DE69201481T2

DE69201481T2 - Umhüllte Schweisskopf-Baugruppe und Herstellungsverfahren.

Info

Publication number: DE69201481T2
Application number: DE69201481T
Authority: DE
Inventors: Vicken R Sarkissian
Original assignee: Capital Formation Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2012-05-27
Also published as: KR960016154B1; JPH06198448A; EP0544386A1; ITMI922528A1; ITMI922528A0; US5166496A; JPH0712544B2; TW209318B; KR930009694A; DE69201481D1; EP0544386B1; IT1267105B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine umhüllte Schweißkopf-Baugruppe für einen Schweiß-/Schneid-Brenner. Die Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, daß sie einen leitfähigen, aus zwei Komponenten bestehenden, mit Silber angereicherten, veränderten Epoxidharz-Kleber verwendet, um den Brennerkopf körperlich und leitend mit dem Leiter zu verbinden, der dem Brennerkopf Strom zuführt.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine umhüllte Schweißkopf-Baugruppe, bei der der Leiter, der dem Brennerkopf Strom zuführt, in Gestalt einer gefalteten Helix ausgeführt ist, die vom Benutzer des Schneidbrenners gebogen werden kann, um sich verschiedenen Arbeitssituationen anzupassen, in denen der Brenner eingesetzt werden kann (siehe hierzu auch beispielsweise US-A-4,145,595). In der Vergangenheit ist der Leiter direkt auf den leitfähigen Brennerkopf hartgelötet worden und anschließend ist eine isolierende Umhüllung um die gesamte Baugruppe herum gelegt worden. In dem Herstellungsverfahren wird die Umhüllung auf die Helix aufgebracht und dann verdreht und verwindet sich diese in der Art und Weise, in der der Benutzer die Baugruppe biegt, um sie ihrem Einsatzzweck zuzuführen. Auf Grund der von dem Stromfluß in dem wendelförmigen Leiter erzeugten Wärme wird die aufgeschmolzene isolierende Umhüllung in ihrer Struktur geschwächt Wenn dann weitere Belastungen auf sie einwirken, indem sie weiterhin dazu gezwungen wird, sich mit dem Biegen des wendelförmigen Leiters weiter zu verbiegen und zu verwinden, dann wird sie weiter geschwächt und neigt zu Brüchen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine umhüllte Schweißkopf-Baugruppe und ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 5.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird die isolierende Umhüllung anfänglich nur um den leitfähigen Brennerkopf gegossen, wobei ein hohler herausragender Bereich verbleibt, in den nach dem Gußschritt der wendelförmige Leiter eingeführt und mit dem Brennerkopf verbunden werden kann.
In dieser Art und Weise ist die Umhüllung nicht mit dem wendelförmigen Leiter verbunden oder auf diesen aufgebracht, so daß ein Biegen und Verwinden des wendelförmigen Leiters bei dessen Einsatz die isolierende Hülle nicht belasten und damit auch deren Lebensdauer nicht verringern kann.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist das innere Ende des wendelförmigen Leiters in eine Bohrung in dem Brennerkopf eingeschraubt und dann fest an seinem Platz festgeschraubt, um den Leiter mit dem Brennerkopf sicher zu verbinden. Diese Absicherung wird dadurch noch verstärkt, daß ein mit Silber angereichertes Epoxidharz eingesetzt wird, welches bei Raumtemperatur aushärtet und das leitfähig und federnd nachgebend ist Das Epoxidharz schafft eine leitfähige und haftende Verbindung zwischen dem inneren Ende des wendelförmigen Leiters und dem leitfähigen Brennerkopf, der nachfolgenden Belastungen der Baugruppe gut widersteht, wenn der wendelförmige Leiter durch den Benutzer verbogen wird. Die vorliegende Erfindung widersteht auch den Heizzyklen, die mit dem Einsatz des Schneidbrenners einhergehen. Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Explosionsansicht der Hauptkomponenten der Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung vor deren Zusammenbau,
Fig. 2 eine teilweise Explosionsansicht, die den Brennerkopf zeigt, der in einer isolierenden Hülle eingeführt ist, wobei der herausragende Abschnitt dafür vorbereitet ist, den wendelförmigen Leiter aufzunehmen, der mit dem leitfähigen Kleber bestrichen ist, und
Fig. 3 eine Schnittansicht der zusammengebauten umhüllten Baugruppe, die in strichlinierter Darstellung die Art und Weise zeigt, in der der wendelförmige Leiter beim Gebrauch verbogen und verwunden wird.
In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 der T-förmige leitfähige Brennerkopf bezeichnet, der über einen Vorsprung 12 mit einer gewindeten Bohrung 14 verfügt, die dafür vorgesehen und geeignet ist, das Ende des wendelförmigen Leiters aufzunehmen. Quer zu der Bohrung 14 ist eine weitere Bohrung 16 vorgesehen, um die Komponenten aufzunehmen, die die Brennerelektrode halten.
Um den Brennerkopf 10 herum ist eine isolierende Umhüllung 18 aufgeschmolzen, die über einen hohlen herausragenden Bereich 20 verfügt, der fluchtend axial mit der gewindeten Bohrung 14 ausgerichtet ist und der weiterhin dafür ausgelegt ist, den wendelförmigen Leiter 22 aufzunehmen. Die Helix oder Wendel 22 ist vorzugsweise aus schmiedbaren Kupfer oder einer entsprechenden Kupferlegierung. Nach der Entfernung aus der Gußform ist die Baugruppe bereit, den wendelförmigen Leiter 22 aufzunehmen, der an seinen beiden Enden jeweils über einen mit einem Gewinde versehenen Anschluß- oder Verbindungsstutzen 24 bzw. 26 verfügt Die Verbindung zwischen dem Ende des wendelförmigen Leiters 22 und dem Stutzen 24 umfaßt eine hexagonale Mutter-Struktur 28, mit deren Hilfe der Leiter in das Gewinde der Bohrung 14 in dem Brennerkopf 10 eingeschraubt werden kann. Eine ähnliche hexagonale Struktur ist dem distalen Ende 26 des Leiters zugeordnet und mit dem Bezugszeichen 30 versehen.
Nachdem der umhüllte Brennerkopf 10, der auf der rechten Seite der Fig. 2 dargestellt ist, aus der Gußform entnommen worden ist, ist er bereit, den wendelförmigen Leiter 22 aufzunehmen. Vor der Einführung des inneren Endes 24 des Leiters in die mit einem Gewinde versehene Bohrung 14 der Baugruppe am Ort des Brennerkopfes 10, wird die Frontseite der Mutter-Struktur 28 mit einem aus zwei Komponenten bestehenden, mit Silber angereicherten, veränderten Epoxidharz-Kleber 32 versehen. Diese Beschichtung wird auch auf den mit einem Gewinde versehenen Leiter 24 aufgetragen.
Der Leiter 22 wird dann in den hohlen Abschnitt des herausragenden Abschnitts 20 eingeführt und das Ende 24 wird in die Bohrung 14 ein- und anschließend festgeschraubt. Dieses drückt und preßt den Kleber 32 zusammen, der an Ort und Stelle bei Raumtemperatur aushärtet und eine feste körperliche und elektrische Verbindung zwischen dem Leiter 22 und dem Brennerkopf 10 bewirkt.
Während eine anfängliche Sicherung auch ohne den Kleber 32 erreicht werden könnte, führen die kontinuierlich auftretenden Heizzyklen und die von der Baugruppe zu ertragenden hohen Temperaturen dazu, daß die Metallteile sich in einer solchen Weise entspannen, daß die notwendige Vorspannung, um eine feste und sichere körperliche und elektrische Verbindung zu erreichen, vermindert und geschwächt wird. Dieses Problem wird mit dem Einsatz des leitfähigen Klebers 32 überwunden.
Bei dem Zusammenbau des wendelförmigen Leiters 22 in den hohlen, herausragenden Abschnitt 20 wird der Leiter zuerst in den herausragenden Bereich 20 eingeführt und anfänglich in die Bohrung 14 des Brennerkopfes 10 eingeschraubt. Zu diesem Zweck wird eine entsprechende Buchse auf den hexagonalen Kopf 30 aufgesetzt. Anschließend wird Luftdruck in dem Inneren der Hülle eingesetzt, wobeio die Luft durch das Querloch 16 eintritt und diese Druckluft dazu führt, daß sich die Hülle ballonartig ausweitet. Dies vereinfacht das Einführen der Buchse in den herausragenden Bereich 20, um auf den hexagonalen Kopf 28 aufgesetzt zu werden. Dies gestattet es leicht, daß der Leiter 22 fest in den Brennerkopf 10 eingeschraubt wird.

Claims

1. Umhüllte Schweißkopf-Baugruppe für einen Schweiß-/Schneid-Brenner:

mit einem leitfähigen Brennerkopf (10);

mit einem Leiter (22), der elektrisch in den Kopf eingreift und dazu geeignet ist,

mit einer Quelle elektrischen Stroms verbunden zu werden;

mit einer isolierenden Umhüllung (18), die den Kopf und den Leiter umgibt;

mit einem leitfähigen biegsamen Kleber (32), der in dem Eingriffsbereich zwischen dem Kopf und dem Leiter eingebracht ist und eine biegsame und federnde mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Kopf und dem Leiter ausbildet;

wobei dieser Eingriff, gegen eine durch den Gebrauch der Schweißkopf-Baugruppe herbeigeführten Trennung festgehalten wird.

2. Umhüllte Schweißkopf-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähige Brennerkopf (10) eine Bohrung (14) aufweist und daß der Leiter (22) sich in die Bohrung hinein erstreckt

3. Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14) gewindet ist und daß der Leiter (22) an seinem einen Ende über eine Einrichtung (24) zum Einschrauben in die Bohrung verfügt, wobei das andere Ende des Leiters einen Anschluß zur Aufnahme von elektrischen Strom aufweist

4. Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (22) eine Helix und biegsam ist, um von dem Benutzer biegbar zu sein, um für verschiedene Arbeitssituationen angepaßt zu werden.

5. Verfahren zur Herstellung einer umhüllten Schweißkopf-Baugruppe mit den Verfahrensschritten;

der Ausbildens einer isolierenden Umhüllung (18) um einen leitfähigen Brennerkopf (10);

daß die Umhüllung einen herausragenden Bereich (20) aufweist;

des Anwendens eines leitfähigen, biegsamen und nachgebenden Klebers (32) an dem einen Ende des Leiters (22);

des Einführens des einen Endes des Leiters (22) in den herausragenden Bereich und des in Eingriff Bringens desselben mit dem Kopf; und

des Zusammendrückens des Klebers zwischen dem Leiter und dem Kopf, um den Leiter und den Kopf mechanisch und elektrisch zusammenzubringen und zu verbinden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet;

daß der Kopf (10) eine gewindete Bohrung (14) aufweist;

daß die Umhüllung (18) mit der Bohrung fluchtend ausgerichtet ist; und

daß der Leiter (22) in die Bohrung eingeschraubt ist.