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Die Erfindung betrifft eine Gasdüse für einen Schweissbrenner, mit einem in einem Endbereich an einer Innenfläche eines rohrförmig ausgebildeten Gasdüsengehäuses angeordneten Befesti- gungsmittel zur Befestigung an dem Schweissbrenner und einer Anschlagfläche. Weiters betrifft die Erfindung ein Gasdüsenbefestigungssystem mit einer an einem Schweissbrenner angeordneten Gasdüsenaufnahme und mit einer Gasdüse mit einem Befestigungsmittel zur Befestigung am Schweissbrenner.
Es sind bereits Brenner, insbesondere Schweissbrenner bekannt, bei denen die Gasdüse in ein- facher Form direkt auf einen Grundkörper aufgesteckt wird. Weiters sind auch Brenner bekannt, bei denen am Grundkörper ein Mittel, insbesondere eine Schraubverbindung, zur Aufnahme der Gasdüse angeordnet ist, wobei hierzu wiederum eine spielfreie bzw. starre Kopplung bzw. Verbin- dung mit der Gasdüse geschaffen wird.
Zur raschen Verbindung des Schlauchpakets mit dem Schweissbrenner bzw. des Schweiss- brenners mit nachfolgenden Komponenten sind verschiedene Schnellkupplungen entwickelt wor- den. Beispielsweise beschreiben die US 4 695 702 A, die US 3 783 233 A sowie die US 5 338 917 A verschiedene Systeme zur raschen Verbindung von Schweissbrennem mit ver- schiedenen Leitungen. Die Gasdüse selbst ist jedoch meist über Gewinde mit dem Schweissbren- ner verbunden oder auf diesen lediglich aufgesteckt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasdüse und ein Gasdüsenbefestigungssys- tem der gegenständlichen Art zu schaffen, wobei ein einfacher und kostengünstiger Aufbau erzielt wird und eine sichere Verbindung gewährleistet wird.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch eine Gasdüse gelöst, bei der das Befestigungsmittel durch zumindest einen Vorsprung gebildet ist, welcher in zumindest einen am Schweissbrenner angeordneten Führungskanal einsteckbar ist, wobei der zumindest eine Vorsprung entlang des zumindest einen Führungskanals bewegbar ist, bis die Anschlagfläche der Gasdüse dichtend an einer korrespondierenden Anschlagfläche am Schweissbrenner anstösst. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Gasdüse sehr einfach und kostengünstig produziert werden kann und besonders rasch eine dichte und feste Verbindung mit dem Schweissbrenner hergestellt werden kann.
Vorteilhafterweise ist der zumindest eine Vorsprung durch eine Steck- und Drehbewegung im Führungskanal des Schweissbrenners bewegbar. Die Fixierung der Gasdüse am Schweissbrenner erfolgt also durch eine Steck- und Drehbewegung.
Dabei wird die Gasdüse vorteilhafterweise mit maximal einer Drehung um die Achse mit dem Schweissbrenner dichtend verbunden.
Vorteilhafterweise sind zumindest drei Vorsprünge an der Innenfläche des Gasdüsengehäuses der Gasdüse vorgesehen.
Die zweite Aufgabe wird durch ein Gasdüsenbefestigungssystem der gegenständlichen Art ge- löst, wobei die Gasdüsenaufnahme durch zumindest einen Führungskanal und einer Anschlagflä- che gebildet ist und wobei die Gasdüse zumindest einen in den zumindest einen Führungskanal einsteckbaren Vorsprung aufweist, so dass die Gasdüse beim Bewegen jedes Vorsprungs entlang des Führungskanals entlang der Längsachse des Schweissbrenners bis zum Aneinanderstossen der Anschlagfläche an der Gasdüsenaufnahme und einer Anschlagfläche an der Gasdüse verschoben wird, wodurch die Gasdüse und der Schweissbrenner dichtend und fest miteinander verbunden sind.
Vorteilhaft ist hierbei, dass dadurch eine sehr schnelle und einfache, jedoch dichte und feste Verbindung der Gasdüse mit dem Schweissbrenner erzielt wird.
Vorteilhafterweise sind an der Gasdüse zumindest drei Vorsprünge vorgesehen und an der Gasdüsenaufnahme jeweils ein Führungskanal für jeden Vorsprung ausgebildet.
Wenn jeder Führungskanal radial um einen Teilbereich des Umfangs eines Grundkörpers der Gasdüsenaufnahme an den die Führungskanäle und die Anschlagfläche ausgebildet sind ange- ordnet ist, kann eine dichte und feste Verbindung mit einer Drehbewegung der Gasdüse erzielt werden.
Durch ein derartiges Gasdüsenbefestigungssystem ist auch ein maschineller Wechsel der Gas- düse möglich, da nur eine geringe Drehbewegung zum Fixieren der Gasdüse notwendig ist.
Vorteilhafterweise ist jeder Führungskanal über eine kurze Wegstrecke, insbesondere 0,5 bis 3 mm in Längsrichtung des Schweissbrenners und anschliessend bogenförmig um den Umfang des Grundkörpers bzw. Schweissbrenners verlaufend angeordnet. Somit erfolgt die Verbindung der
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Gasdüse mit dem Schweissbrenner durch eine kombinierte Steck- und Drehbewegung.
Die Gasdüsenaufnahme kann am Schweissbrenner befestigt, insbesondere aufgeschraubt, auf- gelötet oder verpresst sein. Alternativ dazu können der Führungskanal sowie die Anschlagfläche auch direkt am Schweissbrenner ausgebildet sein.
Die Erfindung wird anschliessend durch Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schweissmaschine bzw. eines Schweissgerätes;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Schweissbrenners, in Seitenansicht;
Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung des Schweissbrenners, in Form einer Explosions- darstellung;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Gasdüse, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 5 eine Frontansicht auf die Gasdüse, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer Gasdüsenaufnahme, in vereinfachter, schematischer Darstel- lung;
Fig. 7 eine Frontansicht auf die Gasdüsenaufnahme, in vereinfachter, schematischer Darstel- lung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merk- malskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie- len für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
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 Strom- quelle bzw. einer Schweissstromquelle eingesetzt werden kann.
Das Schweissgerät 1 umfasst eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, einer Steuervorrich- tung 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 CO2, Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweissbrenner 10 bzw. einem Brenner 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 Vorratstrommel 14 in den Bereich des Schweissbrenners 10 zugeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass das Drahtvorschubge- rät 11, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schweissgerät 1, insbesondere im Grund- gehäuse, 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 Zusatz- werkstoff ausserhalb des Schweissbrenners 10 an die Prozessstelle zuführt, wobei hierzu im Schweissbrenner 10 bevorzugt eine nicht abschmelzende Elektrode angeordnet ist, wie dies beim WIG/TIG-Schweissen üblich ist.
Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 15, insbesondere eines Arbeitslichtbogens, zwi- schen dem Schweissdraht 13 bzw. der nicht abschmelzenden Elektrode und einem Werkstück 16 wird über eine Schweissleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Schweissbrenner 10, insbesondere dem Schweissdraht 13 bzw. der Elektrode, zugeführt, wobei das zu verschweissende Werkstück 16 über eine weitere Schweissleitung 18 ebenfalls mit dem Schweissgerät 1, insbesonde- re mit der Stromquelle 2, verbunden ist und somit über den Lichtbogen 15 für einen Prozess ein Stromkreis aufgebaut werden kann.
Zum Kühlen des Schweissbrenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 19 der Schweissbrenner 10 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Flüssigkeitsbehälter, insbe-
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sondere einem Wasserbehälter 21, verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Schweissbrenners 10 der Kühlkreislauf 19, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 21 ange- ordnete Flüssigkeit verwendete Flüssigkeitspumpe, gestartet wird und somit eine Kühlung des Schweissbrenners 10 bzw. des Schweissdrahtes 13 bewirkt werden kann.
Das Schweissgerät 1 weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 auf, über die die unterschiedlichsten Schweissparameter, Betriebsarten oder Schweissprogramme des Schweissgerä- tes 1 eingestellt bzw. aufgerufen werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausga- bevorrichtung 22 eingestellten Schweissparameter, Betriebsarten oder Schweissprogramme an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschliessend die einzelnen Komponen- ten der Schweissanlage bzw. des Schweissgerätes 1 angesteuert.
Weiters ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 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 Schweissbrenner 10 angeordnet. Das Schlauchpa- ket 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, dass der Schweissbrenner 10 als lüftgekühlter Schweissbrenner 10, wie er in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen dargestellt ist, ausgeführt werden kann.
In den Fig. 2 und 3 ist ein stark vereinfachter Aufbau des Schweissbrenners 10 dargestellt, bei dem der Schweissbrenner 10 aus einem handelsüblichen MIG-Brenner gebildet wird. Dabei zeigt Fig. 2 den Schweissbrenner 10 im zusammengebauten Zustand mit einer an einem Halteteil 27 bzw. Brennergriff angeordneten Halterung 28 für einen maschinellen Einsatz, insbesondere einer Roboterschweissanlage, die bei einem handgeführten Schweissbrenner 10 entfallen kann. Fig. 3 zeigt eine Art Explosionszeichnung mit den wesentlichen Komponenten des Schweissbrenners 10, nämlich dem Schlauchpaket 23, dem Halteteil 27, einem Brennerkörper 29 und einer Gasdüse 30.
Das Schlauchpaket 23 wird dabei über eine Kupplungsvorrichtung 24 mit dem Brennerkörper 29 verbunden. Der Halteteil 27, wie dargestellt, ist als Bestandteil des Schlauchpakets 23 ausge- bildet. Selbstverständlich ist es möglich, dass der Halteteil 27 auch als Bestandteil des Brenner- körpers 29 ausgebildet ist, d. h., dass das Schlauchpaket 23 über die Kupplungsvorrichtung 24 mit dem Halteteil 27 bzw. einer Brennerschale oder Brennergriff verbunden wird und der Brennerkör- per 29 fix mit dem Halteteil 27 verbunden ist oder dieser über die Kupplungsvorrichtung 24 oder einer anderen aus dem Stand der Technik bekannten Kupplung mit dem Halteteil 27 verbunden werden kann.
Weiters ist aus Fig. 3 ersichtlich, dass die Gasdüse 30 über eine besondere Gasdüsenaufnah- me 31 mit dem Brennerkörper 29 verbunden wird. Dabei erfolgt die Verbindung der Gasdüse 30 mit dem Brennerkörper 29 derartig, dass diese zuerst auf den Brennerkörper 29 aufgesteckt wird und anschliessend durch eine beschränkte Drehbewegung, maximal eine Umdrehung, fixiert wird, also eine Steck- und Drehbewegung durchgeführt wird.
Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten System zum Befestigen der Gasdüse 30 am Brennerkörper 29 wird diese meist über ein Gewinde, wo viele Umdrehungen für die Befestigung notwendig sind, aufgeschraubt bzw. ohne Gewinde auf den Brennerkörper 29 einfach aufgesteckt.
Bei dem neuartigen System wird nun die Gasdüse 30 auf den Brennerkörper 29 aufgesteckt und anschliessend durch eine kurze Drehbewegung fixiert, wodurch eine feste und vor allem sehr ra- sche Verbindung hergestellt werden kann und gleichzeitig ein dichter und fester Sitz erreicht wird.
In den weiteren Fig. 4 bis 7 sind die wesentlichen Komponenten im Detail vereinfacht darge- stellt. Wie nun besser aus Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, ist die Gasdüse 30 für einen Schweissbrenner 10 bzw. Brenner derart ausgebildet, dass diese in einem Endbereich der Gasdüse 30, insbesonde- re eines Gasdüsengehäuses 32, welches rohrförmig ausgebildet ist, an einer Innenfläche ein
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Befestigungsmittel 33 zur Befestigung an dem Schweissbrenner 10 aufweist. Das Gasdüsengehäu- se 32 ist an der gegenüberliegenden Seite des Befestigungsmittels 33 bevorzugt konisch verjüngt ausgebildet.
Für die spezielle Gasdüsenaufnahme 31 am Schweissbrenner 10 ist das Befesti- gungsmittel 33 durch zumindest einen Vorsprung 34, bevorzugt jedoch drei, Vorsprünge 34 gebil- det, wobei diese zur Befestigung an einem Schweissbrenner 10 in einen am Schweissbrenner 10 angeordneten Führungskanal 35 der Gasdüsenaufnahme 31 einsteckbar ist.
Die Gasdüse 30 wird bevorzugt aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung gebildet. Dadurch ist es möglich, dass die Vorsprünge 34 durch einen einfachen Pressvorgang erzeugt werden und somit eine einfache und kostengünstige Herstellung der Gasdüse 30 geschaffen wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass die Vorsprünge 34 auf jede beliebige andere Art hergestellt werden können.
Diese müssen lediglich mit dem Führungskanal 35 an der Gasdüsenaufnahme 31 korrespondieren, d. h., dass die Vorsprünge 34 jede beliebige Form aufweisen können, wobei jedoch zum Verschie- ben bzw. Verdrehen der Gasdüse 30, die Führungskanäle 35 entsprechend ausgebildet werden müssen.
Damit eine derartige Gasdüse 30 am Schweissbrenner 10 fixiert werden kann, ist es erforder- lich, dass am Schweissbrenner 10 zur Aufnahme der Gasdüse 30 eine entsprechende Gasdüsen- aufnahme 31 angeordnet ist, die je aus einem Führungskanal 35 für je einen Vorsprung 34 der Gasdüse 30 und einer Anschlagfläche 36 gebildet ist, wie dies besser aus Fig. 6 und 7 ersichtlich ist. Der Führungskanal 35 ist derartig ausgebildet, dass dieser sich radial um einen Grundkörper 37 der Gasdüsenaufnahme 31 erstreckt, wobei der Führungskanal 35 jedoch nur über einen Teilbe- reich des Umfanges des Grundkörpers 37 ausgebildet ist, d. h., sich über eine 3/4, oder !4 oder % Umkreis erstreckt.
Grundsätzlich kann also gesagt werden, dass der Führungskanal 35 ähnlich eines Gewindes, insbesondere eines Gewindeganges, ausgebildet ist, jedoch nicht, wie bei einem Gewinde, sich um den gesamten Umfang des Grundkörpers 37 erstreckt, sondern nur über einen Teilbereich. Durch diese Ausbildung des Führungskanals 35 wird erreicht, dass beim Verdrehen der Gasdüse 30 die Vorsprünge 34 entlang des Führungskanals 35 bewegt werden, wodurch die Gasdüse 30 entlang der Längsachse des Schweissbrenners 10 verschoben wird, bis es zum Anei- nanderstossen von Anschlagflächen 36 und 38 an der Gasdüse 30 und der Gasdüsenaufnahme 31 kommt, wodurch die Gasdüse 30 und der Schweissbrenner 10 dichtend und fest miteinander ver- bunden sind.
Es kann also gesagt werden, dass der Führungskanal 35 über eine kurze Wegstrecke, insbe- sondere 0,5 bis 3 mm, in Längsrichtung des Schweissbrenners 10 verläuft und anschliessend dieser einen bogenförmigen Verlauf um den Umfang des Grundkörpers 37 bzw. Schweissbrenners 10 ausführt. Somit kann die Gasdüse 30 mit maximal einer Drehung um die Achse mit dem Schweiss- brenner 10 dichtend verbunden werden, d. h., dass nur eine geringe Drehbewegung ausreicht, um die Gasdüse 30 am Schweissbrenner 10 zu befestigen. Bevorzugt wird der Führungskanal 35 derart ausgebildet, dass zum Befestigen nur eine % oder Y2 Umdrehung der Gasdüse 30 um den Schweissbrenner 10 notwendig ist. Durch diese geringe Drehbewegung ist auch ein maschineller Tausch der Gasdüse 30 möglich, wogegen dies bei Verwendung eines Gewindes nicht möglich ist.
Der Grundkörper 37 der Gasdüsenaufnahme 31 wird dabei am Schweissbrenner 10 befestigt, insbesondere aufgeschraubt, aufgelötet oder verpresst. Bevorzugt wird jedoch der Führungskanal 35 sowie die Anschlagfläche 36 direkt am Schweissbrenner 10 ausgebildet, d. h., dass die Füh- rungskanäle 35 sowie eine entsprechende Anschlagfläche 36 in das Material des Schweissbrenners 10 eingearbeitet werden. Dies ist in einfacher Form durch Fräs- oder Dreharbeiten, die automati- siert durchgeführt werden können, möglich.
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