DE2429851B1 - Gasdüse für Schweißpistolen - Google Patents

Description

• Die Isolierschicht bei einer erfindungsgemäßen Gasdüse braucht lediglich so stark gewählt zu werden, wie es für die elektrische Isolierung erforderlich ist. Eine Beschädigung der Isolierschicht beim Aufschieben und Abziehen der Gasdüse kann nicht erfolgen, da diese durch das ringförmige Federelement abgedeckt ist.
• Dieses gleitet beim Auf- und Abziehen der Gasdüse auf der Anlagefläche des Düsenstockes. Da das Federelement die Isolierschicht fest gegen die Innenfläche der Gasdüse preßt und auch fest auf der Anlagefläche des Düsenstockes aufliegt, wird ein ausgezeichneter Kontakt für eine Wärmeleitung von der Gasdüse zum Düsenstock erhalten. Diese Feder gewährleistet auch dann noch einen guten Kontakt zur Anlagefläche des Düsenstockes, wenn sich die Gasdüse infolge der Erwärmung ausgedehnt hat. Das Federelement kann vorteilhafterweise aus Stahl oder Messing bestehen. Da die Wärmeleitfähigkeit von Stahl oder Messing um ein Vielfaches größer ist als die des Isoliermaterials, ist, auch wenn der Federring nicht als Ganzes an der Anlagefläche des Düsenstockes anliegt, über die Federzungen ein ausreichender Wärmefluß gewährleistet.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Federelement aus einem Rohrabschnitt mit in der Wandung angeordneten Aussparungen. Die hierdurch gebildeten Federzungen sind zur Rohrmitte hin durchgebogen. Vorteilhaft steht die Isolierschicht in der Gasdüse über die am Düsenstock ausgebildete Anlagefläche in an sich bekannter Weise über (DT-OS 21 44966) Die insbesondere beim Überkopfschweißen in die Gasdüse fallenden Metallspritzer können dann keine elektrische Brücke zwischen der Gasdüse und dem Düsenstock bzw. der Stromdüse bilden.
• Das Aufschieben und Abziehen der Gasdüse vom Düsenstock kann vom Schweißer mit Handschuhen durchgeführt werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen Pistolenkopf mit einer Gasdüse gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Federelement, F i g. 3 einen Schnitt nach Linie lIVIll in F i g. 2.
• In der Zeichnung ist der Pistolenkopf einer Schweißpistole insgesamt mit 1 bezeichnet. Der Pistolenkopf hat einen zylindrischen Düsenstock 2, in den Kühlkanäle 3, 4 eingearbeitet sind. Der Düsenstock besteht aus einem massiven Teil 5 mit einer zentralen Bohrung 6 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 7.
• Am vorderen Ende des Düsenstockes 2 ist ein Gasverteiler 8 befestigt, der Austrittsöffnungen 9 für das Schutzgas aufweist. Das Schutzgas strömt nach Verlassen der Öffnungen 9 in einen Ringkanal 10, der von der Gasdüse 11 und der Stromdüse 12 gebildet wird und von dort zur Öffnung 13 der Gasdüse.
• Das vordere Ende des Gasverteilers 8 dient zur Aufnahme der Stromdüse 12. Stromdüse 12 und Gasverteiler 8 sind je mit einem konischen Gewinde versehen.
• Die Gasdüse 11 besteht aus einem Rohr, dessen vorderes Ende konisch zuläuft. Die Gasdüse 11 ist innen mit einer ringförmigen Isolierschicht 14 ausgekleidet, die von einem ringförmigen Federelement 15 gehalten ist Das Federelement ist in den F i g. 2 bis 3 dargestellt.
• Es besteht aus einem Rohrabschnitt 16 der in der Mitte Aussparungen 17 aufweist. Die zwischen den Aussparungen gebildeten Federzungen 18 sind leicht zum Inneren des Rohrabschnittes 16 durchgebogen. Der Durchmesser des Federelementes 15 entspricht in etwa dem Durchmesser der Anlagefläche 19 des Düsenstokkes 2. Der Durchmesser der Anlagefläche des Düsenstockes und der Durchmesser des Federelementes 15 sollten nach Möglichkeit so aufeinander abgestimmt sein, daß bei aufgeschobener Gasdüse 11 das Federelement 15 über seine gesamte Länge an der Anlagefläche des Düsenstockes anliegt.
• Die Isolierschicht 14 ist über die Anlagefläche 19 des Düsenstockes 2 nach vorne weitergeführt und verhindert, daß durch die Öffnung 13 in die Gasdüse 11 gelangende Metallspritzer eine elektrische Verbindung zwischen dem Gasverteiler 8 oder dem Düsenstock 2 und der Gasdüse 11 herstellen können. Die Isolierschicht 14 ist vorzugsweise eine Asbestfolie mit einer Stärke von 0,5 bis 1,5 mm. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Gasdüse 11 über ihre gesamte Länge den gleichen Querschnitt, um zu verhindern, daß sich ein Wärmestau in der Gasdüse ausbilden kann.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Gasdüse für Schweißpistolen mit einem mit einer Anlagefläche für die Gasdüse versehenen Düsenstock, bei der zwischen Gasdüse und Düsenstock eine Isolierschicht und zwischen Isolierschicht und Anlagefläche ein ringförmiges Federelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14) in der Gasdüse (11) durch das ringförmige Federelement (15) gegen die Innenwandung der Gasdüse (11) gepreßt ist, daß der Innendurchmesser des Federelementes (15) gleich oder etwas größer als der Außendurchmesser der Anlagefläche (19) des Düsenstockes (2) ist und Federzungen (18) zum Inneren der Gasdüse derart gebogen sind, daß sie beim Aufschieben der Gasdüse (11) auf die Anlagefläche (19) des Düsenstockes (2) gespannt werden.
2. 2. Gasdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement aus einem Rohrabschnitt (16) mit in der Wandung angeordneten Aussparungen (17) besteht, und daß die so gebildeten Federzungen (18) zur Rohrmitte hin durchgebogen sind.
3. 3. Gasdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14) in der Gasdüse (11) über die am Düsenstock (2) ausgebildete Anlagefläche (19) übersteht.
4. 4. Gasdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierschicht (14) eine Asbestfolie dient.
5. 5. Gasdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Asbestfolie 0,5 bis 1,5 mm beträgt.
6. 6. Gasdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (15) aus Messing oder Stahl besteht.

   Die Erfindung betrifft eine Gasdüse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Gasdüse ist durch die DT-OS 21 36 682 bekannt. Das ringförmige Federelement dient dort zur Klemmbefestigung der Gasdüse auf dem Düsenstock. Da das ringförmige Federelement als Schraubenfeder ausgebildet ist, sind für einen Wärmeübergang zwischen Gasdüse und Düsenstock nur sehr schmale Übergangsflächen vorhanden.

   Gasdüsen von Schweißpistolen sind hohen thermischen Belastungen ausgesetzt, da sich ihr vorderes Ende in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens befindet Falls die von der Gasdüse beim Schweißen aufgenommene Wärmemenge nicht in ausreichendem Maße an die Umgebung oder an den Düsenstock, an dem sie befestigt ist, abgegeben wird, besteht die Gefahr, daß das vordere Ende der Gasdüse aufschmilzt und die Gasdüse unbrauchbar wird. Aber auch, wenn die Schmelztemperatur der Gasdüse nicht erreicht wird, zeigt sich der Nachteil, daß vom Schmelzbad stammende Spritzer leichter an der Gasdüse haften.

   Das Material der Gasdüse muß also eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Bei luftgekühlten Schweißpistolen wird die von der Gasdüse aufgenommene Wärme teilweise an die Luft und teilweise über den Düsenstock und das Schweißstromkabel abgeführt. Schweiß- pistolen mit höherer Schweißleistung sind wassergekühlt. Es sind wassergekühlte Schweißpistolen bekannt, bei denen außen auf der Gasdüse ein geschlossener Kühlmantel aufgebracht ist, der mit Wasserzu- und Ablaufleitungen verbunden ist. Man erreicht zwar mit dieser Anordnung eine intensive Kühlung der Gasdüse, jedoch wird die Schweißpistole klobig und unhandlich, wodurch die Schweißergebnisse beeinträchtigt werden.

   Weiter sind Schweißpistolen bekannt, bei denen die Wärme über im Inneren der Schweißpistole angeordneten Kühlkanäle abgeführt wird. Die Kühlung der Gasdüse bei derartigen Schweißpistolen bereitet jedoch Schwierigkeiten, da die Gasdüse gegenüber dem Düsenstock, auf dem sie befestigt ist, elektrisch isoliert ist. Diese elektrische Isolation wirkt gleichzeitig als Wärmeisolation und verhindert somit einen Wärmefluß von der Gasdüse zum Düsenstock. Um dennoch den Vorteil von im Inneren der Schweißpistole angeordneten Kühlkanälen zu nutzen, hat man die Isolation der Gasdüse an einer Stelle entfernt und die Wasserzu- und Ableitungen an dieser Stelle zu einem Ringkanal erweitert. Das Kühlwasser kommt so in direkten Kontakt mit der Gasdüse. Die erreichte Kühlwirkung ist zwar zufriedenstellend, jedoch zeigt sich der Nachteil, daß der Ringkanal von Zeit zu Zeit undicht wird, Wasser in den Gasstrom gelangt und zur Porenbildung Anlaß gibt. Des weiteren stellt das Kühlwasser eine elektrische Verbindung zwischen Gasdüse und dem übrigen Teil der Schweißpistole her, so daß es im Bereich des Ringkanals zu elektrolytischen Zersetzungen kommen kann.

   Es sind weiter Schweißpistolen bekannt, bei denen die Kühlkanäle im Düsenstock geschlossen sind. Der Düsenstock ist mit einer Anlagefläche versehen, und die mit Schlitzen versehene Gasdüse wird mit Hilfe einer Spannschelle unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht gegen die Anlagefläche des Düsenstockes gepreßt (DT-OS 21 44 966). Man erhält so einen festen Kontakt zwischen der Gasdüse und dem Düsenstock.

   Bei geeigneter Wahl der Dicke der Isolierschicht kann man einen ausreichenden Wärmefluß von Gasdüse zum Düsenstock und trotzdem eine ausreichende elektrische Isolierung erhalten. Ein festes Anpressen der Gasdüse auf den Düsenstock ist deshalb erforderlich, weil die Temperatur der Gasdüse höher ist als die des Düsenstockes und diese somit die Tendenz hat, sich stärker auszudehnen als der Düsenstock. Bei nicht ausreichendem Anpreßdruck der Gasdüse würde sich diese lockern und von der Schweißpistole abfallen. Der Nachteil der Schweißpistole mit derartig befestigten Gasdüsen besteht darin, daß für das Aufmontieren und Lösen der Gasdüse ein Werkzeug erforderlich und der Wärmeübergang wegen der Aufweitung der Gasdüse nicht optimal ist. Da die Gasdüse beim Schweißen in relativ kurzen Abständen gereinigt werden muß, wird für das Montieren und Abnehmen der Gasdüse ein nicht unerheblicher Teil der Schweißzeit benötigt. Hinzu kommt, daß der Schweißer Handschuhe trägt und nicht immer das erforderliche Werkzeug griffbereit sein wird.

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   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasdüse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein ausreichender Wärmefluß von der Gasdüse zum Düsenstock erhalten wird.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ausbildung der Gasdüse nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.