DE2128403A1 - Consumable electrode gas shielded arc welding gun - - with ceramic insulating and heat transfer sleeve - Google Patents

Consumable electrode gas shielded arc welding gun - - with ceramic insulating and heat transfer sleeve

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DE2128403A1
DE2128403A1 DE19712128403 DE2128403A DE2128403A1 DE 2128403 A1 DE2128403 A1 DE 2128403A1 DE 19712128403 DE19712128403 DE 19712128403 DE 2128403 A DE2128403 A DE 2128403A DE 2128403 A1 DE2128403 A1 DE 2128403A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/24Features related to electrodes
    • B23K9/28Supporting devices for electrodes
    • B23K9/285Cooled electrode holders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Description

  • WASSERGEKÜHLTER SCHUTZGASSCHWEISSBRENNER Diese Erfindung betrifft einen wassergekilhiten Schutzgasschweißbrenner für die Lichtbogenschweißung mit unendlichter Elektrode. Die Erfindung beieht sich spezifischer ausgedrückt auf einen Schutzgasschweißbrenner, bei dei zwischen dz wassergekühlten Aussenteil und dz nicht unmittelbar gekühlten, strom- und spannungführenden In nenteil ein elektrisch isolierender Körper mit guter Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist.
  • In der Technik werden in großem Ümfang wassergekühlte Lichtbogenschweißbrenner verwendet. Bei einer Ausführungsform solcher Brenner wird nur da strou- und spannungsfreie Aussenteil des Brenners, auf dz die Gasdüse sitzt, gekühlt.
  • Das nicht direkt gekühlte, strom- und spannungführende Innenteil des Brenners wird bei solchen Brennern so ausgelegt, dass keine zu hohe Erwärmung durch zu geringe Querschnitte auftreten kann. Trotzdem beeinträchtigt die thermische Berastung des nicht gekühlten Innenteils die Standzeit der Stromdüse, durch die der Schweißstra auf die durchläufende Drahtelektrode übertragen wird. Es kommt dadurch zu einem schnellen Verschleiß der Stromdüse und zu Störungen bei der Zuführung des Schweißdrahts. Ausserdem können die handelsüblichen Schweißbrenner dieser Bauart aus den geschilderten Gründen maximal mit 350 Ampère belastet werden.
  • Aufgabe dieser Erfindung ist ein Scbutzgasschweißbrenner höherer Belastbarkeit mit unendlicher Elektrode und wassergekühltem, tro- und spannungsfreien Aussenteil und stromführendem, mit Wasser nicht unmittelbar gekühltem Innenteil.
  • Nach der Erfimdung wird diete Aufgabe durch einen Hohlkörper gelöst, der aus einem elektrisch isolierenden und wärmeleitendem Keramikmaterial besteht und zwischen dem wassergekühlten Aussenteil und dem nicht wassergekühlten Innenteil in Höhe der wasserdurchflossenen Kühlkammer des Aussenteils des Brenners angeordnet t).
  • Der Hohlkörper aus dem Keramikmaterial tritt anstelle der bisher verwendeten elektrischen Isoliermittel, wie Polytetrafluoräthylen, Asbest oder Glasfasern in Verbindung mit Silikonen oder ähnlichen Materialien. Gegenüber den hierfür bekannten Isoliermitteln besitzt das Keramikmaterial den Vorzug, dass es bie guter elektrischer Isolierwirkung eine so behe Wärmeleitfähigkeit besitzt, dass es als Wärmeüberträger für das nicht unmittelbar mit Wasser gekühlte Innenteil wirkt, se dass die Wasserkühlung des Aussenteil gleichzeitig auch die Kühlung des Innenteils bewirkt.
  • Der elektrische Isolierkörper aus Keramikmaterial übernittint infolgedessen auch die Funktion eines Wärmeaustauschers zwischen dem Innenteil und dem Aussenteil des Brenners. Dadurch wird die Voraussetzung für eine wesentlich höhere Berastung des Brenners geschaffen, se dass bei sonst vergleichbaren Brennern eine belastung bis zu 450 Ampère ohne weiteres möglich ist.
  • Als Keranikiaterial eignet sich für den Hohlkörper nach der Erfindung insbesondere Oxidkeramik. Mit ganz besonderem Vorteil wird Aluiiniumoxidkeramik verwendet, insbesondere Aluminiumoxidkeraiik mit einen Gehalt an Aliainiuaoxid von 99% und mehr.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Brenner eine steckbare Gasdüse. Diese Gasdtlse ist in ihren Dimensionen so gestaltet, dass sie einerseits in kaltem Zustand leicht in das Aussenteil des Brenners einführbar ist und sich andererseits in heißem Zustand fest auf das Aussenteil aufpresst. Gegenüber den sonst üblichen, einschraubbaren Gasdüsen besitzt eine steckbare Gasdilse zunächst den Vorteil der einfacheren Montierbarkeit. Darüberhinaus ist eine solche steckbare Gasdüse aber auch mit des Vorteil eines sehr guten Wärmeübergangs bei dem Gebrauch des Brenners verbunden, da sie sich sofort nach dem Zünden des Lichtbogens aufgrund ihrer Erwärmung fest an die gekühlten Flächen des Aussennantels anpresst. Wenige Sekunden nach dem Unterbrechen der Schweißung sitzt die steckbare Gasdüse aber wieder locker und läßt sich dadurch besonders leicht warten.
  • Um zu verhindern, dass die steckbare Gasdüse in kaltem Zustand aus dem Aussenmantel des Brenners herausfällt, kann man einen Federring mit einer Stahlfeder im Inneren des Aussenteils so anordnen, dass die kalte Gasse durch diese Feder festgehalten wird. Ein derartiger Federring ist zweckmäßigerweise im wassergekühlten Bereich des Aussenmantels angeordnet, so <lass die Stahlfeder beim Betrieb des Schweißbrenners nicht ausgeglüht wird.
  • Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Figur 1 noch näher erläutert.
  • Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Brenner nach der Erfindung im Maßstab 1 : 1. Das strom- und spannungsfreie Aussenteil 10 besitzt eine Kühlkammer 11, der durch eine Leitung 12 Kühlwasser zugeführt wird. Das Kühlwasser fließt durch eine nicht gezeigte Leitung ab. Zwischen dem wassergekühlsten Aussenteil 10 und dem nicht unmittelbar gekühlten, strom- und spannungführenden Innenteil ist der als elektrischer Isolator und Wärmeüberträger wirkende Hohlkörper 13 aus Keramikmaterial angeordnet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung hat der Keramikkörper die Gestalt eines Hohlzylinders mit einem äußeren Durchmesser von etwa 17 mm und einer Wandstärke von etwa 2,5 mm. Zu dem strom- und spannungführenden Innenteil des Brenners gehören die Stromdüse 14, der Düsenstock 15 für die Gasausstrahlung und das Brennerrohr 16. Für dieIsolierung des Brennerrohrs im Brennerhals, der in allgemeiner Weise mit 17 bezeichnet wird, dient ein übliches Isoliermaterial 18, wie Polytetrafluoräthylen. Wie in der Zelchnting ZU erkennen ist, kann dieses Isoliermaterial eine geringere e Wandstärke, z.I3. von einem Millimeter, als der Kerami khohlkörper 13, besitzen.
  • Im Aussenteil 10 des Brenners ist die steckbare schutzgasdüse 19 angeordnet. Ein Federring 20 mit Stahlfeder verhindert, dass die kalie Düse beim Brenner im Ruhezustand aus dem Aussenmant @l herausfällt.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Wassergekühlter Schutzgasschweißbrenner für die Lichtbogenschweißung mit unendlicher Elektrode und wassergekühltem, strom- und spannungafreie. Aussenteil und strom-und spannungfüh,rendem Innenteil, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlkörper 13 aus einem Keramikinaterial als elektrischer Isolator und Wärmetiberträger zwischen dem Aussenteil 10 und dem Innenteil des Brenners in Höhe der wasserdurchflossenen Kühlkammer 11 angeordnet ist.
2. Schutzgasschweißbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper 13 aus Oxidkeramik besteht.
3. Schutzgasschweißbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper 13 aus Aluminiumoxidkeramik besteht.
4. Schutzgasschweißbrenner nach eine. der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner eine steckbare Gasdüse 19 besitzt.
5. Schutzgasschweißbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im wassergekühlten Bereich des Aussenteiis 10 ein Federring 20 zur Befestigung der kalten Gasdüse 19 angeordnet ist.
L e e r s e i t e
DE19712128403 1971-06-08 1971-06-08 Consumable electrode gas shielded arc welding gun - - with ceramic insulating and heat transfer sleeve Withdrawn DE2128403A1 (en)

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