-
Plasma-Schweißgerät Die Erfindung betrifft ein Plasma-Schweißgerät
mit Kühlmittelleitung, in welchem ein Druckschalter zwischen Kühlmittelversorgung
und Schweißpistole vorgesehen ist, der nur bei Vorliegen eines Kühlmittel-Druckes
eine elektrische Versorgung der Schweißpistole zuläßt.
-
Bei den handelsüblichen Plasma-Schweißgeräten ist es notwendig, die
Schweißpistole mit einer Kühlung zu versehen, da. in dieser Pistole beim Schweißvorgang
eine große Hitze entwickelt wird. Zu diesem Zweck wird die Schweißleitung in der
Pistole mit einer Kühlschlange umgeben, welche mit einer Zuführleitung und einer
Abführleitung für das Kühlmittel in Verbindung steht. Dabei ist gewöhnlich die Zuführleitung
für das Kühlmittel mit dem Wasserversorgungsnetz verbunden und die Abführleitung
führt
in den vorhandenen Abwasserkanal. In der Kühlmittel-Zuführleitung ist meist ein
Wasserwächter vorgesehen, der erkennen soll, ob tatsächlich dem zu kühlenden Gerät
ein Kühlmittel zugeführt wird. Bei bekannten Geräten wird dieser Wasserwächter durch
einen Druckschalter gebildet, der bei Vorliegen eines Kühlmittel-Druckes einen ersten
Schaltzustand und bei einem Abfall des Kühlmittel-Druckes einen zweiten Schalt zu
stand einnimmt. In dem ersten Schaltzustand wird der die Schweißpistole versorgende
Schweißgenerator ein- und in dem zweiten Schaltzustand ausgeschaltet. Damit wird
erreicht, daß ein Betätigen des Schweißgerätes ohne eine Kühlmittelzuführ vermieden
ist.
-
Diese bekannte Schutzeinrichtung bei Plasma-Schweißgeräten ist aber
nicht zufriedenstellend, da dabei nur ein Risikofaktor berücksichtigt wird. In der
Praxis hat es sich nämlich gezeigt, daß die Kühlmittelleitung der Schweißpistole,
welche gegenüber der Zuführ- bzw. Abführleitung einen vermmd~rten Querschnitt aufweist,
leicht verstopfen kann. Wenn die Kühlmittelleitung aber in der Schweißpistole verstopft
ist, bleibt durch den
anstehenden Druck der in der Zuführleitung
eingesetzte Druckschalter weiterhin betätigt, so daß auch die elektrische Versorgung
der Schweißpistole aufrechterhalten wird. Damit ist aber eine Zerstörung der relativ
teueren Schweißpistole durch das sehr rasche Anwachsen der Wärme in dieser nicht
mehr zu verhindern.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Plasma-Schweißgerät der eingangs
genannten Art auszubilden, bei dem die Gefahr einer Zerstörung aufgrund einer verstopften
Kühlmittelleitung ausgeschaltet ist.
-
Die Aufgabe wird durch die im beiliegenden Anspruch 1 beschriebene
Erfindung gelöst.
-
Mit der Erfindung wird erreicht, daß eine Vernichtung der Schweißpistole
bei einer verstopften Kühlmittelleitung vermieden ist.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen,
die anhand von
Figuren eingehend erläutert sind. Es zeigen: Fig.
1 eine Anordnung eines Plasma-Schweißgerätes, in dem die Erfindung verkörpert ist;
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 3 eine weitere Abwandlung
der Erfindung.
-
In Figur 1 ist mit 1 eine Schweißpistole bezeichnet, die über die
Schweißleitung 2 mit dem Schweißgenerator 3 verbunden ist. Die Schweißleitung 2
ist innerhalb der Pistole 1 mit einer Kühlschlange 4 umgeben, welche an einem Ende
mit einer Kühlmittel-Zuführleitung 5 und an ihrem anderen Ende mit einer Kühlmittel-Abführleitung
6 in Verbindung steht. Die Zuführleitung 5 des Kühlmittels steht mit einer Kühlmittelversorgung
(nicht gezeigt) in Verbindung. Die Abführleitung 6 führt direkt in einen Abwasserkanal
7.
-
In der Zuführleitung 5 ist vor der Schweißpistole 1 ein Druckschalter
8 vorgesehen, der über eine mechanische
Verbindung 8a einen elektrischen
Schalter S1 steuert. In der Abführleitung 6 ist ein verschleißfreies elektronisches
Uberwachungselement 9 vorgesehen, das einen elektrischen Schalter S2 steuert.
-
Eine der Klemmen 11 der Netzversorgung ist mit einer Eingangsklemme
13 des Schweißgenerators 3 verbunden.
-
Die andere Klemme 12 der Netzversorgung ist mit der Klemme a des Umschalters
S1 verbunden. Der Schalter S1 ist über eine Verbindung zwischen seiner Klemme b
und der Klemme a des Schalters S2 mit diesem verbunden. Die Klemme b des Schalters
S2 liegt schließlich an der anderen Eingangsklemme 14 des Schweißgenerators 3. Die
Klemme c des Schalters S1 ist unbesetzt, wogegen die Klemme c des Umschalters 52
mit der einen Seite einer optischen oder akustischen Warneinrichtung in Verbindung
steht, deren andere Seite an der Klemme 11 der Netzversorgung liegt.
-
Die Wirkungsweise des in dieser Figur beschriebenen Gerätes ist nun
folgendermaßen:
Bei in Betriebnahme des Gerätes wird über nicht
gezeigte Mittel die Netzversorgung an den Klemmen 11 und 12 mit der notwendigen
Spannung versehen. Wenn ferner die Kühlmittelversorgung eingeschaltet ist, entsteht
in der Zuführleitung 5 ein Druck, durch den der Druckschalter 8 dahingehend betätigt
wird, daß der elektrische Umschalter S1 in die Stellung a-b gebracht ist. Wenn außerdem
in dem Kühlmittel-Kreislauf keine Störung oder Verstopfung vorliegt, tritt das Kühlmittel
durch die Abführleitung 6 in den Abwasserkanal 7 aus und betätigt bei seinem Durchlauf
das Uberwachungselement 9. Durch die Betätigung des Uberwachsungselementes 9 wird
der elektrische Umschalter S2 in die Stellung a-b gebracht, so daß damit die Eingangsquelle
14 des Schweißgenerators 3 mit der Netzversorgung 12 verbunden ist und mit dem Schweißgerät
gearbeitet werden kann.
-
Fällt die Kühlmittelzufuhr aus, so fällt der Druck an dem Druckschalter
8 ab und der Schalter S1 gelangt in die Stellung "ac", wodurch die Versorgungsleitung
für den Schweißgenerator 3 unterbrochen ist. Diese Schutzmaßnahme
ist
bereits bekannt.
-
Tritt jedoch der Fall ein, daß die Kühlmittelzufuhr in gleichbleibender
Weise erfolgt, daß aber in der Schweißpistole eine Verstopfung oder dergleichen
auftritt, so wird der Druck an dem Druckschalter 8 aufrechterhalten und der elektrische
Schalter S1 bleibt in der Stellung a-b. Aufgrund der Verstopfung fließt aber kein
Kühlmittel durch die Abführleitung 6 ab. Diese Tatsache wird von dem Vberwachungselement
9 festgestellt und der elektrische Umschalter 52 wird von diesem in die Stellung
a-c gebracht. Damit wird die Versorgungsleitung 12-14 für den Schweißgenerator unterbrochen.
-
Durch das Umschalten des Schalter S 2 in die Stellung a-c ist die
Warneinrichtung 15 in den Stromkreis 12-51 (a-b) - S2 (a-c) - 15-11 eingeschaltet,
so daß das Gerät optische oder akustische Warnsignale abgeben kann.
-
Für das Vberwachungselement 9 ist grundsätzlich jedes Detektorelement
verwendbar, das auf elektrischem, optischem, magnetischem oder mechanischem Wege
auf das
Vorhandensein einer Kühlmittelsubstanz in einer Leitung
anspricht.
-
In Figur 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, insbesondere
des Uberwachungselementes, näher beschrieben. Dabei ist die in Figur 1 dargestellte
Anordnung derart abgewandelt, daß beispielsweise die Abführleitung 6 mit einem Uberlauf
ausgebildet ist, d.h.
-
einem erst ansteigenden und dann wieder abfallenden Rohr, das in den
Abwasserkanal in der oben beschriebenen Weise mündet. Durch das erst ansteigende
und wieder abfallende Rohr wird ein verlauf 6a gebildet. An der Unterseite des abfallenden
Rohres ist ein Uberwachungselement in Form eines elektronischen Schalters 9a vorgesehen,
der nach dem kapazitiven Abtastprinzip arbeitet.
-
Der elektronische Schalter 9a steuert einen Schütz 9b, welcher wiederum
den Schalter S2 betätigen kann.
-
Die Wirkungsweise der in dieser Figur dargestellten Ausgestaltung
ist folgende: Solange ein Kühlmittel durch die Schweißpistole 1 fließt, gelangt
dieses auch über die Abführleitung 6
und den verlauf 6a in den
Abwasserkanal 7. Dabei wird der nach dem kapazitiven Abtastsystem arbeitende Schalter
9a berührt, der damit kurz geschlossen wird und den Schütz 9b derart erregt, daß
der Schalter 52 in Stellung a-b gebracht ist. Wird der Kühlmittelfluß jedoch aufgrund
einer Verstopfung oder dergleichen unterbrochen, so reißt dieser am ueberlauf 6a
ab und der elektronische Schalter 9a wird von dem Kühlmittel nicht mehr benetzt.
Damit wird auch der in diesem Schalter aufgebaute Kurzschluß unterbrochen und die
Spannung am Schütz 9b fällt ab, so daß der Schalter S2 in die Stellung a-c gelangt.
-
Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen,
daß der kapazitive elektronische Schalter 9a ein verhältnismäßig einfaches Ilberwachungselement
ist und daß seine Anbringung zusammen mit dem Uberlaufrohr bei handelsüblichen Geräten
ohne weiteres vorgenommen werden kann. Dabei kann dieser Schalter auf einfache Weise
individuell auf das Medium und die Mindestdurchlaufmenge eingestellt werden. Hierdurch
ist es möglich, nicht nur bei völligem Ausbleiben eines Kühlmittels sondern bereits
bei Unterschreitung des Durchflusses
einer Mindestflüssigkeitsmenge
den Schweißvorgang zu unterbrechen und damit die Zerstörung der Schweißpistolen
zu vermeiden.
-
In Figur 3 ist noch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung wiedergegeben.
In der Abführleitung 6 ist dabei ein Strömungsmesser 17 vorgesehen, der einen der
Strömungsgeschwindigkeit entsprechenden elektrischen Wert an eine Schwellenschaltung
18 abgibt, die mit dem Schütz 9b aus Figur 2 verbunden sein kann. Durch Einstellen
der Schwelle in der Schwellenschaltung 18 kann somit eine Anpassung an das jeweilige
Kühlmedium getroffen werden. Bei Unterschreitung dieser Schwelle steuert die Schaltung
18 den Schütz 9b dahingehend, daß der Schalter S2 in die Stellung a-c gebracht wird.