DE2345182C3

DE2345182C3 - Cooling water line in the nozzle of an electric arc shield gas welding gun

Info

Publication number: DE2345182C3
Application number: DE19732345182
Authority: DE
Inventors: Erwin 6342 Haiger; Schmidt Manfred 6341 Allendorf; Manfron Armando 6342 Haiger Cloos
Original assignee: Fa. Carl Cloos, 6342 Haiger
Filing date: 1973-09-07
Publication date: 1977-11-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlwasserleitung im Düsenstock einer elektrischen Lichtbogenschutzgasschweißpistole, die zur Kühlung des Düsenstocks und einer am Düsenstock unter Zwischenschaltung einer dünnen Isolierschicht befestigten Gasdüse dient und an je eine innerhalb der Schweißpistole verlaufende Wasserzu- und -ableitung angeschlossen ist. Eine derartige Kühlwasserleitung ist aus der DT-OS 21 44 966 bekannt.The invention relates to a cooling water line in the nozzle holder of an electric arc protective gas welding gun, the one for cooling the nozzle assembly and one on the nozzle assembly with the interposition of a A thin insulating layer is used to attach a gas nozzle and to each one running inside the welding gun Water supply and drainage is connected. Such a cooling water line is from the DT-OS 21 44 966 known.

Bei Schweißpistolen hoher Schweißleistung bereitet das Abführen der beim Schweißen auf den Pistolenkopf übertragenen Wärme Schwierigkeiten. Die am Ende des Pistolenkopfes angeordnete Gasdüse und auch Stromdüse sind im besonderen Maße einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt. Auch die Verwendung eines hitzebeständigen Materials für die Gasdüse kann nur bedingt Abhilfe schaffen, denn die hohen Temperaturen der Gasdüse bewirken eine erhöhte Temperatur der im Inneren der Gasdüse angeordneten Stromdüse und damit einen höheren Verschleiß der Stromdüse.In the case of welding guns with high welding power, it is difficult to dissipate the heat transferred to the gun head during welding. The gas nozzle arranged at the end of the gun head and also the contact nozzle are particularly exposed to high thermal loads. The use of a heat-resistant material for the gas nozzle can only provide a limited remedy, because the high temperatures of the gas nozzle cause an increased temperature of the contact nozzle arranged inside the gas nozzle and thus greater wear and tear on the contact nozzle.

Auch ist eine heiße Gasdüse einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt, da von der Schweiße herrührende Metallspritzer an heißen Gasdüsen eher festbrennen als an kalten Gasdüsen. A hot gas nozzle is also subject to increased wear and tear, since metal splatters from welding are more likely to stick to hot gas nozzles than to cold gas nozzles.

Für Schweißpistclen mit hoher Schweißleistung ist deshalb zusätzlich eine Wasserkühlung erforderlich. Es sind wassergekühlte Schweißpistolen bekannt, bei denen außen auf der Gasdüse ein geschlossener Kühlmantel befestigt ist, der mit Wasserzu- und -ablaufleitungen verbunden ist. Man erreicht mit dieser Anordnung eine intensive Kühlung der Gasdüse. Jedoch wird die Schweißpistole dadurch klobig und unhandlich. Um dies zu vermeiden, ist bei einer Schweißpistole nach der DT-OS 2! 44 966 eine Kühlwasserleitung der eingangs genannten Art vorgesehen. Water cooling is therefore also required for welding guns with high welding performance. Water-cooled welding guns are known in which a closed cooling jacket is attached to the outside of the gas nozzle and is connected to water inlet and outlet lines. With this arrangement, intensive cooling of the gas nozzle is achieved. However, this makes the welding gun bulky and unwieldy. To avoid this, the DT-OS 2! 44 966 a cooling water line of the type mentioned is provided.

Weil die Kühlwasserleitung im Düsenstock dort als breiter ringförmiger Kanal ausgeführt ist, ist die Kühlung nicht optimal, da das Kühlwasser innerhalb des Ringkanals den Weg des geringsten Widerstandes nimmt, so daß nicht alle Teile des Ringkanales gleichmäßig vom Kühlwasser durchströmt werden. Diese Erscheinung verstärkt sich bei einer länger i_m s Gebrauch befindlichen Schweißperle durch die im Ringkanal sich festsetzenden Ablagerungen. Die Folge dieser verschlechterten Kühiwirkung macht sich in einer geringeren Lebensdauer von Gasdüse und Stromdüse bemerkbar. Because the cooling water line in the nozzle assembly is designed as a wide ring-shaped channel there, the cooling is not optimal because the cooling water takes the path of least resistance within the ring channel, so that not all parts of the ring channel are evenly flowed through by the cooling water. This phenomenon intensifies with a longer i _m s use located bead of sweat by the annular channel is caging deposits. The consequence of this worsened cooling effect is noticeable in a shorter service life of the gas nozzle and contact nozzle.

,o Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlwasserleitung der eingangs genannten Art _so auszubilden, daß die Kühlwirkung verbessert wird.The invention is based on the object of designing a cooling water line of the type mentioned at the outset in _{such a way} that the cooling effect is improved.

Dies,; Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfinaungsgemäß sie aus zwei bezogen auf die Längsachse des Düsenstocks symmetrischen, parallelgeschalteten Kühlkanälen besteht, die derart mäanderförmig ausgebildet sind, daß in allen nebeneinander verlaufenden Abschnitten der beiden Kühlkanäle das Kühlwasser eine entgegengesetzte Strömungsrichtung hat.
Diese Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß sie aus zwei Kühlkanälen besieht, die entsprechend einer zweigängigen Schraube verlaufen und an einem Ende miteinander verbunden sind.This,; The object is achieved in that according to the invention it consists of two parallel-connected cooling channels symmetrical with respect to the longitudinal axis of the nozzle assembly, which are meandering in such a way that the cooling water has an opposite flow direction in all adjacent sections of the two cooling channels.
This object is also achieved in that, according to the invention, it consists of two cooling channels which run like a two-start screw and are connected to one another at one end.

Erfindungsgemäße Schweißpistolen gestatten somit eine gleichmäßige und intensive Kühlung des Düsenstockes und damit der Gasdüse und der Stromdüse. Weil die Strömungsrichtung des Kühlmittels in nebeneinanderliegenden Kanälen entgegengesetzt ist, wird eine gleichmäßige Kühlung des Düsenstockes in seinerWelding guns according to the invention thus allow uniform and intensive cooling of the nozzle assembly and thus the gas nozzle and the contact nozzle. Because the direction of flow of the coolant in adjacent Channels is opposite, a uniform cooling of the nozzle assembly in his

Achsrichtung erreicht. Da überdies das Kühlwasser in engen Kanälen geführt ist, ist eine Zwangsdurchströmung des gesamten Düsenstockes gewährleistet.Axial direction reached. Since the cooling water is also guided in narrow channels, there is a forced flow of the entire nozzle assembly guaranteed.

Zwar ist es durch die DT-PS 9 36 587 bekannt, die Kühlwasserleitung im Düsenstock eines elektrischen Lichtbogenschutzgasschweißbrenners derart in zwei bezogen auf die Längsachse des Schweißbrenners symmetrische Kühlkanäle aufzuteilen, daß in den nebeneinander verlaufenden Abschnitten das Kühlwasser eine entgengesetzte Strömungsrichtung hat. Auch ist es durch die US-PS 23 92 736 auf dem Nachbargebiet der elektrischen Widerstandsschweißung bekannt, schraubenförmig verlaufende Kühlkanäle vorzusehen. Jedoch findet sich in diesem Stand der Technik kein Hinweis für die beanspruchte Ausbildung der Kühlkanä-Although it is known from DT-PS 9 36 587, the cooling water line in the nozzle assembly of an electrical Protective gas arc welding torch in two ways based on the longitudinal axis of the welding torch Distribute symmetrical cooling channels that the cooling water in the adjacent sections has an opposite direction of flow. It is also through the US-PS 23 92 736 in the neighboring area known from electrical resistance welding to provide helical cooling channels. However, in this state of the art there is no indication of the claimed design of the cooling ducts.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben in dieser zeigt
Fig. 1 einen Kopf einer wassergekühlten Schweißpistole im Schnitt undAn embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing, which shows
Fig. 1 shows a head of a water-cooled welding gun in section and

F i g. 2 die Ausbildung der Kühlkanäle im Düsenstock.F i g. 2 the formation of the cooling channels in the nozzle assembly.

In der Zeichnung ist der Pistolenkopf einerIn the drawing, the gun head is one

Schweißpistole insgesamt mit 1 bezeichnet. Der Pistolenkopf hat einen zylindrischen Düsenstock 2, in dem Kühlkanäle 3,4 eingearbeitet sind. Der Düsenstock besteht aus einem massiven Teil mit einer zentralen Bohrung für das Schutzgas und den Schweißdraht und einer auf den massiven Teil aufgelöteten und die Kanäle 3, 4 im Bereich des Düsenstockes dicht abdeckenden Hülse. Am vorderen Ende des Düsenstockes 2 ist ein Gasverteiler 5 angelötet, der Austrittsöffnungen 6 für das Schutzgas aufweist. Das Schutzgas strömt, nachdem es die Öffnungen 6 des Gasverteilereinsatzes 5 verlassen hat, in einen Ringkana! 7 und vor. dort zur öffnung 8 der Gasdüse 9. Welding gun designated as a whole with 1. The gun head has a cylindrical nozzle assembly 2 in which cooling channels 3, 4 are incorporated. The nozzle assembly consists of a solid part with a central bore for the protective gas and the welding wire and a sleeve which is soldered onto the solid part and tightly covers the channels 3, 4 in the region of the nozzle assembly. A gas distributor 5 is soldered to the front end of the nozzle assembly 2 and has outlet openings 6 for the protective gas. The shielding gas flows after it has left the five openings 6 of the gas distributor insert into a Ringkana! 7 and before. there to the opening 8 of the gas nozzle 9.

Das vordere Ende des Gasverteilers 5 dient zur Aufnahme einer Stromdüse U. Stromdüse U und Gasverteiler 5 sind je mit einem konischen Gewinde 10The front end of the gas distributor 5 is used to accommodate a contact nozzle U. Contact nozzle U and Gas distributors 5 each have a conical thread 10

versehen.Mistake.

Auf der zylindrischen Anlagefläche 12 des Düsenstokkes 2 ist die Gasdüse 9 unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht 13 befestigt. Die Gasdüse 9 hat eine entsprechend der Anlagefläche 12 des Düsenstockes 2 ausgebildete Anlagefläche 14. Ein auf der Gasdüse 9 angeordneter Spannring 15 mit konischem Gewinde dient zur Befestigung der Gasdübe auf dem Düsenstock.The gas nozzle 9 is on the cylindrical contact surface 12 of the nozzle stem 2 with the interposition of a Insulating layer 13 attached. The gas nozzle 9 has a corresponding to the contact surface 12 of the nozzle assembly 2 formed contact surface 14. A clamping ring 15 arranged on the gas nozzle 9 with a conical thread is used to attach the gas dowel to the nozzle holder.

Die Isolierschicht 13 ist über die Anlagefläche 12 des Düsenstockes 2 nach vorne weitergeführt und verhindert, daß durch die öffnung 8 der Gasdüse 9 gelangende Metallspritzer eine elektrische Verbindung zwischen dem Gasverteiler 5 oder dem Düsenstock 2 und der Gasdüse 9 herstellen können. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Wandung der Gasdüse 9 über ihre gesamte Länge den gleichen Querschnitt, um zu verhindern, daß sich ein Wärmestau ausbilden kann.The insulating layer 13 is continued forward over the contact surface 12 of the nozzle assembly 2 and prevents that through the opening 8 of the gas nozzle 9 passing metal splashes an electrical connection between the gas distributor 5 or the nozzle assembly 2 and the gas nozzle 9 can produce. In the one shown Embodiment, the wall of the gas nozzle 9 has the same cross section over its entire length to prevent a build-up of heat.

Im Bereich des Düsenstockes 2 verzweigen sich die Wasserzu- und -ablaufkanäle 3, 4 um eine vergrößerte Oberfläche und damit eine intensivere Kühlung des Düsenstockes und damit auch der Gas- und Stromdüse zu erhalten.In the area of the nozzle assembly 2, the water inlet and outlet channels 3, 4 branch off by an enlarged one Surface and thus more intensive cooling of the nozzle assembly and thus also of the gas and contact nozzle to obtain.

Der dem Düsenstock 2 daj Wasser zuführende Kanal 3 teilt sich im Bereich des Düsenstockes, wie aus der eine Abwicklung des massiven Teiles des Düsenstockes zeigende F i g. 2 hervorgeht, in zwei Kanäle 23, und 16, die durch Stege 19, 20, 21 bzw. 17, 18, 22 gebildet werden. Vorteilhaft ist es, den Querschnitt jedes Kanales 16, 23 halb so groß zu machen, wie den Querschnitt des Ka;nales 3. Man erhält so gleiche Strömungsgeschwindigkeiten in den einzelnen Kanälen. Die Kanäle 16, 23 sind in dem massiven Teil des Düsenstockes eingearbeitet und werden durch eine auf das massive Teil aufgelötete Hülse abgedeckt, deren Außenfläche 12 die Anlagefläche des Düsenstockes bildet.The channel 3 supplying water to the nozzle assembly 2 is divided in the region of the nozzle assembly, as from FIG FIG. 1 shows a development of the solid part of the nozzle assembly. 2 shows, in two channels 23, and 16, which are formed by webs 19, 20, 21 or 17, 18, 22. It is advantageous to have the cross-section of each To make the channel 16, 23 half as large as the cross section of the channel 3. This gives the same Flow velocities in the individual channels. The channels 16, 23 are in the massive part of the The nozzle assembly is incorporated and covered by a sleeve soldered to the solid part Outer surface 12 forms the contact surface of the nozzle assembly.

Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Isolierschicht 13 besteht aus einem Glasgewebe, das vorzugsweise 1/2 bis 1 1/2 mm stark ist. Anstelle dieses Glasgewebes kann auch eine hitzebeständige Beschichtung, z. B. ein Lack verwendet werden, wie er für die Isolierung von Drähten bekannt ist. Bei der Verwendung von Beschichtungen läßt sich die Dicke der Isolierschicht weiter verringern.The insulating layer shown in this embodiment 13 consists of a glass fabric, which is preferably 1/2 to 1 1/2 mm thick. Instead of this Glass fabric can also have a heat-resistant coating, e.g. B. a varnish can be used as it is for the Isolation of wires is known. When using coatings, the thickness of the Reduce the insulating layer further.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

/ I patent claims:

1. Cooling water line in the nozzle assembly of an electric arc protection gas welding oil that is used for Cooling of the nozzle assembly and a. ... u nozzle holder with the interposition of a thin insulating layer attached gas nozzle is used and one inside each the welding gun running water supply is connected, thereby marked draws that it consists of two symmetrical, parallel-connected with respect to the longitudinal axis of the nozzle assembly There is cooling channels which are designed in such a meandering manner that in all side by side running sections of the two cooling channels the cooling water an opposite one Has direction of flow.

2. Cooling water line in the nozzle holder of an electric arc shield gas welding gun, which is used for Cooling of the nozzle assembly and one on the nozzle assembly with the interposition of a thin insulating layer attached gas nozzle is used and each one running inside the welding gun water supply and -Duction is connected, characterized in that it consists of two cooling channels that run like a two-start screw and are connected to one another at one end.