FI58600C - Flerelektrodbraennare - Google Patents

Description

GÄSF^l [B] (n^UULUTUSjULKAISU C g 6 O O

<@Γλ l J '’ UTLÄGGNINOSSKRIFT ~ “ C ilÄentti ray jnnc . iy 10 03 1901 uQgy Patent meidelat ~ (S1) Ky.ik.^int.a.3 B 23 K 9/Ί6 SUOMI —FINLAND (21) P»ttnttlh»k*mui — Ptt«nanittknln| 751231 (22) H»k«mi«p»lvl — AiMftknlnpdif 2k.0U.75 <FI) (23) Alku pilvi — Glltl(h«ttdt( 2h.0k.J5 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt cffwitllg 25.10.76

Patentti- ja rekisterihallitus (44) N«h«vik..p«o« j» kuuLiuiWn pvm. - „ ftn

Patent· och registerstyrelsen Arnttlun utlafd och utLskrlfMn publlc«r*d 20.11. ÖO

(32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Bejlrd prlorltet (71) Fagersta AB, Fack, 773 01 Fagersta, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Rolf Göran Bäckström, Sigtuna, Orvar Anders Svensson, Täby,

Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Tampereen Patenttitoimisto (5*0 Monielektrodipoltin - Flerelektrodbrännare

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannossa lähemmin määriteltyä monielektrodipoltinta hitsausnopaudenja -varan»*» den lisäämiseksi.

e DE-hakemusjulkaisusta 20 14 592 on tunnettu laite pinnan lämmittämiseksi korkeaan lämpötilaan polttamalla ns. plasmaliekkiä elektrodien ja suutinten välillä eli elektrodien Ja suutinten välille on järjestetty virtalähde. Kaikkien suutinten aukot ovat yhtäsuuret halkaisijoiltaan ja suuttimet on sijoitettu kiinteästi elektrodien suhteen. Laitteen peruskorjauksen yhteydessä voidaan suutinten muotoa ja poikkileikkausta samoinkuin kaasun läpivirtausmäärää, tehoa ja suutinten keskinäistä etäisyyttä muuttaa halutulla tavalla, mutta sen Jälkeen mainittuja ominaisuuksia ei voi enää muuttaa ilman uutta korjausta. Vai- e kuttavan valokaaren muuttaminen on siis tällaisella laitteella mahdotonta.

2 58600 DE-kuulutusjulkaisusta 11 26 538 on tunnettu elektrodeilla varustettu valokaari-suojakaasuhitsausmenetelmää käyttävä laite putkien pitkittäissaumojen hitsaukseen. Tässä laitteessa valokaari muodostuu kahden elektrodin väliin, jolloin toinen elektrodeista on sijoitettu työkappaleen alapuolelle Ja toinen sen yläpuolelle. Kyseisen kuulutusjulkaisun mukainen laite toimii eri periaatteella, kuin tämän keksinnön mukainen laite, Jossa valokaari muodostuu elektrodien Ja työkappaleen välille.

DD-patenttijulkaisusta 88 720 on tunnettu kiskoilla liikkuvaksi järjestetty plasmapoltin kiskon selkäpinnan puhdistukseen, jolloin plasmakaari on muodostettu katodin Ja anodin, el siis elektrodin ja työkappaleen välille. Elektrodin Ja vastaavan suuttimen keskinäistä asemaa säädetään ruuviliitoksen avulla. Elektrodin ja suuttimen keskinäisen etäisyyden muuttaminen ei kuitenkaan vaikuta työkappaleeseen kohdistuvaan valokaareen.

NO-kuulutusjulkaisusta 119 507 on tunnettu menetelmä ja laite aineen esim. pinnoitteen sulattamiseen metalliesineen 'pintaan. Kyseisen julkaisun mukainen laite el sovellu käytettäväksi hitsaukseen, Johon nyt kyseessä olevan keksinnön mukainen laite on kehitetty.

Suurtuotantohltsauksessa, esim. valmistettaessa ruostumattomia putkia, on aikaisemmin käytetty kahta tai useampaa ei-sulavaa elektrodia samassa poltinrungossa, Jossa kunkin elektrodin ja työkappaleen välillä pidetään n.s. avointa valokaarta, TIG-valokaarta. TIG-valokaarella saadaan lämmönsiirto levyyn sulan yläpuolelta, Josta on seurauksena sileä tunkeuma-profiili. Kun hitsataan monielektrodipolttimella TlG-valokaa-rilla saadaan sen vuoksi leveä sula ja siitä Johtuen suuri energiakulutus hltsisauman pituusyksikköä kohti. TIG-poltti-messa ovat elektrodit lisäksi suhteellisen suojattomia, josta johtuen ympäröivän ilman ja sulan epäpuhtaudet voivat helposti imeytyä inerttiseen kaasuun, Joka on elektrodien ympärillä. Tästä on seurauksena elektrodien kuluminen. Kun tämä kuluminen on saavuttanut määrätyn asteen, on elektrodit irrotettava polttimesta ja hiottava.

3 58600

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan monielektrodipoltin, jonka avulla mainitut epäkohdat saadaa poistetuksi Ja Jonka avulla hitsausnopeutta ja -varmuutta voidaan lisätä. Hitsaus-laitteelle on tunnusomaista se» että suuttimet ovat vaihdettavissa muodoltaan ja/tai halkaisijaltaan erilaisiin suuttimiin ja elektrodit ovat siten suuttimen suhteen kohtisuorasti siirrettävissä, että kustakin elektrodista ja sen kanssa yhteis-toiminassa olevasta suuttimesta muodostuu poltin, joka voi muodostaa elektrodin Ja työkappaleen välille avoimen valokaaren, kuristetun valokaaren tai vähemmän kuristetun valokaaren.

Keksintöä on lähemmin kuvattu seuraavassa selityksessä viitaten samalla oheiseen piirustukseen, joka esittää monielektrodi-polttimen rakenneperiaatetta.

Piirustuksessa, on esitetty sellainen suoritusesimerkki, Jossa on kolme peräkkäin järjestettyä poltinta, Joita ympäröi poltin-runko. Elektrodipitimeen 1 on Järjestetty korkeussuunnassa säädettäviksi elektrodit 4, 5 Ja 6. Nämä ovat el-kulutettavaa tyyppiä. Elektrodit on järjestetty myöskin keskenään siirtyviksi hitsisauman pituussuunnassa. Polttlmen rungon 3 Ja elek-trodipitimen 1 väliin on järjestetty keraamista ainetta oleva eristys 2. Polttimen runkoon on kunkin elektrodin ympärille sovitettu kanava 10, Johon plasmakaasu tuodaan. Polttimen run- . gon suulakkeisiin on järjestetty suuttimet 7, 8 Ja 9. Suutin 7, joka on yhteisvaikutuksessa elektrodin 4 kanssa, on muodostettu TIG-suuttimeksi, suutin 8, joka toimii yhdessä elektro- j din 5 kanssa, on plasmasuutin ja suutin 9, Joka toimii yhdessä elektrodin 6 kanssa, on yhdistetty TIG-plasmasuutln. Elektrodi 6 on tässä siten asetettu palkoilleen, että sen kärki on suuttimen kanavassa.

Poltinrungon alle on asetettu työkappale 14, Joka on järjestetty liikkumaan nuolen 15 suunnassa. Elektrodeja 4, 5 ja 6 syötetään eri virtalähteistä 11, 12 ja 13, Jotka myöskin on yhdistetty työkappaleeseen 14. Poltinrungossa olevat suuttimet ovat vaihdettavia niin, että esim. TIG-suutin 7 voidaan vaihtaa plasma-suuttimeen tai yhdistettyyn TIG-plasmasuuttimeen. Elektrodit 4 58600 4, 5 Ja 6 ovat siirtyviä, Jolloin niitä siirretään siten, että ne tulevat sopivalle etäisyydelle yhteisvaikutuksessa olevaan suuttimeen nähden. Plasmakaasu vastaavaan polttimeen säädetään kuhunkin polttimeen erikseen. Samalla tavalla säädetään virta kuhunkin elektrodiin erikseen. Vaihtamalla suutinta Ja elektro» dia sopivasti säätämällä saadaan siten kustakin polttimesta Joko TIG-valokaari, plasmavalokaari tai yhdistetty TIG-plasma-valokaari. TIG-valokaarl, Joka saadaan elektrodilta 4, toimii n.s. avoimena valokaarena, t.s. suuttimen seinämällä ei ole mitään vaikutusta valokaareen. Plasmavalokaaren elektrodilta 5 muodostuu n.s. kuristettu valokaari, t.s. suuttimen seinämä pitää valokaaren koottuna ohueksi kimpuksi. Yhdistetyllä TIG-plasmavalokaarella elektrodilta 6 saadaan valokaareen heikko vaikutus suuttimen seinämästä, Jolloin saadaan vain Jonkin verran kuristettu valokaari.

Hitsattaessa levyä kuristetulla valokaarella, työskennellään useimmiten n.s. avaimenrelkäefektillä. Tällöin tapahtuu suuri osa valokaaren energiansiirrosta levyn sisässä t.s. saadaan tunkeumaprofiill, Jossa on suuri korkeusleveyssuhde.

Tässä kuvatun monielektrodipolttimen avulla voidaan kullekin elektrodille valita Jokin mainituista kolmesta valokaarityypistä. Esitetyn suoritusesimerkln mukaisesti. Jossa on kolme elektrodia, voidaan siten saada 27 erilaista valokaariyhdistel-mää. Esitetty poltinyksikkö tekee mahdolliseksi ohjata energian- ' siirtoa levylle optimitavalla, niin että vältytään leveältä ! sulalta vyöhykkeeltä, Joka saadaan monlelektrodipolttimella, ! jonka muodostaa yksinomaan TIG-poltin. Tämä vähentää hitsaus- i virheriskiä, kuten esim. lämpöhalkeamia sekä saa aikaan hitsaus- ; nopeuden lisääntymisen. Edelleen ovat tässä kuvatun yksikön elektrodit hyvin suojattuja ympäröivältä limalta Ja sulalta.

Näin saavutetaan elektrodeille pitempi elinikää. Jonka seurauksena on harvemmin keskeytykset tuotannossa elektrodien hiomista varten.

Hitsauslaite ei ole rajoitettu tässä kuvattuun suoritusesimerk-kiin.vaan monet erilaiset vaihtoehdot poltinyhdistelmälle ovat keksinnön puitteissa patenttivaatimusten rajoissa mahdollisia.

Claims (6)

1. Monielektrodipoltin sisältäen poltinrungon ja ainakin kaksi peräkkäin hitsaussauman pituussuunnassa järjestettyä, ei-kulu-tettavaa elektrodia Ja elektrodien kanssa yhteisvaikutuksessa olevaa suutinta valokaarihitsauksen yhteydessä käytettävän kaasun järjestämiseksi, jolloin valokaari muodostuu mainittujen elektrodien ja työkappaleen välille, tunnettu s i i- t ä, että suuttimet (7, 8, 9) ovat vaihdettavissa muodoltaan ja/tai halkaisijaltaan erilaisiin suuttimiin ja elektrodit (4, 5, 6) ovat siten suuttimien (7, 8,9) suhteen kohtisuorasti siirrettävissä, että kustakin elektrodista (4, 5, 6) Ja sen kanssa yhteistoiminnassa olevasta suuttimesta (7, 8, 9) muodostuu poltin, joka voi muodostaa elektrodin Ja työkappaleen välille avoimen valokaaren, kuristetun valokaaren tai vähemmän kuristetun valokaaren.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen monielektrodipoltin, ' tunnettu siitä, että kuhunkin polttimeen tuleva plasmakaasuvirta on säädettävissä toisten polttimlen kassavirroista riippumatta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen monielektrodipoltin, tunnettu siitä, että kuhunkin elektrodiin (4, f 5, 6) tuleva sähkövirta on säädettävissä muiden elektrodien ( virrolstta riippumatta. j

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen monielektrodipoltin, « tunnettu siitä, että polttimen runkoon (3) asennetut elektrodit (4, 5, 6) ja suuttimet (7, 8, 9) ovat myös hitsaussauman pituussuunnassa Järjestetty keskenään siirtyviksi.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen monielektrodipoltin, tunnettu siitä, että poltinrunko (3) käsittää kolme elektrodia (4, 5,

6) Ja niiden kanssa yhteisvaikutuksessa olevaa, vaihdettavaa suutinta (7, 8, 9).