EP3917712A1 - Device for welding, use of a device, an insulating means body, and a production method - Google Patents

Device for welding, use of a device, an insulating means body, and a production method

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Publication number
EP3917712A1
EP3917712A1 EP19712120.5A EP19712120A EP3917712A1 EP 3917712 A1 EP3917712 A1 EP 3917712A1 EP 19712120 A EP19712120 A EP 19712120A EP 3917712 A1 EP3917712 A1 EP 3917712A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
welding
insulating body
gas
integrated
welded
Prior art date
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Pending
Application number
EP19712120.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dirk Kunze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orbitalservice GmbH
Original Assignee
Orbitalservice GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orbitalservice GmbH filed Critical Orbitalservice GmbH
Publication of EP3917712A1 publication Critical patent/EP3917712A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B23K37/0217—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member being fixed to the workpiece
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    • B23K2101/06—Tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Definitions

  • Welding device use of a device, an insulating body and a method of manufacture
  • the invention relates to a device for welding in the orbital welding process according to the preamble of claim 1, a use of a device for welding in the orbital welding process according to the preamble of claim 10, an insulator body according to the preamble of claim 11 and a method for producing a device for welding according to the preamble of claim 12.
  • the object of the present invention is to provide a simple and safely cooled device for orbital welding.
  • a device for welding in the orbital welding process using welding gas in an arc welding process comprising a receiving area into which a tubular round object to be welded can be used, the receiving area being in particular divided into two parts with a folding joint means for collapsing a closing area is constructed, a welding means rotating around the receiving area, through which the tubular tubular object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, on two surrounding outer plate means comprising in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum clamping shell housings, and an oppositely electrically chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receiving area with the rotating welding means, with between the positive pole means and the negative pole an electrically insulating, heat-stable body of insulating material is arranged in each case, a 3D-printed area being integrated in one, in particular in two, insulating body, which is produced and / or integrated in particular by means of
  • the device according to the invention including an advantageous construction, it is possible to bring cooling water three-dimensionally to where heat removal is required, for example directly to cool mechanical elements for the precise operation of the welding device, in particular to prevent gear axles from expanding, in order to more precisely guide the rotor to enable in which the hot electrode is screwed, in particular in the narrow body of a microhead, in which no space is provided for conventional water pipes.
  • Invent According to the head can be supplied in a targeted and needs-based manner.
  • the invention it is possible to homogeneously incorporate / print the line means for cooling water and also gas channels into the construction.
  • the course of the water can only be cooled with water from the outside in the area of the welding gun near the handle, since no water can be brought through the joint of the gun area.
  • homogeneous cooling without cold bridges in the welding head is therefore not possible.
  • the line means for the gas supply is also integrated and can be directly flowed into the welding chamber. As a result, there is no contamination of the gas due to possible abrasion of the gearwheels when the gas is flooded, which is particularly important in rocket and reactor construction, and here too, if only gas-cooled welding heads are used, homogeneous cooling by cold welding gas as well the gas flows evenly into the welding chamber.
  • Cooling lines in the welding device according to the invention are integrated according to the invention directly in the insulating body, so that reliable cooling down to the tip of the pliers is possible and cold spots or uneven temperature distribution are prevented, which can lead to tension.
  • the conduit means for the welding gas can also be brought closer to the arcing areas in the integrated form of the device according to the invention, so that less gas is required.
  • Mechanics are currently flooded with argon for arc activation to expel oxygen through mechanical drive elements, in particular gear areas, about 6-30 l / min.
  • the outer plate made of metal is partially hollowed out by means of milling on the surface, so that cooling water pipes can be laid therein, and an intermediate plastic insulation between the inner rotor and outer plate is additionally cooled by gas and / or water pipes Copper.
  • the two-part head can be cooled very homogeneously, especially with integrated micro bores.
  • conduit means for cooling water are integrated into the insulating body to reach end areas of the receiving area, in particular up to a height of a hinged joint means.
  • conduit means for welding gas reaching into the end areas of the receiving area, in particular up to gas escapes in the receiving area are integrated in the insulating body, in particular for welding gas in the form of argon for arc activation.
  • the gas flow can be carried out according to the invention.
  • Gas comes out of the bottle cold due to the pressure release after the discharge and is simply led into the welding room in the prior art.
  • the gas can be used for cooling in the first course and then fed into the welding chamber.
  • the gas comes cleanly into the welding space through the line routing provided, which is particularly important for the semiconductor or aerospace industry, in particular a weld seam of an Arian missile.
  • the gas flow according to the invention does not touch any mechanical gear wheel wear. That the conduit for the welding gas is designed to be able to be guided through the mechanical actuation means.
  • conduit means for welding gas and / or conduit means for cooling water are arranged one above the other in the insulator body in one or more levels. It is possible to construct XYZ axes in a targeted, free-to-think way and the designer is to be given all possibilities which, for example, also affect radii, levels, circles etc. around gear wheels etc., which also means, for example, congestion in gas or cooling water and reaching river can be avoided.
  • actuating means in particular for the welding means in particular mechanical drive means, in particular gearwheels and / or pin means for gears and / or bearings for gears, in particular ball bearings, are integrated into the insulating body,
  • each insulating element body has individually adapted, integrated cable elements and / or integrated actuating means.
  • an insulating material body comprising heat-stable plastic, in particular glass fiber reinforced, in particular with glass fiber reinforced plastic with glass transition temperatures of up to 280 ° C., in particular glass fiber reinforced plastic with about 30% glass content.
  • an insulating medium body comprising amorphous polymers is formed with glass transition temperatures above 200 ° C., in particular adapted to nozzle temperatures in 3D printing, in particular more than approximately 220 ° C., in particular bet and space in 3D printing hotter than approximately 15 ° C, especially hotter than 200 ° C.
  • Filaments and printers which can print amorphous polymers are advantageously used, with glass transition temperatures which are above 200 ° C, these requiring very high nozzle temperatures, in particular more than 350 ° C, and bed and the space hotter than 120 or 200 ° C, which then enables homogeneous printing combined with high strengths of the insulating body.
  • an insulating body comprising polymers such as PEEK and / or PPSU and / or PEI Ultem and / or PPS and / or PEKK is formed.
  • an insulating medium body according to the invention is advantageously 3D-printed with polymers such as PEEK, PEI Ultem, PPS, PEKK. You have well insulated elements, heat resistant and less rework.
  • a device for welding in the orbital welding process by means of welding gas in an arc welding process comprising a receiving area into which a tubular round object to be welded can be inserted, the receiving area being constructed, in particular in two parts, with a folding joint means for folding a closing area, a welding means rotating around the receiving area, through which the weldable item is welded , tubular round object is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, being set up on two surrounding outer plate means, in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum tensioning shell housings, and an oppositely chargeable pole - Medium, in particular negative pole means, on the receiving area with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable body of insulating means being arranged between the positive pole means and the negative pole means, one in the insulation, in particular in two
  • the object is also achieved by a method for producing a device for welding using the orbital welding method using welding gas in one Arc welding method, in particular according to one of claims 1 to 9, whereby a receiving area into which a tubular round object to be welded can be inserted, the receiving area being constructed in two parts in particular with a folding-joint means for folding a closing area into which one rotating around the receiving area Welding agent is installed, by means of which the tubular round object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, being set up on two surrounding outer plate means comprising in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum clamping shell housings and an oppositely chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receiving area with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable insulating means between each positive pole means and negative pole means Elkorpus is arranged, a 3D printed area being integrated in one, in particular in two,
  • a receiving area into which a tubular round object to be welded can be inserted is, the receiving area is in particular constructed in two parts with a hinged joint means for folding a closing area into which a welding means rotating around the receiving area is installed, through which the tubular, round object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, whereby an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, on two surrounding outer plate means comprising in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum Clamping shell housings, is set up and an oppositely chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receiving area with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable insulating body being arranged between the positive pole means and the negative pole means, one in one, in particular in two, insulating body 3D-printed area is integrated
  • 1 a is a perspective device for orbital welding
  • FIG. 1 c an insulating body according to the invention in a sectional view
  • FIG. 2a an insulating body according to the invention in a sectional view
  • FIG. 2 b an insulating body according to the invention in a sectional view
  • FIG. 2 c an insulating body according to the invention in a sectional view.
  • FIG. 1 a shows a device 1 for welding in the orbital welding process by means of welding gas in an arc welding process, comprising a receiving area 2, into which a tubular round object to be welded can be inserted, the receiving area 2 being in particular divided into two parts with a folding joint means 5 for folding together a closing area 3, a welding means 6 rotating around the receiving area 2, by means of which the tubular tubular object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process , a positive pole means comprising two surrounding outer plate means 7 in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum tensioning shell housings, and a negative pole means on the receiving area 2 with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable insulating body 4 being arranged between the negative pole means and the positive pole means, in one, in particular A 3D-printed area is integrated into two insulating body 4 by means of 3D printing, in particular with one or more line means 8 for welding gas and / or one or more line means 9 for
  • FIG. 1 b shows an insulating body 4 according to the invention, produced in the 3D printing process, can be used in an orbital welding gun, as in FIG. 1 a, with a receiving area 2 and, for example, with one or more conduit means 9 for cooling water, some of which are recognizable that extend into end areas 12 of the line means, line means 9 for cooling water reaching into end areas 10 of the receiving area 2, in particular up to a corresponding height of a folding joint means 5 in the corresponding one, shown in FIG. 1 Outer plate means 7, in the insulating body 4 are integrated.
  • FIG. 1c shows an insulating body 4 according to the invention, the area of the sectional view opened in FIG. 1b being shown here in a sectional view.
  • An exemplary conduit 9 cools a body region 16 and another, for example, the end region 10.
  • FIG. 2a shows an insulating body according to the invention, produced in 3D printing, with a plurality of functional levels 13, which merge into one another homogeneously, essentially in one piece, can be integrated in the line means 8, 9 one above the other and / or next to one another and thus multifunctional and at the same time can work safely up to end areas 10, 12.
  • Line means 8 for welding gas extend up to end areas 12 of the receiving area 2, in particular up to occur 11 in the receiving area 2, in particular for welding gas in the form of argon for arc activation.
  • Pipe means 8 for welding gas and / or pipe means 9 for cooling water can thus be arranged safely and in a simple manner in one or more levels 13 one above the other in the insulating body 4.
  • actuating means 14, in particular for the welding means in particular mechanical drive means, in particular gearwheels and / or journal means 15 for gearwheels and / or bearings for gearwheels, in particular in order to avoid different expansion lengths under temperature load and for a considerable saving of space.
  • ball bearings can be formed integrated in the insulating body 4.
  • FIG. 2b shows an insulating body 4 according to the invention opened with a plurality of functional levels 13 ′′, 13 “, 13 ′′”, which can represent a further exemplary functional level 13 on an insulating body 4 as shown by way of example in FIG. 2a.
  • FIG. 2c shows an insulating body 4 according to the invention with a plurality of functional levels 13 ', 13 ", 13'", for example on a lower functional level 13 ', as for example in FIG. 2a and a subsequent level, which is shown here in a more closed manner 13 ”as shown in Fig. 2b.
  • a variety of functions can be integrated into the insulating body, which are at the same time safe and designed right into the outside so that, for example, no thermal bridges can arise on sensitive mechanical elements.

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Abstract

The invention relates to a device for welding in an orbital welding method using welding gas in an arc welding method, comprising a receiving region into which a round tubular object to be welded can be inserted, said receiving region being designed in two parts in particular with a folding joint means for folding together a closing region, and comprising a welding means which is rotated about the receiving region and by means of which the round tubular object to be welded is to be welded in a revolution using an arc welding method. An electrically chargeable pole means, in particular a positive pole means, is provided on two surrounding outer plate means comprising metal in particular, in particular lateral aluminum parts, in particular aluminum clamp shell housings, and an opposite electrically chargeable pole means, in particular a negative pole means, is arranged on the receiving region with the rotating welding means. A respective insulating means body is arranged between the positive pole means and the negative pole means, wherein a 3D-printed region is integrated into an insulating means body, in particular by means of a plastic powder laser sintering method, in particular with one or more conducting means for welding gas and/or one or more conducting means for cooling water. In particular, the insulating means body is largely 3D-printed, in particular substantially completely 3D-printed.

Description

Vorrichtung zum Schweißen, Verwendung einer Vorrich- tung, einen Isoliermittelkorpus und ein Verfahren zur Her- stellung Welding device, use of a device, an insulating body and a method of manufacture
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Verwendung einer Vorrichtung zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 10, ei- nen Isoliermittelkorpus nach dem Oberbegriff von Anspruch 11 und ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Schweißen nach dem Oberbegriff von An- spruch 12. The invention relates to a device for welding in the orbital welding process according to the preamble of claim 1, a use of a device for welding in the orbital welding process according to the preamble of claim 10, an insulator body according to the preamble of claim 11 and a method for producing a device for welding according to the preamble of claim 12.
Bekannt ist es, Orbitalschweißzangen mittels geschlossener Schweißzangen zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren mittels Schweißgas in einem Lichtbogen- schweißverfahren für ein zu schweißendes, rohrartiges Rundobjekt in einem um ei- nen Aufnahmebereich rotierendes Schweißmittel einzusetzen. Dieses Schweißen erfolgt unter einer hohen Temperaturbelastung. Im Lichtbogen beispielsweise herrscht eine Temperatur von bis zu 6.000°C in den Schweißköpfen, wodurch die Belastung für die Materialien und Komponenten sehr stark ist und erfordert somit ei- ne gute Kühlung sowie eine genaue und saubere Gaszuführung zum Schweißkopf, was jedoch durch die aktuell verwendeten Kupferkühlleitungen aufliegend um den Schweißbereich herum nur unzureichend möglich ist. Durch die spezielle Klappge- lenkmittelmechanik zum Zusammenklappen eines Schließbereichs ist im bekannten Verfahren keine durchgehende und homogene Kühlung gegeben. Im Stand der Technik wird versucht, auch mit weiteren/anderen Kühlkanälen im Kopf oder ausge- frästen Messingplatten, die hohl sind, Wärme vom Getriebe fern zu halten, da dies immer der Mechanik Probleme bereitet und die Köpfe bei hoher Wärmeeinbringung mechanisch blockieren. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und sicher gekühlte Vor- richtung zum Orbitalschweißen bereitzustellen. It is known to use orbital welding guns by means of closed welding guns for welding in the orbital welding process by means of welding gas in an arc welding process for a tubular round object to be welded in a welding medium rotating around a receiving area. This welding takes place under a high temperature load. In the arc, for example, there is a temperature of up to 6,000 ° C in the welding heads, which places a heavy load on the materials and components and therefore requires good cooling and an accurate and clean gas supply to the welding head, which is due to the currently used Copper cooling lines lying around the welding area is insufficient. Due to the special folding joint mechanism for folding a closing area, there is no continuous and homogeneous cooling in the known method. In the prior art, attempts are made to keep heat away from the transmission even with additional / different cooling channels in the head or milled brass plates that are hollow, since this always causes problems for the mechanics and mechanically blocks the heads when heat is applied. The object of the present invention is to provide a simple and safely cooled device for orbital welding.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Schweißen im Orbitalschweiß- verfahren mittels Schweißgas in einem Lichtbogenschweißverfahren, umfassend ei- nen Aufnahmebereich, in den ein zu schweißendes, rohrartiges Rundobjekt einsetz- bar ist, wobei der Aufnahmebereich insbesondere zweigeteilt mit einem Klappge- lenkmittel zum Zusammenklappen eines Schließbereichs aufgebaut ist, ein um den Aufnahmebereich rotierendes Schweißmittel, durch das das zu schweißende, rohrar- tige Rundobjekt in einer Umrundung mittels Lichtbogenschweißverfahren zu schwei- ßen ist, wobei ein elektrisch aufladbares Polmittel, insbesondere Pluspolmittel, an zwei umgebenden Außenplattenmitteln umfassend insbesondere Metall, insbesonde- re Aluminiumseitenteilen, insbesondere Aluminium-Spannschalengehäusen, einge- richtet ist und ein entgegengesetzt elektrisch aufladbares Polmittel, insbesondere Minuspolmittel, an dem Aufnahmebereich mit dem rotierenden Schweißmittel, wobei zwischen Pluspolmittel und Minuspolmittel jeweils ein elektrisch isolierender, hitze- stabiler Isoliermittelkorpus angeordnet ist, wobei in einem der, insbesondere in zwei, Isoliermittelkorpussen ein 3D-gedruckter Bereich integriert ist, der insbesondere mit- tels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt und/oder integriert ist, insbesondere mittels eines Kunststoffpulverlasersinterverfahrens, insbesondere mit einem oder mehreren Leitungsmitteln für Schweißgas und/oder einem oder mehreren Leitungsmitteln für Kühlwasser, insbesondere ist der Isoliermittelkorpus überwiegend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, aus 3D-Druck gebildet. The object is achieved by a device for welding in the orbital welding process using welding gas in an arc welding process, comprising a receiving area into which a tubular round object to be welded can be used, the receiving area being in particular divided into two parts with a folding joint means for collapsing a closing area is constructed, a welding means rotating around the receiving area, through which the tubular tubular object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, on two surrounding outer plate means comprising in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum clamping shell housings, and an oppositely electrically chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receiving area with the rotating welding means, with between the positive pole means and the negative pole an electrically insulating, heat-stable body of insulating material is arranged in each case, a 3D-printed area being integrated in one, in particular in two, insulating body, which is produced and / or integrated in particular by means of a 3D printing process, in particular by means of a Plastic powder laser sintering process, in particular with one or more conduit means for welding gas and / or one or more conduit means for cooling water, in particular the insulating body is predominantly, in particular essentially completely, formed from 3D printing.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Einbeziehung einer vorteilhaften Konstruktion ist es möglich, Kühlwasser dreidimensional dorthin zu bringen, wo ein Wärmeabtrag benötigt wird, beispielsweise direkt um mechanischen Elemente zum genauen Betrieb der Schweißvorrichtung zu Kühlen, insbesondere Zahnradachsen um deren Ausdehnung zu verhindern, um die Rotorführung genauer zu ermöglichen, in der die heiße Elektrode eingeschraubt ist, insbesondere im schmalen Korpus eines Microhead, in den für übliche Wasserleitungen gar kein Platz vorgesehen ist. Erfin- dungsgemäß kann man den Kopf gezielt und bedarfsgerecht versorgen. Mit der Er- findung ist möglich, die Leitungsmittel für Kühlwasser sowie auch Gaskanäle homo- gen in die Konstruktion mit einzubringen/drucken. Beim Wasserverlauf kann man im Stand der Technik nur im griffnahen Schweißzangenbereich mit Wasser von Außen kühlen, da man durch das Gelenk des Zangenbereichs kein Wasser bringen kann. Im Stand der Technik ist somit kein homogenes Kühlen ohne Kältebrücken im Schweiß- kopf möglich. Durch die Erfindung wird es ermöglicht, Kühlung überallhin zu bringen ohne auf fertigungstechnische Einschränkungen achten zu müssen. Integriert wird erfindungsgemäß weiterhin die Leitungsmittel für die Gaszufuhr gedruckt und direkt in den Schweißraum einströmbar. Dadurch erfolgt keine Verunreinigung des Gases durch evtl. Abrieb der Zahnräder, wenn das Gas dadurch geflutet wird, was beson- ders wichtig im Raketen- und Reaktorbau ist, und auch hier kann bei evtl nur gasge- kühlten Schweißköpfen ein homogenes Kühlen durch kaltes Schweißgas sowie gleichmäßiges Einströmen des Gases in die Schweißkammer erfolgen. Durch die direkte und ortsnahe Kühlung an der Schweißzange wird eine unerwünschte Tempe- raturausdehnung des Isoliermittelkorpusses mit den Arbeitsbereichen für die Mecha- nik, insbesondere Zahnrädermechanik, für die Drehung des Schweißkopfes, gewähr- leisten, so dass sich diese nicht verklemmen. Kühlleitungen in der erfindungsgemä- ßen Schweißvorrichtung sind erfindungsgemäß integriert direkt im Isoliermittelkorpus eingebracht, so das eine sichere Kühlung bis in die Zangenspitzen möglich ist und Kältebrücken oder ungleichmäßige Temperaturverteilung verhindert werden, was zu Verspannungen führen kann. Auch die Leitungsmittel für das Schweißgas können die die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Integrierten Form näher an die Lichtbogen- erzeugungsbereiche herangebracht werden, so dass weniger Gas benötigt wird. Me- chanik wird aktuell mit Argon zur Lichtbogenaktivierung zur Herausdrängung des Sauerstoffs geflutet durch mechanischen Antriebselemente, insbesondere Zahnrad- bereiche hindurch, etwa 6-30 l/min. Im Stand der Technik wird die Außenplatte aus Metall mittels Fräsungen an der Oberfläche teilweise ausgehöhlt, damit man Kühl- wasserleitungen darin verlegen kann und eine dazwischen angeordnete Isolierung aus Kunststoff zwischen Innenrotor und Außenplatte wird aufwendig zusätzlich ge- kühlt durch Gas- und/oder Wasserleitungen aus Kupfer. Mit der Erfindung kann auch der zweigeteilte Kopf sehr homogen gekühlt werden, insbesondere mit integriert ver- teilten Mikrobohrungen. By means of the device according to the invention, including an advantageous construction, it is possible to bring cooling water three-dimensionally to where heat removal is required, for example directly to cool mechanical elements for the precise operation of the welding device, in particular to prevent gear axles from expanding, in order to more precisely guide the rotor to enable in which the hot electrode is screwed, in particular in the narrow body of a microhead, in which no space is provided for conventional water pipes. Invent According to the head can be supplied in a targeted and needs-based manner. With the invention it is possible to homogeneously incorporate / print the line means for cooling water and also gas channels into the construction. In the state of the art, the course of the water can only be cooled with water from the outside in the area of the welding gun near the handle, since no water can be brought through the joint of the gun area. In the prior art, homogeneous cooling without cold bridges in the welding head is therefore not possible. The invention makes it possible to bring cooling anywhere without having to pay attention to manufacturing restrictions. According to the invention, the line means for the gas supply is also integrated and can be directly flowed into the welding chamber. As a result, there is no contamination of the gas due to possible abrasion of the gearwheels when the gas is flooded, which is particularly important in rocket and reactor construction, and here too, if only gas-cooled welding heads are used, homogeneous cooling by cold welding gas as well the gas flows evenly into the welding chamber. Due to the direct and local cooling on the welding gun, an undesired temperature expansion of the insulating body with the working areas for the mechanics, in particular gear mechanism, for the rotation of the welding head is ensured, so that they do not jam. Cooling lines in the welding device according to the invention are integrated according to the invention directly in the insulating body, so that reliable cooling down to the tip of the pliers is possible and cold spots or uneven temperature distribution are prevented, which can lead to tension. The conduit means for the welding gas can also be brought closer to the arcing areas in the integrated form of the device according to the invention, so that less gas is required. Mechanics are currently flooded with argon for arc activation to expel oxygen through mechanical drive elements, in particular gear areas, about 6-30 l / min. In the prior art, the outer plate made of metal is partially hollowed out by means of milling on the surface, so that cooling water pipes can be laid therein, and an intermediate plastic insulation between the inner rotor and outer plate is additionally cooled by gas and / or water pipes Copper. With the invention can also the two-part head can be cooled very homogeneously, especially with integrated micro bores.
Vorteilhaft ist es, wenn Leitungsmittel für Kühlwasser bis in Endbereiche des Auf- nahmebereichs heranreichend, insbesondere bis über eine Höhe eines Klappge- lenkmittels hinaus, in den Isoliermittelkorpus integriert sind. It is advantageous if conduit means for cooling water are integrated into the insulating body to reach end areas of the receiving area, in particular up to a height of a hinged joint means.
Vorteilhaft ist es, wenn Leitungsmittel für Schweißgas bis in Endbereiche des Auf- nahmebereichs heranreichend, insbesondere bis zu Gasaustritten im Aufnahmebe- reich in den Isoliermittelkorpus integriert sind, insbesondere für Schweißgas in Form von Argon zur Lichtbogenaktivierung. It is advantageous if conduit means for welding gas reaching into the end areas of the receiving area, in particular up to gas escapes in the receiving area, are integrated in the insulating body, in particular for welding gas in the form of argon for arc activation.
Entsprechend kann die Gasführung erfindungsgemäß vorgenommen werden. Gas kommt kalt aus der Flasche durch die Druckentspannung nach dem Auslassen und wird im Stand der Technik einfach in den Schweißraum geführt. Erfindungsgemäß kann das Gas im ersten Verlauf zum Kühlen genutzt werden und dann in den Schweißraum geführt werden. Erfindungsgemäß kommt das Gas durch die vorgese- hene Leitungsführung sauber in den Schweißraum, was insbesondere wichtig ist für Halbleiter- oder Aerospaceindustrie, insbesondere eine Schweißnaht einer Arianera- kete. Die erfindungsgemäße Gasführung berührt keinerlei mechanische Zahnräder- abrieb. Dass das Leitungsmittel für das Schweißgas durch die mechanischen Betäti- gungsmittel hindurch führbar ausgebildet ist. Accordingly, the gas flow can be carried out according to the invention. Gas comes out of the bottle cold due to the pressure release after the discharge and is simply led into the welding room in the prior art. According to the invention, the gas can be used for cooling in the first course and then fed into the welding chamber. According to the invention, the gas comes cleanly into the welding space through the line routing provided, which is particularly important for the semiconductor or aerospace industry, in particular a weld seam of an Arian missile. The gas flow according to the invention does not touch any mechanical gear wheel wear. That the conduit for the welding gas is designed to be able to be guided through the mechanical actuation means.
Vorteilhaft ist es, wenn Leitungsmittel für Schweißgas und/oder Leitungsmittel für Kühlwasser in einer Ebene oder mehreren Ebenen übereinander im Isoliermittelkor- pus angeordnet sind. Es ist ein zielführendes, frei zu denkendes Konstruieren von XYZ-Achsen möglich und dem Konstrukteur sind alle Möglichkeiten zu geben, die beispielsweise Radien, Etagen, Kreise etc. um Zahnräder usw. weiter betreffen, wodurch beispielsweise auch Stauungen beim Gas oder Kühlwasser und unzu- reichender Fluss vermieden werden. It is advantageous if conduit means for welding gas and / or conduit means for cooling water are arranged one above the other in the insulator body in one or more levels. It is possible to construct XYZ axes in a targeted, free-to-think way and the designer is to be given all possibilities which, for example, also affect radii, levels, circles etc. around gear wheels etc., which also means, for example, congestion in gas or cooling water and reaching river can be avoided.
Vorteilhaft ist es, wenn Betätigungsmittel insbesondere für das Schweißmittel, insbe- sondere mechanische Antriebsmittel, insbesondere Zahnräder und/oder Zapfenmittel für Zahnräder und/oder Lager für Zahnräder, insbesondere Kugellager, in den Iso- liermitelkorpus integriert ausgebildet sind, It is advantageous if actuating means in particular for the welding means, in particular mechanical drive means, in particular gearwheels and / or pin means for gears and / or bearings for gears, in particular ball bearings, are integrated into the insulating body,
Vorteilhaft ist es, wenn jeder Isoliermitelkorpus individuell angepasste, integrierte Leitungsmitel und/oder integrierte Betätigungsmittel aufweist. It is advantageous if each insulating element body has individually adapted, integrated cable elements and / or integrated actuating means.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Isoliermittelkorpus umfassend hitzestabilen Kunststoff ausgebildet ist, insbesondere glasfaserverstärkt, insbesondere mit glasfaserverstärk- ten Kunststoff mit Glasübergangstemperaturen von bis zu 280°C, insbesondere glas- faserverstärkten Kunststoff mit etwa 30% Glasanteil. It is advantageous if an insulating material body is formed comprising heat-stable plastic, in particular glass fiber reinforced, in particular with glass fiber reinforced plastic with glass transition temperatures of up to 280 ° C., in particular glass fiber reinforced plastic with about 30% glass content.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Isoliermitelkorpus umfassend amorphe Polymere mit Glasübergangstemperaturen oberhalb von 200°C ausgebildet ist, insbesondere an- gepasst an Düsentemperaturen beim 3D-Druck, insbesondere mehr als etwa 220°C, insbesondere Bet und Bauraum beim 3D-Druck heißer als etwa 15 °C, insbesondere heißer als 200°C. Vorteilhaft werden Filamente und Drucker verwendet, die amorphe Polymere drucken können, mit Glasübergangstemperaturen, die oberhalb der 200°C liegen, wobei diese sehr hohe Düsentemperaturen benötigen, insbesondere mehr als 350°C, sowie Bett und der Bauraum heißer als 120 bzw. 200°C, wodurch dann ein homogenes Drucken, verbunden mit hohen Festigkeiten des isoliermitelkorpusses möglich ist. It is advantageous if an insulating medium body comprising amorphous polymers is formed with glass transition temperatures above 200 ° C., in particular adapted to nozzle temperatures in 3D printing, in particular more than approximately 220 ° C., in particular bet and space in 3D printing hotter than approximately 15 ° C, especially hotter than 200 ° C. Filaments and printers which can print amorphous polymers are advantageously used, with glass transition temperatures which are above 200 ° C, these requiring very high nozzle temperatures, in particular more than 350 ° C, and bed and the space hotter than 120 or 200 ° C, which then enables homogeneous printing combined with high strengths of the insulating body.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Isoliermittelkorpus umfassend Polymere wie PEEK und/oder PPSU und/oder PEI Ultem und/oder PPS und/oder PEKK ausgebildet ist. Im additiven Verfahrensbereich - beispielsweise mit Filamenten oder im SLS- Verfahren- wird vorteilhaft ein erfindungsgemäßer Isoliermitelkorpus mit Polymeren wie PEEK, PEI Ultem, PPS, PEKK 3D-gedrucken. Man hat gut isolierte Elemente, hitzebeständig und weniger Nacharbeit. It is advantageous if an insulating body comprising polymers such as PEEK and / or PPSU and / or PEI Ultem and / or PPS and / or PEKK is formed. In the additive process area - for example with filaments or in the SLS process - an insulating medium body according to the invention is advantageously 3D-printed with polymers such as PEEK, PEI Ultem, PPS, PEKK. You have well insulated elements, heat resistant and less rework.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Verwendung einer Vorrichtung zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren mittels Schweißgas in einem Lichtbogen- schweißverfahren, nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Minifitingköpfen und/oder Microheads, umfassend einen Aufnahmebereich, in den ein zu schweißendes, rohr- artiges Rundobjekt einsetzbar ist, wobei der Aufnahmebereich insbesondere zweige- teilt mit einem Klappgelenkmittel zum Zusammenklappen eines Schließbereichs auf- gebaut ist, ein um den Aufnahmebereich rotierendes Schweißmittel, durch das das zu schweißende, rohrartige Rundobjekt in einer Umrundung mittels Lichtbogen- schweißverfahren zu schweißen ist, wobei ein elektrisch aufladbares Polmittel, ins- besondere Pluspolmittel, an zwei umgebenden Außenplattenmitteln umfassend ins- besondere Metall, insbesondere Aluminiumseitenteilen, insbesondere Aluminium- Spannschalengehäusen, eingerichtet ist und ein entgegengesetzt aufladbares Pol- mittel, insbesondere Minuspolmittel, an dem Aufnahmebereich mit dem rotierenden Schweißmittel, wobei zwischen Pluspolmittel und Minuspolmittel jeweils ein elektrisch isolierender, hitzestabiler Isoliermittelkorpus angeordnet ist, wobei in einem der, ins- besondere in zwei, Isoliermittelkorpussen ein 3D-gedruckter Bereich integriert ist, der insbesondere mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt und/oder integriert ist, insbesondere mittels eines Kunststoffpulverlasersinterverfahrens, insbesondere mit einem oder mehreren Leitungsmitteln für Schweißgas und/oder einem oder mehreren Leitungsmitteln für Kühlwasser, insbesondere ist der Isoliermittelkorpus überwiegend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, aus 3D-Druck gebildet. The object is also achieved by using a device for welding in the orbital welding process by means of welding gas in an arc welding process, according to one of claims 1 to 9 in minifiting heads and / or Microheads, comprising a receiving area into which a tubular round object to be welded can be inserted, the receiving area being constructed, in particular in two parts, with a folding joint means for folding a closing area, a welding means rotating around the receiving area, through which the weldable item is welded , tubular round object is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, being set up on two surrounding outer plate means, in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum tensioning shell housings, and an oppositely chargeable pole - Medium, in particular negative pole means, on the receiving area with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable body of insulating means being arranged between the positive pole means and the negative pole means, one in the insulation, in particular in two A 3D printed area is integrated into the medium body, which is produced and / or integrated in particular by means of a 3D printing process, in particular by means of a plastic powder laser sintering method, in particular with one or more line means for welding gas and / or one or more line means for cooling water, in particular the insulating body predominantly, in particular essentially completely, formed from 3D printing.
Im Stand der Technik gibt es insbesondere bei den sogenannten Minifittingköpfen Platzprobleme und effiziente Wasserkühlungen zu installieren, weil in diesem Kunst- stoff ein fast um Faktor 10 größerer Ausdehnungskoeffizient im Vergleich zu Stahl herrscht. Durch die Wärmeausdehnung beim Schweißen ändern sich auch die Stichmaße der Getriebeelemente, so dass es zu erhöhtem Verschleiß der Zahnräder bis hin zum Stillstand kommen kann. Dies kann ein Aufeinandertreffen der Zähne auf der Stirnfläche sein oder einfach Schwergängigkeit. Beides verursacht Schweißnaht- defekte bzw. Unregelmäßigkeiten der Schweißnaht. Durch die erfindungsgemäß vor- geschlagene Vorrichtung wird dem abgeholfen und ein sicherer und zuverlässiger Betrieb der Vorrichtung möglich. In the state of the art, there are space problems and efficient water cooling systems to install, particularly in the case of the so-called mini-fitting heads, because the expansion coefficient in this plastic is almost 10 times greater than that of steel. Due to the thermal expansion during welding, the internal dimensions of the gear elements also change, so that the gearwheels can wear to a standstill. This can be a clash of teeth on the face or simply stiffness. Both cause defects in the weld seam or irregularities in the weld seam. This is remedied by the device proposed according to the invention and a safe and reliable operation of the device is possible.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Verfahren zum Herstellen einer Vor- richtung zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren mittels Schweißgas in einem Lichtbogenschweißverfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wo- bei einen Aufnahmebereich, in den ein zu schweißendes, rohrartiges Rundobjekt einsetzbar ist, wobei der Aufnahmebereich insbesondere zweigeteilt mit einem Klappgelenkmittel zum Zusammenklappen eines Schließbereichs aufgebaut wird, in den ein um den Aufnahmebereich rotierendes Schweißmittel eingebaut wird, durch das das zu schweißende, rohrartige Rundobjekt in einer Umrundung mittels Lichtbo- genschweißverfahren zu schweißen ist, wobei ein elektrisch aufladbares Polmittel, insbesondere Pluspolmittel, an zwei umgebenden Außenplattenmitteln umfassend insbesondere Metall, insbesondere Aluminiumseitenteilen, insbesondere Aluminium- Spannschalengehäusen, eingerichtet wird und ein entgegengesetzt aufladbares Polmittel, insbesondere Minuspolmittel, an dem Aufnahmebereich mit dem rotieren- den Schweißmittel, wobei zwischen Pluspolmittel und Minuspolmittel jeweils ein elektrisch isolierender, hitzestabiler Isoliermittelkorpus angeordnet wird, wobei in ei- nem, insbesondere in zwei, Isoliermittelkorpussen ein 3D-gedruckter Bereich inte- griert wird, der insbesondere mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt und/oder integriert wird, insbesondere mittels eines Kunststoffpulverlasersinterverfahrens, ins- besondere mit einem oder mehreren Leitungsmitteln für Schweißgas und/oder einem oder mehreren Leitungsmitteln für Kühlwasser, insbesondere ist der Isoliermittelkor- pus überwiegend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, im 3D-Druck-Verfahren hergestellt. The object is also achieved by a method for producing a device for welding using the orbital welding method using welding gas in one Arc welding method, in particular according to one of claims 1 to 9, whereby a receiving area into which a tubular round object to be welded can be inserted, the receiving area being constructed in two parts in particular with a folding-joint means for folding a closing area into which one rotating around the receiving area Welding agent is installed, by means of which the tubular round object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, being set up on two surrounding outer plate means comprising in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum clamping shell housings and an oppositely chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receiving area with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable insulating means between each positive pole means and negative pole means Elkorpus is arranged, a 3D printed area being integrated in one, in particular in two, insulating body, which is produced and / or integrated in particular by means of a 3D printing process, in particular by means of a plastic powder laser sintering process, in particular with one or A plurality of conduit means for welding gas and / or one or more conduit means for cooling water, in particular the body of the insulating agent is predominantly, in particular essentially completely, produced using the 3D printing process.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrich- tung zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren mittels Schweißgas in einem Licht- bogenschweißverfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei einen Aufnahmebereich, in den ein zu schweißendes, rohrartiges Rundobjekt ein- setzbar ist, wobei der Aufnahmebereich insbesondere zweigeteilt mit einem Klappge- lenkmittel zum Zusammenklappen eines Schließbereichs aufgebaut wird, in den ein um den Aufnahmebereich rotierendes Schweißmittel eingebaut wird, durch das das zu schweißende, rohrartige Rundobjekt in einer Umrundung mittels Lichtbogen- schweißverfahren zu schweißen ist, wobei ein elektrisch aufladbares Polmittel, ins- besondere Pluspolmittel, an zwei umgebenden Außenplattenmitteln umfassend ins- besondere Metall, insbesondere Aluminiumseitenteilen, insbesondere Aluminium- Spannschalengehäusen, eingerichtet wird und ein entgegengesetzt aufladbares Polmittel, insbesondere Minuspolmittel, an dem Aufnahmebereich mit dem rotieren- den Schweißmittel, wobei zwischen Pluspolmittel und Minuspolmittel jeweils ein elektrisch isolierender, hitzestabiler Isoliermittelkorpus angeordnet wird, wobei in ei- nem, insbesondere in zwei, Isoliermittelkorpussen ein 3D-gedruckter Bereich inte- griert wird, der insbesondere mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt und/oder integriert wird, insbesondere mittels eines Kunststoffpulverlasersinterverfahrens, ins- besondere mit einem oder mehreren Leitungsmitteln für Schweißgas und/oder einem oder mehreren Leitungsmitteln für Kühlwasser, insbesondere ist der Isoliermittelkor- pus überwiegend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, im 3D-Druck-Verfahren hergestellt. The object is also achieved by a method for producing a device for welding in the orbital welding method by means of welding gas in an arc welding method, in particular according to one of claims 1 to 9, a receiving area into which a tubular round object to be welded can be inserted is, the receiving area is in particular constructed in two parts with a hinged joint means for folding a closing area into which a welding means rotating around the receiving area is installed, through which the tubular, round object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, whereby an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, on two surrounding outer plate means comprising in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum Clamping shell housings, is set up and an oppositely chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receiving area with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable insulating body being arranged between the positive pole means and the negative pole means, one in one, in particular in two, insulating body 3D-printed area is integrated, which is produced and / or integrated in particular by means of a 3D printing method, in particular by means of a plastic powder laser sintering method, in particular with one or more line means for welding gas and / or one or more line means for cooling water, in particular the body of the insulating material is predominantly, in particular essentially completely, produced using the 3D printing process.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind. Further features and advantages of the invention result from the claims and the description below, in which exemplary embodiments of the object of the invention are explained in more detail in conjunction with the drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 a eine perspektivische Vorrichtung zum Orbitalschweißen, 1 a is a perspective device for orbital welding,
Fig. 1 b einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus, 1 b an insulating body according to the invention,
Fig. 1 c einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus in Schnittdarstellung, Fig 2a einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus in Schnittdarstellung Fig. 2b einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus in Schnittdarstellung und Fig. 2c einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus in Schnittdarstellung. 1 c an insulating body according to the invention in a sectional view, FIG. 2a an insulating body according to the invention in a sectional view, FIG. 2 b an insulating body according to the invention in a sectional view and FIG. 2 c an insulating body according to the invention in a sectional view.
Fig. 1 a zeigt eine Vorrichtung 1 zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren mittels Schweißgas in einem Lichtbogenschweißverfahren, umfassend einen Aufnahmebe- reich 2, in den ein zu schweißendes, rohrartiges Rundobjekt einsetzbar ist, wobei der Aufnahmebereich 2 insbesondere zweigeteilt mit einem Klappgelenkmittel 5 zum Zu- sammenklappen eines Schließbereichs 3 aufgebaut ist, ein um den Aufnahmebe- reich 2 rotierendes Schweißmittel 6, durch das das zu schweißende, rohrartige Rundobjekt in einer Umrundung mittels Lichtbogenschweißverfahren zu schweißen ist, wobei ein Pluspolmittel an zwei umgebenden Außenplattenmitteln 7 umfassend insbesondere Metall, insbesondere Aluminiumseitenteilen, insbesondere Aluminium- Spannschalengehäusen, eingerichtet ist und ein Minuspolmittel an dem Aufnahme- bereich 2 mit dem rotierenden Schweißmittel, wobei zwischen Minuspolmittel und Pluspolmittel jeweils ein elektrisch isolierender, hitzestabiler Isoliermittelkorpus 4 an- geordnet ist, wobei in einem, insbesondere in zwei, Isoliermittelkorpussen 4 ein 3D- gedruckter Bereich mittels eines 3D-Druckes integriert ist, insbesondere mit einem oder mehreren Leitungsmitteln 8 für Schweißgas und/oder einem oder mehreren Lei- tungsmitteln 9 für Kühlwasser, insbesondere ist der Isoliermittelkorpus 4 überwie- gend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, aus 3D-Druck gebildet. Da bei- spielhaft zwei Isoliermittelkorpusse 4 eingesetzt sind, können diese vorteilhaft und einfach unterschiedlich aufgebaut sein, wie beispielhaft in Fig. 1b, c, 2a-c dargestellt. 1 a shows a device 1 for welding in the orbital welding process by means of welding gas in an arc welding process, comprising a receiving area 2, into which a tubular round object to be welded can be inserted, the receiving area 2 being in particular divided into two parts with a folding joint means 5 for folding together a closing area 3, a welding means 6 rotating around the receiving area 2, by means of which the tubular tubular object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process , a positive pole means comprising two surrounding outer plate means 7 in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum tensioning shell housings, and a negative pole means on the receiving area 2 with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable insulating body 4 being arranged between the negative pole means and the positive pole means, in one, in particular A 3D-printed area is integrated into two insulating body 4 by means of 3D printing, in particular with one or more line means 8 for welding gas and / or one or more line means 9 for cooling water, in particular the insulating body 4 is predominantly, in particular essentially completely, made from 3D printing. Since, for example, two insulator bodies 4 are used, they can be constructed advantageously and simply differently, as shown by way of example in FIGS. 1b, c, 2a-c.
Fig. 1 b zeigt einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus 4, hergestellt im 3D-Druck Verfahren, einsetzbar in eine Orbitalschweißzange, wie in Fig. 1 a, mit einem Auf- nahmebereich 2 und beispielsweise in mit einem oder mehreren Leitungsmitteln 9 für Kühlwasser, die teilweise erkennbar sind, die bis in Endbereiche 12 der Leitungsmit- tel hereinreichen, wobei Leitungsmittel 9 für Kühlwasser bis in Endbereiche 10 des Aufnahmebereichs 2 heranreichend, insbesondere bis über eine entsprechende Hö- he eines Klappgelenkmittels 5 in dem entsprechend anliegenden, in Fig. 1 dargestell- ten Außenplattenmittel 7 hinaus, in den Isoliermittelkorpus 4 integriert sind. 1 b shows an insulating body 4 according to the invention, produced in the 3D printing process, can be used in an orbital welding gun, as in FIG. 1 a, with a receiving area 2 and, for example, with one or more conduit means 9 for cooling water, some of which are recognizable that extend into end areas 12 of the line means, line means 9 for cooling water reaching into end areas 10 of the receiving area 2, in particular up to a corresponding height of a folding joint means 5 in the corresponding one, shown in FIG. 1 Outer plate means 7, in the insulating body 4 are integrated.
Fig. 1c zeigt einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus 4, wobei der in Fig. 1b ge- öffnete Bereich der Schnittdarstellung hier geöffnete in Schnittdarstellung gezeigt sind. Ein beispielhaftes Leitungsmittel 9 kühlt einen Korpusbereich 16 und ein weite- res beispielhaft den Endbereich 10. 1c shows an insulating body 4 according to the invention, the area of the sectional view opened in FIG. 1b being shown here in a sectional view. An exemplary conduit 9 cools a body region 16 and another, for example, the end region 10.
Fig. 2a zeigt einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus, hergestellt im 3D-Druck, mit mehreren funktionalen Ebenen 13, die homogen, im Wesentlichen einstückig, ineinander übergehen, in die Leitungsmittel 8, 9 übereinander und/oder nebeneinan- der integriert sein können und somit multifunktional und zugleich sicher bis in Endbe- reiche 10, 12 arbeiten können. Leitungsmittel 8 für Schweißgas verlaufen bis in End- bereiche 12 des Aufnahmebereichs 2 heranreichend, insbesondere bis zu Gasaus- tritten 11 im Aufnahmebereich 2, insbesondere für Schweißgas in Form von Argon zur Lichtbogenaktivierung. Leitungsmittel 8 für Schweißgas und/oder Leitungsmittel 9 für Kühlwasser können somit erfindungsgemäß sicher und in einfacher Weise in ei- ner Ebene oder mehreren Ebenen 13 übereinander im Isoliermittelkorpus 4 angeord- net sein. 2a shows an insulating body according to the invention, produced in 3D printing, with a plurality of functional levels 13, which merge into one another homogeneously, essentially in one piece, can be integrated in the line means 8, 9 one above the other and / or next to one another and thus multifunctional and at the same time can work safely up to end areas 10, 12. Line means 8 for welding gas extend up to end areas 12 of the receiving area 2, in particular up to occur 11 in the receiving area 2, in particular for welding gas in the form of argon for arc activation. Pipe means 8 for welding gas and / or pipe means 9 for cooling water can thus be arranged safely and in a simple manner in one or more levels 13 one above the other in the insulating body 4.
Weiter vorteilhaft können, wie beispielhaft dargestellt, insbesondere zur Vermeidung von unterschiedlichen Ausdehnungslängen bei Temperaturbelastung sowie für eine beträchtliche Platzeinsparung Betätigungsmittel 14 insbesondere für das Schweiß- mittel, insbesondere mechanische Antriebsmittel, insbesondere Zahnräder und/oder Zapfenmittel 15 für Zahnräder und/oder Lager für Zahnräder, insbesondere Kugella- ger, in den Isoliermittelkorpus 4 integriert ausgebildet sein. Furthermore, as illustrated by way of example, actuating means 14, in particular for the welding means, in particular mechanical drive means, in particular gearwheels and / or journal means 15 for gearwheels and / or bearings for gearwheels, in particular in order to avoid different expansion lengths under temperature load and for a considerable saving of space. in particular, ball bearings can be formed integrated in the insulating body 4.
Fig. 2b zeigt einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus 4 geöffnet mit mehreren funktionalen Ebenen 13‘, 13“, 13‘“, der eine weitere beispielhafte funktionale Ebene 13 auf einem Isoliermittelkorpus 4 wie beispielhaft in Fig. 2a gezeigt, darstellen kann. 2b shows an insulating body 4 according to the invention opened with a plurality of functional levels 13 ″, 13 “, 13 ″”, which can represent a further exemplary functional level 13 on an insulating body 4 as shown by way of example in FIG. 2a.
Fig. 2c zeigt einen erfindungsgemäßen Isoliermittelkorpus 4 mit mehreren funktiona- len Ebenen 13‘, 13“, 13‘“, beispielhaft auf einer unteren funktionalen Ebene 13‘, wie beispielsweise in Fig. 2a und einer darauffolgenden, hier weiter geschlossen darge- stellten Ebene 13“, wie in Fig. 2b gezeigt. Durch die Ebenen können vielfältige Funk- tionen in den Isoliermittelkorpus integriert sein, die zugleich sicher sind und bis in Außenbereiche ausgebildet sind, so dass beispielsweise keine Kältebrücken an sen- siblen mechanischen Elementen entstehen können. 2c shows an insulating body 4 according to the invention with a plurality of functional levels 13 ', 13 ", 13'", for example on a lower functional level 13 ', as for example in FIG. 2a and a subsequent level, which is shown here in a more closed manner 13 ”as shown in Fig. 2b. Through the levels, a variety of functions can be integrated into the insulating body, which are at the same time safe and designed right into the outside so that, for example, no thermal bridges can arise on sensitive mechanical elements.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE SIGN LIST
1 Vorrichtung zum Schweißen 1 welding device
2 Aufnahmebereich 2 recording area
3 Schließbereich 3 closing area
4 Isoliermittelkorpus 4 insulating body
5 Klappgelenkmittel 5 folding joint means
6 Schweißmittel 6 welding agents
7 Außenplattenmittel 7 outer panel means
8 Leitungsmittel für Schweißgas 8 pipe means for welding gas
9 Leitungsmittel für Kühlwasser 9 pipe means for cooling water
10 Endbereich (für Kühlwasser) 10 end area (for cooling water)
11 Gasaustritt 11 gas outlet
12 Endbereich (für Schweißgas) 12 end area (for welding gas)
13 Ebene 13 level
13‘ untere Ebene 13 ‘lower level
13“ mittlere Ebene 13 “middle level
13‘“ obere Ebene 13 ‘“ upper level
14 Betätigungsmittel 14 actuating means
15 Zapfenmittel 15 cone means
16 Korpusbereich 16 body area

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1 . Vorrichtung (1 ) zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren mittels Schweiß- gas in einem Lichtbogenschweißverfahren, 1 . Device (1) for welding in the orbital welding process by means of welding gas in an arc welding process,
umfassend full
einen Aufnahmebereich (2), in den ein zu schweißendes, rohrartiges Rundobjekt ein- setzbar ist, wobei der Aufnahmebereich (2) insbesondere zweigeteilt mit einem Klappgelenkmittel (5) zum Zusammenklappen eines Schließbereichs (3) aufgebaut ist, a receiving area (2) into which a tubular round object to be welded can be inserted, the receiving area (2) being constructed, in particular, in two parts with a folding joint means (5) for folding a closing area (3) together,
ein um den Aufnahmebereich (2) rotierendes Schweißmittel (6), durch das das zu schweißende, rohrartige Rundobjekt in einer Umrundung mittels Lichtbogenschweiß- verfahren zu schweißen ist, a welding means (6) rotating around the receiving area (2), by means of which the tubular, round object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process,
wobei ein elektrisch aufladbares Polmittel, insbesondere Pluspolmittel, an zwei um- gebenden Außenplattenmitteln (7) umfassend insbesondere Metall, insbesondere Aluminiumseitenteilen, insbesondere Aluminium-Spannschalengehäusen, eingerich- tet ist an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, being set up on two surrounding outer plate means (7) comprising, in particular, metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum clamping shell housings
und ein entgegengesetzt elektrisch aufladbares Polmittel, insbesondere Minuspolmit- tel, an dem Aufnahmebereich (2) mit dem rotierenden Schweißmittel, and an oppositely electrically chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receiving area (2) with the rotating welding means,
wobei zwischen Pluspolmittel und Minuspolmittel jeweils ein elektrisch isolierender, hitzestabiler Isoliermittelkorpus (4) angeordnet ist, an electrically insulating, heat-stable insulating body (4) is arranged between the positive pole means and the negative pole means,
wobei in einem der, insbesondere in zwei, Isoliermittelkorpussen (4) ein 3D- gedruckter Bereich integriert ist, der insbesondere mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt und/oder integriert ist, insbesondere mittels eines Kunststoffpulverlaser- sinterverfahrens, insbesondere mit einem oder mehreren Leitungsmitteln (8) für Schweißgas und/oder einem oder mehreren Leitungsmitteln (9) für Kühlwasser, ins- besondere ist der Isoliermittelkorpus (4) überwiegend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, aus 3D-Druck gebildet. a 3D-printed area is integrated in one, in particular in two, of the insulating agent bodies (4), which is produced and / or integrated in particular by means of a 3D printing method, in particular by means of a plastic powder laser sintering method, in particular with one or more conduction means (8 ) for welding gas and / or one or more conduit means (9) for cooling water, in particular the insulating body (4) is predominantly, in particular essentially completely, formed from 3D printing.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Leitungsmittel (9) für Kühlwasser bis in Endbereiche (10) des Aufnahmebereichs (2) heranreichend, insbesondere bis über eine Höhe eines Klappgelenkmittels (5) hinaus, in den Isolier- mittelkorpus (4) integriert sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that line means (9) for cooling water reaching into end regions (10) of the receiving region (2), in particular up to a height of a folding joint means (5), into the insulating body (4) are integrated.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Leitungsmittel (8) für Schweiß- gas bis in Endbereiche (12) des Aufnahmebereichs (2) heranreichend, insbesondere bis zu Gasaustritten (11) im Aufnahmebereich (2) in den Isoliermittelkorpus (4) inte- griert sind, insbesondere für Schweißgas in Form von Argon zur Lichtbogenaktivie- rung. 3. Device according to claim 1 or 2, thereby conduit means (8) for welding gas reaching into end regions (12) of the receiving region (2), in particular up to gas leaks (11) in the receiving region (2) into the insulating body (4) inte - are free, especially for welding gas in the form of argon for arc activation.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Leitungs- mittel (8) für Schweißgas und/oder Leitungsmittel (9) für Kühlwasser in einer Ebene oder mehreren Ebenen (13, 13', 13", 13'") übereinander im Isoliermittelkorpus (4) angeordnet sind. 4. The device according to claim 1 to 3, characterized in that line means (8) for welding gas and / or line means (9) for cooling water in one or more levels (13, 13 ', 13 ", 13'") one above the other are arranged in the insulating body (4).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Betätigungsmittel (14) insbesondere für das Schweißmittel, insbesondere mechani- sche Antriebsmittel, insbesondere Zahnräder und/oder Zapfenmittel (15) für Zahnrä- der und/oder Lager für Zahnräder, insbesondere Kugellager, in den Isoliermittelkor- pus (4) integriert ausgebildet sind. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that actuating means (14) in particular for the welding means, in particular mechanical drive means, in particular gear wheels and / or pin means (15) for gear wheels and / or bearings for gear wheels, in particular ball bearings in which the insulating body (4) is integrated.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Isoliermittelkorpus (4) individuell angepasste, integrierte Leitungsmittel (8, 9) und/oder integrierte Betätigungsmittel aufweist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that each insulating body (4) has individually adapted, integrated line means (8, 9) and / or integrated actuating means.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Isoliermittelkorpus (4) umfassend hitzestabilen Kunststoff ausgebildet ist, insbe- sondere glasfaserverstärkt, insbesondere mit glasfaserverstärkten Kunststoff mit Glasübergangstemperaturen von bis zu 280°C, insbesondere glasfaserverstärkten Kunststoff mit 30% Glasanteil. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that an insulating body (4) is formed comprising heat-stable plastic, in particular glass fiber reinforced, in particular with glass fiber reinforced plastic with glass transition temperatures of up to 280 ° C, in particular glass fiber reinforced plastic with 30% Glass content.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Isoliermittelkorpus (4) umfassend amorphe Polymere mit Glasübergangstempera- turen oberhalb von 200°C ausgebildet ist, insbesondere angepasst an Düsentempe- raturen beim 3D-Druck, insbesondere mehr als etwa 220°C, insbesondere Bett und Bauraum beim 3D-Druck heißer als etwa 15 °C, insbesondere heißer als 200°C. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that an insulating body (4) comprising amorphous polymers with glass transition temperatures above 200 ° C is formed, in particular adapted to nozzle temperatures in 3D printing, in particular more than about 220 ° C, especially bed and installation space in 3D printing, hotter than about 15 ° C, especially hotter than 200 ° C.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Isoliermittelkorpus (4) umfassend Polymere wie PEEK und/oder PPSU und/oder PE! Ultem und/oder PPS und/oder PEKK ausgebildet ist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that an insulating body (4) comprising polymers such as PEEK and / or PPSU and / or PE! Ultem and / or PPS and / or PEKK is formed.
10. Verwendung einer Vorrichtung (1) zum Schweißen im Orbitalschweißverfahren mittels Schweißgas in einem Lichtbogenschweißverfahren, nach einem der Ansprü- che 1 bis 9 in Minifittingköpfen und/oder Microheads, umfassend einen Aufnahmebe- reich (2), in den ein zu schweißendes, rohrartiges Rundobjekt einsetzbar ist, wobei der Aufnahmebereich (2) insbesondere zweigeteilt mit einem Klappgelenkmittel (5) zum Zusammenklappen eines Schließbereichs (3) aufgebaut ist, 10. Use of a device (1) for welding in the orbital welding process by means of welding gas in an arc welding process, according to one of claims 1 to 9 in mini-fitting heads and / or microheads, comprising a receiving area (2) into which a pipe-like to be welded Round object can be used, the receiving area (2) being constructed, in particular, in two parts with a folding joint means (5) for folding a closing area (3) together,
ein um den Aufnahmebereich (2) rotierendes Schweißmittel (6), durch das das zu schweißende, rohrartige Rundobjekt in einer Umrundung mittels Lichtbogenschweiß- verfahren zu schweißen ist, a welding means (6) rotating around the receiving area (2), by means of which the tubular, round object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process,
wobei ein elektrisch aufladbares Polmittel, insbesondere Pluspolmittel, an zwei um- gebenden Außenplattenmitteln (7) umfassend insbesondere Metall, insbesondere Aluminiumseitenteilen, insbesondere Aluminium-Spannschalengehäusen, eingerich- tet ist an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, being set up on two surrounding outer plate means (7) comprising, in particular, metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum clamping shell housings
und ein entgegengesetzt aufladbares Polmittel, insbesondere Minuspolmittel, an dem Aufnahmebereich (2) mit dem rotierenden Schweißmittel, wobei zwischen Pluspolmittel und Minuspolmittel jeweils ein elektrisch isolierender, hitzestabiler Isoliermittelkorpus (4) angeordnet ist, and an oppositely chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receiving area (2) with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable insulating body (4) is arranged between the positive pole means and the negative pole means,
wobei in einem der, insbesondere in zwei, Isoliermittelkorpussen (4) ein 3D- gedruckter Bereich integriert ist, der insbesondere mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt und/oder integriert ist, insbesondere mittels eines Kunststoffpulverlaser- sinterverfahrens, insbesondere mit einem oder mehreren Leitungsmitteln (8) für Schweißgas und/oder einem oder mehreren Leitungsmitteln (9) für Kühlwasser, ins- besondere ist der Isoliermittelkorpus (4) überwiegend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, aus 3D-Druck gebildet. a 3D-printed area is integrated in one, in particular in two, of the insulating agent bodies (4), which is produced and / or integrated in particular by means of a 3D printing method, in particular by means of a plastic powder laser sintering method, in particular with one or more conduction means (8 ) for welding gas and / or one or more conduit means (9) for cooling water, in particular the insulating body (4) is predominantly, in particular essentially completely, formed from 3D printing.
11. Isoliermittelkorpus (4) für die Verwendung in einer Vorrichtung zum Schwei- ßen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in einem Orbitalschweißver- fahren umfassend einen 3D-gedruckten Bereich (16), insbesondere mit eingedruck- ten Leitungsmitteln (8, 9) für Kühlwasser und/oder Schweißgas und/oder gedruckten Betätigungsmitteln, insbesondere mit einem oder mehreren 3D-gedruckten Lei- tungsmitteln (8) für Schweißgas und/oder Leitungsmitteln (9) für Kühlwasser, insbe- sondere ist der Isoliermittelkorpus (4) überwiegend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, in Form eines 3D-Drucks gebildet, insbesondere Leitungsmittel (9) für Kühlwasser bis in Endbereiche (10) des Aufnahmebereichs (2) heranreichend, ins- besondere bis über eine Höhe eines Klappgelenkmittels (5) hinaus, in den Isoliermit- telkorpus (4) integriert sind, wobei Leitungsmittel (8) für Schweißgas insbesondere bis in Endbereiche (12) des Aufnahmebereichs (2) heranreichend, insbesondere bis zu Gasaustriten (11) im Aufnahmebereich (2) in den Isoliermitelkorpus (4) integriert sind, insbesondere für Schweißgas in Form von Argon zur Lichtbogenaktivierung, wobei Leitungsmittel (8) für Schweißgas und/oder Leitungsmittel (9) für Kühlwasser in einer Ebene oder insbesondere mehreren Ebenen (13) übereinander im Isoliermit- telkorpus (4) angeordnet sind, wobei Betätigungsmitel (14) insbesondere für das Schweißmittel, insbesondere mechanische Antriebsmitel, insbesondere Zahnräder und/oder Zapfenmittel (15) für Zahnräder und/oder Lager für Zahnräder, insbesonde- re Kugellager, in den Isoliermittelkorpus (4) integriert ausgebildet sind, wobei hitze- stabiler Kunststoff umfasst ist, insbesondere glasfaserverstärkt, insbesondere mit glasfaserverstärkten Kunststoff mit Glasübergangstemperaturen von bis zu 280°C, insbesondere glasfaserverstärkten Kunststoff mit 30% Glasanteil, insbesondere um- fassend amorphe Polymere mit Glasübergangstemperaturen oberhalb von 200°C ausgebildet ist, insbesondere angepasst an Düsentemperaturen beim 3D-Druck, ins- besondere mehr als 220°C, insbesondere Bett und Bauraum beim 3D-Druck heißer als 15°C, insbesondere heißer als 200°C, wobei insbesondere Polymere wie PEEK und/oder PPSU und/oder PEI Ultem und/oder PPS und/oder PEKK umfasst ist. 11. Insulator body (4) for use in a welding device, in particular according to one of claims 1 to 9, in an orbital welding process comprising a 3D-printed area (16), in particular with printed-in line means (8, 9) for cooling water and / or welding gas and / or printed actuation means, in particular with one or more 3D-printed conduit means (8) for welding gas and / or conduit means (9) for cooling water, in particular the body of insulating agent (4) is predominant , in particular essentially completely, in the form of a 3D print, in particular line means (9) for cooling water reaching into end regions (10) of the receiving region (2), in particular up to a height of a folding joint means (5) into which Insulating agent body (4) are integrated, with conduit means (8) for welding gas reaching in particular into end regions (12) of the receiving region (2), in particular up to gas outlets (11) in the Receiving area (2) are integrated in the insulating body (4), in particular for welding gas in the form of argon for arc activation, line means (8) for welding gas and / or line means (9) for cooling water in one plane or in particular several planes (13) one above the other are arranged in the insulating body (4), actuating means (14) in particular for the welding agent, in particular mechanical drive means, in particular gear wheels and / or journal means (15) for gear wheels and / or bearings for gear wheels, in particular ball bearings, in the insulating body (4) are integrally formed, heat-stable plastic being included, in particular glass fiber reinforced, in particular with glass fiber reinforced plastic with glass transition temperatures of up to 280 ° C, in particular glass fiber reinforced plastic with 30% glass content, in particular extensive amorphous polymers with glass transition temperatures above 200 ° C., in particular adapted to nozzle temperatures in 3D printing, in particular more than 220 ° C., in particular bed and installation space in 3D printing hotter than 15 ° C, in particular hotter than 200 ° C, in particular including polymers such as PEEK and / or PPSU and / or PEI Ultem and / or PPS and / or PEKK.
12. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung (1) zum Schweißen im Orbital- schweißverfahren mittels Schweißgas in einem Lichtbogenschweißverfahren, insbe- sondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei einen Aufnahmebereich (2), in den ein zu schweißendes, rohrartiges Rundobjekt einsetzbar ist, wobei der Aufnah- mebereich (2) insbesondere zweigeteilt mit einem Klappgelenkmittel (5) zum Zu- sammenklappen eines Schließbereichs (3) aufgebaut wird, in den ein um den Auf- nahmebereich (2) rotierendes Schweißmittel (6) eingebaut wird, durch das das zu schweißende, rohrartige Rundobjekt in einer Umrundung mittels Lichtbogenschweiß- verfahren zu schweißen ist, wobei ein elektrisch aufladbares Polmittel, insbesondere Pluspolmittel, an zwei umgebenden Außenplattenmitteln (7) umfassend insbesonde- re Metall, insbesondere Aluminiumseitenteilen, insbesondere Aluminium-Spann- schalengehäusen, eingerichtet wird und ein entgegengesetzt aufladbares Polmittel, insbesondere Minuspolmittel, an dem Aufnahmebereich (2) mit dem rotierenden Schweißmittel, wobei zwischen Pluspolmittel und Minuspolmittel jeweils ein elektrisch isolierender, hitzestabiler Isoliermittelkorpus (4) angeordnet wird, wobei in einem, insbesondere in zwei, Isoliermittelkorpussen (4) ein 3D-gedruckter Bereich integriert wird, der insbesondere mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt und/oder inte- griert wird, insbesondere mittels eines Kunststoffpulverlasersinterverfahrens, insbe- sondere mit einem oder mehreren Leitungsmitteln (8) für Schweißgas und/oder ei- nem oder mehreren Leitungsmitteln (9) für Kühlwasser, insbesondere ist der Isolier- mittelkorpus (4) überwiegend, insbesondere im Wesentlichen vollständig, im 3D- Druck-Verfahren hergestellt. 12. A method for producing a device (1) for welding in the orbital welding process by means of welding gas in an arc welding process, in particular according to one of claims 1 to 9, wherein a receiving area (2) into which a tubular round object to be welded can be inserted , The receiving area (2) being constructed, in particular in two parts, with a hinged joint means (5) for folding together a closing area (3) into which welding means (6) rotating around the receiving area (2) is installed, through which the tubular round object to be welded is to be welded in a round trip by means of an arc welding process, an electrically chargeable pole means, in particular positive pole means, being set up on two surrounding outer plate means (7) comprising in particular metal, in particular aluminum side parts, in particular aluminum clamping shell housings and an oppositely chargeable pole means, in particular negative pole means, on the receptacle tame area (2) with the rotating welding means, an electrically insulating, heat-stable insulating body (4) being arranged between the positive pole means and the negative pole means, a 3D-printed area being integrated in one, in particular in two, insulating body (4), in particular by means of a 3D printing process is produced and / or integrated, in particular by means of a plastic powder laser sintering process, in particular with one or more pipe means (8) for welding gas and / or one or more pipe means (9) for cooling water, in particular the insulation - Middle body (4) predominantly, in particular essentially completely, produced in the 3D printing process.
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