WO2004028738A2 - Brenner mit zwei drahtzuführungsvorrichtungen für ein schweissgerät, und schweissverfahren mit einem solchen brenner - Google Patents

Brenner mit zwei drahtzuführungsvorrichtungen für ein schweissgerät, und schweissverfahren mit einem solchen brenner Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a torch with a non-melting electrode, such as a plasma torch or TIG torch, or for a laser welding process with a torch body, a torch handle and a connected hose package, at least two wire feed devices for feeding a welding wire or Filler material are arranged.
  • a non-melting electrode such as a plasma torch or TIG torch
  • the invention further relates to a method for welding workpieces with a torch, in particular a plasma torch or TIG torch with a non-melting electrode or a laser torch, in which an arc or a laser beam is generated, at least two welding wires or filler materials are fed via wire feed devices into the connection area, in particular into the welding area of the workpieces to be connected.
  • a torch in particular a plasma torch or TIG torch with a non-melting electrode or a laser torch, in which an arc or a laser beam is generated, at least two welding wires or filler materials are fed via wire feed devices into the connection area, in particular into the welding area of the workpieces to be connected.
  • a plasma hot wire cladding in which the filler material, in particular a welding wire, is melted by an oscillating plasma torch with a transferred arc that works with a non-melting electrode.
  • the filler metal i.e. the welding wire
  • the process engineering parameters are optimally coordinated with one another with the help of a process computer and appropriate software.
  • the essential parameters for the process are the gas supply, the plasma flow with ignition unit, the pendulum movement, the wire feed unit with straightening unit and the hot wire power source.
  • a welding device in which two or more welding wires are fed, with no details being given regarding the construction of the wire feeds in relation to the torch.
  • the wire feed devices take up a particularly large amount of space, which is why the structure cannot be made compact and small.
  • the accessibility of such a burner is particularly unsatisfactory for robot systems.
  • US 3 546 415 A shows a welding torch with two wire feed devices which are integrated in the gas nozzle.
  • the construction of such a gas nozzle is particularly complicated and expensive.
  • the arrangement of the wire feed devices and the gas nozzle in one plane requires a relatively large amount of space, and the tip of the torch is relatively voluminous, which complicates the welding process for complicated workpieces.
  • US 6 066 833 A shows a welding device with a plurality of wire feed devices, which open into a common guide channel, which is finally guided into the area of the welding process. With such an arrangement, it is not possible to quickly change the wire feed as would be necessary, for example, when welding material combinations.
  • the object of the present invention is therefore in Creation of an above-mentioned burner, in which a very simple and compact construction with two wire feed devices is created.
  • Another object of the present invention is that two different welding processes with preferably different filler materials or welding wires can be carried out with one and the same torch without having to carry out a manual changeover.
  • the wire feed devices are attached to the side or below the torch body or the torch handle or the hose package, and that in each case an independent or common receiving element for the welding wires or filler materials is connected to the torch body in such a way that the feed of the Welding wires or filler materials run below the torch body in the center of the welding process.
  • the advantage here is that a very compact and small structure of the burner is achieved.
  • the one-sided welding wire feed improves the accessibility of such a torch for robot systems and this can also be used, for example, in body construction in the automotive industry.
  • Another advantage is that in automated systems, in particular robot welding systems, the reorientation of the robot is greatly reduced by the one-sided feeding of the welding wires, and thus a very short cycle time of the robot is achieved.
  • the objects of the invention are also achieved by a welding method mentioned above, the control of the wire feed devices taking place in such a way that only one wire feed device conveys the welding wire or the filler material into the welding area during the welding process. It is advantageous here that different welding wires can thus be used and thus with one and different welding processes can be carried out in the same torch. This makes it possible for the first time that different materials can be welded in an automated system with a welding system, whereas in the prior art at least two welding systems were necessary for this.
  • Figure 1 is a schematic representation of a welding machine or a welding device.
  • FIG. 2 shows a plan view of the burner with two wire feed devices arranged below the burner, in a simplified, schematic representation
  • FIG. 3 shows a side view of the burner with two wire feed devices arranged below the burner, in a simplified, schematic illustration
  • FIG. 5 shows a front view of the burner with two wire feed devices arranged below the burner, in a simplified, schematic view
  • FIG. 6 shows a side view of a further exemplary embodiment of the burner with laterally arranged wire feed devices, in a simplified, schematic illustration
  • Fig. 7 is a front view of the burner with laterally arranged wire feed devices, in a simplified, schematic representation.
  • 1 shows a welding device 1 or a welding system for a wide variety of processes or processes, such as MIG / MAG welding or TIG / TIG welding or electrode welding processes, double-wire / tandem welding processes, plasma or soldering processes, etc. , shown.
  • processes or processes such as MIG / MAG welding or TIG / TIG welding or electrode welding processes, double-wire / tandem welding processes, plasma or soldering processes, etc.
  • the solution according to the invention can be used with a current source or a welding current source.
  • the welding device 1 comprises a current source 2 with a power unit 3, a control device 4 and a changeover element 5 assigned to the power unit 3 or the control device 4.
  • the changeover element 5 or the control device 4 is connected to a control valve 6, which is connected in a supply line 7 for a gas 8, in particular a protective gas, such as C0 2 , helium or argon and the like. , is arranged between a gas reservoir 9 and a welding torch or a torch 10.
  • a wire feeder 11 which is common for MIG / MAG welding, can also be controlled via the control device 4, an additional material or a welding wire 13 being fed from a supply current drum 14 into the area of the torch 10 via a supply line 12 becomes.
  • the wire feed device 11 as is known from the prior art, to be integrated in the welding device 1, in particular in the basic housing, and not as an additional device, as shown in FIG. 1.
  • the wire feed device 11 may feed the welding wire 13 or the filler material outside the torch 10 to the process point, with a non-melting electrode preferably being arranged in the torch 10, as is customary in TIG / TIG welding.
  • a non-melting electrode preferably being arranged in the torch 10 as is customary in TIG / TIG welding.
  • Such a burner 10 is described in the following FIGS. 2 to 6.
  • the current for building up an arc 15, in particular a working arc, between the non-melting electrode, not shown, and a workpiece 16 is fed via a welding line 17 from the power section 3 of the current source 2 to the burner 10, in particular the electrode Welding workpiece 16, which is formed from several parts, is also connected via a further welding line 18 to the welding device 1, in particular to the power source 2, and thus a circuit can be set up for a process via the arc 15 or the plasma beam formed.
  • the burner 10 can be connected via a cooling circuit 19 with the interposition of a flow monitor 20 to a liquid container, in particular a water container 21, so that when the burner 10 is started up, the cooling circuit 19, in particular one for the liquid arranged in the water container 21 used liquid pump is started and thus cooling of the burner 10 can be effected.
  • the welding device 1 also has an input and / or output device 22, by means of which the most varied welding parameters, operating modes or welding programs of the welding device 1 can be set or called up.
  • the welding parameters, operating modes or welding programs set via the input and / or output device 22 are forwarded to the control device 4 and the individual components of the welding system or the welding device 1 are then controlled by this.
  • the burner 10 is connected to the welding device 1 or the welding system via a hose package 23.
  • the individual lines from the welding device 1 to the torch 10 are arranged in the hose package 23.
  • the hose package 23 is connected to the welding torch 10 via a coupling device 24, whereas the individual lines in the hose package 23 are connected to the individual contacts of the welding device 1 via connection sockets or plug connections. So that a corresponding strain relief of the hose package 23 is ensured, the hose package 23 is connected via a strain relief device 25 to a housing 26, in particular to the base housing of the welding device 1.
  • the coupling device 24 can also be used for the connection to the welding device 1.
  • the burner 10 can be designed as an air-cooled burner 10, as shown in the following exemplary embodiments.
  • the torch 10 is shown with a non-melting electrode, such as a plasma torch or TIG torch.
  • a non-melting electrode such as a plasma torch or TIG torch.
  • the burner 10 can. Any structure known from the prior art can be used, so that this and the function are no longer discussed in detail.
  • the torch 10 is formed by the torch body 27 or a torch tube, in which the non-melting electrode is arranged, and a torch handle 28 or a torch shell, the torch 10 via the hose package 23 with the welding device 1 or a power source 2 is connected.
  • an additional material or welding wire 13 it is necessary for an additional material or welding wire 13 to be guided into the region of a plasma beam 29 or an arc 15, with two wire feed devices 30, 31 for two separately feeding additional materials, in particular two welding wires 13, for this purpose , 32, are arranged at the area of the welding process or arc 15 or plasma beam 29, two wire feeders 11 being necessary for conveying the welding wires 13, 32.
  • wire feed devices are also preferably used, which form the main drive for conveying the welding wires 13, 32, whereas the wire feed devices 30, 31 on the torch 10 are designed as secondary drives.
  • Each wire feed device 30, 31 is formed at least by drive rollers 33 for the filler metal or welding wire 13, 32 and a drive motor 34, as was shown schematically, the exact structure not being discussed in detail, since each is known from the prior art Wire feeder can be used.
  • loading The wire feed device 30, 31 is preferably formed by a push-pull drive, in particular a two or four roller drive, so that an optimal wire feed is achieved.
  • the wire feed devices 30, 31 are fastened to the burner body 27 or to the burner handle 28 or to the hose package 23 by means of a fastening means, the wire feed devices 30, 31 being arranged below the burner body 27 or the burner handle 28 or the hose package 23, ie that the burner body 27 or the burner handle 28 and the wire feed devices 30, 31 are arranged in different planes, as shown in FIGS. 2 to 5. If one considers the longitudinal axes 36, 37, 38 of the component, in particular the torch handle 28 and the wire feed devices 30, 31, a triangular arrangement or a triangular structure results.
  • the wire guide devices 30, 31 are preferably arranged in parallel or next to one another below or to the side of the torch body 27.
  • the wire feed devices 30, 31, in particular the rollers or drive rollers 33 are arranged on the side of the burner 10, the drive elements, in particular the drive motor 34, for the rollers below the burner 10 overlapping a partial area of the burner 10, so that they are very small in size of the entire burner 10 with the wire feed devices 30, 31 is reached. It is also achieved that very good accessibility to the drive rollers 33 is created.
  • the fastening means 35 for the wire feed devices 30, 31 is formed in the exemplary embodiment shown by a common mounting plate 39 which is connected to the torch handle 28 via a fastening device 35, in particular a screw or clamp connection.
  • a fastening device 35 in particular a screw or clamp connection.
  • a separate fastening means 35 to be used for each wire feed device 30, 31.
  • the mechanical construction can be carried out in a wide variety of ways, so that they are not is detailed and the structure is not limited to the illustrated embodiment.
  • the wire feed devices 30, 31 are arranged and fastened on one side of the mounting plate 39, in particular on the side facing away from the welding process, a connection means 41 for a guide tube 42 for guiding the welding wire 13, 32 being arranged on the opposite side of the mounting plate 39 is.
  • an independent or a common receiving element 43 for the welding wire 13, 32 is connected to the torch body 27, the receiving element 43 being arranged as close as possible to the welding process.
  • the receiving element 43 has a guide tube 44 for the welding wire 13, 32.
  • the guide tube 44 has the task of guiding the welding wire 13, 32 into the area of the welding process and is designed to run, in particular curved, in such a way that the welding wire 13, 32 is optimally guided into the center of the arc 15 or plasma beam 29.
  • the receiving elements 43 can be designed as a shaped element and for a guide channel to be formed in this shaped element, which in turn guides the welding wire 13, 32 into the region of the arc 15 or the plasma beam 29.
  • the receiving element 43 or the guide tube 44 can be adjustably attached to the torch 10 so that the position for the welding wire outlet on the guide tube 44 can be adjusted, ie that the position of the welding wires 13, 32 can be adjusted with respect to the arc 15 or Plasma beam 28 or each other can be made and thus an optimal adaptation to the most varied of torches 10 or applications can be made.
  • the two guide tubes 44 or guide channels are arranged at an angle 45 to one another of between 5 ° and 85 °, preferably between 10 ° and 30 °, that is to say that the welding wires 13, 32 run at a certain angle 45 to one another, these being exactly at
  • the center of the arc 15, that is to say the arc contact with the workpieces 16 to be welded (not shown) or plasma beam 29, are positioned.
  • the torch 10 is formed by an angled torch body 27, although it is possible that a straight, curved torch body 27 with different curvatures can also be used, only the welding wire position having to be adjusted for this purpose.
  • the torch 10 and the wire feed devices 30, 31 form a common structural unit, the two wire feed devices 30, 31 being controllable independently of one another and only one wire feed device 30, 31 that activates the welding wire being activated during a welding process 13 or 32 in the center of the welding process, in particular the arc 15 or plasma beam 15, promotes. It is possible for a switchover from one wire feed device 30 or 31 to the other wire feed device 31 or 30 to be carried out during the welding process. Of course, it is also possible for both wire feed devices 30, 31 to be activated at the same time and for these to carry out the welding wire 13 and 32 at the same time.
  • the arrangement of the wire feed devices 30, 31 for the burner 10 can also be carried out differently.
  • the wire feed devices 30, 31 are in turn fastened to the torch body 27 or to the torch handle 28 or to the hose package 23 by means of fastening means 35, the wire feed devices 30, 31 to the side of the torch body 27 or the torch handle 28 or of the hose package 23 are arranged and the feed of the filler material or welding wire 13, 31 to the welding process takes place on one side of the welding process, in particular at an angle 45 between 5 ° and 85 °, preferably between 10 ° and 30 °, below the torch 10, that is, the welding wire 13, 31 is guided via the guide hose 42 to the receiving element 43 arranged on the lower side of the torch 10 and is in turn guided by the latter via the guide tube 44 or the guide channel into the area of the welding processes.
  • the wire feed guide devices 30, 31 and the burner 10 from one level.
  • Such a structure is also used in a laser welding process, a laser being used instead of the plasma torch or the TIG torch.
  • the control of the wire feed devices 30, 31 is carried out by the welding device 1 or the power source 2, in particular by the control device 4 arranged therein, for this purpose also by the control device Adaptation of the welding parameters for the different wire feed devices 30, 31 is carried out, that is to say, for example, with different welding wires 13, 32, the control device 4 also uses different settings or welding parameters for the welding process, so that when switching from one to the other wire feed device 30, 31 other welding parameters such as the current height, the wire feed speed, etc. can also be used. As a result, the welding parameters can be optimally adapted to the materials of the welding wire 13, 31 used.
  • a so-called stapling and soldering process (application process) can thus be carried out, for example, in one operation.
  • the two workpieces to be connected are fixed to one another with a welding spot or a very short welding bead, with a soldering material in the form of a welding bead being applied to the workpieces 16 during the soldering process.
  • a soldering of the workpieces 16 or a melting of the applied soldering material is carried out by a subsequent independent working step, the workpieces 16 being subjected to a heat treatment for this purpose.
  • a tacking process is carried out once in any repeating sequence and immediately afterwards a soldering process (application process) without the welding process Interrupted uss, that is, the arc 15 or the plasma beam 29 or when using a laser, the laser beam is started once, whereupon the stapling process and the soldering process are carried out alternately.
  • the main advantage of such a construction or method lies in the fact that the special control of the wire feed devices 30, 31 enables two different welding processes to be carried out with one torch 10 without having to interrupt the welding process and a new one. must start the welding process or have to convert the welding system to the new welding process. So far, this has not been possible with the systems known from the prior art, that is to say plasma torches or TIG torches with external wire feed.
  • two welding systems, one for the tacking process and one for the soldering process would have to be used, or if a welding system would be used, these would have to be converted after the tacking process in order to subsequently carry out the soldering process can.
  • wire feed devices 30, 31 it is also possible for more than two wire feed devices 30, 31 to be arranged on the torch 10, each being equipped with different welding wires 13, 32, so that a multiplicity of very different materials can be optimally welded to a welding system, only one wire feed device being used at a time 30, 31 is activated, but a switchover to the others can take place at any time.
  • the two wire feed devices 30, 31 can also be activated at the same time.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brenner (10) mit einer nichtabschmelzenden Elektrode, wie ein Plasmabrenner oder WIG-Brenner, oder für einen Laser-Schweissprozess mit einem Brennerkörper (27), einem Brennergriff (28) und einem angeschlossenen Schlauchpaket (23), wobei zumindest zwei Drahtzuführungsvorrichtungen (30) zur Zuführung jeweils eines Schweissdrahtes (13, 32) bzw. Zusatzwerkstoffes angeordnet sind sowie ein Schweissverfahren mit einem solchen Brenner (10). Zur Schaffung eines derartigen Brenners (10), bei dem ein sehr einfacher und kompakter Aufbau mit zwei Drahzuführungsvorrichtungen (30) geschaffen , wird, ist vorgesehen, dass diese Drahtzuführungsvorrichtungen (30) seitlich oder unterhalb des Brennerkörpers (27) oder des Brennergriffs (28) oder des Schlauchpaketes (23) befestigt sind, und dass jeweils ein eigenständiges Aufnahmeelement (43) für die Schweissdrähte (13, 32) bzw. Zusatzwerkstoffe derart mit dem Brennerkörper (27) verbunden ist, dass die Zuführung der Schweissdrähte (13, 32) bzw. Zusatzwerkstoffe unterhalb des Brennerkörpers (27) ins Zentrum des Schweissprozesses verläuft.

Description

Brenner für ein Schweißgerät, und Schweißverfahren mit einem solchen Brenner
Die Erfindung betrifft einen Brenner mit einer nicht- abschmelzenden Elektrode, wie Plasma-Brenner oder WIG-Brenner, oder für einen Laser-Schweißprozess mit einem Brennerkörper, einem Brennergriff und einem angeschlossenen Schlauchpaket, wobei zumindest zwei Drahtzuführungs orrichtungen zur Zuführung jeweils eines Schweißdrahtes bzw. Zusatzwerkstoffes angeordnet sind.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schweißen von Werkstücken mit einem Brenner, insbesondere einem Plasma-Brenner oder WIG-Brenner mit einer nichtabschmelzenden Elektrode oder einem Laser-Brenner, bei dem ein Lichtbogen oder ein Laserstrahl erzeugt wird, wobei zumindest zwei Schweißdrähte bzw. Zusatzwerkstoffe über DrahtzuführungsVorrichtungen in den Verbindungs- bereich, insbesondere in den Schweißbereich der zu verbindenden Werkstücke zugeführt werden.
Aus der DE 37 28 473 AI ist eine Plasma-Heißdraht-Auftrags- schweißung bekannt, bei dem das Anschmelzen des Zusatzwerkstoffes, insbesondere eines Schweißdrahtes, durch oszillierende, mit nichtabschmelzender Elektrode arbeitenden Plasmabrenner mit übertragenem Lichtbogen erfolgt. Der Zusatzwerksto f, also der Schweißdraht, wird im Nachlauf des Plasmabrenners zugeführt und im direkten Stromdurchgang mit Hilfe des Heißdrahtprinzips unmittelbar unter der Schmelztemperatur aufgeheizt. Zur Erzielung einer stabilen Prozessführung werden die verfahrenstechnischen Parameter mit Hilfe eines Prozessrechners und einer entsprechenden Software optimal aufeinander abgestimmt. Die für das Verfahren wesentlichen Parameter sind die Gasversorgung, die Plasmastro guelle mit Zündeinheit, die Pendelbewegung, die Drahtvorschubeinheit mit Richtwerk sowie die Heißdrahtstromquelle. Ein derartiger Aufbau bzw. Anwendung ist nicht Praxistauglich, da der Brenner und die Zuführung des Schweißdrahtes viel Platz einnehmen.
Weiters sind aus der DE 35 35 212 AI und der EP 0 803 309 A der- artige Brenneraufbauten bekannt, bei denen an einem Brenner mit nichtabschmelzenden Elektrode ein einziger Schweißdraht zugeführt wird. Dabei ist mit dem Brenner eine FührungsVorrichtung gekoppelt, wobei der Schweißdraht von einer externen Drahtzuführungsvorrichtung über ein Schlauchpaket an die FührungsVorrichtung gefördert wird.
Weiters ist aus der DE 196 04 205 AI ein Aufbau mit einem Laser bekannt, bei dem wiederum über eine FührungsVorrichtung ein Zu- satzwerkstoff, insbesondere ein Schweißdraht, in den Bereich des Schweißprozesses geschoben wird und dieser dort abgeschmolzen wird.
Aus der GB 1 440 974 A ist eine Schweißvorrichtung bekannt, bei der zwei oder mehr Schweißdrähte zugeführt werden, wobei über die Konstruktion der DrahtZuführungen in Bezug auf den Brenner keine Details bekannt gegeben werden. In der beschriebenen Variante nehmen die Drahtzuführungsvorrichtungen besonders viel Platz ein, weshalb der Aufbau nicht kompakt und klein gemacht werden kann. Die Zugänglichkeit eines derartigen Brenners ist insbesondere für Roboteranlagen nicht zufriedenstellend.
Die US 3 546 415 A zeigt einen Schweißbrenner mit zwei DrahtZuführungsvorrichtungen, welche in der Gasdüse integriert sind. Der Aufbau einer derartigen Gasdüse ist besonders kompliziert und aufwendig. Darüber hinaus ist durch die Anordnung der Drahtzuführungsvorrichtungen und der Gasdüse in einer Ebene ein relativ hoher Platzbedarf notwendig, und die Spitze des Brenners relativ voluminös, was den Schweißvorgang bei komplizierten Werkstücken erschwert.
Die US 6 066 833 A zeigt eine Schweißvorrichtung mit mehreren DrahtzuführungsVorrichtungen, welche in einem gemeinsamen Führungskanal münden, der schließlich in den Bereich des Schweißprozesses geleitet wird. Mit einer derartigen Anordnung ist es nicht möglich, die DrahtZuführung rasch zu wechseln wie es beispielsweise beim Schweißen von Materialkombinationen notwendig wäre.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines oben genannten Brenners, bei dem ein sehr einfacher und kompakter Aufbau mit zwei Drahtzuführungsvorrichtungen geschaffen wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mit ein und demselben Brenner zwei unterschiedliche Schweißprozesse mit bevorzugt unterschiedlichen Zusatzwerkstoffen bzw. Schweißdrähten durchgeführt werden können, ohne dabei eine manuelle Umrüstung vornehmen zu müssen.
Die erfindungsgemäßen Aufgaben werden dadurch gelöst, dass die DrahtzuführungsVorrichtungen seitlich oder unterhalb des Brennerkörpers oder des Brennergriffs oder des Schlauchpaketes befestigt sind, und dass jeweils ein eigenständiges bzw. gemeinsames Aufnahmeelement für die Schweißdrähte bzw. Zusatzwerkstoffe derart mit dem Brennerkörper verbunden ist, dass die Zuführung der Schweißdrähte bzw. Zusatzwerkstoffe unterhalb des Brennerkörpers ins Zentrum des Schweißprozesses verläuft. Vorteilhaft ist hierbei, dass ein sehr kompakter und kleiner Aufbau des Brenners erzielt wird. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil liegt darin, dass durch die einseitige Schweißdrahtzuführung die Zugänglichkeit eines derartigen Brenners für Roboteranlagen verbessert wird und diese beispielsweise auch im Karosseriebau der Automobilindustrie eingesetzt werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei automatisierten Anlagen, insbesondere Roboterschweißanlagen, die Umorientierung des Roboters durch die einseitige Zuführung der Schweißdrähte sehr reduziert wird, und somit eine sehr kurze Taktzeit des Roboters erreicht wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 12 beschrieben.
Die Aufgaben der Erfindung werden aber auch durch ein oben erwähntes Schweißverfahren gelöst, wobei die die Ansteuerung der DrahtzuführungsVorrichtungen derart erfolgt, dass während des Schweißprozesses immer nur eine Drahtzuführungsvorrichtung den Schweißdraht bzw. den Zusatzwerkstoff in den Schweißbereich fördert. Vorteilhaft ist hierbei, dass somit unterschiedliche Schweißdrähte eingesetzt werden können und somit mit ein und demselben Brenner unterschiedliche Schweißprozesse durchgeführt werden können. Hierdurch ist es erstmals möglich, dass bei automatisierten Anlage mit einer Schweißanlage unterschiedliche Materialien verschweißt werden können, wogegen beim Stand der Technik hierzu zumindest zwei Schweißanlagen notwendig waren.
Weitere Maßnahmen sind in den Ansprüchen 14 bis 17 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele des Brenners zeigen, näher erläutert .
Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schweißmaschine bzw. eines Schweißgerätes;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Brenner mit zwei unterhalb des Brenners angeordneten DrahtZuführungsvorrichtungen, in vereinf chter, schematischer Darstellung;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Brenners mit zwei unterhalb des Brenners angeordneten DrahtzuführungsVorrichtungen, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 4 eine Ansicht von unten auf den Brenner mit zwei unterhalb des Brenners angeordneten DrahtZuführungsvorrichtungen, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 5 eine Ansicht von vorne auf den Brenner mit zwei unterhalb des Brenners angeordneten DrahtzuführungsVorrichtungen, in vereinfachter, schematischer Ansicht;
Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Brenners mit seitlich angeordneten DrahtzuführungsVorrichtungen, in vereinfachter, schematischer Darstellung; und
Fig. 7 eine Ansicht von vorne auf den Brenner mit seitlich angeordneten DrahtZuführungsvorrichtungen, in vereinfachter, schematischer Darstellung. In Fig. 1 ist ein Schweißgerät 1 bzw. eine Schweißanlage für verschiedenste Prozesse bzw. Verfahren, wie z.B. MIG/MAG- Schweißen bzw. WIG/TIG-Schweißen oder Elektroden-Schweißverfahren, Doppeldraht/Tandem-Schweißverfahren, Plasma- oder Lötverfahren usw., gezeigt. Selbstverständlich ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Lösung bei einer Stromquelle bzw. einer Schweißstromquelle eingesetzt werden kann.
Das Schweißgerät 1 umfasst eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, einer Steuervorrichtung 4 und einem dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordneten Umschaltglied 5. Das Umschaltglied 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 ist mit einem Steuerventil 6 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 7 für ein Gas 8, insbesondere ein Schutzgas, wie beispielsweise C02, Helium oder Argon und dgl . , zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweißbrenner bzw. einem Brenner 10 angeordnet ist.
Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch ein Drahtvorschubgerät 11, welches für das MIG/MAG-Schweißen üblich ist, angesteuert werden, wobei über eine Versorgungsleitung 12 ein Zusatzwerkstoff bzw. ein Schweißdraht 13 von einer Vorratstrom- mel 14 in den Bereich des Brenners 10 zugeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass das Drahtvorschubgerät 11, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schweißgerät 1, insbesondere im Grundgehäuse, integriert ist und nicht, wie in Fig. 1 dargestellt, als Zusatzgerät ausgebildet ist.
Es ist auch möglich, dass das Drahtvorschubgerät 11 den Schweißdraht 13 bzw. den Zusatzwerkstoff außerhalb des Brenners 10 an die Prozeßstelle zuführt, wobei hierzu im Brenner 10 bevorzugt eine nicht abschmelzende Elektrode angeordnet ist, wie dies beim WIG/TIG-Schweißen üblich ist. Ein derartige Brenner 10 ist in den nachfolgenden Fig. 2 bis 6 beschrieben.
Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 15, insbesondere eines Arbeitslichtbogens, zwischen der nicht abschmelzenden Elektrode, nicht dargestellt, und einem Werkstück 16 wird über eine Schweißleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Brenner 10, insbesondere der Elektrode, zugeführt, wobei das zu verschweißende Werkstück 16, welches aus mehreren Teilen gebildet ist, über eine weitere Schweißleitung 18 ebenfalls mit dem Schweißgerät 1, insbesondere mit der Stromquelle 2, verbunden ist und somit über den Lichtbogen 15 bzw. den gebildeten Plasmastrahl für einen Prozess ein Stromkreis aufgebaut werden kann.
Zum Kühlen des Brenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 19 der Brenner 10 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einem Wasserbehälter 21, verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Brenners 10 der Kühlkreislauf 19, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 21 angeordnete Flüssigkeit verwendete Flüssigkeitspumpe, gestartet wird und somit eine Kühlung des Brenners 10 bewirkt werden kann.
Das Schweißgerät 1 weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 auf, über die die unterschiedlichsten Schweißparameter, Betriebsarten oder Schweißprogramme des Schweißgerätes 1 eingestellt bzw. aufgerufen werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 eingestellten Schweißparameter, Betriebsarten oder Schweißprogramme an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschließend die einzelnen Komponenten der Schweißanlage bzw. des Schweißgerätes 1 angesteuert .
Weiters ist in dem dargestellten Aus ührungsbeispiel der Brenner 10 über ein Schlauchpaket 23 mit dem Schweißgerät 1 bzw. der Schweißanlage verbunden. In dem Schlauchpaket 23 sind die einzelnen Leitungen vom Schweißgerät 1 zum Brenner 10 angeordnet. Das Schlauchpaket 23 wird über eine Kupplungsvorrichtung 24 mit dem Schweißbrenner 10 verbunden, wogegen die einzelnen Leitungen im Schlauchpaket 23 mit den einzelnen Kontakten des Schweißgerätes 1 über Anschlussbuchsen bzw. Steckverbindungen verbunden sind. Damit eine entsprechende Zugentlastung des Schlauchpaketes 23 gewährleistet ist, ist das Schlauchpaket 23 über eine Zugentlastungsvorrichtung 25 mit einem Gehäuse 26, insbesondere mit dem Grundgehäuse des Schweißgerätes 1, verbunden. Selbstverständlich ist es möglich, dass die Kupplungsvorrichtung 24 auch für die Verbindung am Schweißgerät 1 eingesetzt werden kann. Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass für die unterschiedlichen Schweißverfahren bzw. Schweißgeräte 1, wie beispielsweise WIG- Geräte oder MIG/MAG-Geräte oder Plasmageräte nicht alle zuvor benannten Komponenten verwendet bzw. eingesetzt werden müssen. Hierzu ist es beispielsweise möglich, das der Brenner 10 als lüftgekühlter Brenner 10, wie er in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen dargestellt ist, ausgeführt werden kann.
In den Fig. 1 bis 5 ist der Brenner 10 mit einer nichtabschmelzenden Elektrode, wie beispielsweise ein Plasma-Brenner oder WIG-Brenner, dargestellt. Dabei kann der Brenner 10 aus. jedem aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau eingesetzt werden, sodass auf diesen sowie auf die Funktion nicht mehr näher eingegangen wird.
Grundsätzlich kann gesagt werden, dass der Brenner 10 durch den Brennerkörper 27 bzw. ein Brennerrohr, in dem die nicht- abschmelzende Elektrode angeordnet ist, und einem Brennergriff 28 bzw. einer Brennerschale gebildet wird, wobei der Brenner 10 über das Schlauchpaket 23 mit dem Schweißgerät 1 bzw. einer Stromquelle 2 verbunden wird. Um einen Schweißprozess jedoch durchführen zu können, ist es erforderlich, dass ein Zusatzwerkstoff bzw. Schweißdraht 13 in den Bereich eines Plasmastrahls 29 bzw. eines Lichtbogens 15 geführt wird, wobei hierzu zwei DrahtZuführungsvorrichtungen 30, 31 für zwei getrennt zuführbare Zusatzwerkstoffe, insbesondere zwei Schweißdrähte 13, 32, an den Bereich des Schweißprozesses bzw. Lichtbogens 15 bzw. Plasmastrahls 29 angeordnet sind, wobei für die Förderung der Schweißdrähte 13, 32 zwei Drahtvorschubgeräte 11 notwendig sind. Dabei werden bevorzugt ebenfalls zwei Drahtzuführungsvorrichtungen (nicht dargestellt) eingesetzt, welche den Hauptantrieb für die Förderung der Schweißdrähte 13, 32 bilden, wogegen die Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 am Brenner 10 als Nebenantriebe ausgelegt werden. Jede Drahtzuführungsvorrichtung 30, 31 wird zumindest durch Antriebsrollen 33 für den Zusatzwerkstoff bzw. den Schweißdraht 13, 32 und einem Antriebsmotor 34 gebildet, wie dies schematisch dargestellt wurde, wobei auf den exakten Aufbau nicht näher eingegangen wird, da jede aus dem Stand der Technik bekannte Drahtzuführungsvorrichtung eingesetzt werden kann. Be- vorzugt wird die DrahtzuführungsVorrichtung 30, 31 durch einen Push-Pull-Antrieb, insbesondere einen zwei oder vier Rollen-Antrieb, gebildet, sodass eine optimal Drahtförderung erzielt wird.
Bei dem erfindungsgmäßen Brenneraufbau sind die DrahtZuführungsvorrichtungen 30, 31 über ein Befestigungsmittel 35 am Brennerkörper 27 oder am Brennergriff 28 oder am Schlauchpaket 23 befestigt, wobei die DrahtzuführungsVorrichtungen 30, 31 unterhalb des Brennerkörpers 27 oder des Brennergriffs 28 oder des Schlauchpaketes 23 angeordnet sind, d.h., dass der Brennerköper 27 bzw. der Brennergriff 28 und die DrahtzuführungsVorrichtungen 30, 31 in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, wie dies in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist. Betrachtet man hierzu die Längsachsen 36, 37, 38 der Komponente, insbesondere des Brenner- griffes 28 und der Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31, so ergibt sich eine dreiecksförmige Anordnung bzw. ein dreiecksförmiger Aufbau.
Bevorzugt sind die DrahtführungsVorrichtungen 30, 31 parallel bzw. nebeneinander unterhalb oder seitlich des Brennerkörpers 27 angeordnet. Die DrahtzuführungsVorrichtungen 30, 31, insbesondere die Rollen bzw. Antriebsrollen 33, sind dabei seitlich des Brenners 10 angeordnet, wobei die Antriebselemente, insbesondere der Antriebsmotor 34, für die Rollen unterhalb des Brenners 10 einen Teilbereich des Brenners 10 überlappen, sodass eine sehr kleine Baugröße des gesamten Brenners 10 mit dem Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 erreicht wird. Weiters wird dadurch erreicht, dass eine sehr gute Zugänglichkeit zu den Antriebsrollen 33 geschaffen wird.
Das Befestigungsmittel 35 für die Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine gemeinsame Montageplatte 39 gebildet, die über eine Befestigungsvorrichtung 35, insbesondere eine Schraub- oder Klemmverbindung, mit dem Brennergriff 28 verbunden ist. Selbstverständlich ist es möglich, dass für jede Drahtzuführungsvorrichtung 30, 31 ein eigenes Befestigungsmittel 35 verwendet wird. Grundsätzlich kann der mechanische Aufbau auf die unterschiedlichsten Arten erfolgen, sodass auf diesen nicht im Detail eingegangen wird und der Aufbau nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. An einer Seite der Montageplatte 39, insbesondere an der des Schweißprozesses abgewandten Seite, sind die Drahtzuführungs orrichtungen 30, 31 angeordnet und befestigt, wobei auf der gegenüberliegenden Seite der Montageplatte 39 jeweils ein Anschlussmittel 41 für einen Führungsschlauch 42 zum Führen des Schweißdrahtes 13, 32 angeordnet ist.
Weiters ist im Bereich des Schweißprozesses, also im Bereich des Lichtbogens 15 bzw. des Plasmastrahls 29 jeweils ein eigenständiges bzw. ein gemeinsames Aufnahmeelement 43 für den Schweißdraht 13, 32 mit dem Brennerkörper 27 verbunden, wobei das Aufnahmeelement 43 möglichst nahe am Schweißprozess angeordnet ist. Das Aufnahmeelement 43 weist ein Führungsrohr 44 für den Schweißdraht 13, 32 auf. Das Führungsrohr 44 hat die Aufgabe den Schweißdraht 13, 32 in den Bereich des Schweißprozesses zu leiten und ist derart verlaufend, insbesondere gekrümmt, ausgebildet, dass der Schweißdraht 13, 32 optimal in das Zentrum des Lichtbogens 15 bzw. Plasmastrahls 29 geführt wird. Es ist aber auch möglich, dass die Aufnahmeelemente 43 als Formelement ausgeführt werden und in diesem Formelement ein Führungskanal ausgebildet wird, der wiederum den Schweißdraht 13, 32 in den Bereich des Lichtbogens 15 bzw. des Plasmastrahls 29 führt. Das Aufnahmeelement 43 bzw. das Führungsrohr 44 können verstellbar am Brenner 10 befestigt werden, sodass eine Einstellung der Position für den Schweißdrahtaustritt am Führungsrohr 44 vorgenommen werden kann, d.h., dass eine Verstellung der Position der Schweißdrähte 13, 32 in Bezug auf den Lichtbogen 15 bzw. Plasmastrahl 28 oder zueinander vorgenommen werden kann und somit eine optimale Anpassung an die unterschiedlichsten Brenner 10 bzw. Anwendungen vorgenommen werden kann.
Die beiden Führungsrohre 44 bzw. Führungskanäle sind in einem Winkel 45 zwischen 5° und 85°, bevorzugt zwischen 10° und 30°, zueinander angeordnet, d.h., dass die Schweißdrähte 13, 32 in einem bestimmten Winkel 45 zueinander verlaufen, wobei diese genau im Zentrum des Lichtbogens 15, also der Lichtbogenberührung mit dem zu verschweißenden Werkstücken 16 (nicht dargestellt) bzw. Plasmastrahl 29 positioniert werden. Durch den Einsatz des Führungsröhres 44 ist es in einfacher Form möglich, dieses an die verschiedensten Brennertypen anzupassen, ohne dabei große Veränderungen am Gesamtaufbau vornehmen zu müssen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Brenner 10 durch einen gewinkelten Brennerkörper 27 ausgebildet, wobei es jedoch möglich ist, dass auch ein gerader, gebogener Brennerkörper 27 mit unterschiedlichen Krümmungen eingesetzt werden kann, wobei hierzu lediglich eine Anpassung der Schweißdrahtposition vorgenommen werden muss. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass der Brenner 10 und die Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 eine gemeinsame Baueinheit ausbilden, wobei die beiden Drahtzuführungs- vorrichtungen 30, 31 unabhängig voneinander ansteuerbar sind und bei einem Schweißprozess immer nur eine DrahtzuführungsVorrichtung 30, 31 aktiviert ist, die den Schweißdraht 13 oder 32 in das Zentrum des Schweißprozesses, insbesondere des Lichtbogens 15 bzw. Plasmastrahls 15, fördert. Dabei ist es möglich, dass während des Schweißprozesses eine Umschaltung von einer DrahtZuführungsvorrichtung 30 oder 31 auf die andere Drah Zuführungsvorrichtung 31 oder 30 vorgenommen wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass auch beide DrahtzuführungsVorrichtungen 30, 31 gleichzeitig aktiviert werden können und diese gleichzeitig eine Förderung des Schweißdrahtes 13 und 32 durchführen.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Anordnung der Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 zum Brenner 10 auch anders ausgeführt werden kann. Hierzu sind, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, die Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 wiederum über Befestigungsmittel 35 am Brennerkörper 27 oder am Brennergriff 28 oder am Schlauchpaket 23 befestigt, wobei die Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 seitlich des Brennerkörpers 27 oder des Brennergriffs 28 oder des Schlauchpakets 23 angeordnet sind und die Zuführung des Zusatzwerkstoffes bzw. Schweißdrahtes 13, 31 zum Schweißprozess auf einer Seite des Schweißprozesses, insbesondere in einem Winkel 45 zwischen 5° und 85°, bevorzugt zwischen 10° und 30°, unterhalb des Brenners 10 erfolgt, d.h., dass der Schweißdraht 13, 31 über den Führungsschlauch 42 zu der auf der unteren Seite des Brenners 10 angeordneten Aufnahmeelement 43 geführt wird und von diesem wiederum über das Führungsrohr 44 bzw. dem Führungskanal in den Bereich des Schweißprozesse geführt wird. Bei einer derartigen Anordnung bilden die Drahtzu- führungsVorrichtungen 30, 31 und der Brenner 10 eine Ebene aus.
Es ist auch möglich, dass ein derartiger Aufbau auch bei einem Laser-Schweißprozess eingesetzt wird, wobei hierzu anstelle des Plasma-Brenners oder des WIG-Brenners ein Laser eingesetzt wird.
Mit dem obgenannten Brenner 10 ist es nunmehr möglich, dass zwei unterschiedliche Schweißprozesse mit ein und demselben Brenner 10 durchgeführt werden können. Eine spezielle Anwendung des Brenners 10 kann also derart erfolgen, dass einmal ein Heftbzw. Schweißprozess durchgeführt wird und andererseits eine reiner Auftragsschweißprozess, vorgenommen wird, wobei für die beiden Schweißprozesse unterschiedliche Zusatzwerkstoffe bzw. Schweißdrähte 13, 31 verwendet werden können. Bei dem Heft- bzw. Schweißprozess wird ein Schweißdraht 13 aus Stahl eingesetzt, wogegen bei dem Auftragsschweißprozess der Schweißdraht 31 auf Kupferbasis basiert. Dabei wird beim Heft- bzw. Schweißprozess das Material der zu verschweißenden Werkstücke 16 aufgeschmolzen, wogegen beim Auftragsschweißen nur Zusatzmaterial auf die Werkstücke 16 aufgetragen wird, ohne das dabei das Material des Werkstückes 16 geschmolzen wird.
Hierzu wird nach dem Start des Schweißprozesses, also nach dem Zünden des Lichtbogens 15 bzw. dem Aufbau des Plasmastrahls 29, nur eine der beiden DrahtzuführungsVorrichtung 30, 31 aktiviert, d.h., dass die Ansteuerung der Drahtzuführungsvorrichtungen 30,
31 derart erfolgt, dass während des Schweißprozesses immer nur eine Drahtzuführungsvorrichtung 30 oder 31 den Schweißdraht 13,
32 bzw. den Zusatzwerkstoff in den Schweißbereich fördert, wobei während des Schweißprozesses eine Umschaltung von einer Drahtzuführungsvorrichtung 30 oder 31 auf die andere Drahtzuführungs- vorrichtung 31 oder 30 möglich ist, d.h., dass ohne Unterbrechung des Lichtbogens 15 bzw. Plasmsastrahls 29 die gerade fördernde DrahtzuführungsVorrichtung 30 oder 31 deaktiviert wird und die weiter DrahtzuführungsVorrichtung 31 oder 30 aktiviert wird. Die Ansteuerung der DrahtzuführungsVorrichtungen 30, 31 wird dabei vom Schweißgerät 1 bzw. der Stromquelle 2, insbesondere von der darin angeordneten Steuervorrichtung 4, vorgenommen, wobei hierzu von der Steuervorrichtung auch eine Anpassung der Schweißparameter für die unterschiedlichen Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 vorgenommen wird, d.h., dass beispielsweise bei unterschiedlichen Schweißdrähten 13, 32 von der Steuervorrichtung 4 auch unterschiedliche Einstellungen bzw. Schweißparameter für den Schweißprozess verwendet werden, sodass beim Umschalten von einer auf die andere Drahtzuführungsvorrichtung 30, 31 auch andere Schweißparameter, wie die Stromhöhe, die Drahtvorschubgeschwindigkeit, usw., verwendet werden. Dadurch kann eine optimale Anpassung der Schweißparameter an die verwendeten Materialien des Schweißdrahtes 13, 31 vorgenommen werden.
Mit einem derartigen Brenner 10 kann somit beispielsweise in einem Arbeitsgang ein sogenannter Heft- und Löt-Prozess (Auftrags-Prozess) durchgeführt werden. Dabei werden bei dem Heft-Prozess die beiden zu verbindenden Werkstücke mit einem Schweißpunkt bzw. einer sehr kurzen Schweißraupe zueinander fixiert, wobei beim Löt-Prozess ein Lötmaterial in Form einer Schweißraupe auf die Werkstücke 16 aufgetragen wird. Ein Verlötung der Werkstücke 16 bzw. ein Aufschmelzen des aufgetragenen Lötmaterials wird durch einen nachfolgenden unabhängigen Arbeitsschritt durchgeführt, wobei hierzu die Werkstücke 16 einer Wärmebehandlung ausgesetzt werden.
Somit wird durch wechselweises Ansteuern der Drahtzuführungsvorrichtungen 30, 31 und durch entsprechende Anpassung der Schweißparameter mit ein und demselben Brenner 10 in beliebiger wiederholender Reihenfolge einmal ein Heft-Prozess und sofort anschließend ein Löt-Prozess (Auftrags-Prozess) durchgeführt, ohne dass dabei der Schweißprozess unterbrochen werden uss, d.h., dass der Lichtbogen 15 bzw. der Plasmastrahl 29 oder beim Einsatz eines Lasers der Laserstrahls einmal gestartet wird, worauf abwechselnd der Heft-Prozess und der Löt-Prozess durchgeführt werden.
Der wesentliche Vorteil bei einem derartigen Aufbau bzw. Verfahren liegt darin, dass durch die spezielle Ansteuerung der DrahtzuführungsVorrichtungen 30, 31 zwei unterschiedliche Schweißprozesse mit einem Brenner 10 ausgeführt werden können, ohne den Schweißprozess unterbrechen zu müssen und einen neuer- liehen Start des Schweißprozesses vornehmen zu müssen bzw. die Schweißanlage auf den neuen Schweißprozess umrüsten zu müssen. Mit den aus dem Stand der Technik bekannten System, also Plasma- Brenner bzw. WIG-Brenner mit externer DrahtZuführung, ist dies bisher nicht möglich gewesen. Dabei müssten für eine derartige Anwendung zwei Schweißanlagen, jeweils eine für den Heft-Prozess und eine für den Löt-Prozess, eingesetzt werden bzw. müsste bei Verwendung einer Schweißanlage diese nach dem Heft-Prozess umgerüstet werden, um anschließend den Löt-Prozess ausführen zu können.
Auch ist es möglich, dass unterschiedliche Materialen verschweißt werden, wobei hierzu wiederum unterschiedliche Schweißdrähte 13, 31 verwendet werden, d.h., dass beispielsweise mit dem einen Brenner 10 eine Stahl-Schweißung und eine Aluminium-Schweißung oder Schweißungen mit unterschiedlicher Materialien, wie Nirosta, Stahl, usw., durchgeführt werden, wobei hierzu wiederum diese in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können. Gerade in der heutigen Zeit werden immer mehr Materialkombinationen in den unterschiedlichen Bereichen eingesetzt, d.h. , dass bei den Aufbauten die verschiedensten Materialien eingesetzt werden, wie beispielsweise in der Autoindustrie im Karoseriebau oft Stahl und Aluminium kombiniert eingesetzt werden, die mit einer derartigen Schweißanlage in einem Arbeitsschritt bzw. in einer automatisierten Station verarbeitet werden können, wogegen beim Stand der Technik hierzu zwei Stationen notwendig sind. Dadurch werden erhebliche Kosteneinsparungen, Platzeinsparungen erzielt. Hierzu ist es auch möglich, dass mehr als zwei DrahtzuführungsVorrichtungen 30, 31 am Brenner 10 angeordnet werden, wobei jede mit unterschiedlichen Schweißdrähten 13, 32 bestückt werden, so dass eine Vielzahl verschiedenste Materialen optimal mit einer Schweißanlage verschweißt werden können, wobei immer nur eine Drahtzuführungsvorrichtung 30, 31 aktiviert wird, jedoch jederzeit eine Umschaltung auf die andern erfolgen kann.
Selbstverständlich ist es möglich, dass die beiden DrahtZuführungsvorrichtungen 30, 31 auch gleichzeitig aktiviert werden können.

Claims

Patentansprüche:
1. Brenner (10) mit einer nichtabschmelzenden Elektrode, wie Plasma-Brenner oder WIG-Brenner, oder für einen Laser-Schweiß- prozess, mit einem Brennerkörper (27), einem Brennergriff (28) und einem angeschlossenen Schauchpaket (23), wobei zumindest zwei Drahtzuführungsvorrichtungen (30, 31) zur Zuführung jeweils eines Schweißdrahtes (13, 32) bzw. Zusatzwerkstoffes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die DrahtzuführungsVorrichtungen (30, 31) seitlich oder unterhalb des Brennerkörpers (27) oder des Brennergriffs (28) oder des Schlauchpaketes (23) befestigt sind, und dass jeweils ein eigenständiges bzw. gemeinsames Aufnahmeelement (43) für die Schweißdrähte (13, 32) bzw. Zusatzwerkstoffe derart mit dem Brennerkörper (27) verbunden ist, dass die Zuführung der Schweißdrähte (13, 32) bzw. Zusatzwerkstoffe unterhalb des Brennerkörpers (27) ins Zentrum des Schweißprozesses verläuft.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei DrahtzuführungsVorrichtungen (30, 31) nebeneinander jeweils seitlich unterhalb des Brennerkörpers (27) oder des Brennergriffs (28) angeordnet sind.
3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (43) ein Führungsrohr (44) oder einen Führungskanal für den Schweißdraht (13, 32) aufweist.
4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (44) oder der Führungskanal derart verlaufend, insbesondere gekrümmt, ausgebildet ist, dass der Schweißdraht (13, 32) in das Zentrum des Lichtbogens (15) oder des Plasmastrahls (29) bzw. Laser-Strahls geführt wird.
5. Brenner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Führungsrohre (44) bzw. Führungskanäle, insbesondere der Schweißdrahtaustritt, in einen Winkel (45) zwischen 5° und 85°, bevorzugt zwischen 10° und 30°, zueinander unterhalb dem Brennerkörper (27) angeordnet sind.
6. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da- durch gekennzeichnet, dass die DrahtzuführungsVorrichtungen (30, 31) durch einen Push-Pull-Antrieb, insbesondere einen zwei oder vier Rollen-Antrieb, gebildet sind.
7. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, dass Antriebselemente, wie ein Antriebsmotor (34) der Drahtzuführungsvorrichtungen (30, 31)unterhalb des Brenners (10) einen Teilbereich des Brenners (10) , insbesondere des Brennerkörpers (27) oder des Brennergriffes (28) oder des Schlauchpaketes (23), überlappen.
8. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die DrahtzuführungsVorrichtungen (30, 31) über ein durch eine gemeinsame Montageplatte (39) gebildetes Befestigungsmittel (35) mit dem Brennerkörper (27) oder dem Brennergriff (28) oder dem Schlauchpaket (23) verbunden ist.
9. Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite der Montageplatte (39) die Drahtzuführungs orrichtungen (30, 31) angeordnet und befestigt sind und auf der gegenüberliegenden Seite der Montageplatte (39) jeweils ein Anschlussmittel (41) für einen Führungsschlauch (42) zum Führen des Schweißdrahtes (13, 32) angeordnet ist.
10. Brenner nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Aufnahmeelement (43), insbesondere dem Führungsrohr (44) bzw. dem Führungskanal, und der Montageplatte (39) , insbesondere dem Anschlussmittel (41), für jede. DrahtzuführungsVorrichtung (30, 31) ein bevorzugt flexibler Führungsschlauch (42) angeordnet ist.
11. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkörper (27) gegenüber dem Brennergriff (28) gebogen oder gewinkelt angeordnet ist.
12. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (10) und die Drahtzuführungsvorrichtungen (30, 31) eine gemeinsame Baueinheit bilden.
13. Verfahren zum Schweißen von Werkstücken mit einem Brenner, insbesondere einem Plasma-Brenner oder WIG-Brenner mit einer nichtabschmelzenden Elektrode oder einem Laser-Brenner, bei dem ein Lichtbogen oder ein Laserstrahl erzeugt wird, wobei zumindest zwei Schweißdrähte bzw. Zusatzwerkstoffe über Drahtzuführungsvorrichtungen in den Verbindungsbereich, insbesondere in den Schweißbereich der zu verbindenden Werkstücke zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der DrahtzuführungsVorrichtungen derart erfolgt, dass während des Schweißprozesses immer nur eine DrahtZuführungsvorrichtung den Schweißdraht bzw. den Zusatzwerkstoff in den Schweißbereich fördert .
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schweißprozesses eine Umschaltung von einer Drahtzuführungsvorrichtung auf die andere DrahtzuführungsVorrichtung durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Drahtzuführungsvorrichtung ein Schweißdraht aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung und mit der weiteren Drahtzuführungsvorrichtung ein Schweißdraht aus Stahl bzw. einer Stahllegierung gefördert wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch wechselweises Ansteuern der Drahtzuführungsvorrichtungen und durch entsprechende Anpassung der Schweißparameter mit ein und demselben Brenner in beliebiger wiederholender Reihenfolge einmal ein Heft-Prozess und sofort anschließend ein Löt-Prozess (Auftrags-Prozess) durchgeführt wird, ohne dass dabei der Schweißprozess unterbrochen wird.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ohne Unterbrechung des Lichtbogens die gerade fördernde
Drahtzuführungsvorrichtung deaktiviert wird und die weiter DrahtzuführungsVorrichtung aktiviert wird.
PCT/AT2003/000286 2002-09-27 2003-09-26 Brenner mit zwei drahtzuführungsvorrichtungen für ein schweissgerät, und schweissverfahren mit einem solchen brenner WO2004028738A2 (de)

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DE20380262U DE20380262U1 (de) 2002-09-27 2003-09-26 Brenner für ein Schweißgerät
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