DE7122138U - Wassergekühlter Schutzgasschweissbrenner - Google Patents

Description

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4. Juni 1971 H / W (331)

Alexander Binzel» Glessen WASSERGEKÜHLTER SCHÜTZGASSCHWEISSBSENNER

Diese Erfindung betrifft einen wassergekühlten SchutzgasschwelBbrenner für die Lichtbogenschweißung mit unendlicher Elektrode. Die Erfindung bezieht sich spezifischer ausgedrückt auf einen Schatzgasschweißbrenner, bei dea zwischen dem wassergekühlten Aussenteil und dea nicht unmittelbar gekühlten, strom- und spannungführenden Innenteil ein elektrisch isolierender Körper mit guter Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist.

In der Technik werden in.großem Umfang wassergekühlte Lichtbogenschweißbrenner verwendet. Bei einer Ausführungsform solcher Brenner wird nur das strom- and spannungsfreie Aussenteil des Brenners, auf dem die Gasdüse sitzt, gekühlt. Das nicht direkt gekühlte, strom- und spannungführende Innenteil des Brenners wird bei solchen Brennern so ausgelegt,, dass keine zu hohe Erwärmung durch zu geringe Querschnitte auftreten kann. Trotzdem beeinträchtigt die thermische Belastung des nicht gekühlten Innenteils die Standzeit der Stromdüse, durch die der Schweißstrom auf die durchlaufende Draht elektrode übertragen wird. Es kommt dadurch zu sinesa

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•chnellen Verschleiß der Stroadüse und zu Störungen bei der Zuführung dee Schweißdraht·. Aus·erden können die

~ ~ ° ~ a derten Gründen maxiaal alt 350 Aapire belastet werden.

Aufgabe dieser Erfindung ist ein Schutzgasschweißbrenner

hSherer Belastbarkeit mit unendlicher Elektrode und wassergekühlte«, strom- und spannungsfreien Aussenteil und stromführendem, alt Wasser nicht unmittelbar gekohltes Innenteil. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Hohlkörper gelöst, der aus einem elektrisch Isolierenden und wimeleitenden Keramikfilter IaI besteht und zwischen dem wassergekühlten Anssenteil und das nicht wassergekühlten Issesteil Is Höhe der »ftsserdtirGhfl.e^«·«·« SBhlkeseer des AssssStiells d·* Brwwiari «nireardnet let-

Der Hohlkörper aus dem Keramikmaterial tritt anstelle der bisher verwendeten elektrischen Isoliermittel, wie Polytetrafluorethylen, Asbest oder Glasfasern in Verbindung mit Silikonen oder ähnlichen Materialien. Gegenüber den hierfür bekannten Isoliermitteln besitzt das Keramikmaterial den Vorzug, dass es bei guter elektrischer Isolierwirkucg eine so hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, dass es als Wärmeüberträger für das nicht unmittelbar «it Wasser gekühlte Innenteil wirkt, so dass die Wasserkühlung des Aussenteil gleichzeitig auch die Kühlung des Innenteils bewirkt.

Der elektrische Isolierkörper aus Keramikmaterial übernimmt infolgedessen auch die Funktion eines Wärmeaustauschers zwischen dem Innenteil und den Aussenteil das Brenners. Dadurch wird die Voraussetzung für eine wesentlich höhere Belastung des Brenrers geschaffen* so dass bei sonst vergleichbaren Brennern eine Belastung bis zu 450 Ampere ohne weiteres möglich ist.

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Als Keraaikaaterial eignet sich für den Hohlkörper nach der Erfindung insbesondere Oxidkeramik, Mit ganz besonderem Vorteil wird Aleminiueoxidkeranaik verwendet, insbesondere AIu-■iniumoxidkerasiik alt einen Gehalt an Aluminiumoxid von 99% und mehr.

Bei einer bevorzugten Ausführung·form der Erfindung besitzt der Brenner eine steckbare Gasdüse. Diese Gasdüse ist in ihren Dimensionen so gestaltet, dass sie einerseits in kaltem Zustand leicht in das Aussenteil des Brenners einführbar ist und sich andererseits in heißem Zustand fest auf das Aussenteil aufpresst. Gegenüber den sonst üblichen, einschraubbaren Gasdüsen besitzt eine steckbare Gasdüse zunächst den Vorteil der einfacheren Montierbarkeit. Darüberhinaus ist eine solche steckbare Gasdüse aber auch alt de« Verteil eines sehr guten Wärmeübergangs bei dem Gebrauch des Brenners verbunden, da sie sich sofort nach dem Zünden des Lichtbogens aufgrund ihrer Erwärmung fest an die gekühlten Fliehen des Aussjenmantels anpresst. Wenige Sekunden nach dem Unterbrechen der SchweiBung sitzt die steckbare Gaedüse aber wieder locker und läßt sich dadurch besonders leicht warten.

Um zu verhindern, dass die steckbare Gasdüse in kaltem Zustand aus dem Aussenuantel des Brenners herausfällt, kann man einen Federring mit einer Stahlfeder im Inneren des Aussenteils so anordnen, dass die kalte Gasdüse durch diese Feder festgehalten wird. Ein derartiger Federring ist zweckmäßigerweise im wassergekühlten Bereich des Atiseenmantels angeordnet, so dass die Stahlfeder beim Betrieb des Schweißbrenners nicht ausgeglüht wird.

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Im folgenden wird eine Ausführungeform der Erfindung anhand der Figur 1 noch näher erläutert.

üie Zeichnung; zeigt «inen Querschnitt durch siuSu Brenner nach der Erfindung ie Maßstab 1 : 1. Das stroe- und spannungsfreie Aussenteil 10 besitzt eine Kühlkammer 11, der durch eine Leitung 12 Kühlwasser zugeführt wird. Das Kühlwasser fließt durch eine nicht gezeigte Leitung ab. Zwischen dem wassergekühlten Aussenteil 10 und dem nicht unmittelbar gekühlten, strom- und spannungführenden Innenteil ist der als elektrischer Isolator und Wärmeüberträger wirkende Hohlkörper 13 aus Keraaaikmaterial angeordnet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung hat der Keramikkörper die Gestalt eines Hohlzylinders alt eines äußeren Durchmesser von etwa 17 aas und einer Wandstärke von etwa 2,5 mm. Zu dea «trös- und spanausgfuhrenden Innenteil des Brenners geMh.·^. die Stromdüse 14, der Düsenstock 15 für die Gasausstrahlung und das Brennerrohr 16. Für die Isolierung des Brennerrohrs im Brennerhals, der in allgemeiner Weise mit 17 bezeichnet wird, dient ein übliches Isoliermaterial 18, wie Polytetrafluoräthylen. Wie in der Zeichnung zu erkennen ist, kann diese« Isoliermaterial eine geringere Wandstärke, z.B. von einem Millimeter, als der Keramikhohlkörper 13, besitzen.

Im Aussenteil 10 des Brenners ist die steckbare Schutzgasdüse 19 angeordnet. Ein Federring 20 mit Stahlfeder verhindert, dass die kalte Düse beim Brenner la Ruhezustand aas de» Aussenmantel herausfällt.

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Claims (5)

Schutzansprüche:

1. Wassergekühlter Schutzgasschveißbrenner für die Lichtbogenschweißung ait unendlicher Elektrode und wassergekühltem, etrom- und spannungsfreien Aussenteil und strom- und spammngf0hren&ein Innenteil„ dadurch gekennzeichnet,, dara ein Hohlkörper 13 aus einen Keraaikaaterial als elektrischer Isolator und Wäraeüberträger zwischen dem Aussenteil 10 und dem Innenteil des Brenners in Höhe der wasserdurchflossenen Kühlkammer 11 angeordnet ist.

2. Schutzgasschweißbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlkörper 13 aus Oxidkeramik besteht.

3. SchutzgasschweiBbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper 13 au« Aluaiuiuaoxidkeranik besteht.

4. Schutzgasechweißbrenner nach eines der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner eine steckbare Gasdüse 19 besitzt.

5. Sehntzgasschweißbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in wassergekühlten Bereich des Aussentalls 10 ein Federring 20 zur Befestigung der kalten Gasdfse angeordnet ist.

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