DE656553C

DE656553C - Gas-electric burner

Info

Publication number: DE656553C
Application number: DEA67156D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-09-18
Filing date: 1932-09-18
Publication date: 1938-02-11

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmeübertragung, insbesondere zum Schmelzen oder Schweißen von Metallen, und besteht darin, 'daß ein zwei- oder mehratomiges Gas über bzw. durch eine hohe Temperaturwärmequelle, z. B. einen 'Lichtbogen, geleitet wird, der stark genug ist, um einen wesentlichen Anteil des Gasstromes zu dissoziieren, und daß dieser Gasstrom, den zuThe main patent relates to a method for heat transfer, in particular for melting or welding metals, and consists in 'that a di- or polyatomic Gas over or through a high temperature heat source, e.g. B. an 'arc, is conducted, which is strong enough to to dissociate a substantial portion of the gas flow, and that this gas flow to

ίο erhitzenden Stellen zugeleitet wird.ίο is directed to heating points.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein gaselektrischer Brenner mit mehreren gegeneinander geneigt angeordneten Elektroden, zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent, der es ermöglicht, die Heizwirkung der atomaren Wasserstoffflamme besonders wirtschaftlich auszunutzen.The invention now relates to a gas-electric burner with several against each other inclined electrodes, for carrying out the method according to the main patent, which enables the heating effect to use the atomic hydrogen flame particularly economically.

Die Erfindung besteht darin, daß der Lichtbogen von divergierenden Gasströmen aus einem in der Mitte zwischen den" Elektroden angeordneten, mit einem Mundstück versehenen Blasrohr und aus konzentrisch zu den Elektroden geführten Elektrodengebläsen angeblasen wird. Dabei wird zweckmäßig zum Blasen durch das Blasrohr ein höherer Druck verwendet, als zum Blasen durch die die Elektroden konzentrisch umgebenden Elektrodengebläse. Weiterhin sind die beiden Gasdrücke in vorteilhafter Weise voneinander getrennt regelbar. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Gebläse wird nun eine bedeutend wirtschaftlichere Ausnutzung der atomaren Wasserstoffflamme erreicht, da die störenden, schädliche Luft einmischenden Randwirbel vom Lichtbogen wirkungslos nach außen verlagert und weiterhin die hocherhitzten Elektroden vor dem Einfluß der umgebenden Luft geschützt werden.The invention consists in that the arc of diverging gas flows one placed in the middle between the "electrodes" and provided with a mouthpiece Blowpipe and from concentric to the electrodes guided electrode blower is blown. Doing so becomes expedient a higher pressure is used to blow through the blowpipe than to blow through the The electrode fan concentrically surrounding the electrodes. Furthermore, the two are Gas pressures can be regulated separately from one another in an advantageous manner. By the invention Arrangement of the blower a significantly more economical use of the atomic hydrogen flame is achieved, since the disturbing, harmful air mixing in tip vortices from the arc ineffective relocated to the outside and continue to protect the highly heated electrodes from the influence of the surrounding air.

Der neue Brenner läßt sich für Handbetrieb, aber auch sehr vorteilhaft beim automatischen Schweißen verwenden.The new burner can be used for manual operation, but also very advantageous for use automatic welding.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar stelltIn the drawing, the subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment, namely represents

Abb. ι eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt eines Schweißkopfes mit dem erfindungsgemäßen Brenner, undFig. Ι a side view, partially in section, of a welding head with the inventive Brenner, and

Abb. 2 einen Schnitt durch den Teil des Brenners, der die Düsenanordnung enthält, dar. ~Fig. 2 is a section through the part of the burner which contains the nozzle arrangement, represent. ~

Der Schweißbrenner nach Abb. 1 ist in einem kastenähnlichen Gehäuse 1 unterge-The welding torch according to Fig. 1 is housed in a box-like housing 1

bracht, das an einer Säule 2 befestigt ist, die einen Teil einer automatischen Schweißmaschine bildet/ Die Maschine selbst ist nicht dargestellt, da die Einrichtung, welchfj die Relativbewegung zwischen Werkstück" und Schweißkopf hervorruft, allgemein bekannt ist. Der Schweißkopf besteht aus einer Anzahl von Elektrodenhaltern 3 und 4 für die Elektroden 5 und 6, die gegeneinander geneigt angeordnet sind, sowie aus einem Mundstück 7, durch das ein divergierender Gasstrom quer durch und um den Lichtbogen ■ herumgeblasen \yird. Die Elektrodenhalter dienen gleichzeitig als Gasdüsen, die Gas um die den Lichtbogen bildenden Enden der Elektroden blasen.Bracht, which is attached to a column 2, which is part of an automatic welding machine forms / The machine itself is not shown because the device, welchfj causes the relative movement between the workpiece "and the welding head, is generally known is. The welding head consists of a number of electrode holders 3 and 4 for the Electrodes 5 and 6, which are arranged inclined to each other, as well as from one Mouthpiece 7 through which a divergent gas flow across and around the arc ■ blown around. The electrode holders also serve as gas nozzles that circulate gas blow the arc-forming ends of the electrodes.

Das Gas wird diesen Elektrodenhalter!! durch Röhren 8 und 9 zugeführt, die gleichzeitig zum Zuleiten des Schweißstromes zu ZO den Elektroden 5 und 6 dienen. Den Röhren wird der Schweißstfom durch Leiter 10 und 11 zugeführt, die mit den Röhren durch Klemmen 12 und 13 verbunden sind. Die» Röhren 8 und 9 sind in ein Gehäuse 14 aus Isoliermaterial geführt, dem Gas durch ein Ventil 15 zugeleitet wird. Die Gaszufuhr zum Mundstück 7 erfolgt durch ein anderes Ventil 16 über ein Blasrohr 17. Dadurch, daß für das durch die Elektrodenhalter hin-3Q durchgeführte und das durch das Mundstück 7 geleitete Gas getrennte Ventile 15 und 16 vorgesehen sind, kann der Gasdruck für beide gesondert geregelt werden. Die Elektroden 5 und 6 bestehen vorzugsweise aus hochhitzebeständigem Metall, wie Wolfram, und werden durch die Elektrodenhalters und 4 mittels Zuführungsemrichtungen 18 und 19 in an sich bekannter Weise vorgeschoben. Der Vorschub wird durch ein Gewinde bewirkt, das bei Drehung des Knopfes 20 eine Verschiebung der Elektroden in A*chsenrichtung hervorruft. Die relative Lage der Elektrodenhalter zueinander wird durch die Röhren 8 und 9 bestimmt. Die eine dieser Röhren 9 ist besonders lang ausgebildet, so daß sie genügend Federungsmöglichkeit besitzt, wodurch der Elektrodenhalter 4 relativ zum Elektrodenhalter 3 verschoben und dadurch das Zünden des Lichtbogens bewirkt werden kann. Die Zündbewegung wird durch einen Winkelhebel ausgeübt, der um einen am Gehäuse 1 befestigten Zapfen 21 drehbar gelagert ist. Das eine Ende 22 dieses Winkelhebels ragt durch eine Öffnung in dem Ge-. 55 häuse nach außen, während das andere Ende 23 des Winkelhebels über einen Isolierteil 24 mit dem Elektrodenhalter 4 in Verbindung steht. Durch den einstellbaren Anschlag 25 • wird die Entfernung der Düsen und somit Solder Elektroden voneinander auf ein bestimmtes Maß begrenzt. Der Anschlag besteht aus einer einstellbaren Schraube 25, gegen die sich der Hebelarm 22 legt. Die Ausbildung der Düsenkörper ist ausThe gas will make this electrode holder !! fed through tubes 8 and 9, which at the same time for supplying the welding current to ZO the electrodes 5 and 6 are used. The tubes, the welding current through conductors 10 and 11 fed to the tubes through Terminals 12 and 13 are connected. The »tubes 8 and 9 are made in a housing 14 Out insulating material, the gas is fed through a valve 15. The gas supply to the mouthpiece 7 takes place through another valve 16 via a blowpipe 17. that for the one through the electrode holder and that through the mouthpiece 7 piped gas separate valves 15 and 16 are provided, the gas pressure for both are regulated separately. The electrodes 5 and 6 are preferably made of Heat-resistant metal, such as tungsten, and are held by the electrode holder and 4 advanced by means of feed devices 18 and 19 in a manner known per se. The advance is effected by a thread, which when the knob 20 is turned Causes displacement of the electrodes in the axial direction. The relative position of the electrode holders to each other is determined by the tubes 8 and 9. The one of these Tubes 9 is made particularly long, so that it has enough suspension possibility, whereby the electrode holder 4 is displaced relative to the electrode holder 3 and thereby the ignition of the arc can be effected. The ignition movement is carried out by an angle lever that rotates around a on the housing 1 attached pin 21 rotatable is stored. One end 22 of this angle lever protrudes through an opening in the structure. 55 housing to the outside, while the other end 23 of the angle lever via an insulating part 24 with the electrode holder 4 is in connection. The adjustable stop 25 • the distance of the nozzles and thus solder electrodes from one another is on a specific one Measure limited. The stop consists of an adjustable screw 25 against which the lever arm 22 lays down. The formation of the nozzle body is over

. 2 ersichtlich. Die Elektrodenhalter 3 jj 4 stellen gleichzeitig Gebläse dar, durch f;■§&&' ein Gasstrom längs den Elektroden und Hiber die den Lichtbogen bildenden Enden der Elektroden hinausgeblasen wird, während durch das Mundstück 7 in der Ebene der Elektroden und quer'über den Lichtbqgen ein fächerartig bzw. keilförmig ausgebildeter Gasstrom geführt wird, der von einer Stelle, zwischen den Elektroden ausgeht. Zu diesem Zwecke sind beispielsweise drei Düsenöffnungen 26, 27 und 28 vorgesehen, durch die das Gas 31 fächerartig um die Elektrodenenden herumgeblasen wird. Die Gestalt des sich dabei ergebenden Lichtbogens ist aus der gestrichelten Linie 32 in Abb. 2 ersieht-Hch. Die Düsenöffnungen 26, 27,28 können beispielsweise einen Durchmesser von 1,5 mm besitzen. Durch den fächerartigen Gasstrom werden die geschmolzenen Enden 29 und 30 der Elektroden 5 und 6 in divergierender Richtung, wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, abgelenkt. Das Gas, welches durch die Elektrodenhalter 3 und 4 mit verhältnismäßig geringem Druck hindurchgeführt wird, dient vornehmlich dazu, die hocherhitzten Elektroden vor dem Einfluß der umgebenden Luft zu schützen. Durch das Mundstück 7 wird das Gas mit erheblich höherem Druck geleitet. Für die oben angegebenen Durchmesser kommen Drücke von 0,35 kg/cm² Überdruck in Betracht; dabei ergibt sich ein Gasstrom von beträchtlicher Kraft. Um zu verhindern, daß der Lichtbogen durch diesen Gasstrom ausgeblasen wird, ist es erforderlich, Spannungen von 550 bis 650 Volt zu benutzen. Mit 650 Volt und über 45 Amp. hat sich mit de/n beschriebenen Brenner unter Benutzung von Einlegestreifen ein Einbrand von 6 mm ergeben, bei einer Schweißgeschwindigkeit von etwa 10 cm/min,. 2 can be seen. The electrode holder 3 jj 4 represent the same fan is, by F; ■ § &&'a gas stream along blown out the electrodes and hiber the arc-forming ends of the electrodes, while through the mouthpiece 7 in the plane of the electrodes and quer'über the Lichtbqgen a fan-like or wedge-shaped gas flow is guided, which emanates from a point between the electrodes. For this purpose, for example, three nozzle openings 26, 27 and 28 are provided, through which the gas 31 is blown fan-like around the electrode ends. The shape of the resulting arc can be seen from the dashed line 32 in Fig. 2-Hch. The nozzle openings 26, 27, 28 can have a diameter of 1.5 mm, for example. As a result of the fan-like gas flow, the melted ends 29 and 30 of the electrodes 5 and 6 are deflected in a diverging direction, as can be seen from FIG. The gas, which is passed through the electrode holders 3 and 4 at a relatively low pressure, serves primarily to protect the highly heated electrodes from the influence of the surrounding air. The gas is passed through the mouthpiece 7 at a considerably higher pressure. For the diameters given above, pressures of 0.35 kg / cm ² overpressure come into consideration; this results in a gas flow of considerable force. In order to prevent the arc from being blown out by this gas flow, it is necessary to use voltages of 550 to 650 volts. With 650 volts and over 45 amps, the burner described with the use of insert strips resulted in a penetration of 6 mm, at a welding speed of about 10 cm / min,

Der gegen die Elektroden blasende Gasstrom übt eine Richtwirkung auf den sich fächerartig ausbreitenden Lichtbogen aus. Unter Anwendung eines fächerartigen Gasstromes gemäß der Erfindung bleiben die inneren Oberflächen der Elektroden fest und der Tropfen geschmolzenen Metalls, der sich am Elektrodenende befindet, wird in die aus Abb. 2 ersichtliche Lage gebracht. Die besondere Gestalt des Gasstromes bewirkt auch eine Verbreitung des Lichtbogens, indem der ausgeübte mechanische Druck den Lichtbogen nach außen seitlich über die Elektroden hinaus abdrängt, wodurch sich eine Flamme ergibt, die der gestrichelten Linie 32 in Abb. 2 i_ao ntspricht. Das Schweißen wird vorzugsweise derart ausgeführt, daß die Ebene des The gas flow blowing against the electrodes exerts a directional effect on the fan-like spreading arc. Using a fan-like gas flow according to the invention, the inner surfaces of the electrodes remain solid and the drop of molten metal located at the end of the electrode is brought into the position shown in FIG. The particular shape of the gas flow also causes a spreading of the electric arc by the applied mechanical pressure relegates the arc laterally outwardly beyond the electrodes, a flame which results in that the dashed line 32 in Fig. 2 i _ao orresponds. The welding is preferably carried out such that the plane of the

fächerartigen Lichtbogens mit der Richtung der Schweißnaht zusammenfällt. Bei der Einrichtung nach Abb. ι erfolgt also die Schweißbewegung von links nach rechts oderfan-like arc coincides with the direction of the weld. In the Device according to Fig. Ι thus takes place the welding movement from left to right or

umgekehrt. ·vice versa. ·

Der divergierende, quer durch den Lichtbogen geblasene Gasstrom kann auch auf irgendeine andere Weise als zuvor beschrieben erzeugt werden. Bei Handbetrieb wirdThe diverging gas stream blown across the arc can also open be generated in any other way than previously described. In manual mode,

ίο der Brenner mit einem Handgriff versehen, durch den die Schweißeinrichtung an der Schweißnaht entlang geführt wird.ίο provide the burner with a handle, through which the welding device is guided along the weld seam.

Claims

Patent claims:

x5 i. Gas-electric burner with multiple mutually inclined electrodes for carrying out the method according to patent 521139, characterized in that that the arc of diverging gas streams from one in the middle between the electrodes arranged blowpipe (17) provided with a mouthpiece (7) and made of concentrated : blown to the electrode blowers (3 and 4) that are directed towards the electrodes.

2. Gas-electric burner according to claim i, characterized in that a higher pressure is used for blowing through _{the blower tube (17) than for blowing through (} the fan concentrically surrounding the electrodes and that the two gas pressures can be regulated separately.

3. Gas-electric burner according to claim 2, characterized in that the diverging gas streams have so great a velocity that the melted Electrode ends are deflected outwards.

For this purpose ι sheet of drawings