits kann die Unterbrechung der Kühlwasserzufuhr sogar zu Schäden des
Schweißbrenners
führen.
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Eine
weitere Anforderung an die Verbindungsstelle bzw. an ein dort angeordnetes
Verbindungselement ist darüber
hinaus, dass sie/es ein hohes Maß an Biegeflexibilität bieten
soll, um ein möglichst
angenehmes und ermüdungsfreies
Handhaben des Schweißbrenners
zu ermöglichen.
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Daher
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schweißbrenner
sowie ein Verbindungselement für
einen Schweißbrenner
vorzusehen, welche einerseits einen ausreichenden Schutz für die Versorgungsleitungen
an der Verbindungsstelle, insbesondere einen Knickschutz, bieten,
andererseits jedoch auch ein hohes Maß an Flexibilität an der Verbindungsstelle
gewährleisten.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Schweißbrenner
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 sowie durch ein Verbindungselement mit den Merkmalen gemäß Anspruch
11 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen definiert.
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Erfindungsgemäß wird ein
Schweißbrenner bereitgestellt,
welcher einen Handgriff mit einem ersten Endabschnitt und einem
zweiten Endabschnitt aufweist, wobei an dem zweiten Endabschnitt
ein Brennervorderteil vorgesehen ist, und an dem ersten Endabschnitt
zumindest eine Versorgungsleitung durch ein flexibles Verbindungselement
in den Handgriff einführbar
ist, wobei das Verbindungselement zumindest ein Gelenksegment aufweist,
welches als Kombination aus einem Drehgelenk und einem Kippgelenk
ausgebildet ist. Das Verbindungselement weist durch die Kombination
von Dreh- und Kippelementen eine außerordentlich große Flexibilität durch seine
hohe Beweglichkeit auf, da durch diese Kombination drei Freiheitsgrade
in der Bewegung ermöglicht
werden, wodurch eine Verbesserung der Handhabung und der Ergonomie
des Schweißbrenners
erzielt wird. Gleichzeitig bietet das Verbindungselement einen ausreichenden
Knickschutz für
die Versorgungsleitungen an der Verbindungsstelle, da die Dreh-
und Kippgelenkkombination des Verbindungselements die Versorgungsleitungen
vollständig
umgibt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
das zumindest eine Gelenksegment ein erstes ringförmig ausgebildetes
Element, welches als Drehgelenk wirkt, und ein zweites ringförmig ausgebildetes
Element auf, welches als Kippgelenk wirkt. Die ersten und zweiten
ringförmig
ausgebildeten Elemente umhüllen
die Versorgungsleitungen vollständig
und bieten so den ausreichenden Schutz.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Verbindungselement eine Vielzahl von aneinander angefügten Gelenksegmenten auf,
wobei jedes Gelenksegment zu seinem benachbarten Gelenksegment um
90° um eine
Längsachse des
Verbindungselements herum versetzt angeordnet ist. Diese Anordnung
erhöht
die Beweglichkeit des Verbindungselements und somit die Flexibilität.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Verbindungselement ein erstes Endstück und ein zweites Endstück auf,
wobei das erste Endstück
an den Handgriff anschließbar
ist. Besonders bevorzugt ist das erste Endstück mit einer auf einen entsprechend
an dem Handgriff vorgesehenen Abschnitt aufschraubbaren Mutter versehen.
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Es
ist darüber
hinaus bevorzugt, wenn das Verbindungselement aus einem Kunststoff,
insbesondere aus Polyamid mit einem Glasfaseranteil von 25% bis
35%, und besonders bevorzugt mit einem Glasfaseranteil von 30%,
hergestellt ist. Dieses Material bietet eine ausreichende Festigkeit
und somit einen ausreichenden Schutz.
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Auch
vorteilhaft ist es, wenn der Handgriff aus einem Kunststoff, insbesondere
aus Polyamid mit einem Glasfaseranteil von 25% bis 35%, insbesondere
mit einem Glasfaseranteil von 30%, hergestellt sind.
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Insbesondere
wenn der Handgriff und das Verbindungselement aus dem gleichen Material
hergestellt sind, kann eine vorteilhafte Reduzierung der Herstellungskosten
erzielt werden.
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Vorzugsweise
ist die zumindest eine Versorgungsleitung von einem Schutzschlauch
umgeben.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist in dem Schutzschlauch eine Vielzahl von Versorgungsleitungen
vorgesehen. Vorzugsweise bilden der Schutzschlauch und die Vielzahl
von Versorgungsleitungen ein Schlauchpaket. Die Vielzahl von Versorgungsleitungen
kann eine Gasversorgungsleitung, eine Stromleitung, eine Steuerleitung sowie
eine Kühlwasserversorgungsleitung
umfassen.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Schweißbrenner
zum Wolfram-Inertgasschweißen
(WIG) oder zum Metallschutzgasschweißen, insbesondere zum Metallschweißen mit
inerten Gasen (MIG) oder zum Metallschweißen mit aktiven Gasen (MAG),
ausgebildet.
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Erfindungsgemäß bereitgestellt
wird darüber hinaus
ein Verbindungselement für
einen Schweißbrenner,
welches an einen Handgriff des Schweißbrenners anschließbar ist,
wobei das Verbindungselement zumindest ein Gelenksegment, insbesondere eine
Vielzahl von Gelenksegmenten, aufweist, welches als Kombination
aus einem Drehgelenk und einem Kippgelenk ausgebildet ist. Hierdurch
wird, wie oben bereits beschrieben, einerseits eine große Beweglichkeit
und damit Flexibilität
und Ergonomie erzielt. Gleichzeitig bietet das Verbindungselement auch
die gewünschte
Knickschutzfunktion für
das Schlauchpaket bzw. die Versorgungsleitungen, welche durch das
Verbindungselement hindurchgeführt und
in den Schweißbrenner
eingeführt
werden.
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Vorzugsweise
ist das Verbindungselement als separates Bauteil ausgebildet. Dies
ist besonders im Hinblick auf die Nachrüstbarkeit von bereits vorhandenen
Schweißbrennern
vorteilhaft. Vorzugsweise kann das Verbindungselement zum Anschließen an den
Schweißbrenner
an das erste Endstück
eine Mutter aufweisen, über
welche es mit dem Handgriff lösbar
verbunden werden kann. Alternativ kann das Verbindungselement aber
auch nicht lösbar
mittels geeigneter Verbindungsverfahren mit dem Handgriff fest verbunden
sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Verbindungselements gemäß einer Ausführungsform
in auseinandergezogenen Einzelteilen;
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2 eine
Seitenansicht des Verbindungselements von 1 in zusammengesetzter
Form; und
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3 eine
Schnittansicht eines Schweißbrenners
mit daran angeschlossenem Verbindungselement gemäß einer Ausführungsform.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Verbindungselements 1 gemäß einer
Ausführungsform
in auseinandergezogenen Einzelteilen. Das Verbindungelement 1 umfasst
in der Ausführungsform
vier jeweils gleich ausgebildete Gelenksegmente 2. Jedes Gelenksegment 2 ist
zu seinem benachbarten Gelenksegment 2 um 90° um eine
Längsachse
L des Verbindungselements 1 versetzt angeordnet. Darüber hinaus
weist jedes Gelenksegment 2 ein erstes ringförmig ausgebildetes
Element 3, welches als Drehgelenk ausgebildet ist, und
ein zweites ringförmig
ausgebildetes Element 4, welches als Kippgelenk ausgebildet
ist, auf. Das zweite ringförmig
ausgebildete Element 4 weist einen ersten Rand 5 und einen
zweiten Rand 6 auf. An dem ersten Rand 5 sind
zwei sich gegenüberliegende
und gleich ausgebildete Ausbuchtungen 7 vorgesehen. Das
zweite ringförmige
Element 4 ist an dem zweiten Rand 6 mit dem ersten
ringförmigen
Element 3 verbunden. Weiterhin weist das Verbindungselement 1 ein
erstes Endstück 8 und
ein zweites Endstück 9 auf.
Das erste Endstück 8 ist
ebenfalls ringförmig
bzw. als Anschlussflansch ausgebildet und ist mit einem Schweißbrenner
bzw. mit einem Handgriff des Schweißbrenners (hier nicht dargestellt) über eine Mutter 18 verbindbar.
Alternativ könnte
das erste Endstück 8 des
Verbindungselements 1 aber auch nicht lösbar mit dem Handgriff des
Schweißbrenners verbunden
sein, indem es z. B. integral mit dem Handgriff des Schweißbrenners
ausgebildet ist oder fest mit diesem verbunden ist. Außerdem ist
das erste Endstück 8 beim
Zusammenbau mit einem ersten der Gelenksegmente 2 gelenkig
verbindbar. Das zweite Endstück 9 ist
dagegen zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Teilelement 10 mit
einem letzten der Gelenksegmente 2 gelenkig verbindbar
ist. Auf das erste Teilelement 10 wird dann beim Zusammenbau ein
kappenartig ausgebildetes zweites Teilelement 11 aufgesetzt,
das den Abschluss des Verbindungselements 1 bildet.
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2 ist
eine Seitenansicht des Verbindungselements von 1 in
zusammengebauter Form. Wie in der Figur erkennbar ist, sind die
vier Gelenksegmente 2 jeweils um 90° zueinander versetzt angeordnet.
In der Ausführungsform
wird jedes erste ringförmig
ausgebildete Element 3 dabei in einem zweiten ringförmig ausbildeten
Element 4 eines benachbarten Gelenksegments 2 aufgenommen.
Als Anschluss an den Handgriff des Schweißbrenners dient das erste Endstück 8,
welches auf die oben beschriebene Weise mittels der Mutter 18 an
dem Handgriff befestigt werden kann, und welches in einem zweiten
ringförmig
ausgebildeten Element 4 eines ersten der Gelenksegmente 2 aufgenommen
ist, so dass lediglich ein kragenartig ausgebildeter Abschnitt 12 aus
dem Gelenksegment 2 herausragt. Das zweite Endstück 9,
welches den Abschluss des Verbindungselements 1 bildet,
ist auf das letzte der Gelenksegmente 2 aufgesetzt, wobei
das kappenartig ausgebildete zweite Teilelement 12 das
erste Teilelement 11 vollständig umgibt bzw. aufnimmt.
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3 ist
eine Schnittansicht eines Schweißbrenners 19 mit daran
angeschlossenem Verbindungselement 1 gemäß einer
Ausführungsform.
Der Handgriff 13 und das Verbindungselement 1 sind
in der Ausführungsform
aus dem gleichen Material hergestellt, welches hier ein Kunststoff
mit einem Glasfaseranteil von ungefähr 30% ist. Der Handgriff 13 ist als
im Wesentlichen hohler Körper
ausgebildet und weist an einem ersten Endabschnitt 14 eine Öffnung 15 auf,
in welchen die Versorgungsleitungen in den Schweißbrenner 19 eingeführt werden.
In dieser Ausführungsform
ist an den Endabschnitt 14 des Handgriffs 13 das
Verbindungselement 1 mit seinem ersten Endstück 8 über die
Mutter 18 angeschlossen. Der hier nicht dargestellte, die
Verbindungsleitungen führende
Schutzschlauch wird an dem Verbindungselement 1 von der
Seite des zweiten Endstücks 9 an dem
ersten Teilelement 10 mittels eines Kabelbinders befestigt,
wobei das zweite Teilelement 11 vorgesehen ist, um das
erste Teilelement 10 mit dem daran befestigten Schutzschlauch
zu überdecken
und den Abschluss des Verbindungselements 1 zu bilden.
Das Verbindungselement 1 stellt an der üblicherweise vorhandenen Verbindungsstelle 17 zwischen
Schutzschlauch und Handgriff 13 – wenn kein zusätzliches
Verbindungselement 1 vorgesehen ist – eine hohe Flexibilität sowie
einen effektiven Knickschutz sicher. An einem zweiten Endabschnitt 20 weist
der Handgriff 13 ein Brennervorderteil 16 mit
einem Brennerkopf 21 auf.
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- 1
- Verbindungselement
- 2
- Gelenksegment
- 3
- erstes
ringförmig
ausgebildetes Element
- 4
- zweites
ringförmig
ausgebildetes Element
- 5
- erster
Rand
- 6
- zweiter
Rand
- 7
- Ausbuchtung
- 8
- erstes
Endstück
- 9
- zweites
Endstück
- 10
- erstes
Teilelement
- 11
- zweites
Teilelement
- 12
- kragenartig
ausgebildeter Abschnitt
- 13
- Handgriff
- 14
- erster
Endabschnitt des Handgriffs
- 15
- Öffnung
- 16
- Brennervorderteil
- 17
- Verbindungsstelle
- 18
- Mutter
- 19
- Schweißbrenner
- 20
- zweiter
Endabschnitt des Handgriffs
- 21
- Brennerkopf
- L
- Längsachse
des Verbindungselements