DE3445328A1

DE3445328A1 - Modulare drahtzufuehreinrichtung

Info

Publication number: DE3445328A1
Application number: DE19843445328
Authority: DE
Inventors: Krassimir Andreev Andreev; Iltcho Stoyanov Bozadjiev; Mihail Gatev Gitchev; Emil Todorov Sofia/Sofija Momtchilov; Alfred Emmerich Nemetchek; David Albert Samokovliiski
Original assignee: INST TEKH KIB I ROBOTIKA
Current assignee: INST TEKH KIB I ROBOTIKA
Priority date: 1984-12-12
Filing date: 1984-12-12
Publication date: 1986-06-12
Also published as: GB2181686A; BE903551A; FR2589376A1; GB2181686B; JPS61135484A; SE8504804D0; SE451966B; GB8525950D0; SE8504804L; US4845336A; ES8507369A1; ES538213A0

Description

-3-Modulare Drahtzuführeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine modulare Drahtzuführeinrichtung, insbesondere für das Zuführen von Elektrodendraht über große Entfernungen bei schweren Schweißbedingungen, welche in einen Handgriff eingebaut oder gesondert in einem Zwischenmodul angeordnet ist und beim Schweißen in Schutzgasatmosphäre eingesetzt werden kann.

Es ist eine modulare Drahtzuführeinrichtung in planetarer Bauweise mit im Brenner eingebautem Drahtzuführblock mit Handgriff bekannt (BG-PS 24442), bei welcher der Drahtzuführblock, der einen Elektromotor und einen planetaren Kopf aufweist, in einem Strom- und Gaszuführrohr, das als Handgriff ausgebildet ist, angeordnet ist. Das Gassystem und die Stromzuführelemente im Brenner bestehen -aus drei, durch Schraubverbindungen verbundenen Teilen, die in ein isoliertes Gehäuse eingebaut und von ihm umschlossen sind.

Die Nachteile dieser Einrichtung sind das Fehlen einer Kühlung, so daß nicht bei schweren Schweißbedingungen (über 400 A) und mit großen Elektrodendrahtdurchmessern gearbeitet werden kann; verschlechterte Schweißbedingungen infolge des erhöhten Anhaftens von Spritzern auf der Gas- und der Kontaktdüse und der schlechten Kommutation des SchweißStroms; die komplizierte Konstruktion mit mehreren lösbaren Verbindungen, was zu einer unsicheren Zuführung des Schweiß Stroms und des Schutzgases führt und der technologisch ungünstige Aufbau, der unbequem ist für den Aufbau eines Mehrmodularsystems, da ein Auseinanderbau der einzelnen Elemente der Arbeits-

systeme des Moduls in Betrieb erforderlich wird/ was von einem Verdrehen des Schweißschlauchs begleitet wird.

Bekannt ist weiterhin ein Drahtzuführbrenner mit eingebauten Drahtzuführblock im Handgriff und mit Wasserkühlung (Prospekt der Fa. Hulfteger, Schweiz), bei dem der Drahtzuführblock herkömmlich gebaut ist und einen im Handgriff angeordneten Motor und Drahtzuführrollen aufweist, während der Brenner selbst pistolenartig gebaut ist.

Ein Nachteil dieser Brennerkonstruktion liegt darin, daB sie nicht kompakt ist und keine optimalen Außenabmessungen hat und nicht leicht zu betätigen ist. Außerdem ist ein Aufbau von mehrmodularen Kombinationen für die Zuführung von Elektrodendraht auf großen Entfernungen wegen der klassischen Weise der Drahtzuführung und der Anordnung des Motors quer zu dem zugeführten Draht nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine modulare Drahtzuführeinrichtung mit vereinfachter, leichter, technologisch geeigneter und kompakter Konstruktion zu schaffen, die eine effektive Kühlung und verbesserte Schweißbedingungen bei guter Kommutation des SchweißStroms, sowie breitere Einsatzmöglichkeiten für den Betrieb bei schweren Schweißbedingungen mit großen Elektrodendrahtdurchmessern gewährleistet, wobei mehrmodulare Kombinationen für die Drahtzuführung über große Entfernungen erzielt werden sollen, ohne daß die Notwendigkeit des Auseinanderbaus und der Unterbrechung der Gas-, Wasser-, Strom'- und Drahtzuführsysteme besteht.

Diese Aufgabe wird bei der modularen Drahtzuführeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemä_ß dadurch gelöst, daß am vorderen Schild des Elektromotors ein integraler kühlbarer Stromzuführkörper befestigt ist, der aus Strom- und Wasserzuführrohr, Wasserabführrohr und Gaszuführrohr besteht, die mit einem vorderen und hinteren Flansch verbunden sind. An dem hinteren Schild des Elektromotors ist ein Isolierflansch angebracht, der das Drahtzuführsystem eines Schweißschläuche trägt. Die äußeren Flächen des vorderen, des hinteren und des Isolierflansches sind als Führungen des Isoliergehäuses ausgebildet. Das Isoliergehäuse ist zweiteilig und mit Ausschnitten versehen, die für Manipulationen mit dem Drahtzuführkopf dienen, über die Ausschnitte und beweglich auf dem Isoliergehäuse ist ein Schutzdeckel montiert.

Die erfindungsgemäße Drahtzuführeinrichtung kann in zwei Varianten ausgeführt werden, nämlich als Zwischenmodul und als Schweißbrenner.

Bei der als Zwischenmodul ausgeführten modularen Drahtzuführeinrichtung sind an der Außenseite des vorderen Flansches, der ein Kollektor ist, starr ein Zwischenisolierflansch mit beweglich angeschlossener Drahtführungsdüse, eine Strom- und Wasserzuführschraubverbindung und ein Wasserabführ- und Gaszuführstutzen für einen Zwischenschweißschlauch befestigt.

Bei der als Schweißbrenner ausgeführten modularen Drahtzuführeinrichtung sind an der Außenseite des vorderen Flansches, an dem beweglich und direkt eine Drahtführungsdüse angeschlossen ist, das

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vordere Strom- und Wasserzuführrohr, ein Wasserabführrohr f ein Gaszuführrohr und ein Drahtzuführrohr starr befestigt, die den vorderen Teil des Schweißbrenners bilden.

In beiden Varianten ist der hintere Flansch ein Radiator. An ihm ist isoliert ein Drahtzuführblock befestigt. Der freie Raum zwischen dem Isoliergehäuse und dem integralen tragenden kühlbaren Stromzuführkörper wird durch den direkten Durchfluß von Wasser und Schutzgas gekühlt.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung sind der leichte Einbau in mehrmodulare Systeme für die Zuführung von Elektrodendraht über große Entfernungen (bis und über 16 m) unter schweren Schweißbedingungen (über 400 A) mit großen Elektrodendrahtdurchmessern, wesentlich verbesserte Schweißbedingungen, bzw. eine erhöhte Lebensdauer der Kontakt- und der Gasdüse, sowie eine verbesserte Kommutation des Schweißstroms infolge des erzielten maximalen Effekts der kombinierten Kühlwirkung, eine herabgesetzte Masse,bezogen auf die SchweißStromstärkeneinheit, eine verläßliche Zuführung von Schweißstrom, Schutzgas und Kühlwasser infolge des Fehlens von lösbaren Verbindungen, eine erhöhte Vielseitigkeit im Betrieb mit allen Schweißdrahtdurchmessern und -arten ohne Auseinanderbau des Brenners oder des Zwischenmoduls und ohne Unterbrechung der" Stromzuführung und.Abdichtung des Kühl- und des Gassystems sowie die hohenergonomischenKennwerte in bezug auf Außenmaße, Masse und Bequemlichkeit in Betrieb.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine modulare Drahtzuführeinrichtung, ausgeführt als Brenner mit Handgriff im Axialschnitt,

Fig. 2 axonometrisch den integralen tragenden

kühlbaren Stromzuführkörper des Brenners von Fig. 1,

Fig. 3 eine modulare Drahtzuführeinrichtung, ausgeführt als Zwischenmodul im Axialschnitt

und

Fig. 4 axonometrisch den integralen tragenden kühlbaren Stromzuführkörper des Moduls von Fig. 3.

Die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte modulare Drahtzuführeinrichtung ist als Schweißbrenner 1 ausgebildet und hat ein Isoliergehäuse 2, das außenseitig als Handgriff ausgebildet ist, in den ein Drahtzuführblock 3 und ein integraler tragender kühlbarer Stromzuführkörper 4 eingesetzt sind. Der Drahtzuführblock 3 besteht aus einem planetaren Drahtzuführkopf 5 und aus einem Elektromotor 6, an dessen vorderem Schild der integrale tragende kühlbare Stromzuführkörper 4 montiert ist. Der Körper 4 selbst besteht aus einem vorderen Flansch 7, einem hinteren Flansch 8, aus einem Strom- und Wasserzuführrohr mit Gewindeverbindung 10 für das wassergekühlte Schweißkabel 11, aus einem Wasserabfuhrrohr 12 und aus einem Gaszuführrohr 13. Der vordere Flansch 7 ist ein Kollektor und hat in seiner Innenseite eine

Öffnung für die bewegliche Anordnung der davon ausgehenden Drahtführdüse 14. An seiner Außenseite sind ein vorderes Strom- und Wasserzuführrohr 15, ein vorderes Wasserabführrohr 16 und ein Gas- und Drahtzuführrohr 17 angelötet, die im vorderen Ende des Schweißbrenners 1 enden. Der hintere Flansch 8 ist ein Radiator. An ihm ist isoliert der Drahtzuführblock 3 befestigt. Am hinteren Schild des Elektromotors 6 ist ein Isolierflansch 18 für das Drahtzuführsystem 19 des Schweißschlauchs 20 montiert. Das Isoliergehäuse 2 besteht aus zwei Teilen mit Ausschnitten 21, die im Bereich des planetaren Drahtzuführkopfes 5 von einem gleitend verschiebbaren Schutzdeckel 22 verschlossen sind.

Die in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigte modulare Drahtzuführeinrichtung ist als Zwischenmodul ausgeführt und hat die gleichen Bestandteile wie die Ausführung als Brenner mit Handgriff, mit dem Unterschied, daß an der Außenseite des vorderen Flansches 7 folgende Bauteile starr befestigt sind_# nämlich ein Zwischenisolierflansch 23 mit einer Öffnung für das bewegliche Anschlie-ßen der davon ausgehenden Drahtführungsdüse 14 und eine Zwischengewindeverbindung 24 für ein zweites Drahtzuführsystem 25 eines ZwischenschweißSchlauches 26, eine Strom- und Wasserzuführgewindeverbindung 27 zum Zwischenschweißkabel 28, ein Wasserabführstutzen 29 und ein Gaszuführstutzen 30.

In beiden Varianten der modularen Drahtzuführeinrichtung sind alle Flansche des integralen tragenden kühlbaren Stromzuführkörpers 4 als Führungen des Isoliergehäuses 2 ausgebildet.

Die als Brenner mit Handgriff ausgeführte modulare Drahtzuführeinrichtung, welche die einzelnen Arbeitssysterne enthält, arbeitet wie folgt:

Das kalte Kühlwasser wird durch die Schraubverbindung 10 und das Strom- und Wasserzuführrohr 9 zum vorderen Flansch 7 geführt. Es kühlt den integralen tragenden kühlbaren Stromzuführkörper 4. Das teilweise verbrauchte, also erwärmte Wasser"fließt durch das vordere Strom- und Wasserzuführrohr 15 zum Ende des Schweißbrenners 1, kühlt diesen und fließt zurück durch das vordere Wasserabführrohr 16 zum Schweißschlauch 20. Beim Fließen des kalten Kühlwassers durch den integralen tragenden kühlbaren Stromzuführkörper 4 wird auch der Raum gekühlt, der von dem Isoliergehäuse 2 und dem Elektromotor 6 begrenzt wird. Dieser Köteleffekt wird durch das Fließen des Schutzgases durch das Gaszuführrohr 13, den vorderen Flansch 7 und das Gas- und Drahtzuführrohr ergänzt (Fig. 1 und 2).

Die Wirkungsweise des Wasser- und Gassystems der als Zwischenmodul ausgeführten modularen Drahtzuführeinrichtung ist analog. Der einzige Unterschied liegt darin, daß das Kühlwasser und das Schutzgas nach dem vorderen Flansch 7 entsprechend durch die Strom- und Wasserzuführschraubverbindung 27 und den Gaszuführstutzen 30 zum Zwischenschweißschlauch 26 fließt. Das verbrauchte Wasser fließt zurück durch den Wasserabführstutzen 2S (Fig. 3 und 4).

Durch diese Wirkung des Wasser- und des Gassystems wird Wärme vom Schweißbogen abgezogen, die bei schweren Schweißbedingungen mit großem Elektrodendrahtdurchmesser erzeugt wird, wodurch ein effekti-

ves Kühlen der gesamten Kombination von modularen Einrichtungen erzielt wird. Ein aktives Herabsetzen der Temperatur am Ende des Brenners 1 macht das Anhaften von Spritzern gering.

Gemäß Fig. 1 und 2 wird der Schweißstrom durch die Schraubverbindung 10 des Strom- und Wasserzuführrohrs 9 zugeführt und durch den integralen tragenden kühlbaren Stromzuführkörper 4 im Ende des Schweißbrenners 1 im Bereich des Lichtbogens übertragen. Der Schweißdraht wird zum Isolierflansch 18 durch den Drahtzuführblock 3/ die Drahtführungsdüse 14, die beweglich im vorderen Flansch 7 montiert ist, und dann durch das Ende des Schweißbrenners 1 im Lichtbogenbereich geführt.

Gemäß Fig. 3 und 4 wird der Schweißstrom bis zum integralen tragenden kühlbaren Körper 4 in analoger Weise geführt, wonach er durch das Zwischenschweißkabel 28 durch die Strome und Wasserzuführschraubverbindung 27 in analoger Weise übertragen wird.

Der Schweißdraht wird ausgehend von der Drahtführungsdüse 14, die beweglich im Zwischenisolierflansch 23 montiert ist, durch die Zwischenschraubverbindung 24 zum zweiten Drahtzuführsystem 25 des Zwischenschweißschlauches 26 geführt.

Das Durchführen eines neuen Elektrodendrahts oder sein Wechsel durch eine Kombination von mehr als einer modularen Einrichtung erfolgt unbehindert aufeinanderfolgend durch die Zwischenschweißschlauche 26 aller modularen Einrichtungen bis zum Brenner¹ 1, wobei die entsprechenden Drahtzuführköpfe 5 für die Durchführung der erforderlichen Manipulationen durch Zurückziehen der Schutzdeckel 22

geöffnet werden, und zwar ohne Beeinträchtigung der Gesamtheit und der Dichtigkeit der Gas-, Wasser- und Stromzufuhr systeme.

Claims

V.FÜNE.R EBBINGHAUS FINCK PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95 12. Dezember 1984 INSTITUT PO TECHNITSCHESKA DEAC-32395.5 KIBERNETIKA I ROBOTIKA Modulare Drahtzuführexnrichtung Patentan sprüche

1. Modulare Drahtzuführeinrichtung, insbesondere für das Zuführen von Elektrodendraht über große Entfernungen bei schweren Schweißbedingungen, die einen Drahtzuführblock mit Elektromotor und einen planetaren Drahtzuführkopf aufweist, welche in einem Isoliergehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Schild des Elektromotors (6) ein integraler tragender kühlbarer Stromzuführkörper (4) befestigt ist, welcher aus einem Strom und Wasserzuführrohr (9), einem Wasserabführrohr (12) und einem Gaszuführrohr (13) besteht, die mit einem vorderen Flansch (7) und einem hinteren Flansch (8) verbunden sind, daß am hinteren Schild des Elektromotors

(6) ein Isolierflansch (18) angebracht ist, an dem das Drahtzufuhrsystern (19) mit Schweißschlauch (20) sitzt, daß die Außenflächen des vorderen Flansches

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(7), des hinteren Flansches (8) und des Isolierflansches (18) als Führungen für das Isoliergehäuse (2) ausgebildet sind, da£ das Isoliergehäuse

(2) aus zwei Teilen mit Ausschnitten (21) besteht, die für Manipulationen mit dem Drahtzuführkopf (5) vorgesehen sind, und daß über den Ausschnitten (21) und beweglich auf dem Isoliergehäuse (2) ein Schutzdeckel (22) angebracht ist.

2. Modulare Drahtzuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Flansch (7) ein Kollektor ist mit dem eine Drahtführungsdüse (14) beweglich verbunden ist, und daß der hintere Flansch (8) ein Radiator ist, an dem isoliert der Drahtzuführblock (3) befestigt ist.

3. Modulare Drahtzuführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des vorderen Flansches (7) ein Zwischenisolierflansch (23) mit beweglich angebrachter Drahtführungsdüse (14)_y eine Strom- und Wasserzuführ-Schraubverbindung (27), ein Wasserabführstutzen (29) und ein Gaszuführstutzen (30) für den Zwischenschweißschlauch (26) starr befestigt sind.

4. Modulare Drahtzuführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des vorderen Flansches (7) ein vorderes Strom- und Wasserzuführrohr (15), ein Wasserabführrohr (16) und ein Gas- und Drahtzuführrohr (17) starr befestigt sind, die im vorderen Teil des Schweißbrenners (1) enden.