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Lichtbogenschutzgasschweißbrenner Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenschutzgasschweißbrenner
mit Gas- oder Flüssigkeitskühlung für abschmelzende und nicht abschmelzende Schweißelektroden.
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Im allgemeinen weisen Gas- und wassergekühlte Schutzgasschweißbrenner
mit abschmelzender und nicht abschmelzender Elektrode so unterschiedliche Konstruktionsmerkmale
auf, daß nicht mehr als zwei Teile, die dem Verschleiß unterworfen sind, untereinander
austauschbar sind. Hierdurch wird eine beträchtliche Lagerhaltung für viele Ersatz-
und Verschleißteile erforder#ich. Darüber hinaus sind oftmals die Gasdüsenhalter,
die dem stärksten Verschleiß unterworfen sind unlösbar mit dem Brennerkörper verbunden,
so daß noch gut erhaltene Teile bei einem Verschleiß der Gasdüsenhalter ausgetauscht
werden müssen, was zu einem unverhältnismäßig hohen Kostenaufwand führt.
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Schließlich sind auch bei Schutzgasschweißbrennern Schwierigkeiten
bei der Abdichtung und Isolierung aufgetreten. Die Mängel bei der Isolierung beruhten
im wesentlichen darauf, daß sich in ein Isolationsmaterial nur schwer ein dauerhaftes
Gewinde einschneiden läßt. Bei der Überleitung des Kühlmittels in den Kühlmantel
entstehen wegen der Leitfähigkeit des Kühlmittels oftmals Schierigkeiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichtbogenschutzgasschweißbrenner
zu schaffen, der die oben aufgeführten Nachteile behebt und sich durch einen einfachen
Aufbau auszeichnet. Der Brenner soll leicht umrüstbar sein, wobei für die einzelnen
Brennertypen im wesentlichen gleiche Teile verwendbar sein sollen, was zu einer
beträchtlich geringeren Lagerhaltung der einzelnen Teile führt. Darüber hinaus soll
der Brenner nach der Erfindung ermöglichen, solche Teile, die einem besonders starken
Verschleiß ausgesetzt sind, in einer einfachen Weise auszuwechseln. Schließlich
soll eine sichere Handhabung des Brenners gewährleistet sein.
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Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Schutzgasschweißbrenner
durch eine die Isolierhülse durchgreifende Spannschraube gelöst, die lichtbogenseitig
eine umlaufende Verstärkung aufweist.
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Dabei ist die Verstärkung vorzugsweise auf der dem Brennerkörper zugewandten
Seite konisch ausgebildet. Zweckmäßig ist jibch die Verstärkung auf beiden Seiten
konisch geformt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist im Bereich der Spannschraube
eine die Isolierhülse umgreifende Isolatordichtung vorgesehen. Die Isolatordichtung
weist zweckmäßig Aussparungen zur Aufnahme von Isolierrohren für die Zu- und Abführung
des Kühlmittels auf. Vorzugsweise ragt das lichtbogenseitige Ende der Isolierhülse
in den Brennerraum hinein. Die Spannschraube besitzt bevorzugt auf ihrem Umfang
mehrere Schutzgaszuführungsleitungens die sich in axialer Richtung erstrecken.
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Damit wurde ein Lichtbogenschutzgasschweißbrenner geschaffen, der
ein einfaches Auswechseln der dem Verschleiß unterworfenen Teile gestattet, was
bei einer Betriebsdauer des Brenners über längere Zeit zu einer beträchtlichen Kostenersparnis
führt. Darüber hinaus sind die Grundelemente für die verschiedenen Brennertypen
gleich ausgebildet, so daß eine beträchtlich geringere Lagerhaltung der Einzelteile
erforderlich wird.
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Die Erfindung soll im folgenden anhand verschiedener Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die bei geführten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei
zeigt im einzelnen Fig. 1 : einen Längsschnitt durch einen wassergekühlten Schutzgasschweißbrenner
mit nichtabschmelzender Elektrode, Fig. 2 : einen gasgekühlten Schutzgasschweißbrenner
mit nicht abschmelzender Elektrode im Schnitt, Fig. 3 : einen gasgekühlten Schutzgasschweißbrenner
mit abschmelzender Elektrode ebenfalls im Schnitt und Fig. 4 : einen wassergekühlten
Schutzgasschweißbrenner mit abschmelzender Elektrode.
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Bei dem Schutzgasschweißbrenner nach der Erfindung ist ein Brennerkörper
1 vorgesehen, der von einem metallischen Schutzring 3 umgeben ist. Der Brennerkörper
1 besitzt eine zentrale Bohrung, die mit einem Gewinde zur Aufnahme der Spannschraubeli7
versehen ist.
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Die Spannschraube 7 besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen
Körper, der lichtbogenseitig mit einer umlaufenden Verstärkung 12 versehen ist.
Die umlaufende Verstärkung 12 ist vorzugsweise in Richtung auf den Brennerkörper
1 konisch ausgebildet. Es ist jedoch auch zweckmäßig, die Verstärkung 12 in Richtung
auf den Lichtbogen konisch auszubilden, um ein Überspringen des Lichtbogens auf
die Gasdüse 9 zu erschweren.
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Die Spannschraube 7 ist mit einem Außengewinde versehen, welches in
die Gewindebohrung des Brennerkörpers 1 einschraubbar ist.
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Die Spannschraube 7 trägt an ihrem Umfang Aussparungen c in axialer
Richtung, die der Schutzgasführung dienen. Die im Bereich der umlaufenden Verstärkung
12 austretenden Aussparungen können zum Anziehen der Spannschraube verwendet werden,
indem man mit einem entsprechende Vorsprünge aufweisenden Schlüssel in die Aussparungen
c eingreift.
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Die Isolierhülse 4 dient zur Isolierung der Gasdüse 9 bzw. des Düsenhalters
8 gegenüber der Spannschraube 79 die mit dem stromführenden Teil in Verbindung steht.
Die Isolierhülse 4 besteht im wesentlichen aus einem lichtbogenseitigen, rohrförmigen
Abschnitt, an den sich ein weiterer rohrförmiger Abschnitt in Richtung auf den Brennerkörper
1 mit einem geringeren Durchmesser anschließt. Der Übergang zwischen den beiden
rohrförmigen Teilen ist bevorzugt konisch ausgebildet. Als Material findet wärmebeständiger
Kunststoff auf Asbest-oder Glimmerbasis oder auch Aluminiumoxyd Verwendung.
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Der Düsenhalter 8 besitzt zwei Innenbohrungen, deren Durchmesser jeweils
dem Außendurchmesser der Isolierhülse angepaßt ist. Den Übergang zwischen den beiden
Bohrungen bildet bevorzugt ein konischer Teil, der denjenigen der Isolierhülse angepaßt
ist.
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Zwischen der Isolierhülse 4 und dem Brennerkörper 1 bzw. dem metallischen
Schutzring 2 ist eine Isolatordichtung 3, die aus einem Kreisringförmigen Körper
besteht, eingepaßt. Sie kann aus Asbest oder einem ähnlichen Material bestehen.
Sie bewirkt eine elektrische Isolierung gegenüber dem Brennerkörper und übt bei
gasgekühlten Brennern auch eine Wärmeisolation aus. Bei den wassergekuhlten Brennern
wird eine weiche Dichtung verwendet, die gleichzeitig beim Festschrauben des Gasdüsenhalters
die eingebauten Isolierrohre gegen Wasseraustritt abdichtet. Damit wird das zusätzliche
Einbauen eines O-Ringes eingespart.
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Wie sich aus den Figuren 1 - 4 ergibt, werden die Isolatordichtung
3, die Isolierhülse 4, wie auch der Düsenhalter 8 durch die Spannschraube 7 gehalten,
ohne daß, wie dies bislang üblich war, die Isolierhülse mit einem besonderen Gewinde
zu versehen ist. Ein Auswechseln des einem besonderen Verschleiß unterworfenen Düsen-,
halters mit eingesetzter Gasdüse ist äußerst einfach durchzuführen, indem lediglich
die Spannschraube 7 zu lösen ist. Durch die konische Ausbildung der umlaufenden
Verstärkung 12 wird gleichzeitig ein genaues Zentrieren des aufzusetzenden Gasdüsenhalters
erreicht.
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Bei den wassergekühlten Brennern ist innerhalb der Isolatordichtung
3 ein Paar von Aussparungen vorgesehen, die der Zu- bzw. Abführung des Kühlmediums
dienen. In den Aussparungen der Isolatordichtung 3 sind Isolierrohre 5 vorgesehen,
von denen zum Zwecke einer besseren Übersichtlichkeit in den Figuren jeweils nur
eines dargestellt ist. Die Isolierrohrebwirken eine elektrische Isolation zwischen
den stromführenden Teilen und dem Düsenhalter 8.
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Sie sind jeweils so lang ausgebildet, daß sie einen ausreichenden
Schutz gegen galvanische Abtragungen und HF-Ableitung bieten. Die Länge beträgt
bevorzugt 10 bis 30 mm. Die Isolierrohre 5 sind aus hartem Kunststoff hergestellt
und sollen etwa 2 mm in den Gasdüsenhalter hineinragen, damit ein einwandfreies
Abdichten durch die Isolatordichtung gewährleistet ist. Gleichzeitig wird durch
den überstehenden Teil der Isolierrohre 5 eine Justierung erreicht, so daß bei der
Montage des Gasdüsenhalters ein Versetzen der Bohrungen vermieden und der Zusammenbau
vereinfacht wird. Bislang war eine Montage ohne Zuhilfenahme von Justierhilfsmitteln
praktisch nicht möglich.
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Die Gasdüse 9 besteht aus einem röhrförmigen Teil, dessen Außendurchmesser
dem inneren Durchmesser des Düsenhalters 8 angepaßt ist. Die Gasdüse 9 kann in den
Düsenhalter 8 eingeschraubt und in einfacher Weise mit diesem zusammen ausgewechselt
werden.
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Durch den Aufbau des erfindungsgemäßen Schutzgasschweißbrenners ist
es möglich, Gasdüse und Düsenhalter bei Verfahren mit abschmelzender
und
nicht abschmelzender Elektrode bei einer Kühlart untereinander auszutauschen. Es
kann somit die Lagerhaltung ür Verschleiß- und Ersatzteile gegenüber bisherigen
Brennern um etwa 50% herabgesetzt werden.