DE202010007364U1

DE202010007364U1 - Brennerwechselmodul, Schweißbrenner, Rohrbogen, Brennerhalterung, Schlauchpaket für einen Schweißbrenner, Aufnahmemodul und Brennerwechselsystem

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Publication number: DE202010007364U1
Application number: DE201020007364
Authority: DE
Original assignee: Fronius International GmbH
Current assignee: Fronius International GmbH
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: AT508286A3; WO2010135752A3; AT13190U1; AT508286A2; WO2010135752A2

Abstract

Brennerwechselmodul (27) für einen Schweißbrenner (10), welcher insbesondere zur Befestigung an einem Schweißroboter ausgebildet ist, welcher Schweißbrenner (10) zumindest einen Rohrbogen (28) und eine mit dem Rohrbogen (28) verbindbare Brennerhalterung (29) beinhaltet, welche Brennerhalterung (29) über ein Schlauchpaket (23) mit darin verlaufenden Leitungen zum Versorgen des Schweißbrenners (10) mit Energie und Schutzgas (8) mit einem Schweißgerät (1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum automatischen Wechseln des Rohrbogens (28) oder der Brennerhalterung (29) ein Zwischenstück (30) zur Verbindung des Rohrbogens (28) mit der Brennerhalterung (29) oder der Brennerhalterung (29) mit dem Schlauchpaket (23) vorgesehen ist, welches Zwischenstück (30) ein Haltemodul (31) umfasst, das zwischen einer Fixierstellung, in welcher der Rohrbogen (28) oder die Brennerhalterung (29) fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher der Rohrbogen (28) oder die Brennerhalterung (29) freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls (31) über eine im Schlauchpaket (23) verlaufende Leitung steuerbar ist, und das...

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennerwechselmodul für einen Schweißbrenner, welcher insbesondere zur Befestigung an einem Schweißroboter ausgebildet ist, welcher Schweißbrenner zumindest einen Rohrbogen und eine mit dem Rohrbogen verbindbare Brennerhalterung beinhaltet, welche Brennerhalterung über ein Schlauchpaket mit darin verlaufenden Leitungen zum Versorgen des Schweißbrenners mit Energie und Schutzgas mit einem Schweißgerät verbindbar ist.
Die Erfindung betrifft weiters einen Schweißbrenner, welcher insbesondere zur Befestigung an einem Schweißroboter ausgebildet ist, mit zumindest einem Rohrbogen und einer mit dem Rohrbogen verbindbaren Brennerhalterung, welcher über ein Schlauchpaket mit darin verlaufenden Leitungen zum Versorgen des Schweißbrenners mit Energie und Schutzgas mit einem Schweißgerät verbindbar ist.
Weiters betrifft die Erfindung einen Rohrbogen für einen Schweißbrenner mit einem Anschluss.
Ebenso betrifft die Erfindung eine Brennerhalterung für einen Schweißbrenner, mit einem Anschluss zur Verbindung mit einem Schlauchpaket, über welches der Schweißbrenner über darin verlaufende Leitungen zum Versorgen des Schweißbrenners mit Energie und Schutzgas mit einem Schweißgerät verbindbar ist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Schlauchpaket für einen Schweißbrenner, mit einem Anschluss zur Verbindung mit einer Brennerhalterung oder einem Rohrbogen.
Des Weiteren umfasst die Erfindung auch ein Aufnahmemodul für die Ankoppelung an ein automatisches Brennerwechselsystem und ein Brennerwechselsystem für ein solches Aufnahmemodul zur Aufnahme von Spannkugeln sowie ein Brennerwechselsystem, bei dem ein Rohrbogen in einer Brennerablage automatisch ablegbar ist.
Aus dem Stand der Technik sind Systeme zum automatischen Brennerwechseln bekannt, bei denen immer zusätzliche Leitungen zur Ansteuerung benötigt werden. Nachteilig ist hierbei, dass damit das Gewicht erhöht wird und die Flexibilität des Schlauchpakets in ihrer Biegeeigenschaft verschlechtert wird.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Brennerwechselmodul, einen Schweißbrenner, einen Rohrbogen, eine Brennerhalterung oder ein Schlauchpaket zu schaffen, durch welche ein automatischer Brennerwechsel ohne zusätzliche Komponenten und Leitungen ermöglicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein oben genanntes Brennerwechselmodul, wobei zum automatischen Wechseln des Rohrbogens oder der Brennerhalterung ein Zwischenstück zur Verbindung des Rohrbogens mit der Brennerhalterung oder der Brennerhalterung mit dem Schlauchpaket vorgesehen ist, welches Zwischenstück ein Haltemodul umfasst, das zwischen einer Fixierstellung, in welcher der Rohrbogen oder die Brennerhalterung fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher der Rohrbogen oder die Brennerhalterung freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls über eine im Schlauchpaket verlaufende Leitung steuerbar ist und das Zwischenstück eine Aufnahme zur lösbaren Verbindung mit dem Rohrbogen oder der Brennerhalterung und einen Anschluss zur Verbindung mit der Brennerhalterung oder dem Schlauchpaket aufweist, und die Aufnahme mit dem Haltemodul gekoppelt ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Verwendung einer zusätzlichen Komponente jederzeit eine beliebige Schweißanlage zum automatischen Brennerwechseln ohne Umbau oder Wechseln des Schlauchpakets umgerüstet werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei der Verwendung eines Zwischenstücks keine baulichen Einschränkungen entstehen, da die Form des Zwischenstücks an die Brennerform angepasst ist und somit keine Teile bzw. Elemente wesentlich über die äußere Form des Schweißbrenners vorstehen. Somit wird die Zugänglichkeit der Anlage auch nicht weiter eingeschränkt. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass durch eine derartige Ausbildung für das automatische Wechseln des Brenners jeder vorhandene Rohrbogen bzw. Brenner verwendet werden kann. Da die Steuerung des Haltemoduls des Brennerwechselmoduls über eine bereits im Schlauchpaket verlaufende Leitung erfolgt, müssen keine zusätzlichen Verbindungen hergestellt werden. Somit wird auch die Zugänglichkeit nicht beeinflusst, da keine Leitung vom System absteht, auf die bei der Positionierung des Brenners geachtet werden muss. Auch ist eine rasche Umrüstung von Anlagen möglich. Dies stellt eine einfache Realisierungsmöglichkeit dar. Vorzugsweise ist die Aufnahme des Zwischenstücks korrespondierend zum Anschluss ausgebildet. Dadurch wird gewährleistet, dass die Komponenten des Schweißbrenners auch ohne Zwischenschaltung des Zwischenstücks verbindbar sind. Das Zwischenstück kann einfach zwischen zwei mit entsprechenden Aufnahmen und Anschlüssen versehenen Komponenten des Schweißbrenners eingesetzt werden, wodurch ein automatischer Wechsel dieser Komponenten vorgenommen werden kann.
Vorteilhafterweise ist die Verschiebung des Haltemoduls über die Leitung zum Versorgen des Schweißbrenners mit Schutzgas steuerbar. Über eine derartige Leitung kann die Steuerung der Verschiebung des Haltemoduls pneumatisch oder auch hydraulisch erfolgen. Bei Abfall des Drucks in der Leitung ist das Haltemodul vorzugsweise in der Fixierstellung positioniert und somit der Rohrbogen oder die Brennerhalterung an der Brennerhalterung bzw. dem Schlauchpaket fixiert.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahme im Wesentlichen durch eine zylindrische Bohrung und ein zur Aufnahme korrespondierender Anschluss am Rohrbogen oder an der Brennerhalterung im Wesentlichen durch einen Zylinder mit einer über den Umfang verlaufenden Nut zur Aufnahme zumindest einer Spannkugel des Haltemoduls gebildet ist.
Das Haltemodul kann einen Konus aufweisen, welcher in der Fixierstellung die zumindest eine Spannkugel in der Nut des Anschlusses des Rohrbogens oder der Brennerhalterung fixiert und in der Freigabestellung die zumindest eine Spannkugel freigibt.
Eine Ausbildung, bei der das Haltemodul über ein Federelement in der Fixierstellung gehalten ist, ist von Vorteil, da bei Ausfall der Ansteuerung des Haltemoduls dieses in einer definierten Stellung positioniert ist. Dadurch, dass das Haltemodul bei fehlender Ansteuerung in der Fixierstellung gehalten wird, kann ein ungewolltes Entfernen der Komponenten des Schweißbrenners verhindert werden.
Von Vorteil ist eine Ausbildung, bei der im Zwischenstück eine mit der Leitung für das Schutzgas verbindbare Druckkammer angeordnet ist, wobei durch Aufbau eines Drucks in der Druckkammer das Haltemodul gegen das Federelement in die Freigabestellung verschiebbar ist. Dadurch kann eine Ansteuerung über nur eine Leitung ermöglicht werden und es müssen keine zusätzlichen Leitungen verlegt werden.
Es ist aber auch eine Ausbildung von Vorteil, bei der mit der Druckkammer eine Steuerrampe verbunden ist, die eine Querschnittsveränderung zur Steuerung des Haltemoduls über den Druck aufweist. Dadurch wird erreicht, dass sich bei Erhöhung des Drucks ein Rückstau bilden kann, der einen Druckanstieg in der Druckkammer bewirkt. Andererseits kann mit entsprechend definiertem Druck eine Durchströmung des Gases gewährleistet werden, sodass beispielsweise Schutzgas über das Zwischenstück zum Rohrbogen geleitet werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch einen oben genannten Schweißbrenner gelöst, bei dem zum automatischen Wechseln des Rohrbogens oder der Brennerhalterung ein Haltemodul zur Befestigung des Rohrbogens oder der Brennerhalterung vorgesehen ist, welches Haltemodul zwischen einer Fixierstellung, in welcher der Rohrbogen oder die Brennerhalterung fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher der Rohrbogen oder die Brennerhalterung freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls über eine im Schlauchpaket verlaufende Leitung steuerbar ist und das Haltemodul in der Brennerhalterung oder dem Schlauchpaket integriert ist und mit einer Aufnahme zur lösbaren Verbindung mit dem Rohrbogen oder der Brennerhalterung mit einem daran angeordneten Anschluss gekoppelt ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch den Einbau der Komponenten zum automatischen Wechseln des Rohrbogens oder der Brennerhalterung keine Umrüstung mehr notwendig ist, sondern jederzeit ein automatischer Wechselvorgang durchgeführt werden kann. Auch kann damit auf die Bauform des Brenners Rücksicht genommen werden.
Die Verschiebung des Haltemoduls ist vorzugsweise über die Leitung zum Versorgen des Schweißbrenners mit Schutzgas steuerbar.
Das Haltemodul kann gemäß der obigen Beschreibung des Brennerwechselmoduls aufgebaut sein und zum Einsatz im Schweißbrenner, insbesondere dem Schlauchpaket, der Brennerhalterung oder dem Rohrbogen ausgebildet sein.
Weiters wird die Aufgabe durch einen oben genannten Rohrbogen gelöst, bei dem zum automatischen Wechseln des Rohrbogens der Anschluss zur Verbindung mit einer Aufnahme eines Haltemoduls ausgebildet ist, wobei der Anschluss im Wesentlichen durch einen Zylinder mit einer über den Umfang verlaufenden Nut zur Aufnahme zumindest einer Spannkugel des Haltemoduls gebildet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass damit jeder beliebige Rohrbogen für ein automatisches Wechselsystem, wie zuvor beschrieben, eingesetzt werden kann. Somit müssen nicht neu entwickelte Rohrbögen für die unterschiedlichsten Anschlussformen ausgebildet werden.
Zur Bildung einer Verdrehsicherung kann am Anschluss des Rohrbogens eine Bohrung zur Aufnahme eines entsprechenden Zapfens, insbesondere eines Gasanschlusszapfens, angeordnet sein.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung auch durch eine oben genannte Brennerhalterung gelöst, wobei zum automatischen Wechseln der Brennerhalterung der Anschluss zur Verbindung mit einer Aufnahme eines Haltemoduls ausgebildet ist, wobei der Anschluss eine über den Umfang verlaufende Nut zur Aufnahme zumindest einer Spannkugel des Haltemoduls aufweist oder zum automatischen Wechseln der Brennerhalterung eine Aufnahme mit einem Haltemodul angeordnet ist, welches Haltemodul zwischen einer Fixierstellung, in welcher ein Rohrbogen fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher der Rohrbogen freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls über eine im Schlauchpaket verlaufende Leitung steuerbar ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass je nach Ausbildung der Brennerhalterung ohne zusätzliche Komponenten oder Umbau der Rohrbogen oder die Brennerhalterung selbst einfach automatisch gewechselt werden kann.
Das Haltemodul ist vorzugsweise entsprechend der obigen Beschreibung des Brennerwechselmoduls aufgebaut.
Die Aufgabe wird auch durch ein oben genanntes Schlauchpaket gelöst, bei dem zum automatischen Wechseln der Brennerhalterung oder des Rohrbogens ein Haltemodul zur Verbindung mit der Brennerhalterung oder dem Rohrbogen vorgesehen ist, welches Haltemodul zwischen einer Fixierstellung, in welcher die Brennerhalterung oder der Rohrbogen fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher die Brennerhalterung oder der Rohrbogen freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls über eine im Schlauchpaket verlaufende Leitung steuerbar ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass wiederum ohne zusätzlichen Aufwand durch einfache Ansteuerung des Haltemoduls der Rohrbogen oder die Brennerhalterung automatisch gewechselt werden kann.
Das Haltemodul ist vorzugsweise gemäß der obigen Beschreibung des Brennerwechselmoduls aufgebaut und zum Einsatz im Schweißbrenner, insbesondere dem Schlauchpaket oder der Brennerhalterung oder dem Rohrbogen, ausgebildet.
Auch wird die Aufgabe durch ein oben beschriebenes Verfahren gelöst, bei dem der Rohrbogen mit der Brennerhalterung oder die Brennerhalterung mit dem Schlauchpaket über ein Brennerwechselmodul verbunden wird, und ein im Brennerwechselmodul enthaltenes Haltemodul über eine im Schlauchpaket verlaufende Leitung von einer Fixierstellung, in welcher der Rohrbogen oder die Brennerhalterung fixiert wird, in eine Freigabestellung, in welcher der Rohrbogen oder die Brennerhalterung freigegeben wird, verschoben wird und nach dem Wechsel des Rohrbogens oder der Brennerhalterung das Haltemodul wieder in die Fixierstellung, in welcher der Rohrbogen oder die Brennerhalterung fixiert wird, verschoben wird.
Vorteilhafterweise wird das Haltemodul pneumatisch durch ent sprechende Druckbeaufschlagung einer Leitung zum Versorgen des Schweißbrenners mit Schutzgas zwischen der Fixierstellung und der Freigabestellung verschoben. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Verwendung des Brennerwechselmoduls in Form eines Zwischenstücks jede bestehende Anlage ohne Umbau oder Wechseln des Schlauchpakets zum automatischen Brennerwechseln umgerüstet werden kann, wobei für die Ansteuerung eine bereits vorhandene Leitung zum Versorgen des Schweißbrenners mit dem Schutzgas verwendet wird. Somit bleibt die Flexibilität und das Gewicht des Schlauchpakets gleich. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Wechsel ohne zusätzliche Leitungen vorgenommen werden kann. Somit erhöht sich auch das Gewicht des Schlauchpakets nicht und die Flexibilität bleibt ebenfalls voll und ganz erhalten.
Auch kann die Aufgabe der Erfindung durch ein Aufnahmemodul für die Ankoppelung an ein automatisches Brennerwechselsystem gelöst werden, wobei das Aufnahmemodul über eine Befestigungsvorrichtung an einem Rohrbogen befestigbar ist und zur Aufnahme von Halteelementen, insbesondere Spannkugeln, ausgebildet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass dadurch handelsübliche Brenner bzw. Rohrbögen umgebaut und in einem automatischen Brennerwechselsystem eingesetzt werden können. Damit können die Kosten wesentlich reduziert werden, da derartige Rohrbögen in mehreren Bereichen eingesetzt werden können und nicht für jeden Bereich eigenständige Rohrbögen entwickelt und hergestellt werden müssen. Auch wird die Lagerhaltung vereinfacht. Durch das Nachrüsten handelsüblicher Rohrbögen wird auch die Flexibilität erhöht, da unterschiedliche Umrüstsätze bzw. unterschiedliche Aufnahmemodule für die unterschiedlichen Systeme kostengünstig hergestellt und eingesetzt werden können. Damit ist es nicht mehr notwendig den gesamten Rohrbogen mit dem Anschlusssystem für die unterschiedlichsten Systeme herzustellen, sondern lediglich entsprechende Aufnahmemodule, die am Rohrbogen befestigt werden.
Das Aufnahmemodul kann aus einem Halteelement und einem Positionierelement gebildet sein, wobei das Halteelement aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere Messing, und das Positionierelement aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie beispielsweise Hartkunststoff, gebildet ist. Dadurch wird ein modularer Aufbau geschaffen und können für die verschiedensten Aufgaben die bestmöglichen Materialen eingesetzt werden, sodass eine hohe Sicherheit bei der Befestigung und eine hohe Qualität für die Positionierung des Rohrbogens erreicht wird.
Vorteilhafterweise ist das Positionierelement mit Führungsnuten zum Ausrichten des Rohrbogens in verschiedene Positionen ausgestattet. Dadurch können bei winkeligen Rohrbögen durch einfaches Verdrehen gegenüber dem Positionierelement verschiedenste Stellungen abgedeckt werden. Damit wird die Flexibilität des Systems wesentlich erhöht.
Wenn im Umfang des Aufnahmemoduls eine Nut angeordnet ist, in die Spannkugeln von einem Haltekranz eines Brennerwechselmoduls bei verbundenem Rohrbogen mit dem Brennerwechselmodul eingreifen, können durch das nach außen Legen des Befestigungsmechanismus die Platzprobleme einfach gelöst werden und somit eine Vielzahl von Spannkugeln für die Befestigung verwendet werden. Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung der Spannkugeln im Zentrum kann hingegen nur eine sehr kleine Anzahl von Spannkugeln verwendet werden. Damit kann die Sicherheit des Systems wesentlich verbessert und auch die Haltekraft des Rohrbogens wesentlich vergrößert werden. Auch ist es somit möglich, ein Nachrüstmodul in Form des Aufnahmemoduls zu schaffen, da der Aufbau des Rohrbogens unverändert bleiben kann.
Vorteilhaft ist aber auch eine Ausgestaltung bei der im Brennerwechselmodul die Spannkugeln einem Konus zugeordnet sind, der über ein Federelement in einer Ruhestellung die Spannkugeln durch eine Öffnung im Haltekranz nach außen zum Eingriff in die Nut am Aufnahmemodul drückt. Dadurch wird eine einfache Verbindung des Aufnahmemoduls mit dem Rohrbogen und dem Zwischenstück bzw. Brennerwechselmodul geschaffen.
Zur Positionierung des Rohrbogens kann auch eine Verdrehung des Rohrbogens mit dem Halteelement gegenüber dem Positionierelement erfolgen, wodurch eine flexible Anpassung der Ausrichtung des Rohrbogens ermöglicht wird. Auch können hierzu entsprechende Rastelemente zwischen dem Halteelement und dem Positionierele ment angeordnet werden, sodass bei jeder eingerasteten Verdrehung ein bestimmter Winkel verstellt wird. Damit kann eine Verstellung ohne Lehre vorgenommen werden, da die einzelnen Positionen über die Rastelemente definiert werden. Eine andere Möglichkeit einer gezielten Verstellung wäre auch derart möglich, dass durch Anordnung eines Vorsprunges am Positionierelement und mehrere korrespondierende Nuten am Halteelement durch Lösen der beiden Teile zueinander und anschließendes Verdrehen, der Vorsprung in einer anderen Nut eingeschoben werden kann.
Vorteilhafterweise ist auf dem Positionierelement ein Codiersystem angeordnet, wodurch erreicht wird, dass bei einem manuellen Austausch eines Rohrbogens der Benutzer keinen falschen Rohrbogen verwenden kann. Es muss bei derartigen Roboteranlagen sichergestellt sein, dass bei einem Tausch wieder ein Rohrbogen mit richtiger Ausrichtung eingesetzt wird, da sonst bei der automatischen Roboterschweißung Schäden durch Kollisionen auftreten können oder die Schweißnaht an einer anderen Position als erforderlich durchgeführt wird, da der Brenner beispielsweise um 90° verdreht wurde. Dies kann mit einer entsprechenden Codierung verhindert werden, da es nicht möglich ist, einen Brenner bzw. Rohrbogen mit falscher Codierung (außer diese wurde auch fehlerhaft durchgeführt) in die entsprechend Aufnahme einzustecken.
Das Codiersystem kann durch Bohrungen bzw. Ausnehmungen und Stifte gebildet sein, wodurch eine einfache und kostengünstige Herstellung des Codiersystems möglich wird.
Bei einem weiteren Brennerwechselsystem für ein oben erwähntes Aufnahmemodul mit einem oben genannten Brennerwechselmodul wird die Aufgabe auch dadurch gelöst, dass im Brennerwechselmodul Spannkugeln einem Konus zugeordnet sind, der über ein Federelement in einer Ruhestellung die Spannkugeln durch eine Öffnung in einem Haltekranz nach außen zum Eingriff in eine im Umfang des Aufnahmemoduls verlaufende Nut drückt, wobei die Krafteinwirkung der Spannkugeln vom Zentrum nach außen in Richtung Außenumfang wirkt. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Verlagerung der mechanischen Verbindung zwischen dem Rohrbogen und dem Brennerwechselsystem nach außen mehr Platz im Zentrum für die Ausbil dung der Ansteuerung geschaffen wird und auch gleichzeitig mehr Spannkugeln eingesetzt werden können, da der Umfang der Positionen für die Spannkugeln vergrößert wurde und somit mehrere Spannkugeln nebeneinander angeordnet werden können. Damit kann die Haltekraft wesentlich erhöht und der Aufbau vereinfacht werden.
Wenn der Konus bei entsprechendem Druckaufbau in der Druckkammer über die Stirnfläche des Haltekranzes hinaus verschiebbar ist, kann dadurch der Konus bzw. das Halteelement derart eingesetzt werden, dass der Konus, insbesondere die Stirnfläche, den angeschlossen Rohrbogen wegdrückt, wodurch ein sicheres Lösen der beiden Teile erreicht wird. Gleichzeitig wird auch der Lösevorgang beschleunigt.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch ein Brennerwechselsystem, bei dem ein Rohrbogen in einer Brennerablage automatisch ablegbar ist, dadurch gelöst, dass am Rohrbogen oder einem daran befestigten Aufnahmemodul ein Codiersystem angeordnet ist und die Brennerablage, insbesondere ein Aufnahmeelement, mit einem korrespondierenden Codiersystem ausgestattet ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass immer nur ein Rohrbogen bzw. Schweißbrenner mit der gleichen Codierung in einem entsprechenden Ablagemodul eingelegt werden kann. Somit können Verwechslungen bei verschieden ausgerichteten Rohrbögen verhindert werden.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile und Merkmale können der Beschreibung entnommen werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Schweißgeräts;
2 eine schematische Explosionsdarstellung eines Schweißbrenners mit einem durch ein Zwischenstück realisierten Brennerwechselmodul;
3 eine schematische Darstellung des Schweißbrenners mit dem Zwischenstück gemäß 2 in zusammengebautem Zustand;
4 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch das Zwischenstück in der Fixierstellung;
5 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch das Zwischenstück in der Freigabestellung;
6 ein schematisches Blockschaltbild einer Steuerung des Brennerwechselmoduls;
7 bis 12 schematische Darstellungen eines Vorgangs zum automatischen Wechseln des Rohrbogens eines Schweißbrenners;
13 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem am Brennerwechselmodul angeschlossenen Rohrbogen, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
14 eine weitere vereinfachte, schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels nach 13 mit gelösten Rohrbogen;
15 eine vereinfachte Schnittdarstellung im zusammengekoppelten Zustand gemäß 13;
16 eine weitere vereinfachte Schnittdarstellung mit gelösten Rohrbogen gemäß 14;
17 eine schaubildliche Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Brenners bzw. Rohrbogen mit daran angeordneter Überwurfmutter;
18 eine weitere schaubildliche Darstellung des aus dem Stand der Technik bekannten Brenners bzw. Rohrbogens mit demontierte Überwurfmutter;
19 eine vereinfachte Explosionsdarstellung mit einem erfindungsgemäßen Aufnahmemodul und dem Rohrbogen;
20 eine schaubildliche Darstellung des Brenners bzw. Rohrbogens mit montiertem Aufnahmemoduls; und
21 eine andere Ansicht des Brenners bzw. Rohrbogens mit dem montiertem Aufnahmemodul gemäß 20.
In 1 ist ein Schweißgerät 1 bzw. eine Schweißanlage für verschiedenste Prozesse bzw. Verfahren, wie z. B. MIG/MAG-Schweißen bzw. WIG/TIG-Schweißen oder Elektroden-Schweißverfahren, Doppeldraht/Tandem-Schweißverfahren, Plasma- oder Lötverfahren usw., gezeigt.
Das Schweißgerät 1 umfasst eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, einer Steuervorrichtung 4 und einem dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordneten 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 dergleichen, zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweißbrenner 10 bzw. einem Brenner 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 Zusatzwerkstoff bzw. ein Schweißdraht 13 von einer Vorratstrommel 14 bzw. einer Drahtrolle 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, insbesondere im Grundgehäuse, integriert ist und nicht, wie in 1 dargestellt, als Zusatzgerät ausgebildet ist.
Es ist auch möglich, dass das Drahtvorschubgerät 11 den Schweißdraht 13 bzw. den Zusatzwerkstoff außerhalb des Schweißbrenners 10 an die Prozessstelle zuführt, wobei hierzu im Schweißbrenner 10 bevorzugt eine nicht abschmelzende Elektrode angeordnet ist, wie dies beim WIG/TIG-Schweißen üblich ist.
Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 15 zwischen der Elektrode bzw. dem Schweißdraht 13 und einem Werkstück 16 wird über eine Schweißleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Schweißbrenner 10, bzw. dem Schweißdraht 13 zugeführt, wobei das zu verschweißende Werkstück 16, welches aus mehreren Teilen gebildet ist, über eine weitere Schweißleitung 18 ebenfalls mit dem Schweißgerät 1, insbesondere mit der Stromquelle 2, verbunden ist und somit über den Lichtbogen 15 bzw. den gebildeten Plasmastrahl für einen Prozess 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 Flüssigkeitsbehälter, insbesondere 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 Flüssigkeitspumpe, gestartet wird und somit eine Kühlung des Schweißbrenners 10 bewirkt werden kann.
Das Schweißgerät 1 weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 auf, über die die unterschiedlichsten Schweißparameter, Betriebsarten oder Schweißprogramme des Schweißgeräts 1 eingestellt bzw. aufgerufen werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 eingestellten Schweißparameter, Betriebsarten oder Schweißprogramme an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschließend die einzelnen Komponenten der Schweißanlage bzw. des Schweißgeräts 1 angesteuert bzw. entsprechende Sollwerte für die Regelung oder Steuerung vorgegeben.
Weiters ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Schweißbrenner 10 über ein Schlauchpaket 23 mit dem Schweißgerät 1 bzw. der Schweißanlage verbunden. In dem Schlauchpaket 23 sind die einzelnen Leitungen vom Schweißgerät 1 zum Schweißbrenner 10 angeordnet. Das Schlauchpaket 23 wird über eine Kupplungsvorrichtung 24 mit dem Schweißbrenner 10 verbunden, wogegen die einzelnen Leitungen im Schlauchpaket 23 mit den einzelnen Kontakten des Schweißgeräts 1 über Anschlussbuchsen bzw. Steckverbindungen verbunden sind. Damit eine entsprechende Zugentlastung des Schlauchpakets 23 gewährleistet ist, ist das Schlauchpaket 23 über eine Zugentlastungsvorrichtung 25 mit einem Gehäuse 26, insbesondere mit dem Grundgehäuse des Schweißgeräts 1, verbunden. Selbstverständlich ist es möglich, dass die Kupplungsvorrichtung 24 auch für die Verbindung am Schweißgerät 1 eingesetzt werden kann.
Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass für die unterschiedlichen Schweißverfahren bzw. Schweißgeräte 1, wie beispielsweise WIG-Geräte oder MIG/MAG-Geräte oder Plasmageräte, nicht alle zuvor benannten Komponenten verwendet bzw. eingesetzt werden müssen. Hierzu ist es beispielsweise möglich, dass der Schweißbrenner 10 als luftgekühlter Schweißbrenner 10 ausgeführt werden kann.
In den 2 bis 6 ist eine Detaillösung eines Brennerwechselmoduls 27 für den Schweißbrenner 10 gezeigt, bei dem der Schweißbrenner 10 aus einem Rohrbogen 28 und einer Brennerhalterung 29 gebildet ist.
Der Schweißbrenner 10 wird zum Durchführen eines Schweißprozesses über ein Schlauchpaket 23 mit einem Schweißgerät 1, wie in 1 schematisch dargestellt, verbunden und ist bevorzugt zum Einsatz an einem Schweißroboter, insbesondere zur Befestigung am Schweißroboter, ausgebildet. Der besseren Übersicht halber wurde auf die Darstellung des Schweißroboters und der Befestigung an diesem verzichtet. Hierzu kann jede beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit verwendet werden. Insbesondere beim Einsatz an einem Roboter ist es von Vorteil, wenn der Schweißbrenner 10 oder einzelne Komponenten davon automatisch getauscht werden können. Bevorzugt wird dabei der Rohrbogen 28 getauscht und die Brennerhalterung 29, über die der Schweißbrenner 10 am Roboter befestigt ist, beibehalten.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum automatischen Wechseln des Rohrbogens 28 ein Brennerwechselmodul 27 in Form eines Zwischenstücks 30 dargestellt, welches zwischen Brennerhalterung 29 und Rohrbogen 28 positioniert bzw. befestigt wird. Das Zwischenstück 30 ist dabei derart ausgebildet, dass beim Anschluss an die Brennerhalterung 29 eine nicht automatisch lösbare Verbindung, insbesondere eine Steckverbindung, hergestellt wird, wogegen durch entsprechendes Ansteuern des Zwischenstücks 30 die Verbindung des Rohrbogens 28 mit dem Zwischenstück 30 automatisch freigegeben und gelöst werden kann. Zum Wechseln des Rohrbogens 28 kann der Roboter mit dem Schweißbrenner 10 in eine Brennerwechselstation, wie später noch näher beschrieben, positioniert werden und ein entsprechendes Ansteuern des Zwischenstückes 30 erfolgen, sodass der Rohrbogen 28 freigegeben und durch eine Rückwärtsbewegung das Zwischenstück 30 vom Rohrbogen 28 gelöst werden kann. Anschließend positioniert der Roboter das Zwischenstück 30 an einen anderen Rohrbogen 28, der über das Zwischenstück 30 am Brennerhalter 29 fixiert werden kann.
Der wesentliche Vorteil bei der Verwendung des Zwischenstücks 30 zum automatischen Wechseln eines Rohrbogens 28 liegt darin, dass alle Schweißbrenner 10, insbesondere Rohrbögen 28, die auch für Handschweißverfahren geeignet sind, eingesetzt werden können und keine speziellen Rohrbögen 28 für den Roboter und das automatische Tauschen hergestellt werden müssen. Das Zwischenstück 30 kann auch zwischen anderen Komponenten eingesetzt werden, beispielsweise zwischen dem Schlauchpaket 23 und der Brennerhalterung 29, sodass über das Zwischenstück 30 die Brennerhalterung 29 mit dem daran angeordneten Rohrbogen 28 automatisch gewechselt werden kann. Hierzu weist entweder das Schlauchpaket 23 oder das Zwischenstück 30 die Befestigungselemente zum Befestigen am Roboter auf.
Wesentlich ist hierbei, dass zum automatischen Wechseln des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 das Zwischenstück 30 mit einem Haltemodul 31 zur Befestigung des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 angeordnet ist, welches über eine einzi ge Leitung 32 zum Versorgen des Schweißbrenners 10 mit Schutzgas 8 steuerbar ist (siehe 6).
Das Zwischenstück 30 weist eine Aufnahme 33 und einen hierzu bevorzugt korrespondierenden Anschluss 34 auf, sodass auf einer Seite des Zwischenstücks 30 der Rohrbogen 28 mit einem daran angeordneten Anschluss 34' in die Aufnahme 33 gesteckt werden kann und das Zwischenstück 30 über den Anschluss 34 mit einer an der Brennerhalterung 29 angeordneten Aufnahme verbunden werden kann. Das Zwischenstück 30 wird zur Aufnahme einer Komponente und gleichzeitig zum Verbinden mit einer weiteren Komponente des Schweißbrenners ausgebildet und ist somit jederzeit zwischen zwei Komponenten einsetzbar. Die beiden über das Zwischenstück 30 verbundenen Komponenten des Schweißbrenners 10 können dadurch automatisch gewechselt werden.
Das mit der Aufnahme 33 gekoppelte Haltemodul 31 ist entlang einer Längsachse 35 des Zwischenstücks 30 verschiebbar ausgebildet und fixiert in der Fixierstellung den Rohrbogen 28 oder die Brennerhalterung 29 und gibt in der Freigabestellung den Rohrbogen 28 oder die Brennerhalterung 29 zum Austausch frei. In 4 ist das Zwischenstück 27 in der Fixierstellung und in 5 das Zwischenstück 27 in der Freigabestellung dargestellt. Die Steuerung der Verschiebung des Haltemoduls 31 kann über die Leitung 32 zur Versorgung des Schweißbrenners 10 mit Schutzgas 8, wie in 6 dargestellt, erfolgen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel umschließt das Haltemodul 31 ein Kernelement 36, in dem Kanäle 37 zur Führung des über die Leitung 32 zugeführten Schutzgases 8 angeordnet sind. Im Zentrum des Kernelements 36 ist weiters eine Bohrung 38 zum Fördern eines Schweißdrahts 13 angeordnet. Dabei kann die Bohrung 38 derart ausgebildet sein, dass diese eine Drahtseele (nicht dargestellt), in welcher der Schweißdraht 13 geführt ist, aufnehmen kann. Die Drahtseele endet vorzugsweise im Zwischenstück 30, sodass im Übergangsbereich zur Aufnahme 33 eine Verringerung des Durchmessers der Bohrung 38 vorgenommen werden kann. Damit wird erreicht, dass der Schweißdraht 13 im Zentrum ununterbrochen vom Schlauchpaket 23 über die Brennerhalterung 29, das Zwischenstück 30 und den Rohrbogen 28 gefördert werden kann.
Damit der Schweißdraht 13 in die Bohrung 38 gefördert werden kann, weist der an das Kernelement 36 angrenzende Anschluss 34 ebenfalls eine zentrisch verlaufende korrespondierende Bohrung 38 auf, wobei im Übergangsbereich zwischen dem Kernelement 36 und dem Anschluss 34 ein Dichtring 39 angeordnet werden kann. Bevorzugt wird ein weiterer Dichtring 39' am Eingang der Bohrung 38 des Anschlusses 34 angeordnet. Der Anschluss 34 weist weiters einen Gasanschluss 40 auf, der mit den im Kernelement 36 verlaufenden Kanälen 37 verbunden ist. Damit das zugeführte Schutzgas 8 bzw. Gas aus dem Kernelement 36 ausströmen kann, sind die Kanäle 37 im Bereich des Haltemoduls 31 nach außen geführt und das Gas strömt somit vom Kernelement 36 in einen umlaufenden Hohlraum 41 und von dort über einen Kanal 42 in eine Druckkammer 43. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Druckkammer 43 auf einer Seite vom Haltemodul 31 und auf der anderen Seite von der benachbarten Aufnahme 33 begrenzt.
Die Aufnahme 33 ist über einen entsprechenden Fortsatz 44 mit dem auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Anschluss 34 des Zwischenstücks 30 verbunden. Über die einzelnen Elemente kann ein Gehäuse 45 angeordnet sein. Im Fortsatz 44 ist das Haltemodul 31 in Längsrichtung beweglich gelagert. Über ein Federelement 46, welches sich am Anschluss 34 abstützt, kann das Haltemodul 31 in der Fixierstellung vorgespannt werden, wie dies aus 4 ersichtlich ist. Somit wird erreicht, dass das verschiebbare Haltemodul 31 ohne Ansteuerung in einer definierten Position, nämlich der Fixierstellung, gehalten ist. Damit ist auch sichergestellt, dass der Rohrbogen 28 nicht aus dem Zwischenstück 30 fallen kann, wenn keine Ansteuerung des Zwischenstücks 30 erfolgt bzw. ein Defekt in der Leitung 32 und somit ein Druckabfall auftritt.
Weiters weist die Aufnahme 33 und das Kernelement 36 eine Aufnahmebohrung 47 zur Aufnahme eines am Anschluss 34 ausgebildeten Kontaktzapfens 48 auf. Dabei entspricht der Durchmesser der Aufnahmebohrung 47 dem Außendurchmesser 49 des Kontaktzapfens 48, sodass ein am Rohrbogen 28 oder an einer anderen Komponente an geordneter Kontaktzapfen 48 in das Zwischenstück 30, insbesondere in die Aufnahmebohrung 47 der Aufnahme 33 und des Kernelements 36, gesteckt werden kann. Hierbei ist die Aufnahmebohrung 47 auf die Länge 50 des Kontaktzapfens 48 abgestimmt.
Im Übergangsbereich der Aufnahmebohrung 47 der Aufnahme 33 ist in der Aufnahmebohrung 47 des Kernelements 36 ein radial verlaufender Spannkonus 51 angeordnet, in dem zumindest eine Spannkugel 52 zur Fixierung des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 frei beweglich gelagert ist. Der Spannkonus 51 ist derart ausgebildet, dass sich dieser in der Aufnahmebohrung 47 erstreckt, sodass sich ein Teil der Spannkugeln 52 in die Aufnahmebohrung 47 erstreckt und somit in diesem Bereich den Durchmesser der Aufnahmebohrung 47 verringert.
Die zumindest eine Spannkugel 52 ist frei beweglich im Spannkonus 51 gelagert und ein dem Spannkonus 51 zugeordneter Freiraum 53 ist größer dimensioniert als der Durchmesser der Spannkugeln 52, sodass die zumindest eine Spannkugel 52 komplett aus dem Innenraum der Aufnahmebohrung 47 gedrückt werden kann. Zur Fixierung der Spannkugel 52 weist das Haltemodul 31 einen Konus 54 auf, der in der Fixierstellung gemäß 4, die Spannkugeln 52 in den Spannkonus 51 hineindrückt, sodass die Spannkugeln 52 nicht in den Freiraum 53 ausweichen können. Somit ist eine in die Aufnahme 33 mit dem Kontaktzapfen 48 eingesteckte Komponente des Schweißbrenners 10 fixiert. Wird das Haltemodul 31 in Längsrichtung, in Richtung des Anschlusses 34 des verbundenen Rohrbogens 28 verschoben, so hebt der Konus 54 von den Spannkugeln 52 ab und gibt diese somit frei, sodass die Spannkugeln 52 in den Freiraum 53 ausweichen können und der in der Aufnahme 33 eingesteckte Anschluss 34 der Komponente freigegeben werden kann, wie dies in 5 dargestellt ist.
Gleichzeitig mit einer Verschiebung des Haltemoduls 31 in Längsrichtung wird auch ein Gasstrom in die Aufnahmebohrung 47 bzw. in einen dafür angeordneten Gasanschlusszapfen 55 unterbrochen. Hierzu ist die Druckkammer 43 über einen Zuführungskanal 56 mit einem radial ausgebildeten Verbindungskanal 57 verbunden. Der Verbindungskanal 57 ist derart ausgebildet, dass dieser ein we sentlich kleineres Volumen des Schutzgases 8 bzw. eines Gases aufnehmen kann, als dies von der Druckkammer 43 über den Zuführungskanal 56 geliefert werden kann, sodass in der Druckkammer 43 ein Rückstau entstehen kann. Der Verbindungskanal 57 mündet in den Freiraum 53, sodass das Schutzgas 8 vom Freiraum 53 zum Gasanschlusszapfen 55 und von diesem in eine allenfalls angeschlossene Komponente strömen kann. Weiters ist der Verbindungskanal 57 derart angeordnet, dass dieser bei einer Verschiebung des Haltemoduls 31 derart verschoben wird, dass dieser vollständig über eine Fläche des Kernelements 36 verschlossen wird, sodass kein Schutzgas 8 mehr in den Freiraum 53 strömen kann. Durch das Verschieben des Haltemoduls 31 wird also der Gasfluss vom Gasanschluss 40 zum Gasanschlusszapfen 55 auf der gegenüberliegenden Seite des Zwischenstücks 30 unterbrochen. Hierzu ist der Verbindungskanal 57 im Haltemodul 31 angeordnet, welcher durch Verschieben über das Kernelement 36 verschlossen werden kann, wodurch sich ein Rückstau des Schutzgases 8 in der Druckkammer 43 bildet. Wird der Verbindungskanal 57 vollständig verschlossen, so steigt der Druck in der Druckkammer 43 sehr rasch an. Bei Überschreiten eines definierten Drucks wird die Federkraft des Federelements 46 überwunden und das Haltemodul 31 von der Fixierstellung in die Freigabestellung verschoben. Wesentlich ist, dass dies nur dann geschieht, wenn zuviel Gas zugeführt wird. Es ist also ein gewisser Gasstrom ohne Druckaufbau in der Druckkammer 43 gewünscht und erst bei Überschreiten eines definierten Drucks entsteht ein Druckaufbau in der Druckkammer 43.
Der Gasanschlusszapfen 55 ist dabei korrespondierend zum Gasanschluss 40 ausgebildet, sodass beim Anstecken eines entsprechenden Anschlusses 34', beispielsweise des Rohrbogens 28, in die Aufnahme 33, das Gas über den Gasanschlusszapfen 55 in den Rohrbogen 28 strömen kann. Am Rohrbogen 28 und an der Brennerhalterung 29 ist daher ein zur Aufnahme 33 des Haltemoduls 31 korrespondierender Anschluss 34' angeordnet, welcher insbesondere am Kontaktzapfen 48, eine über den Umfang verlaufende Nut 58' zur Aufnahme der zumindest einen Spannkugel 52 des Haltemoduls 31 aufweist und gleichzeitig ein Gasanschluss 40 erfolgt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel dient der Gasanschlusszapfen 55 gleichzeitig als Verdrehschutz, sodass der Rohrbogen 28 immer in der gleichen Position eingesteckt wird. Selbstverständlich können für einen Verdrehschutz auch Vorsprünge, Einkerbungen oder dergleichen verwendet werden.
Damit ein guter Stromübergang erreicht wird, ist in der Aufnahme 33 des Zwischenstücks 30 eine Kontaktnut 59 angeordnet, in der ein Kontaktelement 60 eingesteckt ist, wobei einzelne Federelemente in den Innenraum der Aufnahme 33 ragen, welche beim Einstecken eines Anschlusses 34' verformt werden, sodass diese einen guten Kontakt zum Anschluss 34' herstellen. Damit Energie von einer Seite zur anderen Seite des Zwischenstücks 30 übertragen werden kann, sind die einzelnen Elemente im Zwischenstück 30, insbesondere der Anschluss 34 und die Aufnahme 33 aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Kupfer oder einer Kupferlegierung, gebildet, wogegen das Gehäuse 45 bevorzugt elektrisch nichtleitend ausgebildet ist, sodass beim Berühren des Zwischenstücks 30 keine Stromschläge auftreten können. Da die Aufnahme 33 über den Fortsatz 44 mit dem Anschluss 34 verbunden ist, können das Haltemodul 31 und/oder das Kernelement 36 aus elektrisch nichtleitendem Material gebildet werden.
Durch die spezielle Ausbildung des Zwischenstücks 30 kann die Steuerung, insbesondere über die Leitung 32 zur Versorgung des Schweißbrenners 10 mit Schutzgas 8, erfolgen. Somit sind keine elektrischen Leitungen bzw. zusätzlichen Leitungen zur Ansteuerung des Zwischenstücks 30 notwendig, da die für die Gasversorgung benützte Leitung 32 verwendet wird und die Ansteuerung durch entsprechende Druckveränderung in der Leitung 32 erfolgt. Für die Gasversorgung des Rohrbogens 28 wird das Schutzgas 8 oder ein anderes Gas mit einem für den Schweißprozess üblichen Druck von 1 bis 5 bar zugeführt und strömt von der Leitung 32 in den Gasanschluss 40 und über die Kanäle 37 und den Kanal 42 in die Druckkammer 43 und von der Druckkammer 43 über den Zuführungskanal 56 und den Verbindungskanal 57 in den Freiraum 53 und von dort über den Gasanschlusszapfen 55 in den Rohrbogen 28. Dabei sind sämtliche Gaskanäle derart dimensioniert, dass ein für den Schweißprozess zugelassener Druck förderbar ist, ohne dass dabei das Haltemodul 31 über den Strömungsdruck verschoben wird.
Bevorzugt wird hierzu ausreichend Spielraum gelassen, damit eine sichere Versorgung des Schweißprozesses mit dem Schutzgas 8 möglich ist. Durch unterschiedliche Federelemente 46 mit unterschiedlicher Federkraft kann eine Anpassung an die Druckverhältnisse vorgenommen werden, da das Haltemodul 31 über das Federelement 46 in der Fixierstellung gehalten wird und erst bei Überschreiten der Federkraft durch entsprechenden Druck in der Druckkammer 43 das Haltemodul 31 gegen die Federkraft in die Freigabestellung verschoben wird. Wird also der Druck des Schutzgases 8 erhöht oder ein anderes gasförmiges oder auch flüssiges Medium mit entsprechend hohem Druck, insbesondere einem Druck über 20 bar, über die Leitung 32 zugeführt, so strömt das Schutzgas 8 über den Gasanschluss 40, die Kanäle 37 und den Kanal 42 in die Druckkammer 43. Durch die Dimensionierung des Verbindungskanals 57 kann nicht das gesamte Gas durch den Verbindungskanal 57 strömen, sodass sich in der Druckkammer 43 das Gas staut und immer mehr Druck aufbaut. Überschreitet der Druck in der Druckkammer 43 die Federkraft des Federelements 46, so wird das Haltemodul 31 entgegen der Federkraft des Federelements 46 in Längsrichtung verschoben, sodass nunmehr der Verbindungskanal 57 über das Kernelement 36 verschlossen wird und somit der Druck sehr rasch in der Druckkammer 43 ansteigt und das Haltemodul 31 in Position hält, da kein Gas mehr ausströmen kann, wie dies in 5 dargestellt ist. Durch das Verschieben des Haltemoduls 31 können sich nun die Spannkugeln 52 frei bewegen und der Rohrbogen 28 kann ohne Widerstand vom Zwischenstück 30 gezogen werden. Damit jedoch das Haltemodul 31 wieder in die Ausgangslage zurückbewegt wird ist es lediglich notwendig, die Leitung 32 kurz zu entlüften, sodass sich der Druck in der Druckkammer 43 über die Leitung 32 abbauen kann und somit das Haltemodul 31 über das Federelement 46 wieder in die Ausgangslage verschoben wird.
In 6 ist eine schematische Darstellung für die Steuerung über eine gemeinsame Leitung 32 dargestellt. Hierbei wird die Versorgung des Schweißbrenners 10 und die Ansteuerung des im Zwischenstück 30 enthaltenen Haltmoduls 31 über eine gemeinsame Leitung 32 im Schlauchpaket 23 durchgeführt. Bevorzugt wird im Schweißgerät 1 die Leitung 32 über einen Verteiler 61 aufge teilt, wobei eine Leitung 62 mit der Versorgung mit Schutzgas 8, insbesondere mit dem Gasspeicher 9, in dem das Schutzgas 8 gespeichert ist, und die weitere Leitung 63 mit einer Druckluftanlage 64 verbunden ist. Weiters ist in der Leitung 62 ein zeitgesteuertes Ventil 65, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet, sodass über eine vorbestimmbare Zeitdauer eine Entlüftung über die Leitung 62 durchgeführt werden kann, wenn der Schweißbrenner 10 und somit das Zwischenstück 30 mit der Druckluftanlage 64 verbunden ist. Eine derartige Entlüftung ist notwendig, da bei einer Druckbeaufschlagung des Zwischenstücks 30 über die Druckluftanlage 64 das Haltemodul 31 mit einem Druck über 20 bar verschoben wird und somit die Ausgänge abgedichtet sind, sodass der Druck in der Druckkammer 43 nicht mehr entweichen kann. Nach einem entsprechenden Wechselvorgang einer Komponente muss also die Druckkammer 43 kurzzeitig entlüftet werden, sodass das Haltemodul 31 über das Federelement 46 wieder in die Fixierstellung verschoben wird.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist eine Variante gezeigt, bei der zwei unterschiedliche Systeme, insbesondere ein Gasspeicher 9 für das Schutzgas 8 und eine Druckluftanlage 64 für unter hohem Druck stehende Druckluft, eingesetzt werden. Dabei erfolgt die Versorgung des Schweißbrenners 10 mit Schutzgas 8 vom Gasspeicher 9 über die Leitung 62 und den Verteiler 61 an die Leitung 32 und von dieser über das Zwischenstück 30 an den Rohrbogen 28 und an die Schweißstelle. Diese Gasversorgung wird bevorzugt mit einem Druck zwischen 1 bar und 5 bar durchgeführt, wobei die Strömungskanäle im Zwischenstück 30 entsprechend ausgelegt sind, dass eine sichere Versorgung ohne Verschiebung des Haltemoduls 31, also ohne Druckaufbau in der Druckkammer 43, gewährleistet ist.
Damit nunmehr ein Wechsel einer Komponente, insbesondere des Rohrbogens 28, durchgeführt werden kann, wird von einer Steuervorrichtung, insbesondere der Steuervorrichtung 4 des Schweißgeräts 1, die Schutzgasversorgung über den Gasspeicher 9 deaktiviert und gleichzeitig die Druckluftanlage 64 aktiviert. Somit wird nunmehr über die Leitung 63 Druckluft mit einem Druck über 20 bar an den Verteiler 61 geliefert und über die Leitung 32 in das Zwischenstück 30 weitergeleitet. Da die Strömungskanäle im Zwischenstück 30 für eine derartige Förderung nicht dimensioniert sind, bildet sich in der Druckkammer 43 (siehe 4 und 5) ein Rückstau, wodurch das Haltemodul 31 bei Erreichen eines höheren Drucks als die Federkraft des Federelements 46 verschoben wird und somit der Verbindungskanal 57, der die Verbindung der Druckkammer 43 zum Gaszapfen 55 bildet, abgedichtet wird. Gleichzeitig wird in der Leitung 62 das Ventil 65, insbesondere das Rückschlagventil, gesperrt, sodass die Druckluft nicht entweichen kann. Der Roboter kann nun mit dem über die Druckluft zurückgeschobenen Haltemodul 31 einen automatischen Wechselvorgang durchführen. Ist der Wechselvorgang abgeschlossen, so muss zur Fixierung der Komponente, insbesondere des Rohrbogens 28, das Haltemodul 31 wieder in die Fixierstellung zurückbewegt werden. Hierzu wird nun das Ventil 65 angesteuert, sodass über eine definierte voreinstellbare Zeitdauer dieses geöffnet und somit eine Entlüftung der Druckkammer 43 vorgenommen wird. Durch den Druckabfall in der Druckkammer 43 wird das Haltemodul 31 über die Federkraft des Federelements 46 wieder in die Fixierstellung verschoben, wodurch auch der Verbindungskanal 57 wieder freigegeben wird. Damit kann die restliche Druckluft über den Verbindungskanal 57 ausströmen. Nach Ablauf der voreingestellten Zeitdauer für das Ventil 65 wird die Gasversorgung über den Gasspeicher 9 wieder aktiviert, sodass der Rohrbogen 28 wieder mit Schutzgas 8 versorgt wird.
Selbstverständlich kann anstelle zweier zuvor beschriebener, getrennter Systeme auch ein einziges System, nämlich der Gasspeicher 9 für das Schutzgas 8 zur Verschiebung des Haltemoduls 31, verwendet werden. Hierzu ist es lediglich notwendig, dass für den Wechselvorgang der Druck des Schutzgases 8 auf eine bestimmte Größe angehoben wird, sodass sich ein Rückstau und somit ein Druckaufbau in der Druckkammer 43 bilden kann. Während des Schweißprozesses wird der Rohrbogen 28 mit dem Schutzgas 8 mit geringerem Druck, welcher ohne Rückstau durch das Zwischenstück 30 strömen kann, über die Leitung 32 versorgt.
In den 7 bis 12 wird ein Ablauf zum automatischen Wechseln eines Rohrbogens 28 in einer Brennerablage 66 beschrieben, wie dieser in der Praxis durchgeführt werden kann. Der besseren Übersicht halber wurde der Roboter nicht dargestellt, jedoch die Bewegungen des Roboters durch Pfeile angedeutet.
Das Zwischenstück 30 ist zwischen dem Rohrbogen 28 und der Brennerhalterung 29 angeordnet, wobei der Rohrbogen 28 an der Aufnahme 33 und das Zwischenstück 30 über den Anschluss 34 an der Brennerhalterung 28 befestigt sind. Die Brennerhalterung 28 ist über ein Roboterbefestigungselement 67 am Roboter befestigt, sodass über den Roboter ein Schweißprozess durchgeführt werden kann. Nach Beendigung eines Schweißprozesses wird das Schutzgas 8 abgeschaltet und der Roboter fährt mit dem Schweißbrenner 10 in die Brennerablage 66, wie in 7 schematisch dargestellt.
In der Brennerablage 66 sind an einer vorzugsweise federnd gelagerten Ablageplatte 68 mehrere Aufnahmeelemente 69 angeordnet. Die Ablageplatte 68 wird auf einem Ständer 70 montiert, wobei hier wesentlich ist, dass die Ablageplatte 68 nicht starr am Ständer 70 befestigt wird. Durch eine federnd gelagerte und befestigte Ablageplatte 68 wird nämlich erreicht, dass beim Positionieren eines Rohrbogens 28 in einem Aufnahmeelement 69 dieses leicht ausweichen kann und somit können Ungenauigkeiten bei der Positionierung ausgeglichen werden. Damit ein sicherer Halt der Rohrbögen 28 in den Aufnahmeelementen 69 gewährleistet ist, sind in den Aufnahmeelementen 69 federnd gelagerte Befestigungselemente 71 in Form von Kugeln bzw. Rastkugeln angeordnet, die über einen definierten Bereich in die Aufnahmeelemente 69 hineinragen. Korrespondierend hierzu sind am Rohrbogen 28 Führungsnuten 72, wie in 2 ersichtlich, mit Vertiefungen 73 angeordnet, sodass beim Positionieren, also Einstecken des Rohrbogens 28 in das Aufnahmeelement 69, die Befestigungselemente 71 in der Führungsnut 72 geführt werden und anschließend in die Vertiefung 73 einrasten, sodass eine definierte Position der abgelegten Rohrbögen 28 geschaffen wird. Bevorzugt werden die Aufnahmeelemente 69 kreisförmig mit einem Ausschnitt 74 ausgebildet, sodass über den Ausschnitt der Rohrbogen 28 eingeführt und darin abgelegt werden kann. Es können unterschiedliche Formen von Rohrbögen 28 in den einzelnen Aufnahmeelementen 69 positioniert sein, die über einen automatischen Wechselvorgang benützt werden können, wie dies nachstehend beschrieben wird.
Wurde ein Schweißbrenner 10 vom Roboter in die Brennerablage 66, insbesondere in ein Aufnahmeelement 69 positioniert, wie in 8 gezeigt, so wird anstelle des Schutzgases 8 für den Schweißprozess die Leitung 32 mit der Druckluftanlage 64 verbunden und Druckluft in die Leitung 32 eingeblasen. Durch den kontrolliert engen Querschnitt im Bereich des Konus 54 des Zwischenstücks 30 bildet sich in der Druckkammer 43 ein Rückstau, der das Haltemodul 31 wie einen Kolben nach hinten gegen die Federkraft des Federelements 46 zu bewegen beginnt. Mit der Druckkammer 43 ist eine Steuerrampe verbunden, die eine Querschnittsveränderung zur Steuerung des Haltemoduls 31 über den Druck aufweist. Dabei wird durch die Rückwärtsbewegung der Querschnitt des Verbindungskanals 57 zusätzlich verengt, bis schließlich der vordere O-Ring am Haltemodul 31 den Verbindungskanal 57 vollständig abdichtet und das Haltemodul 31 komplett nach hinten gedrückt wird. In dieser hinteren Position, also der Freigabestellung des Haltemoduls 31 können sich die Spannkugeln 52 frei bewegen und kann der Rohrbogen 28 freigegeben werden (siehe 5).
Daraufhin fährt der Roboter senkrecht nach oben und trennt somit den Rohrbogen 28 von der Brennerhalterung 29, sodass der Rohrbogen 28 in der Brennerablage 66 zurückbleibt, wie in 9 dargestellt. Der Roboter nimmt anschließend den gewünschten Rohrbogen 28 auf, indem der Roboter das Zwischenstück 30 über den nächsten Rohrbogen 28 positioniert, siehe 10, das Zwischenstück 30 in Richtung des Rohrbogens 28 bewegt, wie in 11 schematisch dargestellt, und anschließend das Zwischenstück 30 auf diesen aufsetzt, wie in 12 gezeigt. Anschließend wird die Druckluft abgeschaltet und die Leitung 32 entlüftet. Sobald die Druckkammer 43 drucklos ist, begibt sich das Haltemodul 31 wieder nach vorne in die Fixierstellung. In der Fixierstellung werden die Spannkugeln 52 des Haltemoduls 31 wieder nach innen gedrückt und der Rohrbogen 28 fixiert, da die Spannkugeln 52 in die Nut 58 am Kontaktzapfen 48 gepresst werden. Gleichzeitig wird der Weg für das Schutzgas 8 wieder freigegeben, d. h. die Leitung 32 wiederum mit der Schutzgasversorgung verbunden. Abschließend verlässt der Roboter die Brennerablage 66 mit einem neuem Rohrbogen 28.
Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel die Leitung 32 für die Versorgung des Schweißbrenners 10 mit Schutzgas 8 und gleichzeitig für die Ansteuerung des Haltemoduls 31 verwendet wird. Es ist jedoch möglich, dass das Haltemodul 31 über eine pneumatische oder hydraulische Leitung zur Freigabe des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 ansteuerbar ist, d. h., dass eine extra Leitung für die Steuerung des Haltemoduls 31 verwendet wird, die im Schlauchpaket 23 oder im Bereich des Schlauchpakets 23, also außerhalb, bevorzugt um bzw. entlang des Schlauchpakets 23, verlaufend angeordnet sein kann. Dabei ist jedoch eine bauliche Anpassung der Kanalführung notwendig, sodass eine sichere Gasversorgung mit dem Gas und eine Ansteuerung und Verschiebung des Haltemoduls 31 möglich ist. Das Haltemodul 31 ist also über eine pneumatische oder hydraulische Leitung zur Freigabe des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 entsprechend ansteuerbar. Auch kann durch Anordnung und Ansteuerung von Elektromagneten eine Verschiebung des Haltemoduls 31 in Längsrichtung bewirkt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es auch möglich, dass die einzelnen Teile des Zwischenstücks 30 an unterschiedlichen Komponenten, wie dem Schweißbrenner 10, dem Rohrbogen 28, dem Brennerhalter 29, dem Schlauchpaket 23 usw., an- bzw. eingebaut sind, sodass eine direkte Kopplung der Komponenten ohne Zwischenstück 30 möglich ist.
Dabei ist der Schweißbrenner 10 beispielsweise aus zumindest einem Rohrbogen 28 und einer Brennerhalterung 29 gebildet und zum Durchführen eines Schweißprozesses über ein Schlauchpaket 23 mit einem Schweißgerät 1 verbunden, wobei im Schlauchpaket 23 Leitungen zum Versorgen des Schweißbrenners 10 mit Energie und Schutzgas 8 angeordnet sind und der Schweißbrenner 10 bevorzugt zum Einsatz an einem Roboter, insbesondere zur Befestigung am Roboter, ausgebildet ist. Zum automatischen Wechseln des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 ist ein Haltemodul 31 zur Befestigung des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 ange ordnet, wobei das Haltemodul 31 über eine pneumatische oder hydraulische Leitung 32 zur Freigabe des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 ansteuerbar ist.
Der Rohrbogen 28 kann beispielsweise derart ausgebildet werden, dass am Rohrbogen 28 ein zum Haltemodul 31 korrespondierender Anschluss 34' angeordnet ist, wobei der Anschluss 34' eine über den Umfang verlaufende Nut 58' zur Aufnahme der zumindest einen Spannkugel 52 des Haltemoduls 31 aufweist. Zur Verdrehsicherung kann eine Bohrung zur Aufnahme eines Gasanschlusszapfens 55 angeordnet sein.
Üblicherweise ist die Brennerhalterung 29 für einen Schweißbrenner 10 entsprechend ausgestattet, dass an der Brennerhalterung 29 ein zum Haltemodul 31 korrespondierender Anschluss 34' angeordnet ist, wobei der Anschluss 34' eine über den Umfang verlaufende Nut 58' zur Aufnahme der zumindest einen Spannkugel 52 des Haltemoduls 31 aufweist oder an der Brennerhalterung 29 zum automatischen Wechseln des Rohrbogens 28 ein Haltemodul 31 zur Befestigung des Rohrbogens 28 angeordnet ist, wobei das Haltemodul 31 über eine pneumatische oder hydraulische Leitung 32 zur Freigabe des Rohrbogens 28 oder des Schlauchpakets 23 ansteuerbar ist.
Damit ist es beispielsweise auch möglich, dass ein Schlauchpaket 23 für einen Schweißbrenner 10, derart ausgebildet ist, dass zum automatischen Wechseln der Brennerhalterung 29 oder des Rohrbogens 28 ein Haltemodul 31 zur Befestigung der Brennerhalterung 29 oder des Rohrbogens 28 angeordnet ist, welches Haltemodul 31 über eine pneumatische oder hydraulische Leitung 32 zur Freigabe des Rohrbogens 28 oder der Brennerhalterung 29 steuerbar ist.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass einerseits ein Verfahren für ein Brennerwechselmodul 27 durchgeführt wird, bei dem ein Schweißbrenner 10, bestehend aus einem Rohrbogen 28 und einer Brennerhalterung 29, an einem Roboter befestigt wird, wobei zum Wechseln des Rohrbogens 28 der Roboter den Schweißbrenner 10 in ein Brennerwechselmodul 27 bzw. eine Brennerwechselstation positioniert, worauf über einen definierten Ablauf ein Wechsel des Rohrbogens 28 durchgeführt wird, wobei in der Brennerhalterung 29 ein Haltemodul 31 angeordnet ist, und durch entsprechende Druckbeaufschlagung an einer Leitung 32 zum Versorgen des Schweißbrenners 10 mit Schutzgas 8 das in der Brennerhalterung 29 integrierte Haltemodul 31 angesteuert wird, sodass eine Längsbewegung des Haltemoduls 31 ausgelöst wird und der Rohrbogen 28 von der Brennerhalterung 29 getrennt werden kann. Andererseits kann ein Verfahren für ein Brennerwechselsystem durchgeführt werden, bei dem ein Schweißbrenner 10, bestehend aus einem Rohrbogen 28 und einer Brennerhalterung 29, an einem Roboter befestigt wird, wobei zum Wechseln des Rohrbogens 28 der Roboter den Schweißbrenner 10 in ein Brennerwechselmodul 27 bzw. eine Brennerwechselstation positioniert, worauf über einen definierten Ablauf ein Wechsel des Rohrbogens 28 durchgeführt wird, wobei zwischen dem Rohrbogen 28 und der Brennerhalterung 29 ein Brennerwechselmodul 27 in Form eines Zwischenstücks 30 angeordnet wird, und durch entsprechende Druckbeaufschlagung an einer Leitung 32 zum Versorgen des Schweißbrenners 10 mit Schutzgas 8 ein in dem Zwischenstück 30 integriertes Haltemodul 31 angesteuert wird, sodass eine Längsbewegung des Haltemoduls 31 ausgelöst wird und der Rohrbogen 28 von der Brennerhalterung 29 getrennt werden kann. Bei einer derartigen Ausbildung der Brennerablage 66 kann sowohl eine horizontale als auch vertikale Anordnung der Aufnahmeelemente 69 eingesetzt werden, da die Rohrbögen 28 in den Aufnahmeelementen 69 nur mit geringem Kraftaufwand entnommen werden können.
Bei einem derartigen System mit Zwischenstück 30 bzw. mit in den einzelnen Komponenten des Schweißbrenners 10 integrierten Teilen wird die Zugänglichkeit nicht wesentlich beeinflusst, sodass für jeden Schweißprozess der gewünschte Rohrbogen 28 für die notwendige Leistung und Geometrie ausgewählt werden kann. Auch wird eine sehr hohe Flexibilität erreicht, da beliebig viele Schweißbrenner 10 eingesetzt werden können, da man nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, durch ein Karussell oder Ähnliches eingeschränkt ist, sondern mehrere derartige Aufnahmeelemente 69 konzentriert oder verteilt angeordnet sein können. Wird eine zuvor beschriebene Brennerablage 66 eingesetzt, so wird ein platzsparender Aufbau erreicht, der auch in einer Schweißzelle integ riert werden kann. Damit kann auch die Verfügbarkeit der Schweißzelle um einen hohen Faktor gesteigert werden, da die Belastung auf die verschiedene Schweißbrenner 10, insbesondere Rohrbögen 28 aufgeteilt werden kann. Ein besonderer Vorteil liegt auch darin, dass keine eigenen Schweißbrenner 10 für das automatische Wechseln benötigt werden, sondern bewährte Schweißbrenner 10, insbesondere bekannte Rohrbogentechnologien auf das Wechselsystem oder auf Standardsysteme und umgekehrt betrieben werden können.
Wesentlich ist bei dem dargestellten System, dass dadurch nur eine minimale Störkontur gebildet wird und die Zugänglichkeit erhalten bleibt. Auch ist es von Vorteil, dass eine minimale Zykluszeit gewährleistet wird. Um den sicherheitstechnischen Erfordernissen gerecht zu werden, ist es von Vorteil, wenn bei Druckabfall bzw. im drucklosen Zustand die eingesetzten Komponenten gespannt bzw. gehalten werden und nur zum Lösen der eingesetzten Komponenten eine Druckluft bzw. ein entsprechender Druck benötigt wird.
In den 13 bis 21 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatisches Brennerwechselsystems gezeigt, wobei für dieselben Teile der zuvor beschriebenen Ausführungsform der 1 bis 12 dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Auch ist es möglich, dass Teilmerkmale bzw. Merkmal oder Merkmalskombinationen der zuvor beschriebenen 1 bis 12 in dem neuen Ausführungsbeispiel der 13 bis 21 übernommen werden können bzw. von dem Ausführungsbeispiel der 13 bis 21 in den Ausführungsbeispiel 1 bis 12 angewendet werden kann.
Auf eine detaillierte Beschreibung des Steuervorgangs zum Lösen des Rohrbogens 28 bzw. zum Aktivieren des Brennerwechselmoduls 27 wird verzichtet, da dies aus dem bereits zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel entnommen werden kann. Es wird lediglich der bauliche Unterschied des Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei darauf hingewiesen wird, dass das Grundkonzept der Ansteuerung zur Freigabe der Spannkugeln 52 durch Erhöhung des Gasdruckes über einen definierten Schwellwert oder durch Beaufschlagen mit entsprechend hoher Druckluft gleich bleibt. Hierzu sind die Spannkugeln 52 wiederum einem Konus 54 zugeordnet, der über das Federelement 46 in der Ruhestellung die Spannkugeln 52 durch eine Öffnung 76 im Haltekranz 75 nach außen drückt bzw. die Spannkugel 52 in der Öffnung 76 fixiert, wobei die Kraft der Spannkugeln 52 vom Zentrum nach außen in Richtung Außenumfang des Haltekranzes 75 wirkt. Damit kann im zusammengesteckten Zustand des Brennerwechselmoduls 27 mit dem Rohrbogen 28, wie in 13 und 15 ersichtlich, der Rohrbogen 28, insbesondere die für die Aufnahme der Spannkugel 52 notwendige Nut 58, die Spannkugeln 52 nicht gegen den Konus 54, insbesondere entgegen der Federkraft des Federelementes 46, nach innen in den Haltekranz 75 drücken, wodurch der Rohrbogen 28 wiederum über das Brennerwechselmodul 27, insbesondere die Spannkugeln 52, gehalten wird. Um die Spannkugeln 52 freizugeben, ist es notwendig, dass in der Druckkammer 43 ein Druckaufbau gegen die Federkraft erfolgt, sodass der Konus 54 entgegen der Federkraft in Längsrichtung verschoben wird. Durch die Verschiebung des Haltemoduls 31 mit dem Konus 54 durch Druckerhöhung wird erreicht, dass vom Haltemodul 31 ein Gasdurchflusskanal abgedeckt wird, sodass ein schnellerer Druckaufbau in der Druckkammer 43 stattfindet und auch die auszuübende Kraft über den Druck erhöht wird. Gleichzeitig wird durch das Abdichten des Kanals erreicht, dass der Druck nicht automatisch abgebaut werden kann und das Haltemodul 31 automatisch über den aufgebauten Druck in der Druckkammer 43 gehalten wird. Zum Druckabbau und somit zur Rückstellung des Haltemoduls 31 in die Ruhestellung wird eine Entlüftung der Gasleitung über ein Ventil durchgeführt, sodass in der Ruhestellung die Druckkammer 43 drucklos ist bzw. mit dem Schutzgasdruck für die Schweißung durchströmt wird. Nach dem Verstellen des Konus 54 können die Spannkugeln 52 in den Freiraum 53 gleiten bzw. gedrückt werden, sodass die Fixierung des Rohrbogens 28, insbesondere der Eingriff der Spannkugeln 52 in die Nut 58, aufgehoben wird, wie dies aus 16 ersichtlich ist. Es kann auch gesagt werden, dass beim Wechseln des Rohrbogens 28 das Gewicht des Rohrbogens 28 die Spannkugeln 52 in den Freiraum 53 drückt.
Weiters wird durch die Längsverschiebung des Konus 54 – entsprechend dem in 16 dargestellten Pfeil – insbesondere des gesamten Haltemoduls 31 mit dem Konus 54, zweierlei Dinge er reicht. Erstens wird der Freiraum 53 vergrößert, sodass die Spannkugeln 52 in Richtung Zentrum ins Innere des Haltekranzes 75 gedrückt werden können und zweitens wird durch das Vorschieben des Konus 54, bzw. des Haltemoduls 31 der Rohrbogen 28 vom Brennerwechselmodul 27 weggedrückt, sodass der Rohrbogen 28 leicht getrennt bzw. abgelegt werden kann. Wie in 16 ersichtlich, wird also der Konus 54 bzw. das Haltemodul 31 bei entsprechendem Druckaufbau in der Druckkammer 43 über die Stirnfläche des Haltekranzes 75 hinaus geschoben, sodass der flach anliegende Rohrbogen 28, wie in 15 dargestellt, vom Brennerwechselmodul 27 weggedrückt wird und somit einfach abgelegt wird.
Die Ansteuerung des Haltemoduls 31 kann grundsätzlich auf zwei unterschiedliche Arten erfolgen. Einerseits kann durch das Brennerwechselmodul 27 ein einziger Gaskanal verlaufen, wie dies in den 1 bis 12 der Fall ist. Dabei wird der Gaskanal derart ausgelegt, dass ein störungsfreier Durchfluss bis zu einem vordefinierten Druck möglich ist und bei Überschreiten dieses Druckes ein Druckaufbau in der Druckkammer 43 stattfindet, sodass das Haltemodul 31 verschoben wird.
Andererseits ist es möglich, wie in den 15 und 16 dargestellt, dass zwei unterschiedliche Kanäle, insbesondere ein Hauptkanal 91 und ein Nebenkanal 92, eingesetzt werden, wobei der erste für die Versorgung des Rohrbogens 28 und der zweite zur Ansteuerung des Haltemoduls 31 eingesetzt wird. Der Hauptkanal 91 erstreckt sich dabei von einer Seite des Brennerwechselmoduls 27 vom Gasanschluss 40 bevorzugt geradlinig parallel zur Längsmittelachse des Brennerwechselmoduls 27. Im Hauptkanal 92 ist ein Ventil 93 angeordnet, welches diesen bei Überschreiten eines definierten Druckes, der beispielsweise elektronisch oder manuell einstellbar ist, sperrt. Die Höhe des Sperrdruckes wird bevorzugt derart definiert, dass dieser über den normalen Gasversorgungsdruck für einen Schweißprozess beispielsweise von 5 bis 8 bar liegt. Bei Beaufschlagung des Hauptkanals 91 mit einem Druck über 8 bar schließt das Ventil 93 und findet somit keine Gasströmung an der gegenüberliegenden Seite des Hauptkanals 91 mehr statt. Durch das Schließen des Hauptkanals 91 wird der Druck über einen Verbindungskanal 94 in den Nebenkanal 92 mit einem weiteren Freigabe- und Entlüftungsventil 95 geleitet. Bevorzugt wird dieses Freigabe- und Entlüftungsventil 95 bei Übersteigen eines weiteren vorgebbaren Drucks aktiviert, wodurch eine Freigabe von Kanälen 37 und 42 erfolgt und somit schlagartig der Druck in der Druckkammer 43 ansteigt. Somit wird erreicht, dass nach dem Schließen des Ventils 93 ein Vordruck in dem Nebenkanal 92 aufgebaut wird, sodass bei weiterer Erhöhung das Freigabe- und Entlüftungsventil 95 durchschaltet und ein rascher bzw. schlagartiger Druckaufbau in der Druckkammer 43 erzielt wird, wodurch das Halteelement 31 schnell verschoben wird. Es kann also gesagt werden, dass bei Aktivierung des Ventil 93 das Gas 8 über den Verbindungskanal 94 in den Nebenkanal 92 und von dort über das Freigabe- und Entlüftungsventil 95 in die Kanäle 37 und 42 strömen kann, von wo es dann in die Druckkammer 43 gelangt. Somit baut sich nunmehr ein entsprechender Druck in der Druckkammer auf, wodurch bei entsprechend hohem Druck das Haltemodul 31 verschoben und in der entsprechenden Stellung gehalten wird.
Für den Druckabbau und somit für die Rückstellung des Haltemoduls 31 ist es möglich, dass der Druck weiter über einen weiteren Schwellwert erhöht wird, wodurch das Freigabe- und Entlüftungsventil 95 zum Entlüften aktiviert wird und den Druck von der Druckkammer 43 und dem Hauptkanal 91 abbaut bzw. ablässt oder dass eine direkte Ansteuerung zum Öffnen des Freigabe- und Entlüftungsventil 95 erfolgt, wodurch der Druckabbau eingeleitet wird.
Wie in den 13 bis 16 gezeigt, ist also der äußerliche Aufbau gegenüber dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der 1 bis 12 umgekehrt ausgeführt. Die Spannkugeln 52 wirken nicht mehr in Richtung des Zentrums, sondern in Richtung des Außenumfanges des Haltekranzes 75, wobei jedoch die Spannkugeln 52 wiederum im Brennerwechselmodul 27 angeordnet sind. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass der Haltekranz 75 für die Spannkugeln 52 wesentlich größer ausgebildet werden kann und somit mehr Spannkugeln 52 um den Umfang verteilt eingesetzt werden können und somit die Haltekraft erhöht und der exakte Sitz bzw. Position verbessert werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Befestigung des Schweißbrenners 10 mit einem Zusatzteil in Form eines Aufnahmemoduls 77, wie später noch im Detail beschrieben, erfolgen kann, sodass handelsübliche Schweißbrenner 10 eingesetzt werden können, wobei jedoch auch eine einteilige Ausbildung des Schweißbrenners 10 möglich ist. Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass der Schweißbrenner 10, insbesondere der Rohrbogen 28 und die Brennerhalterung 29 (nicht dargestellt), zur Aufnahme und Führung des Schweißdrahtes 13, der in einer sogenannten Drahtseele gefördert wird, zur Förderung von Kühlflüssigkeit in Kühlleitungen und zum Zuführen eines Schutzgases in einer Gasleitung ausgebildet ist, wobei nicht immer alle Leitungen verwendet oder angeordnet sein müssen, wie dies beispielsweise bei einem gasgekühlten Brenner der Fall ist. Hierzu weißt der Rohrbogen 28 entsprechende Anschlüsse, insbesondere einen Drahtförderanschluss 78, zwei Kühlleitungsanschlüsse 79 und den Gasanschluss 40 auf, wobei korrespondierend dazu an der Brennerhalterung 29 oder dem dazwischen angeordneten Brennerwechselmodul 27 eine entsprechende Aufnahmevorrichtung 80, insbesondere Bohrungen mit oder ohne Dichtringen, angeordnet sind. Wird also der Rohrbogen 28 am Brennerwechselmodul 27 angeschlossen, so können die Medien bzw. der Schweißdraht 13 über das Brennerwechselmodul 27 oder direkt von der Brennerhalterung 29 zugeführt werden, ohne dass dabei die Medien austreten. Zur Sicherheit wird erwähnt, dass jene Anschlüsse, die Flüssigkeiten oder Gas führen, derart ausgebildet sind, dass beim Abkoppeln keine Flüssigkeit oder Gas austritt. Hierzu sind in den Leitungen oder den einzelnen Komponenten selbsttätige oder steuerbare Ventile oder andere notwendige Elemente, wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt, angeordnet. Beispielsweise können in den Kanälen bzw. Leitungen Rückschlagventile angeordnet sein, sodass beim Entkoppeln die Flüssigkeit bzw. das Gas in den Leitungen gehalten wird. Die Anschlüsse, insbesondere der Drahtförderanschluss 78, Kühlleitungsanschluss 79 und der Gasanschluss 40, sind dabei im Zentrum angeordnet. Um diese Anschlüsse des Brennerwechselmoduls 27 ist das Haltemodul 31 entsprechend angeordnet, dessen Stirnfläche am Umfang eine Erhöhung aufweist, welche zum Lösen des Rohrbogens 28 in eine Vertiefung 81 des Aufnahmemoduls 77 am Rohrbogen 28 eingreift. Wie in den Darstel lungen ersichtlich, weist das Aufnahmemodul 77 nunmehr eine im Umfang integrierte Nut 58 auf, welche ebenso um den Umfang verläuft und in welchen die Spannkugeln 52 eingreifen können. Die Nut 58 ist also entlang des Außenumfanges des Aufnahmemoduls 77 angeordnet und weist somit den weitest möglichen Abstand zum Zentrum auf.
Um die Verwendung eines handelsüblichen Schweißbrenners 10 mit einer zur Befestigung angeordneten Überwurfmutter 82 zu zeigen, ist in den 17 und 18 ein aus dem Stand der Technik bekannter Schweißbrenner dargestellt, der in dieser Ausführung nicht mit dem automatischen Brennerwechselsystem verbunden werden kann. Zwar weist der Schweißbrenner im Zentrum die entsprechenden Anschlüsse auf, jedoch fehlt das Aufnahmemodul 77 mit der Nut 58 zum Verbinden mit dem Brennerwechselmodul 27. Dieser kann jedoch umgerüstet werden. Üblicherweise wird bei einem handelsüblichen Schweißbrenner der Rohrbogen 28 über die Überwurfmutter 82 mit der Brennerhalterung 29 oder einer Roboteraufnahme verschraubt, sodass die Medien, insbesondere die Kühlflüssigkeit und das Gas 8, sicher in den Rohrbogen 28 gefördert werden können. Für einen Einsatz eines derartigen Schweißbrenners 10 ist es nunmehr erforderlich, die Überwurfmutter 82 zu entfernen, wie dies in 18 dargestellt ist. Somit ist es möglich, entsprechende Anbauteile auf den Grundkörper des Rohrbogens 28 anzubringen.
Für das automatische Brennerwechselsystem wird hierzu das Aufnahmemodul 77 auf den Körper des Rohrbogens 28 befestigt. Das Aufnahmemodul 77 wird bevorzugt aus zwei Teilen, nämlich einem Halteelement 83 und einem Positionierelement 84 gebildet. Die mehrteilige Ausbildung hat den Vorteil, dass beispielsweise das Halteelement 83 aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere Messing, gefertigt werden kann und somit eine hohe Festigkeit aufweist, wogegen das Positionierelement 84 aus einem elektrisch nicht leitenden Material, insbesondere Hartkunststoff, zur elektrischen Isolierung des Halteelementes 83 bestehen kann. Selbstverständlich ist es möglich, das Aufnahmemodul 77 einteilig oder aus mehr als nur zwei Teilen zu bilden, wobei die Nut 58 entsprechend angeordnet ist, in welche die Spannku geln 52 eingreifen können. Bevorzugt ist gemäß 16 das Halteelement 83 zur Aufnahme des Haltekranzes 75 ausgebildet, sodass das Haleelement 83 eine entsprechende Ausnehmung aufweist. Diese Ausnehmung ist mit einem entlang des Umfangs verlaufenden Stegs ausgebildet, in welchem die Nut 58 integriert ist. Die Vertiefung 58 ist bevorzugt an der Stirnfläche der Ausnehmung des Halteelements 83 angeordnet. Dadurch wird ein Vorsprung gegenüber der Stirnfläche des Rohrbogens 28 geschaffen, indem die Nut 58 derart angeordnet ist, dass diese in Richtung Zentrum, also 90° zur Längsachse, ausgerichtet ist und somit einen entsprechen Nutring ausbildet.
Wie in der Explosionsdarstellung in 19 ersichtlich wird das Halteelement 83 über den Rohrohrbogen 28 beginnend von einer Gasdüse 85 entsprechend in Richtung eines Pfeils 86 geschoben, wobei an dem Halteelement 83 eine Befestigungsvorrichtung 87, beispielsweise in Form von Bohrungen mit Gewinde, angeordnet ist. Stirnseitig sind entsprechende Einkerbungen, Ausnehmungen usw. vorgesehen, sodass ein flächiger Abschluss mit dem Rohrbogen 28 beim Überschieben erzielt wird. Über Schrauben (nicht dargestellt) wird das Halteelement 83 am Rohrbogen 28 drehfest befestigt. Der Ordnung halber wird erwähnt, dass auch am Rohrbogen 28 entsprechende Befestigungsbohrungen vorgesehen sein können, in die eine Schraube oder ein Stift eingeführt werden kann, um das Halteelement 83 zu positionieren und zu befestigen. Auch können andere Befestigungssysteme, wie beispielsweise eine Klemmverbindung, Steck-/Rastverbindung usw. verwendet werden.
Nachdem das Halteelement 83 positioniert und befestigt ist, wird das Positionselement 84 über das Halteelement 83 geschoben, wobei, wie in den Schnittdarstellungen ersichtlich, der Innenraum des Positionselements 84 korrespondierend zu der Außenhülle des Halteelementes 83 ausgebildet ist. Bevorzugt umschließt das Positionierelement 84 vollständig die Außenkontur, sodass bei befestigtem Rohrbogen 28 durch Berührung kein Stromschlag mehr vorkommen kann. Die Befestigung kann wiederum über eine entsprechende Befestigungsvorrichtung 87, beispielsweise mit Bohrungen und Gewinde, erfolgen. Es sei wiederum der Ordnung halber erwähnt, dass für die Befestigung des Halteelementes 83 und des Positionierelementes 84 auch andere Befestigungsmöglichkeiten, wie beispielsweise Klebe- oder Lötverbindungen, usw. eingesetzt werden können. Auch können im Aufnahmemodul 77 Kanäle oder Leitungen für Gase oder flüssige Medien, sowie elektrische Leitungen integriert werden, die automatisch beim Aufschieben des Aufnahmemoduls 77 kontaktiert werden bzw. händisch eine Verbindung hergestellt werden muss. Damit können entsprechende Sensoren zum Erkennen der Position oder eines festen und richtigen Sitzes am Brennerwechselmodul 27 eingesetzt werden.
Weiters ist zu erwähnen, dass das Aufnahmemodul 77, insbesondere das Positionierelement 84, bei dem beschriebenen automatischen Brennerwechselsystem noch für weitere Aufgaben ausgebildet ist. Für die Ablage in der Ablageplatte 68 mit den einzelnen Aufnahmeelementen 69 sind wiederum die Führungsnuten 72 mit den Vertiefungen 73 zum Einrasten von Halteelemente, insbesondere federnden Druckelementen, angeordnet sind, wie dies in den 1 bis 12 beschrieben wurde.
Eine Aufgabe betrifft dabei die Ausrichtung des Rohrbogens 28. Hierzu ist das Positionierungselement 84 mit Führungsnuten 88 ausgestattet, sodass sich der Rohrbogen 28 in verschiedenen Positionen ausrichten lässt. Dadurch kann der Rohrbogen 28 bei Zugänglichkeitsproblemen, beispielsweise durch diverse Sensoren, verdreht im Brennermagazin bzw. der Brennerablage 66 abgelegt werden. Die Rohrbögen 28 sind meist bogenförmig ausgebildet, sodass durch Verdrehen des Rohrbogens 28 um beispielsweise 90° dieser in eine andere Richtung zeigt und somit entsprechende Zugänglichkeitsprobleme gelöst werden können. Durch den mehrteiligen Aufbau ist eine Anpassung leicht möglich, da lediglich die Befestigungsvorrichtung 87 für das Positionierelement 84 gelöst werden muss, sodass der Rohrbogen 28 samt daran befestigten Halteelemente 83 verdreht werden kann. Zur Positionierung des Rohrbogens 28 erfolgt eine Verdrehung des Rohrbogens 28 mit dem Halteelement 83 gegenüber den Positionierelement 84, sodass das Positionierelement 84 mit allen daran angeordneten und integrierten Komponenten, wie Nuten, Führungen, Bohrungen, usw., in der selben Position bleibt. Um eine exakte Einstellung der Ausrichtung des Verlaufes des Rohrbogens 28 zu erreichen, kann eine entsprechende Lehre angehalten werden, die in die entsprechende Führungsnut 88 eingelegt und anschließend der Rohrbogen 28 entsprechend verdreht wird. Durch Festschrauben des Positionierelements 84 kann die ausgewählte Position fixiert werden. Damit wird auch in vorteilhafter Weise erreicht, dass ein Standardbrenner für die unterschiedlichsten Winkelstellungen verwendet werden kann.
Eine weitere Aufgabe für das Aufnahmemodul 77 besteht darin, eine falsche Positionierung bzw. Ablage in der Brennerablage 66 zu verhindern. Hierzu ist auf den Positionierelement 84 ein Codiersystem 89 angeordnet, durch welches verhindert wird, dass bei einem Tausch des Rohrbogens 28 oder einer fehlerhaften Ablage des Roboters dieser durch das Codiersystem 89 nicht in den einzelnen Aufnahmeelementen 69 abgelegt werden kann. Nur bei einer Übereinstimmung des Codiersystems 89 am Rohrbogen 28 bzw. am Positionierelemente 84 und bei der Brennerablage 66 ist eine Ablage in den Aufnahmeelementen 69 möglich. Damit wird beispielsweise verhindert, dass bei einem Brennerwechsel von einem Bediener ein falscher Rohrbogen 28 in ein Aufnahmeelement 69 abgelegt werden kann.
Das Codiersystem 89 wird in einfacher Form beispielsweise durch Bohrungen 90 bzw. Ausnehmungen und Stifte gebildet: Mit der Brennerablage 66 wird ein korrespondierender Lochkreis zur gemeinsamen Codierung von Brenner bzw. Rohrbogen 28 und Brennerablage geschaffen, wodurch bei Verwendung unterschiedlicher Brennergeometrien sowie Leistungsklassen ein falsches Bestücken des Brennermagazines verhindert wird. Der jeweilige Brenner bzw. das Positionselement 84 lässt sich durch Applizieren von Stiften in der Ablage bzw. durch Verschließen von Bohrungen nur in der vorgesehen Brennerablage 66 ablegen. Selbstverständlich können auch andere Codiersysteme 89 als Stifte und Bohrungen eingesetzt werden, wie beispielsweise rechteckförmige Vorsprünge und Vertiefungen, unterschiedliche Durchmesserringe bzw. Kränze usw. Bevorzugt werden also mechanische Systeme angebracht, da dadurch verhindert wird, dass im stromlosen Zustand oder im abgeschalteten Zustand der Anlage bei einer Bestückung mit Rohrbögen 28 das Personal keine falschen Brenner bzw. Rohrbögen 28 einsetzen kann. Die Ablage der Rohrbögen 28 in der Brennerablage 66 erfolgt derart, dass eine Verriegelung des Rohrbogens 28 mittels federnder Druckstücke (nicht dargestellt) erfolgt, sodass der Rohrbogen 27 sicher gehalten wird und in einer definierten Position einrastet.

Claims

Brennerwechselmodul (27) für einen Schweißbrenner (10), welcher insbesondere zur Befestigung an einem Schweißroboter ausgebildet ist, welcher Schweißbrenner (10) zumindest einen Rohrbogen (28) und eine mit dem Rohrbogen (28) verbindbare Brennerhalterung (29) beinhaltet, welche Brennerhalterung (29) über ein Schlauchpaket (23) mit darin verlaufenden Leitungen zum Versorgen des Schweißbrenners (10) mit Energie und Schutzgas (8) mit einem Schweißgerät (1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum automatischen Wechseln des Rohrbogens (28) oder der Brennerhalterung (29) ein Zwischenstück (30) zur Verbindung des Rohrbogens (28) mit der Brennerhalterung (29) oder der Brennerhalterung (29) mit dem Schlauchpaket (23) vorgesehen ist, welches Zwischenstück (30) ein Haltemodul (31) umfasst, das zwischen einer Fixierstellung, in welcher der Rohrbogen (28) oder die Brennerhalterung (29) fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher der Rohrbogen (28) oder die Brennerhalterung (29) freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls (31) über eine im Schlauchpaket (23) verlaufende Leitung steuerbar ist, und das Zwischenstück (30) eine Aufnahme (33) zur lösbaren Verbindung mit dem Rohrbogen (28) oder der Brennerhalterung (29) und einen Anschluss (34) zur Verbindung mit der Brennerhalterung (29) oder dem Schlauchpaket (23) aufweist, wobei die Aufnahme (33) mit dem Haltemodul (31) gekoppelt ist.
Brennerwechselmodul (27) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung des Haltemoduls (31) über die Leitung (32) zum Versorgen des Schweißbrenners (10) mit Schutzgas (8) steuerbar ist.
Brennerwechselmodul (27) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (33) im Wesentlichen durch eine zylindrische Bohrung und ein zur Aufnahme korrespondierender Anschluss (34') am Rohrbogen (28) oder an der Brennerhalterung (29) im Wesentlichen durch einen Zylinder mit einer über den Umfang verlaufenden Nut (58') zur Aufnahme zumindest einer Spannkugel (52) des Haltemoduls (31) gebildet ist.
Brennerwechselmodul (27) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemodul (31) einen Konus (54) aufweist, welcher in der Fixierstellung die zumindest eine Spannkugel (52) in der Nut (58') des Anschlusses (34') des Rohrbogens (28) oder der Brennerhalterung (29) fixiert und in der Freigabestellung die zumindest eine Spannkugel (52) freigibt.
Brennerwechselmodul (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemodul (31) über ein Federelement (46) in der Fixierstellung gehalten ist.
Brennerwechselmodul (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenstück (30) eine mit der Leitung (32) für das Schutzgas (8) verbindbare Druckkammer (43) angeordnet ist, wobei durch Aufbau eines Drucks in der Druckkammer (43) das Haltemodul (31) gegen das Federelement (46) in die Freigabestellung verschiebbar ist.
Brennerwechselmodul (27) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Druckkammer (43) eine Steuerrampe verbunden ist, die eine Querschnittsveränderung zur Steuerung des Haltemoduls (31) über den Druck aufweist.
Schweißbrenner (10), welcher insbesondere zur Befestigung an einem Schweißroboter ausgebildet ist, mit zumindest einem Rohrbogen (28) und einer mit dem Rohrbogen verbindbaren Brennerhalterung (29), welche über ein Schlauchpaket (23) mit darin verlaufenden Leitungen zum Versorgen des Schweißbrenners (10) mit Energie und Schutzgas (8) mit einem Schweißgerät (1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum automatischen Wechseln des Rohrbogens (28) oder der Brennerhalterung (29) ein Haltemodul (31) zur Befestigung des Rohrbogens (28) oder der Brennerhalterung (29) vorgesehen ist, welches Haltemodul (31) zwischen einer Fixierstellung, in welcher der Rohrbogen (28) oder die Brennerhalte rung (29) fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher der Rohrbogen (28) oder die Brennerhalterung (29) freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls (31) über eine im Schlauchpaket (23) verlaufende Leitung steuerbar ist, und das Haltemodul (31) in der Brennerhalterung (29) oder dem Schlauchpaket (23) integriert ist und mit einer Aufnahme (33) zur lösbaren Verbindung mit dem Rohrbogen (28) oder der Brennerhalterung (29) mit einem daran angeordneten Anschluss (34') gekoppelt ist.
Schweißbrenner (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung des Haltemoduls (31) über die Leitung (32) zum Versorgen des Schweißbrenners (10) mit Schutzgas (8) steuerbar ist.
Schweißbrenner (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemodul (31) und entsprechend korrespondierende Elemente gemäß der Ansprüche 2 bis 7 aufgebaut sind und zum Einsatz im Schweißbrenner (10), insbesondere dem Schlauchpaket (23) oder der Brennerhalterung (29) oder dem Rohrbogen (28), ausgebildet sind.
Rohrbogen (28) für einen Schweißbrenner (10), mit einem Anschluss (34'), dadurch gekennzeichnet, dass zum automatischen Wechseln des Rohrbogens (28) der Anschluss (34') zur Verbindung mit einer Aufnahme (33) eines Haltemoduls (31) ausgebildet ist, wobei der Anschluss (34') im Wesentlichen durch einen Zylinder mit einer über den Umfang verlaufenden Nut (58') zur Aufnahme zumindest einer Spannkugel (52) des Haltemoduls (31) gebildet ist.
Rohrbogen (28) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdrehsicherung am Anschluss (34') eine Bohrung zur Aufnahme eines Zapfens, insbesondere eines Gasanschlusszapfens (55), angeordnet ist.
Brennerhalterung (29) für einen Schweißbrenner (10), mit einem Anschluss (34') zur Verbindung mit einem Schlauchpaket (23), über welches der Schweißbrenner (10) über darin ver laufende Leitungen zum Versorgen des Schweißbrenners (10) mit Energie und Schutzgas (8) mit einem Schweißgerät (1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum automatischen Wechseln der Brennerhalterung (29) der Anschluss (34') zur Verbindung mit einer Aufnahme (33) eines Haltemoduls (31) ausgebildet ist, wobei der Anschluss (34') eine über den Umfang verlaufende Nut (58') zur Aufnahme zumindest einer Spannkugel (52) des Haltemoduls (31) aufweist oder zum automatischen Wechseln der Brennerhalterung (29) eine Aufnahme (33) mit einem Haltemodul (31) angeordnet ist, welches Haltemodul (31) zwischen einer Fixierstellung, in welcher ein Rohrbogen (28) fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher der Rohrbogen (28) freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls (31) über eine im Schlauchpaket (23) verlaufende Leitung steuerbar ist.
Brennerhalterung (29) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemodul (31) und entsprechend korrespondierende Elemente gemäß der Ansprüche 2 bis 7 aufgebaut sind.
Schlauchpaket (23) für einen Schweißbrenner (10), mit einem Anschluss (34) zur Verbindung mit einer Brennerhalterung (29) oder einem Rohrbogen (28), dadurch gekennzeichnet, dass zum automatischen Wechseln der Brennerhalterung (29) oder des Rohrbogens (28) ein Haltemodul (31) zur Verbindung mit der Brennerhalterung (29) oder dem Rohrbogen (28) vorgesehen ist, welches Haltemodul (31) zwischen einer Fixierstellung, in welcher die Brennerhalterung (29) oder der Rohrbogen (28) fixierbar ist, und einer Freigabestellung, in welcher die Brennerhalterung (29) oder der Rohrbogen (28) freigebbar ist, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Haltemoduls (31) über eine im Schlauchpaket (23) verlaufende Leitung steuerbar ist.
Schlauchpaket (23) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemodul (31) und entsprechend korrespondierende Elemente gemäß der Ansprüche 2 bis 7 aufgebaut sind und zum Einsatz im Schweißbrenner (10), insbesondere dem Schlauchpa ket (23) oder der Brennerhalterung (29) oder dem Rohrbogen (28), ausgebildet sind.
Aufnahmemodul (77) für die Ankoppelung an ein automatisches Brennerwechselsystem, dadurch gekennzeichnet, dass dieses über zumindest eine Befestigungsvorrichtung (87) an einem Rohrbogen (28) befestigbar ist und zur Aufnahme von Halteelementen, insbesondere Spannkugeln (52), ausgebildet ist.
Aufnahmemodul (77) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dieses aus einem Halteelement (83) und einem Positionierelement (84) gebildet ist, wobei das Halteelement (83) aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere Messing, und das Positionierelement (84) aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie beispielsweise Hartkunststoff, gebildet ist.
Aufnahmemodul (77) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (84) mit Führungsnuten (88) zum Ausrichten des Rohrbogens (28) in verschiedene Positionen ausgestattet ist.
Aufnahmemodul (77) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Umfang des Aufnahmemoduls (77) eine Nut (58) angeordnet ist, in die Spannkugeln (52) von einem Haltekranz (75) eines Brennerwechselmoduls (27) bei verbundenem Rohrbogen (28) mit dem Brennerwechselmodul (27) eingreifen.
Aufnahmemodul (77) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Brennerwechselmodul (27) die Spannkugeln (52) einem Konus (54) zugeordnet sind, der über ein Federelement (46) in einer Ruhestellung die Spannkugeln (52) durch eine Öffnung (76) im Haltekranz (75) nach außen zum Eingriff in die Nut (58) drückt.
Aufnahmemodul (77) nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionierung des Rohrbogens (28) der Rohrbogen (28) mit dem Halteelement (83) gegenüber den Positionierelement (84) verdrehbar ist.
Aufnahmemodul (77) nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Positionierelement (84) ein Codiersystem (89) angeordnet ist.
Aufnahmemodul (77) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Codiersystem (89) durch Bohrungen bzw. Ausnehmungen und Stifte gebildet ist.
Brennerwechselsystem für ein Aufnahmemodul (77) zur Aufnahme von Spannkugeln (52) gemäß den Ansprüchen 17 bis 324 mit einem Brennerwechselmodul (27) nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Brennerwechselmodul (27) Spannkugeln (52) einem Konus (54) zugeordnet sind, der über ein Federelement (46) in einer Ruhestellung die Spannkugeln (52) durch eine Öffnung (76) in einem Haltekranz (75) nach außen zum Eingriff in eine im Umfang des Aufnahmemoduls (77) verlaufende Nut (58) drückt, wobei die Kraft der Spannkugeln (52) vom Zentrum nach außen in Richtung Außenumfang wirkt.
Brennerwechselsystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Konus (54) bei entsprechendem Druckaufbau in der Druckkammer (43) über die Stirnfläche des Haltekranzes (75) hinaus verschiebbar ist.
Brennerwechselsystem, bei dem ein Rohrbogen (28) in einer Brennerablage (66) automatisch ablegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohrbogen (28) oder einem daran befestigten Aufnahmemodul (77) ein Codiersystem (89) angeordnet ist und die Brennerablage (66), insbesondere ein Aufnahmeelement (69), mit einem korrespondierenden Codiersystem (89) ausgestattet ist.
Brennerwechselsystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Komponenten nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder 17 bis 26 ausgebildet sind.