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Kontaktdüse für Schutzgasschweißungen mit abschmelzonder Elektrode
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktdüse für Schutzgasschweißungen mit absohmelzender
Elektrode bestehend aus einem iüsenkörper mit einem Kanal zur Aufnahme der Elektrode
und einem mit Gewinde versehenen Anschlußstück zum Befestigen in einer Schweißpistole
sowie auf ein Verfahren zur Herstellung der Kontaktdüse.
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Derartige Kontaktdüsen haben die Aufgabe, zum einen den Elektrodendraht
zu führen und zum anderen den Schweißstrom auf den Elektrodendraht zu übertragen.
Während des Schweißvorganges sind diese Kontaiktdüsen hohen Wärmebelastungen ausgesetzt,
was sich nachteilig attif die Standzeit der Düsen auswirkt. Die Aufgabe der Erfindung
bestand
demzufolge darin, durch geeignete, unkomplizierte Maßnahmen
dafür zu sorgen, daS die Wärmeabfuhr-während des Schweißvorganges erheblich verbessert
wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Düsenkörper
großflächige Rippen aufweist. Durch diese Rippen wird die Oberfläche des Düsenkörpers
vergrößert, und die Beharrungstemperatur, die sich nach einer gewissen Arbeitszeit
einstellt, liegt tiefer als bei den bekannten Kontakt düsen ohne die erfindungsge
mäßen Rippen.
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Insbesondere fertigungstechnisch ist es vorteilhaft, wenn die Rippen
etwa parallel zum Kanal verlaufen. In diesem Falle ist es nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung besonders zweckmäßig, daß die Rippen etwa U-förmigen Querschnitt haben,
wobei die von den Schenkeln des U eingeschlossene Rinne zum Kanal hin offen ist.
Bei dieser Ausführung kann sich Schmutz und Abrieb - sowohl von der Düse selbst
als auch von dem durch sie hindurchfließenden Elektrodendraht - in der Kontaktdüse
absetzen, ohne daß der Draht beim Schweißen behindert wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung
der bekannten Kontaktdüsen wesentlich zu vereinfachen, und zwar möglichst unter
Material- und Arbeitszeitersparnis, so daß zu der oben beschriebenen längeren Standzeit
wesentlich geringere Herstellungskosten hinzukommen. Das vorschlagsgemäße Herstellungsverfahren
für eine Kont akt düse nach der Erfindung mit parallel zum Kanal verlaufenden Rippen
zeichnet sich dadurch aus, daß ein Rohr aus thermisch und elektrisch gut leitendem
-Werkstoff, vorzugsweise Kupfer, von der Länge der zu fertigenden
Kontaktdüse
durch Zusammendrücken in einem Mehrbackenfutter auf der Länge des Düsenkörpers mit
den Rippen und das nicht verformte andere Ende mit dem Gewinde versehen wird. Durch
Verwendung nicht zu weichen Materille kann die Standzeit der Kontaktdüse verbessert
werden.
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Grundsätzlich kann man davon ausgehen, daß das Mehrbackenfutter bis
auf einen vorbestimmten Durchmesser gebracht werden kann, ohne daß dazu nicht unmittelbar
zum Futter gehörende Hilfsmittel benutzt werden; beispielsweise kann die Durchmesseränderung
an einer mit dem Mehrbackenfutter zusammenarbeitenden Skala verfolgt werden. Sollte
eine solche Einrichtung nicht vorhanden sein, wird ein Kalibrierdorn in das Rohr
eingeführt, bevor dieses in dem Mehrbackenfutter zusammengedrückt wird. Als Kalibrierdorn
kann in einfacher Weise ein Draht von einem vorbestimmten Durchmesser dienen, und
zwar in der Stärke, die dem später zu verwendenden, dieser Düse angepaßten Elektrodendraht
entspricht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im
folgenden näher erläutert.
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Es zeigen Figur 1 ein Kupferrohr von kreisringförmigem Querschnitt
mit einem darin steckenden Kalibrierdorn, das als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäße
Kontakt düse dient; Figur 2 eine stirnseitige Ansicht auf eine Ausführung der erfindungsgemäßen
Kontaktdüse und Figur 3 die in Figur 2 dargestellte Kontaktdüse in Seitenansicht.
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Das in Figur 1 dargestellte Rohr 1 mit kreisringiförmigem Querschnitt
ist das Ausgangsmaterial für die zu fertigende Kontaktdüse 2. Es wird auf einer
Länge 17, die etwas kürzer ist als der spätere Düsenkörper 3, in einem nicht gezeichneten
Dreibackenfutter einer Drehmaschine bis auf den zentrisch in ihm angeordneten Kalibrierdorn
4 gleichmäßig zusammengequetscht, so daß ein Ehrungsrohr 5 von Y-förmigem Querschnitt
für den nicht dargestellten Elektrodendraht (Schweißdraht) entsteht (siehe Figur
2), der ja etwa den gleichen Durchmesser hat wie der Kalibrierdorn 4.
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Der nicht verformte Teil 12 des Rohres 1 wird, noch während dieses
im Dreibackenfutter eingespannt ist, mit einem Außengewinde 6 versehen. Er dient
als Anschluß stück zum Befestigen der Kontakt düse 2 in einer nicht gezeichneten
Schweißpistole.
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Eine Drehmaschine ist zur Herstellung der erlndungsge mäßen Kontaktdüse
2 besonders geeignet, weil das Spannen des Werkstückes 1, also des Rohres, in dem
Dreibackenfutter ohnehin erfolgen muß, wenn das Gewindeschneiden auf dieser Maschine
vorgenommen werden soll; in diesem Falle wird das Rohr 1 lediglich etwas fester
verspannt als üblich. Die Verformung geht leicht vonstatten, weil es sich bei dem
Rohr 1 meistens - wegen der guten thermischen und elektrischen Leitfähigkeit und
bei einem vertretbaren Kostenaufwand - um Kupfer oder eine Kupferlegierung handeln
wird, und diese Materialien sind don relativ weich und leicht verformbar. Die Verformung
des Rohres 1 fällt auf der Fertigungsseite somit zeit- und kostenmäßig kaum ins
Gewicht, zumal wenn das Spannen hydraulisch oder pneumatisch vorgenommen wird. Selbstverständlich
können grundsätzlich auch andere Fertigungseinrichtungen verwendet werden; desgleichen
kann auch das
Gewinde 6 schon auf dem Rohr 1 angebracht sein, bevor
der Teil für den Düsenkörper 3 verformt wird.
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Streng genommen wird bei der hier vorgeschlagenen Fertigungsweise
das Rohr 1 nicht mit Rippen 7 versehen, sondern mit axialen Eindiückungen 8. Doch
kommt es hierbei lediglich auf den Standpunkt des Betrachters an. Bezogen auf den
Elektrodendraht ist das fertige Produkt, also die Kontaktdüse 2, ein Führungsrohr
für diesen, das - aus dieser Sicht - nun aber mit Rippen 7 versehen ist. Diese Rippen
7 sind für die angestrebte bessere NEårmeableitung sehr wesentlich. Generell können
Wärme abführende Rippen jedoch auch anders als hier beschrieben nach bekannten Verfahren
angebracht werden.
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Das Führungsrohr im Ausführungsbeispiel besteht aus dem Kanal 9 zur
Aufnahme und Führung der Elektrode und drei symmetrisch angeordneten, etwa U-förmigen,
zum Kanal 9 hin offenen Rinnen 10. Diese Rinnen 10 bieten einen weiteren Vorteil.
Sie bieten Platz für Abrieb jeder Art, wie Schmutz, von dem der Schweißdraht (die
Elektrode) nie völlig frei gehalten werden kann, wie Ziehfett, mit dem oftmals der
Schweißdraht - fertigungsbedingt - versehen ist, wie auch Abrieb aus der Kontaktdüse
2 selbst.
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Dadurch, daß sich dieser Abrieb nun nicht mehr zwischen der Elektrodenoberfläche
und der inneren Mantelfläche des Führungskanales 9 sammelt, ist einerseits eine
bessere elektrische Leitfähigkeit zwischen der Kontaktdüse 2 und dem Schweißdraht
und andererseits ein ungehinderter Transport des Schweißdrahtes gewährleistet.