DE4200548C1 - Method of feeding filler wire to welding torch - includes attaching wire feed tube to torch housing with tube being removable to allow replacement of torch neck - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schweißdrahtzuführung für vollautomatisch betriebene Schweißbrenner, insbesondere für Brenner mit einem Bren­ nerhalswechselsystem, bei dem die Schweißdrahtzuführung während des Wechselvorganges aus der Brennerhalsachse wegdrehbar ist und sich die Position der Austrittsöffnung des Schweißdrahtes auf die Elektrodenspitze justieren läßt.

Bei verschiedenen Schweißverfahren, wie z. B. Wolfram­ inertgas (WIG), Metallaktivgas (MAG), Laser oder Plasma­ schweißverfahren werden Zusatzwerkstoffe, insbesondere ein Endlosdraht, der Schweißfuge zugeführt.

Es sind bereits rohrförmig ausgestaltete Vorrichtungen zum Zuführen von Schweißdraht bekannt, die seitlich am Brenner mit einem am Brennergehäuse befestigten Grundkörper angebracht sind und am brennerseitigen Ende eine Krümmung in Richtung auf den Brenner hin aufweisen, wo­ durch der Draht genau in die Schweißfuge eingeführt wer­ den kann (DE 38 27 383 A1).

Um eine optimale Schweißnahtgüte zu erzielen, ist es not­ wendig, die Schweißdrahtzuführung bezüglich des Winkels des zugeführten Drahtes und des Abstandes der Draht­ austrittsöffnung zur Brennerspitze einstellen zu können.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn bei Schweißbrennern mit auswechselbarem Brennerhals das Drahtzuführrohr beim Wechselvorgang von der Brennerachse weg bewegt werden kann, um eine Kollision zwischen Brennerhals und Drahtzu­ führrohr zu vermeiden.

Dies hat vor allem bei Roboterschweißautomaten mit einem vollautomatischen Brennerhalswechselsystem große Bedeu­ tung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung mit rohrförmiger Schweißdrahtzuführung zu schaffen, bei der das Zuführrohr aus der Brennerhalsachse bewegt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung gemäß Pa­ tentanspruch 1. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der konstruktiven Gestaltung der Vor­ richtung beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schweißdrahtzufüh­ rung für automatisch betriebene Schweißbrenner enthält einen am Brennergehäuse befestigbaren Grundkörper und ei­ nem Schweißdrahtzuführrohr, das an dem dem Brenner zuge­ wandten Ende eine Krümmung aufweist, und ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Grundkörper eine im Abstand von der Anlagefläche an dem Brennergehäuse angeordnete Längsboh­ rung enthält, in der an dem vorderen, dem Brenner zuge­ wandten Ende eine Schweißdrahtzuführeinrichtung um die Längsachse drehbar gehalten ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schweißdrahtzufüh­ rung für automatisch betriebene Schweißbrenner ist prin­ zipiell aus einem Grundkörper und einem Schweißdrahtzu­ führrohr aufgebaut.

Dabei kann der Grundkörper in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform aus einem Teil gefertigt sein oder kann sich aus einem Anschlußkörper zur Befestigung der Vorrichtung am Brennergehäuse und einem Gehäuseteil zur Aufnahme des Schweißdrahtzuführrohres zusammensetzen, wobei der Grund­ körper vorzugsweise seitlich am Brennergehäuse angebracht ist.

Der Schweißdraht wird von oben durch eine Schlauchtülle in eine im Grundkörper drehbar gelagerte Aufnahmehülse eingebracht und wird durch das Schweißdrahtzuführrohr, das mit der Aufnahmehülse trennbar verbunden ist, zur Schweißnaht geleitet. Das Schweißdrahtzuführrohr ist an dem der Elektrode zugewandten Ende in Richtung der Elek­ trodenspitze gekrümmt.

Die Aufnahmehülse ist dabei in axialer Richtung gegen ein Herausrutschen aus dem Grundkörper gesichert, kann dabei aber in Längsrichtung in ihrer Höheneinstellung verstellt werden.

In einer Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, daß der Grundkörper aus einem Anschlußkörper, einer Verstell­ wippe sowie einem Gehäuseteil mit Längsbohrung in Form einer Führungshülse aufgebaut ist, wobei die Führungshül­ se am unteren Ende einen Bereich geringeren Innendurch­ messers aufweist, wodurch ein Absatz entsteht, auf dem die Aufnahmehülse mit einem korrespondierenden Absatz ge­ bildet durch eine Verjüngung des Außendurchmessers der Aufnahmehülse aufliegt.

Dadurch ist die Aufnahmehülse gegen ein Herausrutschen aus der Führungshülse nach unten gesichert und ist dennoch um die Längsachse drehbar.

Die Fixierung der Aufnahmehülse in Achsrichtung erfolgt durch eine Druckfeder, die zwischen einer Höheneinstell­ schraube und einer Begrenzungsscheibe der Schlauchtülle, die die Höheneinstellschraube durchsetzt und mit ihrem unteren als Stutzen ausgearbeiteten Ende in eine korre­ spondiere Bohrung der Aufnahmehülse eingesteckt ist.

Durch die Feder wird die Aufnahmehülse gegen den unteren Absatz der Führungshülse gepreßt. Die Längsfixierung mit Hilfe einer Feder ermöglicht eine Anpassung an den durch Drehen der Höheneinstellschraube veränderlichen Abstand zwischen Einstellschraube und Aufnahmehülse.

Die Drehbewegung erfolgt mit Hilfe eines Schwenkhebels, der an der Aufnahmehülse befestigt ist und in einer um­ laufenden Ringnut der Führungshülse geführt ist.

Dabei umläuft die Führungsnut ein Viertel des Umfanges der Führungshülse. Die Aufnahmehülse und das damit ver­ bundene Drahtzuführrohr sind somit um 90° drehbar. Um die Aufnahmehülse unterhalb der Führungshülse ist eine Spann­ hülse mit einer vorgespannten Schenkelfeder befestigt, wobei ein Ende der Feder in eine Bohrung der Führungshül­ se eingreift.

Beim Drehen der Aufnahmehülse um 90° wird die Schenkel­ feder gespannt und bewirkt nach Loslassen des Schwenkhe­ bels eine Rückstellung der Aufnahmehülse in die Ausgangs­ position. Zur Arretierung des Schwenkhebels in der Grund- und Arbeitsposition der Aufnahmehülse kann die umlaufende Ringnut an einem Ende mit einer Vertiefung versehen sein, in die der Schwenkhebel aufgrund der Spannung der Druck­ feder, die die Aufnahmehülse nach unten drückt, ein­ rastet.

Zur Drehung des Aufnahmehülse muß dieses dann geringfügig gegen den Federdruck angehoben werden. Diese Schwenkvor­ richtung läßt sich automatisch bedienen.

Bei Roboterschweißanlagen mit automatischem Brennerhals­ wechselsystem zum Beispiel, wird der Brenner zum Brenner­ halswechsel in eine Wechselstation eingeführt. Während des Einfahrvorganges wird der Schwenkhebel automatisch zur Seite geschoben und somit das Drahtzuführrohr aus der Brennerachse herausgedreht.

Nun kann der Brennerwechsel erfolgen. Bei der Ausfahrt des Brenners aus der Wechselstation wird der Schwenkhebel wieder freigegeben, wodurch das Drahtzuführrohr aufgrund der Rückholfeder wieder in seine Ausgangsposition ge­ langt.

Alternativ zu einem Schwenkhebel mit Rückholfeder können zwei Schwenkhebel um 90° versetzt an der Aufnahmehülse angebracht sein, die in einer Ringnut geführt werden, die den Umfang der Führungshülse halb umläuft.

Dadurch ist ebenfalls eine Drehung der Aufnahmehülse um 90° möglich, wobei die Endpunkte der Drehung durch den Anstoß des jeweiligen Hebels an das entsprechende Ende der Nut begrenzt ist. Die beiden Hebel können in einem automatischen Wechselsystem durch zwei unabhängig von­ einander bewegliche Hubkolben angesteuert werden.

In dieser Ausführungsform ist zur Höheneinstellung der Schweißdrahtaustrittsöffnung die Führungshülse in Längs­ richtung begrenzt beweglich mit der Verstellwippe verbun­ den. Dazu ist die Führungshülse zwischen beidseitig an der Verstellwippe angeordneten Stegen in Längsrichtung geführt, wobei die Führungshülse durch Schrauben mit Stiftenden, die in Gewindebohrungen der Stege einge­ schraubt sind und in Langlöcher der Führungshülse angrei­ fen, gehalten wird.

Die Langlöcher haben eine Länge von 10 bis 30 mm, vor­ zugsweise von 15 mm und ermöglichen somit eine begrenzte Beweglichkeit der Führungshülse in Längsrichtung.

Die genaue Einstellung der Führungshülse erfolgt über eine Höheneinstellschraube, die mit einem Außengewinde in das korrespondierende Innengewinde der Führungshülse ein­ geschraubt ist und mit einem umlaufenden Steg versehen ist, der in eine Nut der Verstellwippe greift.

Die Höheneinstellschraube ist somit in Längsrichtung fi­ xiert. Durch Drehen der Einstellschraube wird demnach die Führungshülse auf die gewünschte Position bewegt.

Um zusätzlich eine Winkelverstellung des Drahtzuführroh­ res zu ermöglichen, ist die Verstellwippe, auf der die Führungshülse befestigt ist, über eine Welle drehbar ge­ lagert mit dem Anschlußkörper verbunden. Dabei ist vor­ zugsweise eine Feder zwischen zwei Ausnehmungen im oberen Bereich von Anschlußkörper und Verstellwippe eingespannt, wodurch die oberen Enden von Verstellwippe und Anschluß­ körper auseinander und die unteren Enden zusammengedrückt werden.

Zwischen den unteren Enden von Verstellwippe und An­ schlußkörper ist zur Regulierung des Abstandes zwischen den unteren Enden beider Bauteile und somit des Winkels zwischen Führungshülse und Brennergehäuse eine Verstell­ schraube angeordnet, die mit ihrem Gewinde in eine Boh­ rung mit entsprechendem Gewinde im Anschlußkörper ein­ schraubbar ist und an deren Kopf der untere Schenkel der Verstellwippe anliegt.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Feder durch eine zweite Verstellschraube ersetzt.

In einer vereinfachten Ausführungsform kann die Führungs­ hülse auch einen gleichbleibenden Innendurchmesser auf­ weisen, wodurch der Absatz zum Halten der Aufnahmehülse wegfällt. Stattdessen wird dann die Aufnahmehülse nur durch die Schwenkhebel gegen Herausrutschen aus der Füh­ rungshülse gesichert.

Die Höhenverstellung kann auch dadurch erfolgen, daß der Grundkörper in Längsrichtung verschiebbar z. B. über Be­ festigungsschrauben, die in Langlöchern am Brennergehäuse eingreifen mit dem Brennergehäuse verbunden ist. Die Win­ kelverstelleinrichtung kann dabei auch ganz entfallen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht der Grundkör­ per aus einem Teil und ist mit einer zentralen Längsboh­ rung, die an beiden Enden ein Innengewinde aufweist, ver­ sehen.

In das Innengewinde, an dem vorderen, dem Brennerhals zu­ gewandten Ende des Grundkörpers ist ein Lagergehäuse, in das ein Kugellager fest eingepreßt ist, eingeschraubt. In das Lager ist die Aufnahmehülse eingepaßt. Dadurch wird sowohl die freie Drehbarkeit um die Längsachse als auch die axiale Fixierung der Aufnahmehülse im Lagergehäuse sichergestellt.

Zur achsrechten Ausrichtung der Aufnahmehülse greift das hintere Ende der Aufnahmehülse zusätzlich in ein zweites Kugellager ein, das fest mit einem Anschlußteil mit Schlauchtülle für Drahtzuführschlauch, das am entgegenge­ setzten Ende in den Grundkörper eingeschraubt ist, vor­ handen ist. Dabei wird die Aufnahmehülse von dem zweiten Kugellager im Schiebesitz gehalten, wodurch ihre Ver­ stellbarkeit in Achsrichtung gewährleistet ist.

Die automatisch gesteuerte Drehbewegung der Aufnahmehülse und somit des Drahtzuführrohres erfolgt über einen Zahn­ stangenmechanismus. Dazu ist die Aufnahmehülse in einem mittleren Bereich des Grundkörpers mit einem Zahnrad ver­ sehen, das nur in einem Teilbereich des Umfanges mit Zäh­ nen ausgestattet ist und bei dem eine Anschlagfläche aus­ gebildet ist.

Alternativ können Aufnahmehülse und Zahnrad zwei lösbar miteinander verbundene Einzelteile sein, wobei das Zahn­ rad dann über einen Bund zum Eingriff in das hintere La­ ger verfügt.

Der Grundkörper ist zusätzlich mit einer Querbohrung ver­ sehen, die die Längsbohrung im Bereich des Zahnrades im unteren Bereich schneidet. Die Querbohrung wird von einer Buchse, die im Bereich des Zahnrades geöffnet ist, durch­ setzt. In dieser Buchse ist eine Zahnstange geführt, die mit dem Zahnrad in Eingriff steht und gegen den Druck in einer Buchse befindlichen Feder durch ein Bewegungsele­ ment, z. B. einer automatisch gesteuerten Kolbenstange in Richtung der Querbohrung verschoben werden kann. Dies be­ wirkt die Drehung des Zahnrades und somit von Aufnahme­ hülse und Drahtzuführrohr. Aufgrund der Rückstellkraft der komprimierten Feder wird die Zahnstange beim Zurück­ führen des Bewegungselementes wieder in die Ausgangsstel­ lung gebracht, die durch den Anschlag des Zahnrades an einer Einstellschraube definiert ist. Der Drehumfang wird durch den zurückgelegten Weg der Kolbenstange bestimmt.

Die Höhenverstellung der Aufnahmehülse erfolgt durch Ver­ drehen des mit einer Rändelung versehenen Lagergehäuses relativ zum Grundkörper. Zur Fixierung der gewünschten Einstellung ist zwischen einer Anlagefläche im Grundkör­ per und dem Lagergehäuse eine Druckfeder eingespannt, die ein unabsichtliches Verdrehen des Lagergehäuses verhin­ dert.

Zusätzlich kann die radiale Stellung von Aufnahmehülse und Drahtzuführungsrohr über die Einstellschraube, die an der Anschlagfläche des Zahnrades angreift, verändert wer­ den, Somit ist eine genaue Justierung der Schweißdraht­ austrittsöffnung auf die Elektrodenspitze möglich.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, wenn das Drahtzuführrohr durch Drehen aus der Brennerhalsachse herausbewegt wird, daß die übrigen Teile der Vorrichtung in ihrer Position unverändert bleiben und somit der Draht nicht geknickt oder gebogen wird. Dadurch ist ein einwandfreies Gleiten des Schweißdrahtes in sei­ ner Führung gewährleistet. Außerdem ermöglicht die unver­ änderliche Lage der Drahtzuführvorrichtung den Anschluß von zusätzlichen Fördereinrichtungen, wie z. B. eines Drahtzugmotors bei einem Push-Pull-Schweißdrahtantriebs­ system.

Das Drahtzuführrohr ist insbesondere an der Drahtaus­ trittsöffnung aufgrund der Nähe zur Schweißnaht während des Schweißvorganges einer thermischen Belastung und so­ mit einem gewissen Verschleiß ausgesetzt. Das Zuführrohr muß daher in definierten Abständen ausgetauscht werden. Die Verbindung zur Aufnahmehülse erfolgt durch Einstecken des Drahtzuführrohres und Aufschrauben einer Überwurfmut­ ter auf ein korrespondierendes Außengewinde der Aufnahme­ hülse.

Die Erfindung wird zum besseren Verständnis anhand der Figuren beschrieben.

Die Fig. 1 bis 3 beschreiben eine erste Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Weise die Anordnung der Vorrichtung zur Schweißdrahtzuführung am Brennergehäuse.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Fig. 3 zeigt den Grundkörper der Vorrichtung im Längs­ schnitt.

In Fig. 1 ist die prinzipielle Anordnung der Vorrichtung 1 zur Schweißdrahtzuführung in Relation zum Brennergehäu­ se 7 eines Roboterschweißbrenners 2 mit nicht abschmel­ zender Elektrode 4 und auswechselbarem Brennerhals 3 dar­ gestellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist prinzipiell ei­ nen Grundkörper 5 und ein Schweißdrahtzuführrohr 8 auf. Der Grundkörper 5 ist dabei aus einem Anschlußkörper 9 eine Verstellwippe 13 und einer Führungshülse aufgebaut.

Fig. 2 gibt den Anschluß der Vorrichtung 1 an das Bren­ nergehäuse 7 genauer wieder. Der Grundkörper 5 ist über einen Anschlußkörper 9 mit dem nicht gezeigten Brennerge­ häuse 7 verbunden. Dazu wird der Anschlußkörper 9 in eine Aussparung in der Isolierhülse 6 des Brennergehäuses 7 eingeschoben und ist mit Schrauben 10, die in dafür vor­ gesehene Gewindebohrungen 11 im Anschlußkörper 9 greifen, fixiert, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.

Der Anschlußkörper 9 ist über eine Welle 12, die als Drehpunkt bei der Winkelverstellung fungiert, mit einer Verstellwippe 13 verbunden, wobei die relative Stellung der beiden Bauteile zueinander durch eine Verstellschrau­ be 17 verändert werden kann.

Die Verstellwippe 13 ist beidseitig mit jeweils 2 Stegen 14 versehen, wodurch eine Führung entsteht, in der die Führungshülse 15 gehalten wird.

Die Stege 14 weisen Bohrungen 16 mit Innengewinde auf, in die Schrauben mit Stiftenden, die in Langlöchern (nicht gezeigt) in der Führungshülse 15 eingreifen, zur Fixie­ rung der Führungshülse 15 eingeschraubt sind. Dadurch bleibt die Führungshülse 15 in Längsrichtung beweglich. In der Führungshülse 15 ist eine Aufnahmehülse 18 drehbar gelagert, die unterhalb der Führungshülse 15 fest mit ei­ ner Spannhülse 19 verbunden ist. In die Aufnahmehülse 18 ist von unten das Schweißdrahtzuführrohr 8 eingesteckt und mit Hilfe einer Überwurfmutter 21 darin befestigt. Die Führungshülse 15 wird am oberen Ende von einer Schlauchtülle 22 zur Aufnahme des Schweißdrahtes durch­ setzt. Die Führungshülse 15 weist weiterhin in einem zen­ tralen Bereich eine Ringnut 23, die über ein Viertel des Hülsenumfanges verläuft, auf zur Führung eines mit der Aufnahmehülse verbundenen Schwenkhebels 24. Auf diese Wei­ se ist die Aufnahmehülse 18 mit Hilfe des Schwenknebels 24 um 90° drehbar. Die Ringnut 23 ist zur Arretierung des Schwenkhebels in der Grundstellung mit einer Vertiefung 25 versehen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind Anschlußkörper 9 und Verstellwippe 13 um eine Welle 12 beweglich gelagert. Die oberen Enden beider Bauteile 12, 13 sind mit Ausnehmungen 20 versehen zwischen denen eine Feder 26 eingespannt ist. Dadurch werden Anschlußkörper 9 und Verstellwippe 13 oben auseinander und unten zusammengedrückt. Die Winkelstel­ lung beider Bauteile 12, 13 zueinander wird über die Stellschraube 17, die mit ihrem Gewinde 27 in eine Boh­ rung 28 mit entsprechendem Gewinde im Anschlußkörper 9 einschraubbar ist, eingestellt. Zur Verringerung der Rei­ bung ist die Schraube 17 mit einem Kugelkopf 29 versehen.

Die Führungshülse 15 weist in ihrem oberen Bereich ein Gewinde 30 auf, in das die Höhenverstellschraube 31 ein­ gedreht ist. Die Höhenverstellschraube 31 ist mit einem umlaufenden Steg 32 versehen, der in eine Nut 33 in der Verstellwippe 13 greift, wodurch die Höhenverstellschrau­ be 31 in Längsrichtung fixiert ist. Durch Drehen der Stellschraube 31 wird somit die Führungshülse 15 in Achs­ richtung bewegt.

Die Führungshülse 15 weist im unteren Teil einen Bereich geringeren Innendurchmessers auf, wodurch ein Absatz ent­ steht, auf dem das obere Teil der Aufnahmehülse 18 auf­ liegt.

Die Schlauchtülle 22 durchsetzt die Höhenverstellschraube 31 und läuft an dem nach innen gerichteten Ende in einen Stutzen 34 vergrößerten Außendurchmessers mit einer Be­ grenzungsscheibe 35 aus. Der Stutzen 34 der Schlauchtülle 22 ist in eine korrespondierende Bohrung 36 in der Auf­ nahmehülse 18 eingesteckt.

Die Höhenverstellschraube 31 ist mit einer durchgehenden Bohrung 37 versehen, wobei der Innendurchmesser der Boh­ rung 37 in dem mit einer Rändelung versehenen Griffteil 38 zum Durchsatz der Schlauchtülle 22 verjüngt ist, wo­ durch innerhalb der Stellschraube 31 ein Absatz gebildet wird.

Zwischen diesem Absatz und der Begrenzungsscheibe 35 ist eine Druckfeder 39 eingespannt, die die Aufnahmehülse 18 gegen den Anschlag am unteren Ende der Führungshülse 15 drückt. Auf diese Weise bleibt das Aufnahmehülse 18 gegen den Federdruck nach oben beweglich. So muß bei der Dre­ hung der Aufnahmehülse 18 das Rohr 18 geringfügig nach oben verschiebbar sein, damit der mit dem Aufnahmehülse 18 verbundene Schwenkhebel 24 aus der Vertiefung 25 der Ringnut 23 bewegt werden kann.

Unterhalb der Führungshülse 15 ist die Aufnahmehülse 18 mit einer Spannhülse 19 verbunden, die mit einer Schen­ kelfeder 40 versehen ist. Die Schenkelfeder 40 greift in eine dafür vorgesehene Bohrung 41 in der Führungshülse 15 und wird durch das Drehen der Aufnahmehülse 18 gespannt. Nach dem Loslassen des Schwenkhebels 24 gelangt daher die Aufnahmehülse 18 in seine ursprüngliche Lage zurück.

Am unteren Ende ist die Aufnahmehülse 18 mit einer Boh­ rung 42 zur Aufnahme des Schweißdrahtzuführrohres 8 und mit einem Außengewinde 43 versehen, auf das eine Über­ wurfmutter 21 zur Fixierung des Zuführrohres 8 auf­ schraubbar ist.

In den Fig. 4 bis 7 ist eine weitere bevorzugte Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Fig. 4 zeigt analog zu Fig. 1 in schematischer Weise im Längsschnitt die Vorrichtung zur Schweißdrahtzuführung am Brennergehäuse 7, wobei der Wechselhalsbrenner im ausgebau­ ten Zustand dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 wiedergegebene Anordnung im Querschnitt von vorne. Daraus wird deutlich, wie das Schweißdrahtzuführrohr 8 während des Brennerhalswechsel­ vorganges aus der Brennerhalsachse weggedreht werden kann, um so ein unbehindertes Ein- und Ausfahren des Brennerhalses 3 zu ermöglichen.

Fig. 6 zeigt den Grundkörper der bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Vorrichtung im Halbschnitt in Längsrich­ tung.

Fig. 7 zeigt den Grundkörper der Vorrichtung im Quer­ schnitt.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, weist der Grundkörper 46 eine Anlagefläche 47 auf, mit der der Grundkörper 46 auf der Isolierschale 6 des Brennergehäuses 7 anliegt. Die Anlagefläche 47 kann entweder wie in Fig. 6 dargestellt abgeschrägt oder wie in Fig. 4 gerade ausgeführt und so­ mit an die geometrischen Erfordernisse des jeweiligen Brennersystems angepaßt sein.

In einem Abstand oberhalb der Anlagefläche 47 weist der Grundkörper eine zentrale Längsbohrung 48 zur Führung der Aufnahmehülse 52 für das Drahtzuführrohr 8 auf, die an beiden Enden mit einem Innengewinde 49, 50 versehen ist. Diese Längsbohrung 48 wird im hinteren Teil des Grundkör­ pers 46 von einer Querbohrung 51 im unteren Bereich ge­ schnitten.

In das vordere Innengewinde 49 des Grundkörpers 46 ist ein mit einem Außengewinde 53 versehenes Lagergehäuse 54 eingeschraubt. In den in die Bohrung 48 hineinreichenden hülsenförmigen Bereich des Lagergehäuses 54 ist ein Ku­ gellager 55 eingepreßt, in das wiederum die Aufnahmehülse 52 eingepaßt ist. Dadurch ist die Aufnahmehülse 52 sowohl axial als auch radial im Lagergehäuse 54 fixiert und um die Zentralachse frei drehbar.

Das Lagergehäuse 54 ist mit einer Rändelung 56 versehen, mit deren Hilfe die Höheneinstellung der Aufnahmehülse 52 und somit des Drahtzuführrohres 8 durch Verdrehen des La­ gergehäuses 54 relativ zum Grundkörper 46 manuell va­ riiert werden kann. Zur Fixierung der Einstellung ist das Lagergehäuse 54 gegen den Druck einer Feder 57 die zwi­ schen dem äußeren Ring des Lagers 55 und einer Anschlag­ fläche 58 im Grundkörper 46 eingespannt ist, in das In­ nengewinde 49 des Grundkörpers 46 eingeschraubt.

Das in den Grundkörper 46 hineinreichende Ende der Auf­ nahmehülse 52 ist mit einem Innengewinde (nicht gezeigt), in das das Außengewinde eines Zahnrades 59 eingeschraubt ist, versehen. Dieses Zahnrad steht mit einer Rundzahn­ stange 60 in Eingriff, die durch die Querbohrung 51 ge­ führt ist und weist am hinteren Ende einen Bund 61 auf.

In das hintere Innengewinde 50 des Grundkörpers 46 ist das Anschlußteil 62 für den Drahtförderschlauch fest ein­ geschraubt. Das Anschlußteil 62 ist in dem in den Grund­ körper 46 hineinreichenden Bereich der Aufnahme eines weiteren Kugellagers 63 als Buchse ausgebildet.

In das Kugellager 63 greift der Bund 61 des Zahnrades 60 im Schiebesitz ein. Das Kugellager 63 ist ebenfalls in das Anschlußteil 62 fest eingepreßt, wodurch eine achs­ rechte Fixierung der Aufnahmehülse 52 bei gleichzeitiger Längsverstellbarkeit und Drehbarkeit um die Längsachse der Aufnahmehülse 52 erreicht wird.

Das Anschlußteil 62 ist mit einer Anschlagfläche 64 ver­ sehen, die im eingeschraubten Zustand des Anschlußteiles 62 am hinteren Ende des Grundkörpers 46 anliegt. Weiter­ hin weist das Anschlußteil 62 eine zentrale Gewindeboh­ rung 65, die in eine Absatzbohrung 66 ausläuft zur Auf­ nahme der Schlauchtülle 67 auf. Die Schlauchtülle 67 ist mit dem Ende vergrößerten Durchmessers in der Absatzboh­ rung 66 geführt und wird durch eine hülsenförmige Über­ wurfmutter 68, die in das Gewinde 65 eingeschraubt werden kann und dann an dem durch die Querschnittsvergrößerung entstehenden Absatz der Schlauchtülle 16 anliegt, in Längsrichtung fixiert. Auf diese Weise bleibt die Schlauchtülle 67 frei drehbar, so daß das darin ange­ schlossene relativ steife Schlauchpaket bei Drehbewegun­ gen des Brenners nicht verdreht werden muß.

An dem dem Brenner zugewandten Ende ist die Aufnahmehülse 52 mit einem Außengewinde 69 versehen, auf das eine Über­ wurfmutter 70 zur Fixierung des in die Aufnahmehülse 52 eingesteckten Drahtzuführrohres 8 aufgeschraubt werden kann.

Sämtliche beschriebenen Bauteile sind mit einer zentralen Bohrung versehen, so daß ein durchgehender Kanal zur Füh­ rung des Schweißdrahtes ausgebildet ist.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist das Zahnrad 59 nur in ei­ nem Teilbereich des Gesamtumfanges mit Zähnen versehen und ist so ausgebildet, daß eine Anschlagfläche 71 ent­ steht. Im Bereich des Zahnrades 59 durchsetzt eine seit­ liche Gewindebohrung 72 den Grundkörper 46 in die eine Einstellschraube 73, die an der Anschlagfläche 71 des Zahnrades 59 eingreift, eingeschraubt ist.

Die in das Zahnrad 59 eingreifende Zahnstange 60 ist in einer Buchse 74 geführt, die im Bereich des Zahnrades 59 mit einer Öffnung versehen und in die Querbohrung 51 ein­ gepaßt ist. Die Zahnstange 60 weist wiederum eine zentra­ le Bohrung 74 zur Aufnahme einer Druckfeder 76, die zwi­ schen der Zahnstange 60 und einer Federführscheibe 77, die mittels eines Sicherungsringes 78 in der Buchse 74 gehalten wird, eingespannt ist.

Die Zahnstange 60 besitzt eine konisch ausgearbeitete Vertiefung 79, die der achsrechten Zentrierung eines an­ greifenden Bewegungselementes, bevorzugt eine automatisch gesteuerte Kolbenstange (nicht gezeigt) dient.

Zur Ausführung der Drehbewegung des Drahtzuführrohres 8 beim Brennerhalswechsel wird eine Kolbenstange ausgefah­ ren, die die Zahnstange 60 gegen die Federspannung in die Buchse 74 eindrückt. Dadurch wird das Zahnrad 59 und so­ mit das Drahtzuführrohr 8 über die Aufnahmehülse 52 ent­ sprechend gedreht. Beim Zurückfahren der Kolbenstange geht die Zahnstange 60 aufgrund der Federspannung wieder in die Grundstellung zurück, die durch den Anschlag des Zahnrades 59 an der Einstellschraube 73 definiert ist. Durch Verstellen dieser Schraube 73 kann das Drahtzuführ­ rohr 8 in radialer Richtung in Bezug auf die Elektrode 4 fein justiert werden. Die gewünschte Einstellung kann mit Hilfe einer Kontermutter 72 fixiert werden.

Der Drehumfang der Aufnahmehülse 52 und somit des Draht­ zuführrohres 8 ist durch den Abstand zwischen Zahnstange 60 und Federführungsscheibe 77 in der Buchse 74 vorgege­ ben.

Wie aus Fig. 4 und 7 ersichtlich ist der Grundkörper 46 mittels Schrauben, die in Gewindebohrungen 81 des Grund­ körpers 46 eingreifen mit der Isolierschale 6 des Bren­ nergehäuses 7 verschraubt.

Bezugszeichenliste

 1 Vorrichtung
 2 Schweißbrenner
 3 Brennerhals
 4 Elektrode
 5 Grundkörper
 6 Isolierschale
 7 Brennergehäuse
 8 Zuführrohr
 9 Anschlußkörper
10 Schraube
11 Gewindebohrung
12 Welle
13 Verstellwippe 14 Steg
15 Führungshülse
16 Bohrung
17 Verstellschraube
18 Aufnahmehülse
19 Spannhülse
20 Ausnehmung
21 Überwurfmutter
22 Schlauchtülle
23 Ringnut
24 Schwenkhebel
25 Vertiefung
26 Feder
27 Gewinde
28 Bohrung
29 Kugelkopf
30 Gewinde 31 Höhenverstellschraube
32 Steg
33 Nut
34 Stutzen
35 Begrenzungsscheibe
36 Bohrung
37 Bohrung
38 Griffteile
39 Druckfeder
40 Schenkelfeder
41 Bohrung
42 Bohrung
43 Außengewinde
44 unterer Schenkel der Verstellwippe
45 Vorrichtung
46 Grundkörper
47 Anlagefläche
48 Längsbohrung
49 Innengewinde (vorne)
50 Innengewinde (hinten)
51 Querbohrung
52 Aufnahmehülse
53 Außengewinde
54 Lagergehäuse
55 Kugellager
56 Rändelung
57 Feder
58 Anschlagfläche
59 Zahnrad
60 Zahnstange
61 Bund
62 Anschlußteil
63 Kugellager
64 Anschlagfläche
65 Gewindebohrung
66 Absatzbohrung
67 Schlauchtülle
68 Überwurfmutter
69 Außengewinde
70 Überwurfmutter
71 Anschlagfläche
72 Gewindebohrung
73 Einstellschraube
74 Buchse
75 Bohrung
76 Druckfeder
77 Federführscheibe
78 Sicherungsring
79 Vertiefung
80 Kontermutter
81 Gewindebohrung
90 Längsbohrung

Claims (31)

1. Vorrichtung (1, 45) zur Schweißdrahtzuführung für automatisch betriebene Schweißbrenner mit einem am Brennergehäuse (7) befestigbaren Grundkörper (5, 46) zur Halterung eines Schweißdrahtzuführrohres (8), das an dem dem Brenner zugewandten Ende eine Krümmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (5, 46) eine im Abstand von der Anlagefläche an dem Brennergehäuse (7) angeordnete Längsbohrung (90, 48) enthält, in der an dem vorde­ ren, dem Brenner zugewandten Ende die Schweißdraht­ zuführeinrichtung (18, 52) um die Längsachse drehbar gehalten ist.

2. Vorrichtung (1, 45) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißdrahtzuführeinrichtung (18, 52) in Achsrichtung verstellbar ausgebildet ist.

3. Vorrichtung (1, 45) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißdrahtzuführeinrichtung (18, 52) eine Aufnahmehülse (18, 52) für das Drahtzuführrohr (8) ist mit Mitteln (21, 70) zum Befestigen des Drahtzu­ führrohres (8).

4. Vorrichtung (1, 45) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (18, 52) seitlich ein vorste­ hendes Element (24, 59) zur Ausführung der Drehbewe­ gung aufweist.

5. Vorrichtung (1, 45) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 45) zusätzlich Einrichtungen (19, 24, 40, 76) zur Rückstellung der Aufnahmehülse (18, 52) aufweist.

6. Vorrichtung (1, 45) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Schweißdrahtaustrittsöffnung des Schweißdrahtzuführrohres (8) auf die Elektroden­ spitze (4) justierbar ist.

7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (5) aus einem Anschlußkörper (9) zur Befestigung der Vorrichtung (1) am Brennergehäu­ se (7), einer Verstellwippe (13) und einer Führungs­ hülse (15) zusammengesetzt ist, wobei die Führungs­ hülse (15) die den Grundkörper (5) durchlaufende Längsbohrung (90) ausbildet.

8. Vorrichtung (45) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im vorderen dem Brenner zugewandten Teil der Längsbohrung (48) ein Innengewinde (49) vorhanden ist zur Aufnahme eines ein Außengewinde (58) aufwei­ senden Lagergehäuses (54) mit einem Lager (55) für die Aufnahmehülse (52), das diese radial und axial fixiert.

9. Vorrichtung (45) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (52) mit ihrem hinteren Ende zusätzlich von einem Lager (63) das mit dem in das hintere Innengewinde (50) des Grundkörpers (46) ein­ geschraubte Anschlußteil (62) für den Schweißdraht­ zuführschlauch verbunden ist, im Schiebesitz gehal­ ten wird.

10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (15) am unteren Ende einen Be­ reich geringeren Innendurchmessers aufweist, wodurch ein Absatz entsteht, auf dem die Aufnahmehülse (18) mit einem korrespondierenden Absatz gebildet durch eine Verjüngung des Außendurchmessers der Aufnahme­ hülse (18) aufliegt.

11. Vorrichtung (45) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (46) zusätzlich eine Querbohrung (51) aufweist, die die Längsbohrung (48) schneidet.

12. Vorrichtung (45) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das vorstehende Element (59) zur Ausführung der Drehbewegung ein Zahnrad (59) ist, das mit einer Zahnstange (60) in Eingriff steht, die in einem sich in der Querbohrung (51) befindlichen Buchse (74) ge­ führt wird.

13. Vorrichtung (45) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (59) nur in einen Teilbereich des Umfan­ ges mit Zähnen besetzt ist und mit einer Anschlag­ fläche (71) versehen ist.

14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das vorstehende Element (24) ein Schwenkhebel (24) ist, der in einer umlaufenden Ringnut (23) in der Führungshülse (15) geführt ist.

15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (23) für den Schwenkhebel (24) über ein Viertel des Umfanges der Führungshülse (15) ver­ läuft.

16. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (23) für den Schwenkhebel (24) über die Hälfte des Umfanges der Führungshülse (15) ver­ läuft.

17. Vorrichtung (45) nach Anspruch 5 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (76) eine Feder (76) ist, die in einer Bohrung (75) der Zahnstange (60) gehalten ist und innerhalb der Buchse (74) zwischen der Zahnstange (60) und einer Federführscheibe (77) eingespannt ist.

18. Vorrichtung (1) nach Ansprüchen 5 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (19, 40) eine unterhalb der Führungshülse (15) an der Aufnahmehülse (18) be­ festigte Spannhülse (19) mit Schenkelfeder (40), die in eine Bohrung (41) in der Führungshülse (15) ein­ greift, ist.

19. Vorrichtung (1) nach Ansprüchen 5 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (24) zwei um 90° ver­ setzt mit der Aufnahmehülse (18) verbundene Schwenk­ hebel (24) sind, die in der Ringnut (23) der Füh­ rungshülse (15) geführt sind.

20. Vorrichtung (45) nach Ansprüchen 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Höhenverstellung der Aufnahmehülse (52) das Lagergehäuse (34) im vorderen Innengewinde (49) des Grundkörpers (46) verdrehbar geführt ist und ei­ ne Druckfeder (57) zur Fixierung der Einstellung zwischen dem Lagergehäuse (54) und einer Anschlag­ fläche (58) des Grundkörpers (96) eingespannt ist.

21. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet daß die Führungshülse (15) in Längsrichtung begrenzt beweglich mit der Verstellwippe (13) verbunden ist.

22. Vorrichtung (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (15) zwischen beidseitig an der Verstellwippe (13) angeordneten Stegen (14) in Längsrichtung geführt ist, die mit Gewindebohrungen (16) versehen sind, in die Schrauben mit Stiftenden eingeschraubt sind, die in Langlöcher in der Füh­ rungshülse (15) eingreifen.

23. Vorrichtung (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher eine Länge von 10 bis 30 mm ha­ ben.

24. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhenverstellschraube (31) mit einem umlau­ fenden Steg (32) in eine Nut (33) in der Verstellwippe (13) eingreift.

25. Vorrichtung (45) nach Anspruch 6 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (46) zum Justieren der radialen Grundstellung der Aufnahmehülse (52) seitlich in dem Bereich des Zahnrades (59) mit einer Gewindebohrung (72) versehen ist, in der eine Einstellschraube (73) gehalten ist, die an der Anschlagfläche (71) des Zahnrades (59) anliegt.

26. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet daß die Verstellwippe (13) über eine Welle (12) drehbar gelagert mit dem Anschlußkörper (9) verbun­ den ist und Einrichtungen (17, 26) zur Verstellung des Winkels zwischen Anschlußkörper (9) und Ver­ stellwippe (13) aufweist.

27. Vorrichtung (1) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelverstelleinrichtung (17, 26) eine Fe­ der (26), die zwischen zwei Ausnehmungen (20) im oberen Bereich von Anschlußkörper (9) und Verstell­ wippe (13) eingespannt ist und eine Verstellschraube (17) enthält, die mit ihrem Gewinde (27) in eine Bohrung (28) mit entsprechendem Gewinde im Anschluß­ körper (9) einschraubbar ist und an deren Kopf (29) der untere Schenkel (44) der Verstellwippe (13) an­ liegt.

28. Vorrichtung (1) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelverstelleinrichtung (17) zwei Ver­ stellschrauben (17) sind, die oberhalb und unterhalb der Welle (12) zwischen Anschlußkörper (9) und Ver­ stellwippe (13) angeordnet sind.

29. Vorrichtung (45) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil (62) eine zentrale Gewindeboh­ rung (65), die in eine Absatzbohrung (66) ausläuft, aufweist, eine Schlauchtülle (67) mit dem Ende ver­ größerten Durchmessers, in die Absatzbohrung (66) geführt ist und durch eine hülsenförmige Überwurf­ mutter (68), die in das Gewinde (65) eingeschraubt wird und an dem durch die Querschnittsvergrößerung gebildeten Absatz der Schlauchtülle (67) anliegt, in Längsrichtung fixiert ist.

30. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (18) an dem in der Führungshül­ se (15) befindlichen Ende eine vergrößerte Bohrung (36) aufweist, in die der Stutzen (34) mit Begren­ zungsscheibe (35) der Schlauchtülle (23), die die Hö­ heneinstellschraube (31) durchsetzt, eingesteckt ist und daß zwischen Höhenverstellschraube (31) und Be­ grenzungsscheibe (35) eine Druckfeder (39) einge­ spannt ist.

31. Vorrichtung (1,45) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtzuführrohr (8) zur Aufnahme in das vordere Ende der Aufnahmehülse (18, 52) mit einem Außengewinde (43) versehen ist, auf das eine Überwurfmutter (21) zur Arretierung des Drahtzuführrohres (8) aufschraubbar ist.