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Schweißbrenner für das lnertgasschweißen
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Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner für das lnertgasschweißen
mit nicht abschmelzender Elektrode, durch dessen isolierten Haltegriff Kühlwasserkanäle,
Stromzuführung und ein Inertgaskanal zu dem Schweißkopf geführt sind.
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Derartige Schweißbrenner sind als Hand- oder als Maschinenbrenner
einzusetzen. Je dicker die zu schweißenden Werkstücke und je höher damit die einzustellenden
Stromstärken sind, desto größer und schwerer wird das Schweißgerät. Für Handschweißgeräte
und für Schweißgeräte für das Schweißen in Extremlagen z.B. für die Innenschweißung
von Rohren ist aber ein leichter und kleiner Schweißbrenner erwünscht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abmessungen eines Schweißbrenners
der eingangs genannten Art bei gleicher Stromstärkenbelastbarkeit zu verkleinern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlwasserkanäle
in eine im Schweißkopf angeordnete ringförmige Wasserkammer münden. Dabei können
die Kühlwasserkanäle aus zwei Teilkammern gebildet sein, die von einer gemeinsamen
Wand umgeben und die durch den zentral angeordneten Inertgaskanal voneinander getrennt
sind.
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Auf diese Weise wird eine ausreichende Kühlung des Schweißbrenners
erreicht, so daß er mit hohen Stromstärken belastet werden kann. Durch die verbesserte
Kühlung und durch den Umstand, daß sich die Kühlung auf einem kleineren Raum unterbringen
läßt, kann der Schweißbrenner kleiner gebaut werden. Die Gefahr, daß der Schweißbrenner
oder die Kühlwasser führungen durch unzureichende Kühlung beschädigt werden, und
daß dadurch das Schweißgerät ausfällt und repariert werden muß, ist weitgehend beseitigt.
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Gleichzeitig wird der Belastbarkeitsbereich erweitert, so daß mit
einem Brennertyp die zulässigen Stromstärken in weiten Grenzen variiert werden können.
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Im Zusammenhang dieser Wasserkühlung lassen sich die Abmessungen des
Schweißbrenners noch weiter verkleinern, wenn in Weiterentwicklung der Erfindung
vorgeschlagen wird, daß innerhalb des gekühlten Schweißkopfes konzentrisch zur Elektrode
eine mit dem Inertgaskanal verbundene Eintrittskammer und eine Austrittskammer für
das Inertgas vorgesehen sind, die durch schräg nach außen gerichtete Durchtrittsbohrungen
miteinander verbunden sind, und in eine vor einem Verteilersieb angeordnete Mischkammer
münden, deren Höhe geringer ist als die Breite der Austrittskammer. Es sind zwar
bei inertgasschweißbrennern sogenannte Gaslinsen bekannt, die eine konzentrische
Gaseintritts- und austrittskammer und eine Mischkammer mit nachgeschaltetem Verteilersieb
aufweisen. Die Verkleinerung des gekühlten Schweißkopfes und damit des Brenners
wird aber nach der erfingsgemäßen Ausgestaltung dadurch erreicht, daß die Bohrungen
schräg verlaufen und die Höhe der Mischkammer soweit wie möglich verkürzt wird.
Dabei bleibt aber die mantelförmige, die Elektrode gleichmäßig umhüllende Inertgasführung
erhalten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 den Längsschnitt durch
einen Schweißbrenner gemäß der Erfindung und Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig.
1 Der Schweißbrenner enthält einen Haltegriff 1, der von einer Isolierschicht 2
umgeben ist. Durch diesen Haltegriff 1 sind die Kühlwasserkanäle 3, der Inertgaskanal
4 und die Stromzuführung bis in den Schweißkopf 5 geführt.
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Der Schweißkopf 5 enthält eine Kappe 6, die mit dem Haltegriff 1 verbunden
ist. Die Kappe 6 ist mit einem Innengewinde versehen, in das die Gaslinse 7 eingeschraubt
wird.
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Durch die Gaslinse 7 ist die sich nicht verbrauchende Elektrode 8
aus Wolfram gesteckt. Durch das Einschrauben der Gaslinse 7 wird die Elektrode 8
durch die geschlitzte Spannhülse 9 eingespannt. Auf das untere Ende das Gaslinse
7 ist eine Keramikhülse 10 geschraubt.
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Die Gaslinse 7 ist so ausgebildet, daß in Schweißkopf 5 konzentrisch
zur Elektrode 8 eine ringförmige Eintrittskammer 11, die mit dem Inertgaskanal 4
verbunden ist, und eine ringförmige Austrittskammer 12 gebildet wird. Das austretende
Inertgas umhüllt mantelförmig die Elektrode 8. Die Eintrittskammer 11 ist mit der
Austrittskammer 12 durch schräg nach unten gerichtete Durchtrittsbohrungen 13 verbunden.
Die Durchtrittsbohrungen 13 münden in eine Mischkammer 14, deren Höhe geringer ist
als die Breite der Austrittskammer 12. Innerhalb der Austrittskammer 12 ist hinter
der Mischkammer 14 ein Verteilersieb 15 eingesetzt und zwischen einer Schulter der
Gaslinse 7 und einem Sprengring 16 gehalten.
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An den Schweißbrenner ist ein nicht dargestelltes Schlauchpaket angeschlossen.
Es enthält einen inertgasführenden Schlauch, der über das Zuführungsrohr 17 mit
dem Inertgaskanal 4 verbunden ist. Ein Wasserschlauch ist mit dem Kühlwasservorlauf
18 und ein weiterer mit dem Kühlwasserrücklauf 19 verbunden. Dem Kühlwasserrücklauf
19 wird gleichzeitig auch der Schweißstrom zugeführt. An dem Kühlwasservorlauf 18
und den Kühlwasserrücklauf 19 ist je einer der Kühlwasserkanäle 3 angeschlossen.
Die Kühlwasserkanäle 3 können voneinander getrennte Rohre darstellen. Vorteilhaft
ist es jedoch, wenn die Kühlwasserkanäle 3 wie in Fig. 2 dargestellt ist, aus je
einer Teilkammer bestehen, die von einer gemeinsamen Wand 20 umgeben ist.
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Die Trennwand der beiden Teilkammern ist durch den zentral angeordneten
Inertgas kanal 4 gebildet.
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Die Kühlwasserkanäle 3 münden in eine ringförmige Wasserkammer 21
innerhalb des Schweißkopfes 5 ein. Diese Wasserkammer 21 liegt innerhalb der Kappe
6 und umgibt konzentrisch die Elektrode 8. Auf diese Weise wird eine ausreichende
Wasserkühlung des Schweißbrenners erreicht.
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Um einen Eindruck davon zu geben, wie klein der erfindungsgemäße Schweißbrenner
baut, sei erwähnt, daß der dargestellte Schweißbrenner bei einer Belastbarkeit von
140 -150 A eine Schweißkopfhöhe von 18 mm, einen Haltegriffdurchmesser von 12 mm
und eine Gesamtlänge von 230 mm aufweist.