WO2004101208A2 - Gasdüse für einen schweissbrenner, schweissbrenner mit einer erzeugten patinaschicht; reinigugsvorrichtung für einen schweissbrenner mit borsten aus einem weichen elastischen material und in borsten eingebetteten schleifkörnern - Google Patents

Gasdüse für einen schweissbrenner, schweissbrenner mit einer erzeugten patinaschicht; reinigugsvorrichtung für einen schweissbrenner mit borsten aus einem weichen elastischen material und in borsten eingebetteten schleifkörnern Download PDF

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brush
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Definitions

  • the invention relates to a gas nozzle for a welding torch, which consists of copper or a copper alloy, and a welding torch, which has a gas nozzle, a nozzle assembly and a contact tube, the gas nozzle and / or the nozzle assembly and / or the contact tube made of copper or a copper alloy.
  • the invention further relates to a cleaning device for welding torches, in particular their gas nozzle, with a brush comprising bristles for cleaning the welding torch from welding spatter.
  • Welding torches are contaminated by splashes of molten metal during the welding process.
  • the metal splashes are deposited on the outside of the housing of the gas nozzle of the welding torch and also inside the gas nozzle and solidify there.
  • the flow of the protective gas through the gas nozzle is disturbed by the deposited metal splashes, so that atmospheric air also reaches the welding point and thus has a negative effect on the welding process.
  • it can lead to short circuits due to the weld spatter.
  • Welding torches are therefore cleaned at regular intervals by the spatter on them.
  • the welding torch is not available for welding work during the cleaning period. Therefore, the aim is to carry out the cleaning as quickly as possible.
  • DE 44 26 303 Cl discloses a non-stick agent against welding spatter, which consists of a solution of a glycerol ester of an unsaturated C18-C20 fatty acid in a methyl or ethyl ester of such a fatty acid.
  • This non-stick agent is applied to those parts of a welding torch where the welding spatter should be prevented from sticking.
  • a coating it is possible for a coating to be applied to the gas or current nozzle of an inert gas welding system, the gas or current nozzle being made of a metal which is coated with a protective layer, the graphite and one under the action of heat Contains carbon-releasing polymer and / or a heat-resistant polymer.
  • a welding torch and a contact tip or contact tube is known from DE 201 00 126 U1, in which a special coating is applied.
  • the welding torch has an internal nozzle assembly, on the end section of which is directed toward the welding area, a hollow contact tip is attached, a metallic non-stick and reflection coating being provided on at least part of the surface of the contact tip.
  • the coating has silver as the main component.
  • the welding torch in particular the gas nozzle, the contact tube and the nozzle assembly.
  • the deposits, i.e. the welding spatter, on the welding torch are removed, for example, with the aid of metal brushes, knives or the like.
  • the components of the welding torch are damaged by the mechanical effects and, as a result, their service life is shortened.
  • a device for cleaning heads or gas nozzles of welding torches in which the device has an open vessel to which an ultrasound generator is connected, the ultrasound generator generating an ultrasound wave in a liquid , Furthermore, a rotatable tool is arranged in the vessel.
  • the tool can be formed by a steel wire brush or a metal brush, in which the bristles of the brush are made of steel.
  • the use of the brush presupposes that the ring or the splashes are detached from the housing by the ultrasonic vibrations, that is, the ultrasonic waves, so that the ring or the splashes fall off the housing during brushing.
  • a device for cleaning a gas nozzle of a welding torch is known from DE 33 39 547 C, in which the outer Shape of the brush is adapted to the shape of the inner surface of the gas nozzle to be cleaned.
  • the brush consists of a bristle strip arranged on a cylindrical shaft, the cylindrical shaft having a concentric extension with a reduced outside diameter which fits into the bore serving to fasten the gas nozzle to the welding torch.
  • the shaft has a handle, so that the device can be inserted into the gas nozzle manually by a user and the user can clean the gas nozzle or the welding torch.
  • a disadvantage of the systems known from the prior art is that, in the case of mechanical cleaning devices of this type, the gas nozzle can only be successfully cleaned if the splashes consist of solid material, in particular steel or a steel alloy, ie a welding process for the connection of workpieces made of steel or a steel alloy, whereby the splashes consist of these materials. Otherwise, an application with the usual tools known from the prior art, namely a milling tool, a cutting tool or with metal brushes, is not possible, since in welding processes with soft materials, such as aluminum, the splashes formed from aluminum do not simply come from the gas nozzle can be removed or peeled. Here the effect occurs that the splashes made of aluminum do not simply detach from the gas nozzle as a whole, but are literally rubbed or smeared by the tool, so that the cleaning quality with the known tools leaves much to be desired.
  • the object of the present invention is that To reduce spatteriness in welding torches.
  • Another object of the invention is to provide an above-mentioned cleaning device for welding torches, in particular their gas nozzle, especially when used in an aluminum welding process, in which the cleaning quality is significantly improved and supports automated cleaning which is particularly suitable for a welding robot application.
  • the device should be constructed as simply and inexpensively as possible.
  • the object of the invention is achieved in that the gas nozzle has an artificially produced patina layer on at least a portion of the surface.
  • the object of the invention is also achieved in that, in the case of a welding torch, the gas nozzle and / or the nozzle assembly and / or the contact tube has an artificially produced patina layer at least on a portion of the surface.
  • the generation of • an oxide layer from the base material is the layer with the best adhesion properties, since the layer is not applied to the surface, but by the chemical process gradually, already at the molecular level, at the grain boundaries of the Structures are created from the base material.
  • the artificially produced patina layer in a gas nozzle made of copper or in the copper parts of a welding torch is a layer which is distinguished by the presence of (OH) groups.
  • This oxygen compound causes a high surface tension, a higher temperature resistance and a reduced wetting property.
  • this oxidation film on the copper surface prevents the penetration of molten aluminum into the surface pores and thus the adherence.
  • This effect also makes cleaning the parts much easier, as the weld spatter can be easily removed from the patina layer. This means that there is hardly any surface damage when cleaning the parts, which increases the service life of the parts is very increased.
  • a major advantage is that when the parts with the patina layer are used in an aluminum welding process, a very low spatter adhesion is achieved, since the aluminum does not bond with the patina layer and the weld spatter is therefore very difficult to adhere to ,
  • the object of the invention is achieved in that the bristles of the brush are formed from a very soft elastic material, preferably plastic, in a cleaning device, and that abrasive grains are embedded in the bristles.
  • the wear of the brushes repeatedly releases new grit or abrasive grit on the bristles, resulting in a uniform grinding effect over a longer period of time. This also ensures that a consistently high cleaning quality is achieved.
  • the plastic brushes are very elastic and flexible, which means that in hard-to-reach places, such as the interior of the welding torch, cleaning is easier than with metal brushes, since the bristles can adapt to the shape of the gas nozzle. In particular, this effect is achieved by the centrifugal force at increased speeds.
  • a very important advantage is that the surface of the parts to be cleaned, such as the gas nozzle, the contact tube or the nozzle assembly, are not damaged or scratched as much as is the case with the tools known from the prior art, in particular the steel brushes , the case is.
  • the main advantage is that with such a design of the brush, the splashes adhering to the gas nozzle or the welding torch are no longer simply peeled off, as is the case with milling tools, cutting tools or steel brushes, but the splashes as a whole without mechanical damage the wear part surfaces are completely detached.
  • the bristles are advantageously coated provided in which the abrasive grains are embedded.
  • an embodiment according to claim 7 is also advantageous, since as a result the interior of the gas nozzle and the outer surface of the gas nozzle can be cleaned in one operation.
  • An embodiment according to claim 8 is advantageous, since this allows the bristles to penetrate far into the gas nozzle, that is to say into the interior of the gas nozzle, and thus very deep cleaning can be carried out. It is also achieved in that the length of the bristles increases the flexibility so that the bristles can adapt to the parts to be cleaned and thus a very good cleaning quality is achieved.
  • the embodiment according to claim 9 advantageously achieves that a simple and inexpensive construction of the cleaning device is achieved.
  • Another advantage of the embodiment according to claim 10 is that a specially designed gas nozzle with a conically tapering shape can be cleaned by an angular alignment of the welding torch or the gas nozzle relative to the brush.
  • an embodiment according to claims 13 to 17 is also advantageous, since this achieves very good cleaning quality, since the bristles can be matched to the shape of the gas nozzle and therefore always come into contact with the surfaces to be cleaned.
  • an embodiment according to claim 18 is also advantageous, since this can prevent the bristles from being pressed apart too much.
  • Figure 1 is a partial section of a welding torch cut and in a simplified, schematic representation.
  • Figure 2 is a side view of a brush for a cleaning device, in a simplified schematic representation.
  • Figure 3 is a plan view of the brush, in a simplified, schematic representation.
  • Fig. 4 shows a section through a bristle of the brush, in a simplified, schematic representation.
  • the welding torch 1 shows a detail, in particular an end region of a welding torch 1 assigned to the welding process.
  • the welding torch 1 has a gas nozzle 2, a nozzle assembly 3 and a contact tube 4.
  • the other parts of the welding torch 1 have not been shown for the sake of clarity.
  • the structure or design of the parts shown is not limited to the exemplary embodiment shown, but it is possible that the solution according to the invention can be applied to any welding torch 1 or its parts known from the prior art.
  • the gas nozzle 2 shown in FIG. 1 consists of copper or a copper alloy and is detachably attached to the welding torch 1.
  • welding spatter 5 As already mentioned in the introduction, welding spatter 5, as indicated schematically, occur during a welding process and are deposited on the gas nozzle 2, the contact tube 4 and the nozzle assembly 3 or remain adhering to these parts. With longer welding processes, it can happen that the welding torch 1 also such welding spatter 5 is completely or partially closed and thus the gas flow becomes irregular or is completely interrupted and short circuits between the individual parts can also be formed. Since in conventional gas nozzles 2 made of copper or in the copper parts of a welding torch 1, the welding spatter 5 burns into the surface or melts onto it, it is often difficult to clean these parts, since they adhere very firmly and the welding spatter detaches 5 is very difficult.
  • the welding torch 1 is then used for an aluminum weld, cleaning the copper parts, in particular the nozzle assembly 3 and the contact tube 4, or the gas nozzle 2 is even more difficult since the aluminum weld spatter does not come into play during cleaning can simply be blasted off or peeled off.
  • the aluminum welding spatter 5 have the property that they do not simply come off as a whole when cleaning, but because of the softness of the material they are smeared or rubbed, so to speak, that is, the aluminum welding spatter 5 when cleaned with the known cleaning devices, such as for example milling devices or brush devices with steel bristles, cannot be removed as a whole, but the welding spatter 5 is peeled off via the cleaning devices and smeared or rubbed as a result.
  • the cleaning devices such as for example milling devices or brush devices with steel bristles
  • Automated cleaning of the welding torch 1 is undertaken especially in robot applications, so that it must be ensured that the welding spatter 5 is removed as completely as possible.
  • a special tool 6, in particular a brush 7, for cleaning the welding torch 1 is described in more detail in FIGS. 2 to 4, this cleaning device being used especially for aluminum welds in connection with the design of the gas nozzle 2 or the welding torch 1 according to the invention , in particular the nozzle assembly 3 and the contact tube 4, are very suitable.
  • those parts of the welding torch 1 which consist of copper or a copper alloy are specially treated, so that the Sticking of the welding spatter 5 is reduced, that is, the spatter adhesion is greatly reduced.
  • the parts, in particular the gas nozzle 2, the contact tube 4 and the nozzle assembly 3, are provided with an artificially produced patina layer 8.
  • a patina layer 8 is formed by oxidation if copper is exposed to the atmosphere for a long period of time, the patina layer 8 only forming after about 10 years. However, since such a long storage time for building up the patina layer 8 is not profitable, the parts are subjected to an artificial aging process, as a result of which the patina layer 8 is formed in the shortest possible time.
  • the patina layer 8 consists of basic copper compounds, in particular of copper carbonates and / or sulfates, which are formed by the reaction of copper with carbon and sulfur dioxide.
  • the patina layer 8 has the property that when the parts are used in an aluminum welding process, they do not combine with the aluminum, that is to say the aluminum welding spatter 5, so that the welding spatter 5 burns in or melts on the Surface is prevented and thus a sealing protection is given.
  • the use of the patina layer 8 reduces the splatter adhesion by a factor of 5 to 10, as a result of which the service life of parts of this type which are provided with the patina layer 8 is significantly increased.
  • the formation of the patina layer 8 also brings significant advantages when cleaning the parts, since the weld spatter 8 no longer burns into the surface of the parts or melts them, so that simple cleaning is possible without the surface of the parts gets destroyed.
  • a solution for producing an artificial patina layer 8 on the gas nozzle 2 and / or the nozzle assembly 3 and / or the contact tube 4 is described below.
  • the copper parts are successively immersed in two solutions.
  • the first solution consists of 1 liter of water and 2 ml of sulfur liver.
  • the second solution consists of 1 liter of water, 1 to 2 g of copper sulfate and 10 ml of sulfuric acid.
  • the copper parts on which an artificial patina layer 8 is created should now be immersed in the first solution for a few seconds.
  • the copper parts are then rinsed and immersed in the second solution. This process is repeated several times, in particular 2 to 3 times. This process discolors the copper part and thus forms the patina layer 8, the discoloration or patina layer 8 adhering very firmly to the base material of the copper parts, that is to say to the gas nozzle 2, the nozzle assembly 3 and the contact tube 4.
  • the patina layer 8 preferably has a thickness of between 50 and 200 ⁇ m.
  • the patina layer 8 is provided at least on a partial area of the surface of the gas nozzle 2, i.e. the patina layer 8 is formed at least in the area that is to be protected from welding spatter 5.
  • the use of such gas nozzles 2 or the welding torch 1 with the patina layer 8 is recommended for aluminum welding processes and for MIG soldering. Of course, it is also possible to use the welding torch 1 or the gas nozzle 2 with other welding or soldering methods use.
  • the cleaning device has, for example, a housing which is designed in the form of a cabinet, wherein all components provided for cleaning the welding torch 1, such as a control device, drive motors, monitoring means, interfaces for connecting to external components such as a welding machine and / or a robot, etc., are included.
  • the cleaning device for the welding torch 1, in particular its gas nozzle 2, the nozzle assembly 3 and the contact tube 4, which have a coating, in particular a patina layer 8, is specially designed for use in an aluminum welding process, ie that is to be welded Parts consist of aluminum or an aluminum alloy and are used in the welding an aluminum welding wire is used.
  • the cleaning device has the rotating tool 6, in particular the brush 7, which is mechanically operated via a drive motor (not shown).
  • the tool 6 is designed such that it can be replaced in a simple form.
  • the welding torch 1 is preferably brought up by a welding robot.
  • a cleaning device can be used manually, ie that the welding torch 1 together with the gas nozzle 2 mounted thereon is guided by hand to the tool 6 by a user.
  • the bristles 9 of the brush 7 are made of a very soft, elastic material, preferably of plastic. Furthermore, the bristles 9 are provided with a coating 10 in which abrasive grains 11 are embedded.
  • the bristles 9 of the brush 7 preferably consist of one or a combination of the materials silicon carbide, polyvinyl chloride, nylon, polyamide, polypropylene, polyethylene or fiber. It is advantageous if the bristles 9 are corrugated and possibly additionally braided.
  • the brush 7 is preferably constructed in such a way that the diameter 12 or the outer circumference of the brush 7 is larger than the diameter 13 or the outer circumference of the gas nozzle 2 of the welding torch 1. This ensures that part of the bristles 9 of the brush 7 in the inside of the gas nozzle 2 can penetrate and at the same time bristles 2 rest on the outer surface of the gas nozzle 2, so that a simultaneous cleaning of the interior and the outer surface of the gas nozzle 2 is carried out in one operation.
  • the bristles 9 of the brush 7 preferably have a length of between 15 mm and 50 mm.
  • the gas nozzle 2 is aligned with the brush 7 such that the central axis 14 of the brush 7 is aligned with the central axis 15 of the Gas nozzle 2 or the welding torch 1 is arranged in alignment.
  • the gas nozzle 2 or the welding torch 1 is aligned with the brush 7 such that the central axis 14 of the brush 7 is arranged at an angle 16 between 120 ° and 160 ° to the central axis 15 of the gas nozzle 2 ,
  • the welding torch 1 and the brush 7 preferably execute a rotary movement, a movement of the same type preferably being carried out. However, it is also possible for only one of the two elements, in particular the brush 7, to perform a rotary movement. In the case of an angularly arranged welding torch 1, according to FIG. 6, the welding torch 1 executes an eccentric rotary movement. It is thus advantageously achieved that the bristles 9 in the interior of the gas nozzle 2 can adapt to the shape of the gas nozzle 9. This makes it possible to also clean those gas nozzles 2 which have a conically tapering shape. The angular arrangement of the gas nozzle 2 relative to the bristles 9 in fact ensures that the bristles 9 lie along the conically tapering profile of the gas nozzle 2.
  • the bristles 9 would penetrate through the opening of the gas nozzle 2, but would not run along the inner wall of the gas nozzle 2, so that only a limited cleaning, namely only a cleaning of the end region of the Gas nozzle 2 and the contact tube 4 and the nozzle assembly 3 can be made.
  • the brush 7, in particular the bristles 9, can have different shapes.
  • the bristles 9 can have different lengths, preferably different coherent areas being present. It is possible for the bristles 9 to be shorter in an area in the center of the brush 7 than the peripheral edge area. It is also possible for that area of the brush 7 which is congruent with the housing of the gas nozzle 2 to have shorter bristles 9. It is also possible for a projection to be arranged in the edge region of the brush 7 which is difficult to deform elastically, as a result of which the bristles 9 are pressed apart when pressed on or pressed on the gas nozzle 2 or the welding torch 1 comes about only slightly.
  • the brushes 7 or the plastic brushes are constructed in such a way that abrasive grains 11 are incorporated in the bristles, whereby new grain or abrasive grains 11 are released again and again due to the wear of the brushes 7 and thus to an even grinding effect.
  • the plastic brushes are very elastic and flexible, which means that hard-to-reach areas such as the interior of the welding torch can be cleaned better than with metal brushes.
  • the surface of the parts to be cleaned such as the gas nozzle 2, the contact tube 4, the nozzle assembly 3, etc., is not damaged or scratched as much as is the case with the metal brushes known from the prior art. If the surface is very scratched, the weld spatter 5 adheres even better during a welding process than is the case with a smooth surface.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasdüse (2) und einen Schweißbrenner (1) mit einer Gasdüse (2), einem Düsenstock (3) und ein Kontaktrohr (4), welche zum Zwecke der Reduktion der Haftigkeit von Schweißspritzern zumindest an einem Teilbereich ihrer Oberfläche eine künstlich erzeugte Patina-Schicht (8) aufweisen. Weiters betrifft die Erfindung eine Reinigungsvorrichtung für Schweißbrenner (1) mit einer Borsten umfassenden Bürste, wobei die Borsten aus einem sehr weichen elastischen Material, bevorzugt Kunststoff, gebildet sind und in die Borsten Schleifkörner eingebettet sind.

Description

Gasdüse für einen Schweißbrenner, Schweißbrenner und Reinigungsvorrichtung für einen Schweißbrenner
Die Erfindung betrifft eine Gasdüse für einen Schweißbrenner, die aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht, sowie einen Schweißbrenner, der eine Gasdüse, einen Düsenstock und ein Kontaktrohr aufweist, wobei die Gasdüse und bzw. oder der Düsenstock und bzw. oder das Kontaktrohr aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.
Weiters betrifft die Erfindung eine Reinigungsvorrichtung für Schweißbrenner, insbesondere deren Gasdüse, mit einer Borsten umfassenden Bürste zur Reinigung des Schweißbrenners von Schweißspritzern.
Schweißbrenner werden während des Schweißvorganges durch Spritzer geschmolzenen Metalls verunreinigt. Dabei lagern sich die Metallspritzer außen am Gehäuse der Gasdüse des Schweißbrenners und auch innerhalb der Gasdüse ab und erstarren dort. In der Folge wird die Strömung des Schutzgases durch die Gasdüse durch die abgelagerten Metallspritzer gestört, so dass auch atmosphärische Luft an die Schweißstelle gelangt und somit den Schweißprozess negativ beeinflusst. Weiters kann es dazu führen, dass durch die Schweißspritzer Kurzschlüsse entstehen können. Für eine qualitativ hochwertige Schweißstelle ist daher ein einwandfrei funktionierender und möglichst sauberer Schweißbrenner wichtig. Schweißbrenner werden daher in regelmäßigen Abständen von den darauf befindlichen Spritzern gereinigt. Während der Reinigungszeit steht der Schweißbrenner für Schweißarbeiten nicht zur Verfügung. Daher wird angestrebt, die Reinigung möglichst rasch durchzuführen.
Beispielsweise ist aus der DE 44 26 303 Cl ein Antihaftmittel gegen Schweißspritzer bekannt, das aus einer Lösung eines Glyce- rinesters einer ungesättigten C18-C20-Fettsäure in einem Methyloder Ethylester einer solchen Fettsäure besteht. Dieses Antihaftmittel wird auf jene Teile eines Schweißbrenners aufgetragen, wo das Anhaften der Schweißspritzer verhindert werden soll. Weiters ist es, gemäß DE 195 07 472 C2, möglich, dass eine Beschichtung auf der Gas- oder Stromdüse einer Schutzgasschweißanlage aufgebracht wird, wobei die Gas- oder Stromdüse aus einem Metall, das mit einer Schutzschicht beschichtet ist, die Graphit und ein unter Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzendes Polymer und/oder ein hitzebeständiges Polymer enthält, ausgebildet ist.
Ein Schweißbrenner und eine Stromdüse bzw. Kontaktrohr ist aus der DE 201 00 126 Ul bekannt, bei der eine spezielle Beschichtung aufgebracht wird. Der Schweißbrenner weist einen innenliegenden Düsenstock, an dessen zum Schweißbereich weisenden Endabschnitt eine hohle Stromdüse angebracht ist, auf, wobei auf zumindest einem Teil der Oberfläche der Stromdüse eine metallische Antihaft- und Reflexions-Beschichtung vorgesehen ist. Die Beschichtung weist Silber als Hauptbestandteil auf.
Zum Reinigen des Schweißbrenners, insbesondere der Gasdüse, dem Kontaktrohr und dem Düsenstock, existieren unterschiedliche mechanische Verfahren. Dabei werden beispielsweise mit Hilfe von Metallbürsten, Messern oder dergl. die Ablagerungen, also die Schweißspritzer, am Schweißbrenner entfernt. Bei der mechanischen Reinigung werden die Bestandteile des Schweißbrenners durch die mechanischen Einwirkungen beschädigt und in der Folge deren Lebensdauer verkürzt.
Aus der EP 0 765 204 B ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Köpfen bzw. Gasdüsen von Schweißbrennern bekannt, bei der die Vorrichtung ein offenes Gefäß aufweist, mit dem ein Ultraschall- Generator verbunden ist, wobei der Ultraschall-Generator in einer Flüssigkeit eine Ultraschallwelle erzeugt. Weiters ist im Gefäß ein drehbares Werkzeug angeordnet. Dabei kann das Werkzeug durch eine Stahldrahtbürste bzw. eine Metallbürste gebildet sein, bei der die Borsten der Bürste aus Stahl bestehen. Die Verwendung der Bürste setzt allerdings voraus, dass der Ring bzw. die Spritzer vom Gehäuse durch die Ultraschall-Vibrationen, also den Ultraschallwellen, gelöst wird, so dass beim Bürsten der Ring bzw. die Spritzer vom Gehäuse abfallen.
Weiters ist aus der DE 33 39 547 C eine Vorrichtung zum Reinigen einer Gasdüse eines Schweißbrenners bekannt, bei der die äußere Form der Bürste an die Form der zu reinigenden Innenfläche der Gasdüse angepasst ist. Dabei besteht die Bürste aus einem auf einem zylindrischen Schaft angeordneten Borstenstreifen, wobei der zylindrische Schaft einen konzentrischen Ansatz mit verringertem Außendurchmesser aufweist, der in die zur Befestigung der Gasdüse am Schweißbrenner dienende Bohrung passt. Weiters weist der Schaft einen Handstiel auf, so dass manuell von einem Benutzer aus, die Vorrichtung in die Gasdüse eingeführt werden kann und der Benutzer die Gasdüse bzw. den Schweißbrenner reinigen kann.
Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass noch eine Vielzahl weiterer Vorrichtungen zum Reinigen von Gasdüsen eines Schweißbrenners bekannt sind, bei denen die Reinigung mit Mahlwerkzeugen, wie beispielsweise Fräswerkzeugen oder Schneidwerkzeugen, erfolgt. Hierbei wird das Werkzeug in die Gasdüse eingeführt und es werden die Spritzer durch das Werkzeug, also einem Fräser oder einem Schneidelement von der Gasdüse geschält.
Nachteilig ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, dass bei derartigen mechanischen Reinigungsvorrichtungen nur dann eine erfolgreiche Reinigung der Gasdüse durchgeführt werden kann, wenn die Spritzer aus festem Material, insbesondere aus Stahl oder einer Stahllegierung bestehen, d.h., dass ein Schweißprozess zum Verbinden von Werkstücken aus Stahl oder einer Stahllegierung durchgeführt wird, wodurch die Spritzer aus diesen Materialien bestehen. Ansonst ist eine Anwendung mit den üblichen aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen, nämlich einem Fräswerkzeug, einem Schneidwerkzeug oder mit Metallbürsten, nicht möglich, da bei Schweißprozessen mit weichen Materialien, wie beispielsweise Aluminium, die aus Aluminium entstehenden Spritzer, nicht einfach von der Gasdüse entfernt bzw. geschält werden können. Hier tritt nämlich der Effekt ein, dass die aus Aluminium bestehenden Spritzer sich nicht einfach im Ganzen von der Gasdüse lösen, sondern durch das Werkzeug regelrecht verrieben bzw. verschmiert werden, wodurch die Reinigungsqualität mit den bekannten Werkzeugen sehr zu wünschen übrig lässt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Spritzerhaftigkeit bei Schweißbrennern zu reduzieren. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer oben genannten Reinigungsvorrichtung für Schweißbrenner, insbesondere deren Gasdüse, speziell beim Einsatz bei einem Aluminium- Schweißprozess, bei der die Reinigungsqualität wesentlich verbessert wird und ein automatisierbares Reinigen unterstützt, die für eine Schweißroboteranwendung besonders geeignet ist. Darüber hinaus soll die Vorrichtung möglichst einfach und kostengünstig aufgebaut sein.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, dass die Gasdüse zumindest an einem Teilbereich der Oberfläche eine künstlich erzeugte Patina-Schicht aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch dadurch gelöst, dass bei einem Schweißbrenner die Gasdüse und bzw. oder der Düsenstock und bzw. oder das Kontaktrohr zumindest an einem Teilbereich der Oberfläche eine künstlich erzeugte Patina- Schicht aufweist.
Von allen Oberflächenbeschichtungsmethoden ist die Generierung • einer Oxidschicht aus dem Grundwerkstoff (Patina-Schicht) jene Schicht mit den besten Haftungseigenschaften, da die Schicht nicht auf die Oberfläche aufgetragen wird, sondern durch das chemische Verfahren stufenweise, bereits auf molekularer Ebene, an den Korngrenzen des Gefüges aus dem Grundwerkstoff entsteht.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die künstlich erzeugte Patina- Schicht bei einer aus Kupfer bestehenden Gasdüse bzw. bei den Kupferteilen eines Schweißbrenners eine Schicht ist, welche sich durch das Vorhandensein von (OH) -Gruppen auszeichnet. Diese Sau- erstoffverbindung bewirkt eine hohe Oberflächenspannung, eine höhere Temperaturbeständigkeit und eine herabgesetzte Benetzungseigenschaft . Weiters wird durch diesen Oxidationsfilm auf der Kupferoberfläche das Eindringen von Aluminiumschmelze in die Oberflächenporen und dadurch das Anhaften verhindert. Durch diesen Effekt wird auch das Reinigen der Teile wesentlich vereinfacht, da sich die Schweißspritzer sehr leicht von der Patina-Schicht lösen. Somit kommt es beim Reinigen der Teile kaum zu Oberflächenzerstörungen, wodurch die Lebensdauer der Teile sehr erhöht wird. Ein wesentlicher Vorteil liegt vor allem darin, dass bei einem Einsatz der Teile mit der Patina-Schicht in einem Aluminium-Schweißprozess eine sehr niedrige Spritzerhaftung erreicht wird, da das Aluminium mit der Patina-Schicht keine Verbindung eingeht und somit die Schweißspritzer nur sehr schwer anhaften.
In den Ansprüchen 3 und 4 sind weitere Merkmale beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind aus der Beschreibung zu entnehmen.
Weiters wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass bei einer Reinigungsvorrichtung die Borsten der Bürste aus einem sehr weichen elastischen Material, bevorzugt aus Kunststoff, gebildet sind, und dass in den Borsten Schleifkörner eingebettet sind. Dadurch resultiert, dass durch die Abnützung der Bürsten immer wieder neues Korn bzw. Schleifkörn an den Borsten freigegeben wird und es somit zu einer gleichmäßigen Schleifwirkung über einen längeren Zeitraum kommt. Somit wird auch erreicht, dass eine gleichbleibend hohe Reinigungsqualität erzielt wird. Weiters sind die Kunststoffbürsten sehr elastisch und flexibel, wodurch bei schwer zugänglichen Stellen, wie dies der Schweißbrennerinnenraum darstellt, eine bessere Reinigung als mit Metallbürsten erreicht wird, da die Borsten sich an die Form der Gasdüse anpassen können. Insbesondere wird dieser Effekt durch die Fliehkraft bei erhöhten Drehzahlen erzielt. Ein sehr wesentlicher Vorteil liegt darin, dass die Oberfläche der zu reinigenden Teile, wie beispielsweise die Gasdüse, das Kontaktrohr oder der Düsenstock, nicht so stark beschädigt bzw. zerkratzt werden, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen, insbesondere den Stahlbürsten, der Fall ist. Der wesentliche Vorteil liegt jedoch darin, dass mit einer derartigen Ausgestaltung der Bürste die an der Gasdüse bzw. am Schweißbrenner anhaftenden Spritzer nicht mehr einfach heruntergeschält werden, wie dies durch Fräswerkzeug, Schneidwerkzeug oder Stahlbürsten der Fall ist, sondern die Spritzer als Ganzes ohne mechanische Beschädigung der Verschleißteiloberflächen vollständig abgelöst werden.
Vorteilhafterweise sind die Borsten mit einer Beschichtung versehen, in denen die Schleifkörner eingebettet sind.
Es ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 7 von Vorteil, da dadurch gleichzeitig der Innenraum der Gasdüse als auch die Außenfläche der Gasdüse in einem Arbeitsgang gereinigt werden kann.
Von Vorteil ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 8, da dadurch die Borsten weit in die Gasdüse, also in den Gasdüseninnenraum, eindringen können und somit eine sehr tiefe Reinigung vorgenommen werden kann. Auch wird dadurch erreicht, dass durch die Länge der Borsten die Flexibilität erhöht wird, so dass sich die Borsten an die zu reinigenden Teile anpassen können und somit eine sehr gute Reinigungsqualität erreicht wird.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 9 wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass dadurch ein einfacher und kostengünstiger Aufbau der Reinigungsvorrichtung erzielt wird.
Ein weiterer Vorteil liegt bei der Ausbildung nach Anspruch 10 auch darin, dass durch eine winkelige Ausrichtung des Schweißbrenners bzw. der Gasdüse zur Bürste eine speziell ausgebildete Gasdüse mit konisch verjüngender Form gereinigt werden kann.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung nach den Ansprüchen 11 und 12, da dadurch eine kürzere Reinigungszeit erreicht wird.
Es ist aber auch eine Ausgestaltung nach den Ansprüchen 13 bis 17 von Vorteil, da dadurch eine sehr gute Reinigungsqualität erzielt wird, da die Borsten an die Form der Gasdüse abgestimmt werden können und somit diese immer an den zu reinigenden Flächen zum Anliegen kommen.
Vorteilhaft ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 18, da dadurch ein zu starkes Auseinanderpressen der Borsten verhindert werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Teilausschnitt eines Schweißbrenners geschnitten und in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Bürste für eine Reinigungsvorrichtung, in vereinfachter schematischer Darstellung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Bürste, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Borste der Bürste, in vereinfachter, schematischer Darstellung.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt, insbesondere ein dem Schweißprozess zugeordneter Endbereich eines Schweißbrenners 1 gezeigt. Der Schweißbrenner 1 weist eine Gasdüse 2, einen Düsenstock 3 und ein Kontaktrohr 4 auf. Die weiteren Teile des Schweißbrenners 1 wurden der Übersicht halber nicht dargestellt. Auch ist der Aufbau bzw. die Ausbildung der dargestellten Teile nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Lösung auf jeden beliebigen aus dem Stand der Technik bekannten Schweißbrenner 1 bzw. dessen Teile anwendbar ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Gasdüse 2 besteht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und wird auf den Schweißbrenner 1 lösbar angebracht. Das Kontaktrohr 4 sowie der Düsenstock 3, die in jedem Schweißbrenner 1 in den unterschiedlichsten Ausführungen vorhanden sind, bestehen ebenfalls aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung, wobei das Kontaktrohr 4 lösbar mit dem Düsenstock 3 verbunden ist. Auf eine Beschreibung der Funktionsweise bzw. der Aufgabe dieser Teile wird verzichtet, da diese hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Wie bereits einleitend erwähnt, entstehen bei einem Schweißprozess Schweißspritzer 5, wie schematisch angedeutet, die sich an der Gasdüse 2, dem Kontaktrohr 4 und dem Düsenstock 3 ablagern bzw. an diesen Teilen haftend bleiben. Bei längeren Schweißprozessen kann es somit passieren, dass der Schweißbrenner 1 mit derartigen Schweißspritzern 5 ganz oder teilweise verschlossen wird und somit der Gasstrom unregelmäßig wird bzw. ganz unterbrochen wird und es können auch Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Teilen gebildet werden. Da bei herkömmlichen aus Kupfer bestehenden Gasdüsen 2 bzw. bei den Kupferteilen eines Schweißbrenners 1 sich die Schweißspritzer 5 in die Oberfläche einbrennen bzw. sich an diese anschmelzen, ist es oftmals schwierig diese Teile zu reinigen, da diese sehr fest anhaften und das Ablösen der Schweißspritzer 5 sehr schwierig ist.
Wird dann noch dazu der Schweißbrenner 1 bei einer Aluminium- Schweißung eingesetzt, so gestaltet sich das Reinigen der Kupferteile, insbesondere des Düsenstockes 3 und des Kontäktroh- res 4, bzw. der Gasdüse 2 noch wesentlich schwieriger, da die Aluminium-Schweißspritzer beim Reinigen nicht einfach abgesprengt bzw. abgeschält werden können. Die Aluminium-Schweißspritzer 5 haben die Eigenschaft, dass sie sich beim Reinigen nicht einfach als Ganzes ablösen, sondern aufgrund der Weichheit des Materials diese sozusagen verschmiert bzw. verrieben werden, d.h., dass die Aluminium-Schweißspritzer 5 beim Reinigen mit den bekannten Reinigungsvorrichtungen, wie beispielsweise Fräsvorrichtungen oder Bürstenvorrichtungen mit Stahlborsten, nicht als Ganzes entfernt werden können, sondern die Schweißspritzer 5 werden über die Reinigungsvorrichtungen abgeschält und verschmieren bzw. verreiben sich dadurch.
Speziell bei Roboteranwendungen wird eine automatisierte Reinigung des Schweißbrenners 1 vorgenommen, so dass sicher gestellt werden muss, dass die Schweißspritzer 5 möglichst vollständig entfernt werden. Hierzu ist in den Fig. 2 bis 4 ein spezielles Werkzeug 6, insbesondere eine Bürste 7, zum Reinigen des Schweißbrenners 1 näher beschrieben, wobei sich diese Reinigungsvorrichtung speziell bei Aluminium-Schweißungen in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Gasdüse 2 bzw. dem Schweißbrenner 1, insbesondere des Düsenstockes 3 und dem Kontaktrohr 4, sehr gut eignet.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist nunmehr vorgesehen, dass jene Teile des Schweißbrenners 1, die aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen, speziell behandelt werden, so dass das Haftenbleiben der Schweißspritzer 5 reduziert wird, d.h., dass die Spritzerhaftung stark reduziert wird. Hierzu werden die Teile, insbesondere die Gasdüse 2, das Kontaktrohr 4 und der Düsenstock 3, mit einer künstlich erzeugten Patina-Schicht 8 versehen.
Grundsätzlich bildet sich eine Patina-Schicht 8 durch Oxidation, wenn man Kupfer über einen langen Zeitraum der Atmosphäre aussetzt, wobei sich die Patina-Schicht 8 erst ca. nach 10 Jahren ausbildet. Da jedoch eine derart lange Lagerzeit zum Aufbau der Patina-Schicht 8 nicht rentabel ist, werden die Teile einem künstlichen Alterungsprozess unterzogen, wodurch sich die Patina-Schicht 8 in kürzester Zeit ausbildet. Grundsätzlich besteht die Patina-Schicht 8 aus basischen Kupferverbindungen, insbesondere aus Kupfer-Carbonaten und/oder -Sulfaten, welche sich durch Reaktion von Kupfer mit Kohlen- und Schwefeldioxiden ausbilden. Die Patina-Schicht 8 hat die Eigenschaft, dass bei einer Anwendung der Teile bei einem Aluminium-Schweißprozess diese sich nicht mit dem Aluminium, also den Aluminium-Schweiß- Spritzern 5, verbindet, so dass ein Einbrennen bzw. Anschmelzen der Schweißspritzer 5 an der Oberfläche verhindert wird und somit ein Versiegelungs-Schutz gegeben ist. Durch den Einsatz der Patina-Schicht 8 wird die Spritzerhaftung um einen Faktor 5 bis 10 reduziert, wodurch die Lebensdauer derartiger Teile, die mit der Patina-Schicht 8 versehen sind, wesentlich erhöht wird. Auch bringt die Ausbildung der Patina-Schicht 8 beim Reinigen der Teile wesentliche Vorteile, da sich die Schweißspritzer 8 nicht mehr in die Oberfläche der Teile einbrennen bzw. sich diese anschmelzen, so dass eine einfache Reinigung möglich ist, ohne dass dabei die Oberfläche der Teile zerstört wird.
Zum Erzeugen der Patina-Schicht 8 sind unterschiedliche Vorgehensweisen möglich. Nachstehend wird eine Lösung zur Erzeugung einer künstlichen Patina-Schicht 8 auf der Gasdüse 2 und/oder dem Düsenstock 3 und/oder dem Kontaktrohr 4 beschrieben. Die Kupferteile werden dabei aufeinanderfolgend in zwei Lösungen getaucht. Die erste Lösung besteht aus 1 Liter Wasser und 2ml Schwefelleber. Die zweite Lösung besteht wiederum aus 1 Liter Wasser, 1 bis 2g Kupfersulfat und 10ml Schwefelsäure. Die Kupferteile, an denen eine künstliche Patina-Schicht 8 erzeugt werden soll, werden nunmehr einige Sekunden in die erste Lösung eingetaucht. Anschließend werden die Kupferteile gespült und in die zweite Lösung getaucht. Dieser Vorgang wird mehrmals, insbesondere 2 bis 3 mal, wiederholt. Durch diesen Vorgang verfärbt sich der Kupferteil und bildet somit die Patina-Schicht 8 aus, wobei die Verfärbung bzw. die Patina-Schicht 8 sehr fest am Grundmaterial der Kupferteile, also an der Gasdüse 2, dem Düsenstock 3 und dem Kontaktrohr 4, haftet.
Je nachdem, wie oft der Vorgang wiederholt wird, umso dicker kann die Patina-Schicht 8 erzeugt werden. Bevorzugt weist die Patina-Schicht 8 eine Dicke zwischen 50 bis 200μm auf.
Die Patina-Schicht 8 ist zumindest an einem Teilbereich der Oberfläche der Gasdüse 2 vorgesehen, d.h., dass zumindest in jenem Bereich, der vor Schweißspritzern 5 geschützt werden soll, die Patina-Schicht 8 ausgebildet wird. Die Anwendung derartiger Gasdüsen 2 bzw. des Schweißbrenners 1 mit der Patina-Schicht 8 empfiehlt sich bei Aluminium-Schweißprozessen sowie beim MIG-Lö- ten. Selbstverständlich ist es möglich, den Schweißbrenner 1 bzw. die Gasdüse 2 auch bei anderen Schweiß- oder Lötverfahren einzusetzen.
In den Fig. 2 bis 4 ist eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, wobei der Gesamtaufbau der Reinigungsvorrichtung nicht dargestellt wurde, sondern nur ein Werkzeug 6 in Form einer Bürste 7. Die Reinigungsvorrichtung weist beispielsweise ein Gehäuse, das in Form eines Schrankes ausgebildet ist, auf, wobei alle für die Reinigung des Schweißbrenners 1 vorgesehenen Komponenten, wie beispielsweise eine Steuervorrichtung, Antriebsmotoren, Überwachungsmittel, Schnittstellen zum Verbinden mit externen Komponenten wie beispielsweise einem Schweißgerät und/oder einem Roboter, usw., enthalten sind.
Die Reinigungsvorrichtung für den Schweißbrenner 1, insbesondere deren Gasdüse 2, dem Düsenstock 3 und dem Kontaktrohr 4, die eine Beschichtung, insbesondere eine Patina-Schicht 8 aufweisen, ist speziell für den Einsatz bei einem Aluminium-Schweißprozess konzipiert, d.h., dass die zu verschweißenden Teile aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehen und in der Schweiß- anläge ein Aluminium-Schweißdraht eingesetzt wird. Für die Reinigung der Gasdüse 2 bzw. des Schweißbrenners 1 weist die Reinigungsvorrichtung das rotierende Werkzeug 6, insbesondere die Bürste 7, auf, die über einen Antriebsmotor mechanisch betrieben wird (nicht dargestellt) . Dabei ist das Werkzeug 6 derart ausgebildet, dass dieses in einfacher Form ausgetauscht werden kann. Zum Reinigen des Schweißbrenners 1 bzw. der Gasdüse 2 werden diese an das Werkzeug 6 geführt und durch das rotierende Werkzeug 6 wird die Gasdüse 2 bzw. der Schweißbrenner 1 von den Schweißspritzern 5 befreit. Das Heranführen des Schweißbrenners 1 wird bevorzugt von einem Schweißroboter durchgeführt. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass eine derartige Reinigungsvorrichtung manuell eingesetzt werden kann, d.h., dass von einem Benutzer der Schweißbrenner 1 samt der daran montierten Gasdüse 2 von Hand an das Werkzeug 6 geführt wird.
Um eine hohe Reinigungsqualität zu erreichen, sind die Borsten 9 der Bürste 7 aus einem sehr weichen elastischen Material, bevorzugt aus Kunststoff, gebildet. Weiters sind die Borsten 9 mit einer Beschichtung 10 versehen, in denen Schleifkörner 11 eingebettet sind. Bevorzugt bestehen die Borsten 9 der Bürste 7 aus einem oder einer Kombination der Materialien Siliciumcarbid, Polyvinylchlorid, Nylon, Polyamid, Polypropylen, Polyethylen oder Fibre. Vorteilhaft ist es, wenn die Borsten 9 gewellt und eventuell zusätzlich gezopft ausgeführt werden.
Die Bürste 7 ist bevorzugt derartig aufgebaut, dass der Durchmesser 12 bzw. der Außenumfang der Bürste 7 größer ist, als der Durchmesser 13 bzw. Außenumfang der Gasdüse 2 des Schweißbrenners 1. Damit wird erreicht, dass ein Teil der Borsten 9 der Bürste 7 in das Innere der Gasdüse 2 eindringen können und gleichzeitig an der Außenfläche der Gasdüse 2 ebenfalls Borsten 2 anliegen, so dass eine gleichzeitige Reinigung des Innenraumes und der Außenfläche der Gasdüse 2 in einem Arbeitsgang durchgeführt wird. Bevorzugt weisen die Borsten 9 der Bürste 7 eine Länge zwischen 15mm und 50mm auf.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Reinigungsvorrichtung bzw. dem Werkzeug 6, ist die Gasdüse 2 zur Bürste 7 derart ausgerichtet, dass die Mittelachse 14 der Bürste 7 mit der Mittelachse 15 der Gasdüse 2 bzw. des Schweißbrenners 1 fluchtend verlaufend angeordnet ist. Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel, gemäß Fig. 6, ist die Gasdüse 2 bzw. der Schweißbrenner 1 zur Bürste 7 derart ausgerichtet, dass die Mittelachse 14 der Bürste 7 zur Mittelachse 15 der Gasdüse 2 in einem Winkel 16 zwischen 120° und 160° angeordnet ist.
Bevorzugt führen der Schweißbrenner 1 und die Bürste 7 eine Drehbewegung aus, wobei bevorzugt eine gegengleiche Bewegung ausgeführt wird. Es ist jedoch auch möglich, dass nur eines der beiden Elemente, insbesondere die Bürste 7, eine Drehbewegung ausführt. Bei einem winkelig angeordneten Schweißbrenner 1, gemäß Fig. 6, führt der Schweißbrenner 1 eine exzentrische Drehbewegung aus. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass sich die Borsten 9 im Inneren der Gasdüse 2 an die Form der Gasdüse 9 anpassen können. Dadurch ist es möglich, dass auch jene Gasdüsen 2 gereinigt werden können, die eine konisch verjüngende Form aufweisen. Durch die winkelige Anordnung der Gasdüse 2 zu den Borsten 9 wird nämlich erreicht, dass sich die Borsten 9 entlang des konisch verjüngenden Verlaufs der Gasdüse 2 anlegen. Würde bei derartigen konisch verjüngenden Gasdüsen 2 eine senkrechte Ausrichtung verwendet, so würden die Borsten 9 zwar durch die Öffnung der Gasdüse 2 eindringen, jedoch nicht entlang der Innenwand der Gasdüse 2 verlaufen, so dass nur eine beschränkte Reinigung, nämlich nur eine Reinigung des Endbereichs der Gasdüse 2 und des Kontaktrohrs 4 und des Düsenstocks 3, vorgenommen werden kann.
Weiters ist es möglich, dass die Bürste 7, insbesondere die Borsten 9, unterschiedliche Formen aufweisen können. Beispielsweise können die Borsten 9 unterschiedliche Längen aufweisen, wobei bevorzugt unterschiedliche zusammenhängende Bereiche vorhanden sind. Dabei ist es möglich, dass in einem Bereich im Zentrum der Bürste 7 die Borsten 9 kürzer als der umlaufende Randbereich ausgebildet sind. Es ist auch möglich, dass jener Bereich der Bürste 7, der mit dem Gehäuse der Gasdüse 2 deckungsgleich ist, kürzere Borsten 9 aufweist. Auch ist es möglich, dass im Randbereich der Bürste 7 ein Vorsprung angeordnet ist, der schwer elastisch verformbar ist, wodurch ein Auseinanderdrücken der Borsten 9 beim Aufpressen bzw. Aufdrücken der Gasdüse 2 bzw. des Schweißbrenners 1 nur mehr geringfügig zustande kommt .
Wesentlich ist für die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung, dass die Bürsten 7 bzw. die Kunststoffbürsten so aufgebaut sind, dass in den Borsten 9 Schleifkörner 11 eingebunden sind, wobei durch die Abnutzung der Bürsten 7 immer wieder neues Korn bzw. Schleifkörner 11 freigegeben wird und es somit zu einer gleichmäßigen Schleifwirkung kommt. Die Kunststoffbürsten sind sehr elastisch und flexibel, wodurch bei schwer zugänglichen Stellen, wie dem Schweißbrennerinnenraum, eine bessere Reinigung als mit Metallbürsten erreicht wird. Weiters wird die Oberfläche der zu reinigenden Teile, wie beispielsweise der Gasdüse 2, des Kontaktrohrs 4, des Düsenstocks 3 usw., nicht so stark beschädigt bzw. zerkratzt, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Metallbürsten der Fall ist. Wird die Oberfläche sehr zerkratzt, so haften bei einem Schweißprozess die Schweißspritzer 5 noch besser, als dies bei einer glatten Oberfläche der Fall ist.

Claims

Patentansprüche :
1. Gasdüse für einen Schweißbrenner, die aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest an einem Teilbereich der Oberfläche eine künstlich erzeugte Patina-Schicht (8) aufweist.
2. Schweißbrenner, der eine Gasdüse, einen Düsenstock und ein Kontaktrohr aufweist, wobei die Gasdüse und bzw. oder der Düsenstock und bzw. oder das Kontaktrohr aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdüse (2) und bzw. oder der Düsenstock (3) und bzw. oder das Kontaktrohr (4) zumindest an einem Teilbereich der Oberfläche eine künstlich erzeugte Patina-Schicht (4) aufweist.
3. Gasdüse bzw. Schweißbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Patina-Schicht (8) eine Dicke zwischen 50 bis 200μm aufweist.
4. Gasdüse bzw. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Patina-Schicht (8) über der gesamten Oberfläche vorgesehen ist.
5. Reinigungsvorrichtung für Schweißbrenner, insbesondere deren Gasdüse, mit einer Borsten umfassenden Bürste zur Reinigung des Schweißbrenners von Schweißspritzern, dadurch gekennzeichnet dass die Borsten (9) der Bürste (7) aus einem sehr weichen elastischen Material, bevorzugt aus Kunststoff, gebildet sind und dass in den Borsten (9) Schleifkörner (11) eingebettet sind.
6. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (9) mit einer Beschichtung (10) versehen sind, in denen die Schleifkörner (11) eingebettet sind.
7. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (12) bzw. Außenumfang der Bürste (7) größer ist, als der Durchmesser (13) bzw. Außenumfang der Gasdüse (2) des Schweißbrenners (1) .
8. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (9) der Bürste (7) eine Länge zwischen 15mm und 50mm aufweisen.
9. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (14) der Bürste (7) in der Reinigungsstellung fluchtend mit der Mittelachse (15) der Gasdüse (2) bzw. des Schweißbrenners (1) verlaufend angeordnet ist.
10. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (14) der Bürste (7) in der Reinigungsstellung mit der Mittelachse der Gasdüse (2) bzw. des Schweißbrenners (1) einen Winkel (16) zwischen 120° und 160° einschließt.
11. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (7) in Bezug auf die Gasdüse (7) bzw. den Schweißbrenner
(1) eine Drehbewegung ausführt, vorzugsweise in Gegenrichtung einer allfälligen Drehbewegung der Gasdüse (7) bzw. des Schweißbrenners (1) .
12. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (7) eine exzentrische Drehbewegung ausführt .
13. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (9) unterschiedliche Längen aufweisen, wobei bevorzugt unterschiedliche zusammenhängende Bereiche vorhanden sind.
14. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich im Zentrum der Bürste (7) die Borsten
(9) kürzer sind als der umlaufende Randbereich oder umgekehrt.
15. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jener Bereich der Bürste (7), der der Projektion der Gasdüse (2) entspricht, kürzere Borsten (9) als der übrige Bereich der Bürste (7) aufweist.
16. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (9) der Bürste (7) aus einem oder einer Kombination der Materialien Siliciumcarbid, Polyvinylchlorid, Nylon, Polyamid, Polypropylen, Polyethylen oder Fibre bestehen.
17. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (9) gewellt oder gezopft ausgebildet sind.
18. Reinigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Randbereich der Bürste (7) ein die Borsten (9) über einen Teilbereich ihrer Länge umgebender Vorsprung angeordnet ist.
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