DE8229162U1

DE8229162U1 - Einrichtung zum Orbital-Lichtbogenschweißen

Info

Publication number: DE8229162U1
Application number: DE19828229162
Authority: DE
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1982-10-18
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1984-04-26

Description

13.9.1982

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MESSER GRIESHEIM GMBH MG 1412

Kennwort: Orbital-Zündstift-Halterung EM 1070

Erfinder: Nowack Ordner: VI

Einrichtung zum Orbital-Lichtbogenschweißen

Die Einrichtung betrifft eine Einrichtung zum Orbita.l-Lächtbogenschweißen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit diesem Oberbegriff wird auf Einrichtungen zum Orbital-Lichtbogenschweißen Bezug genommen, wie sie aus der US-PS 3,835,286 und der DE-OS 19 18 267 bekannt geworden sind.

In der US-PS 3,835,286 ist eine Einrichtung zum Orbital-Lichtbogenschweißen mit Kaltdrahtzuführung offenbart, bei welcher die Halterung der KaltdrahtaufÜhrung fest mit der Brennerführung verbunden ist. Übet ein mit Halterung Und Brennerführung in WirkverbindUng stehendes Verbindung^" teil, in das eine Gewindespindel eingreift/ Werden Schweiß' brenner Und Halterung der Kaltdrahtzuführung gemeinsam verstellt,

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Aus der DE-OS 19 18 267 ist ein Schweißbrenner mit nicht abschmelzender Elektrode und Zündvorrichtung bekannt, wie er in Orbital-Schweißköpfen verwendet werden kann. Dabei ist die Zündelektrode in der Düsenwandung der Schutzgasdüse angeordnet« Konstruktionsbedingte Erfordernisse ergeben hierbei eine durch die Zündelektrode zu ionisierende große Schutzgasstrecke₄

Um eine Fixierung ebenso wie eine Verstellung der Zündelektrode relativ zur Elektrode zu ermöglichchen> ist die Zündelektrode in einem elektrisch isolierten Spannkegel gelagert, welcher in einer entsprechenden konischen Ausnehmung in der Düsenwandung bzw. eines Verstärkungsteiles angeordnet ist und mittels einer mit dem Verstärkungs teil in Wirkverbindung stehenden überwurfmutter elastisch verformt wird.

Bei solchen Einrichtungen zum Orbital-Lichtbogenschweißen mit Kaltdrahtzuführung und Zündelektrode müssen somit in die Düsenwandung der Schutzgasdüse konische und zylindrische Ausnehmungen eingebracht werden und entsprechend diesen Ausnehmungen Formteile hergestellt werden, was einerseits zu einem komplizierten Aufbau der Schutzgasdüse und andererseits zu größeren Herstellkosten führt. Hinzu kommt, daß bei beschädigter Düse - die ein Verschleißteil ist - der Austausch der Zündvorrichtung durch Schweißspritzer und/ oder Wärmeeinwirkung erheblich erschwert ist. Auch wirkt sich die durch die Anordnung der Zündelektrode in der Düsenwandung zu ionisierende große Schutzgasstrecke (Strecke zwischen Zündelektrodenspitze und Werkstückoberfläche) nachteilig auf die Zündsicherheit aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Orbital-Lichtbogenschweißen zu schaffen, bei der die 35

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Halterurig der Zündelektrode einfach und ein maschinelles und/oder manuelles Einstellen des jeweils erforderlichen Äbstandes zur Elektrode unkompliziert möglich ist« Darüber hinaus soil der Austausch der Zündelektrode unabhängig von der Standzeit anderer Schweißbrennerteile in einfachster Art und Weise vornehmbar sein..

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Um bei einer solchen Einrichtung zum Orbital-Lichtbogenschweißen die Einstellung eines vorgegebenen Abstandes zwischen Zündelektrode und Elektrode zu ermöglichen, ist die Zündelektrode gegenüber der Elektrode in der Halterung der Kaltdrahtzuführung nachstellbar und die Halterung der Kaltdrahtzuführung höhenverstellbar und/öder schwenkbar.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Anordnung der Zündelektrode in der Halterung der Kaltdrahtzuführung eine im Aufbau überraschend einfache, kostengünstige und vielseitig einstellbare Verstellung - Lageänderung - der Zündelektrode möglich ist. Mit der zusätzlichen Nutzung der zur Zuführung des Drahtes schwenkbaren und höhenverstellbaren Halterung der Kaltdrahtzuführung als Zündelektrodenhalterung wird eine über einen großen Verstellbereich einstellbare Zündelektrode erreicht, deren Halterung kostengünstig und einfach herstellbar ist. Dabei zeichnet sich die Halterung der Zündelektrode durch eine einfache Austauschbarkeit und Isolierung der Zündelektrode aus. Hinzu kommt, daß durch die Anordnung der Zündelektrode in der Nähe des Elektrodenendes und des Werkstückes nur eine kleine Schutzgasstrecke zu ionisieren ist. Dies führt zu einer großen Zündsicherheit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung

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dargestellt Und Wird im folgenden Unter HihWeis auf weitere vorteilhafte Merkmale näher beschrieben,

Es veranschaulicht:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Fahr-* werks mit Schweißkopf;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Halterung der Kaltdrahtzuführung mit

\ der Zündelektrode im Teilschnitt;

Fig. 3 eine schematische, nicht maßstabgerechte Darstellung der Höhenverstellung der Halterung mit der Zündelektrode.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein Fahrwerk 10 veranschaulicht, welches in einer um ein Rohr 11 gelegten Führung 12 gehalten und somit orbital um das Rohr ¹1 geführt werden kann. Am Fahrwerk 10 ist ein Schweißkopf 14 bestehend aus einem Schweißbrenner 13 mit hichtabschmelzender Wolfram-Elektrode 15, einer Zündelektrode 16 und einer Halterung 17, der Kaltdrahtzuführung 18 sowie einer nicht näher dargestellten Pendelvorrichtung und einer Drahtvorratsrolle befestigt. Der Schweißbrenner 13 ist dabei über ein nicht näher dargestelltes Schlauchpaket mit einer Schweißstromquelle 23 verbunden.

Der am Fahrwerk 10 befestigte Schweißkopf 14 ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Der schematisch angeordnete Schutzgasschweißbrenner ist mit 13 und die nichtabschmelzende Elektrode mit 15 bezeichnet. Die Elektrode 15 ist im oberen Bereich vom Brennermantel 19 und im unteren,zum Werkstück weisenden Bereich von einer Düse 21 umgeben. Die aus der Düse herausragende Elektrode 14 ist über Leitung 74 an dem

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negativen und das Werkstück 20 über Leitung 22 an dem positiven Pol der Gleichstromquelle 23 angeschlossen^ Parallel zur Gleichstromquelle 23 ist ein Zündgerät 24 geschaltet/ welches die für die Zündung eines Lichtbogens zwischen Elektrode 15 Und Werkstück 20 eifforderliche hochfrequente Wechselspannung liefert. Das Zündgerät 24, vorzugsweise ein Hochfrequenz-Impulsgenerator, ist mit dem negativen Pol 27 über Leitung 25 an die Elektrode 15 und mit dem positiven Pol 28 an die Zündelektrode 16 angeschlossen* Vorzugsweise ist der Zündstromkreis gegenüber dem Schweißstromkreis galvanisch entkoppelt.

Die Zündung des Lichtbogens erfolgt über die Ionisation der Schutzgasstrecke, die durch eine vom Zündgerät kufzzeitig abgegebene Hochspannung, die zur Bildung eines Hilfslichtbogens zwischen Elektrode 15 und Zündelektrode 16 führt, erreicht wird.

Die Zündelektrode 16 ist in der Halterung 17 der nur teilweise dargestellten Kaltdrahtzuführung 18 angeordnet* In der Halterung 17 ist die Zündelektrode 16 von einem Keramikrohr 31 umgeben und somit gegenüber der Halterung 17 elektrisch isoliert. Das Keramikrohr 31 weist eine größere Länge 32 als die Länge 33 der Halterung 17 auf und ragt aus der Längsbohrung 29 der Halterung 17 beidseitig heraus. Die zur Elektrode 15 aus der Halterung 17 ragende eine Seite des Keramikrohres 31 ist als Düse 34, die andere Seite als Isolation 35 der Steckverbindung 36 zwischen Zündelektrode 16 und Leitung 26 ausgebildet. Die Steckverbindung 36 zwischen Zündelektrode 16 und Leitung 26 erfolgt durch einen nicht näher dargestellten Kabelstecker.

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Das in der Längsbohrung 29 der Halterung 17 angeordnete Keramikrohr 31 mit der Zündelektrode 16 ist mittels einer Stellschraube 37, die in einer radial zur Längsbohrung 29 vorgesehenen Gewindebohrung 38 eingeschraubt ist, gegen c axiale Verschiebung gesichert. Durch Lösen der Stellschraube

37 ist ein Verschieben des Keramikrohres 31 bzw. der Zünd- ι

elektrode 16 und damit eine Einstellung des Abstandes der Zündelektrode 16 zur Elektrode 15 möglich. jt

IQ Die Längsbohrung 29 der Halterung 17, die zur Aufnahme

des Keramikrohres 31 mit der Zündelektrode dient, liegt |

unter einem Winkel 39 von 75°zur Elektrode 14 und unter einem Winkel 4 0 von 5° zur Aufnahmebohrung 30 der Halterung * 17 der Kaltdrahtzuführung 18. Über einen nicht dargestellten ·

Antrieb der Kaltdrahtzurührung 18 wird der Draht 41 in I

einer flexiblen Drahtführung 42 zur Halterung 17 der |

Kaltdrahtzuführung 18 geführt. Die Drahtführung 4 2 §

endet in einem Drahtführungseinlauf 4 3,der mit dem Gewinde ϊ 4 4 in die Halterung 17 eingeschraubt ist. Der in die J

Halterung 17 eingeschraubte Gewindeteil 4 5 des Drahtführungs- ? einlaufes 43 weist eine Innenbohrung 46 entsprechend dem Außendurchmesser 47 des Drahtes 41 auf. In der Halterung 17 wird die Innenbohrang 4 6 zur Führung des Drahtes 41 durch die Aufnahmebohrung 30 der Halterung 17 verlängert, bis der Draht 41 in die Drahtführungsdüse 48 eintritt. Die Drahtführungsdüse 48 ist in dem zur Elektrode 15 weisenden Bereich in die Halterung 17 eingeschraubt und führt den Draht 41 durch die Innenbohrung 49 zur Schweißstelle.

3Q Die Halterung 17 der Kaltdrahtzuführung 18 ist in der Nähe

des Schweißbrenners 13 bzw. der¹ Elektrode 15 angeordnet und I ermöglicht so eine exakte Positionierung der¹ Zündelektrode 16 '< Und des Drahtes 41. über der LMngsbohrung 29 und der AUfnahmebohfung 30 ist die Halterung 17 als Gabelstück 49 ausgebildet/ das über das Lagerteil 50 und eine fest ntit dem Lagerteil Verbundenen Spindel S1 mit einem Gewindestück 52

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(Fig. 3) in Verbindung steht.

Die Außenkontur des Lagerteiles 50 ist in seinem zur Halterung 17 weisenden Bereich halbkreisförmig ausgebildet und im Mittelpunkt 53 des Halbkreises mittels einer Schraube 54 mit dem Gabelstück 49 der Halterung 17 verbunden. Durch Lösen der Schraube 54 ist die Halterung 17 und damit Draht 41 und Zündelektrode 16 um die Achse 55 des Lagerteils 50 gegenüber der Achse der Elektrode 15 im Winkelbereich 29,46 schwenkbar.

Die Spindel 51, die der Höhenverstellung 56 der Halterung 17 der Kaltdrahtzuführung 18 dient, ist in einer Bohrung des Gewindestückes 52 befestigt. Das Gewindestück 52 ist quaderförmig ausgebildet und weist neben der Befestigungsbohrung 57 eine Bohrung 58 mit Bewegungsgewinde 59 auf. In das Bewegungsgewinde 59 greift eine Gewindespindel 60 ein, deren unteres, zur Halterung 17 weisendes Ende, als Lagerzapfen 61 und deren oberes Ende des Befestigungszapfens 62 zur Aufnahme eines Verstell- bzw. Drehknopfes 63 ausgebildet ist.

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Die Gewindespindel 60 ist mit dem Lagerzapfen 61 und dem Befestigungszapfen 62 in den zwischen Brennerhalterung 64 und der nicht näher dargestellten Schwenkvorrichtung 65 zur Drehung des Schweißkopfes 14 angeordneten Lagerdeckeln 66,67 gelagert. Die Spindel 51 wird in den Führungsbohrungen 68,69 der Lagerdeckel 66,67 axial geführt.

Wird die Gewindespindel 60 manuell über Drehknopf 63 oder maschinell über einen mit der Gewindespindel 60 verbundenen nicht dargestellteil Motor¹ Um die Längsachse 70 gedreht, so erfolgt durch die in Wirkverbihdung miteinander Stehenden Gewinde 59 des Gewindestückes 52 mit dem Gewinde 71 der Gewindespindel 60 eine Umwandlung der Drehbewegung in eine

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Längsbewegung. Das Gewindestück 52 mit der Spindel verfährt in Pfeilrichtung 72a, 72b in dem durch Brennerhalterung 64, Schwenkvorrichtung 65 und Lagerdeckel 66,67 geschlossenen Raum 72 und verstellt somit die Höhe der Halterung 17 mit dem Draht 41 und der Zündelektrode 5 Durch die Anordnung der Zündelektrode 16 in der Halterung der Kaltdrahtzuführung 18 wird in einfachster Art und Weise eine universell verstellbare Zündeinrichtung geschaffen, die durch ihre Anordnung in unmittelbarer Nähe des Elektrodenendes 73 und somit in unmittelbarer Nähe des Werkstückes durch die nur kleine, zu ionisierende Schutzgasstrecke ein sicheres Zünden ermöglicht.

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Claims

Ansprüche

1. Einrichtung zum Orbital-Lichtbogenschweißen mit einem Fahrwerk und einem Schweißkopf, bestehend aus einem Schweißbrenner mit nichtabschmelzender Elektrode, einer Zündelektrode, die einen vorgegebenen Abstand zur Elektrode aufweist und einer Kaltdrahtzuführung dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (16) in oder an der Kaltdrahtzuführung (18) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (16) in der Halterung (17) für die Drahtführungsdüse (48) befestigt ist.

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Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (16) gegenüber der Elektrode (15] in der Halterung (17) der Kaltdrahtzuführung (18) verstellbar ist.

Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (17) der Kaltdrahtzuführung (18) mit der Zündelektrode (16) höhenverstellbar und/oder schwenkbar ist.

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Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (17) der Kaltdrahtzuführung (18) ein Gabelstück (49) aufweist/ das über Lagerteil (50) und Spindel (51) mit einem Gewindestück (52) verbindbar ist, in das eine Gewindespindel (60) eingreift^

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