-
Die Erfindung betrifft einen Brenner mit einem beweglich gelagerten Absaugrohrstück nach Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Brennersystem mit einem Brenner nach Anspruch 12.
-
Thermische Lichtbogenfügeverfahren nutzen Energie, um die Werkstücke aufzuschmelzen und sie zu verbinden. In der Blechfertigung kommen standardmäßig „MIG“, „MAG“ sowie „WIG“-Schweißen zum Einsatz.
-
Lichtbogenschweißvorrichtungen erzeugen zum Aufschmelzen des Schweißgutes einen Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer abschmelzenden oder nicht abschmelzenden Schweißelektrode. Das Schweißgut sowie die Schweißstelle werden von einem Schutzgasstrom gegenüber den Atmosphärengasen, hauptsächlich N2, O2, H2, der Umgebungsluft abgeschirmt.
-
Der Schutzgasstrom umströmt die Schweißelektrode, den Lichtbogen, das Schweißbad und die Wärmeeinflusszone am Werkstück und wird diesen Bereichen dabei über den Brennerhals des Schweißbrenners zugeführt.
-
Der Brennerhals enthält gewöhnlich eine Gruppe von innenliegenden, schweißstromführenden Bauteilen, die den Schweißstrom von einer Schweißstromquelle in dem Lichtbogenschweißgerät zur Spitze des Brennerkopfes auf die Schweißelektrode leiten, um dann von dort aus den Lichtbogen zum Werkstück zu erzeugen.
-
Eine Gasdüse leitet den Schutzgasstrom zum Vorderende des Brenners, wo der Schutzgasstrom etwa ringförmig um die Schweißelektrode aus dem Brennerkopf austritt.
-
Neben dem Schweißen kommt auch das Löten in Betracht, um Blechbauteile zu verbinden. Anders als beim Schweißen wird dabei nicht das Werkstück, sondern nur der Zusatzwerkstoff geschmolzen. Der Grund dafür ist, dass beim Löten zwei Kanten durch das Lot als Zusatzwerkstoff miteinander verbunden werden. Die Schmelztemperaturen des Lotwerkstoffes und der Bauteilwerkstoffe liegen weit auseinander, weshalb bei der Bearbeitung nur das Lot schmilzt.
-
Zum Lichtbogen-Löten können üblicherweise Argon I1 oder Argon-Gemische mit Beimischungen von CO2, O2 oder H2 nach DIN ISO 14175 eingesetzt werden.
-
Das Prinzip des MSG-Lichtbogenlötens ist gerätetechnisch weitgehend identisch mit dem MSG-Schweißen mit drahtförmigem Zusatzwerkstoff.
-
Aus der
EP 2 407 267 B1 und der
EP 2 407 268 B1 ist ein Schweißbrenner mit einer Schutzgaszuführung, einem Brenneranschlussblock, einem an einem Ende an den Brenneranschlussblock anschließenden Brennerhals und einem am anderen Ende des Brennerhalses vorgesehenen Brennerkopf bekannt, wobei der Brennerhals ein Innenrohr, ein Außenrohr und einen zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr vorgesehenen Isolierschlauch aufweist.
-
Derartige Schweißbrenner werden im Stand der Technik unter anderem zum Metallinertgasschweißen (MIG) eingesetzt. Beispielsweise ist ein solcher Schweißbrenner in der Druckschrift
DE 10 2004 008 609 A1 beschrieben. Bei diesem Schweißbrenner wird der Schweißstrom über die Kontaktdüse dem im Innenrohr befindlichen Schweißdraht zugeführt. Dabei sind die äußeren Teile des Brenners elektrisch von dem Innenrohr isoliert, um ein Fließen von Schweißströmen über das Brennergehäuse zu verhindern. Im Schweißprozess erfolgt eine Erwärmung des Schweißdrahtes und die Wärme wird teilweise in den Schweißbrenner geleitet.
-
Gattungsgemäß kann das im Schweißprozess ohnehin verwendete Schutzgas möglichst effektiv zur Kühlung des Innenrohres eingesetzt werden. Eine effektive Kühlung des Innenrohres kann erreicht werden, wenn das Gas in flachen Kanälen an der Außenseite des Innenrohres entlang strömt. Zur Erzeugung von Gasströmungskanälen außen am Innenrohr wird im Stand der Technik ein Mantelrohr auf dem Innenrohr verwendet. Der Verbund aus Innenrohr und Mantelrohr wird dann durch einen Isolierschlauch von einem äußeren Gehäuserohr isoliert.
-
Aus der
US 5 965 045 A ist ein Schweißbrenner mit einem Griff bekannt, der an der Rückseite einen Kabeladapter aufweist, der durch ein Kugelgelenk gebildet wird, welches fest mit einer Kabelhalterung verbunden ist, in die ein Schlauchpaket eingeführt wird. In Richtung Schlauchpaket ist eine Beweglichkeit durch das Kugelgelenk vorteilhaft, da das Schlauchpaket flexibel ist und durch die bewegliche Lagerung die Lastverteilung bei der Benutzung optimiert wird, insbesondere wird der bei der Benutzung „frei hängende“ Schlauchpaketteil reduziert.
-
Die
AT 508570 A1 betrifft einen flexiblen Rohrbogen für einen Schweißbrenner.
-
Zur Erfassung der beim Schweißen entstehenden Rauchgase und Schadstoffe möglichst nahe am Entstehungsort, d.h. am Schweißprozess, sind Brenner mit Absaugeinrichtungen vorgesehen.
-
Aus der
EP 2 298 485 A1 ist ein Brenner mit einem Absauggehäuse bekannt, welches den Brennerhals in einem relativ kurzen Teilabschnitt umschließt. An das Absauggehäuse ist ein Absaugschlauch angeschlossen, der parallel zum restlichen Abschnitt des Brennerhalses und zum Handgriff mit dem Brennerschlauchpaket verlegt ist.
-
Die
EP 0 835 711 A2 betrifft einen Schweißbrenner mit einem den Brennerhals umschließenden, im Zwischenraum einen Rauchgaskanal ausbildenden Absaugrohr. Das Absaugrohr geht im vorderen Bereich in eine Rauchgasabsaugdüse über. Das Rauchgas wird unmittelbar an der Schweißstelle abgesaugt. Das Absaugrohr ist mittels eines Dreifachsteges und einer Überwurfmutter mit dem Brennerhals fest verbunden. Am griffseitigen Ende mündet das Absaugrohr in einen nach Art eines Bypasses außen neben dem Handgriff des Brenners geführten Absaugschlauch.
-
-
-
Die
US 5 491 321 A betrifft eine Schweißpistolenbaugruppe mit einer Kontaktspitze und einem Gasdiffusor mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit und Wärmeableitung. Ferner ist eine Spulenpistolenbaugruppe mit einem drehbaren und gelenkig gelagerten Leiterrohr bekannt, das an ihrem Handgriffteil angebracht ist.
-
-
Aufgrund der „Rohr-in-Rohr“-Konstruktion ist bei bekannten Brennern mit Rauchgasabsaugung der notwendige Toleranzausgleich des Absaugrohrs um den Brennerhals nachteilig.
-
Bisherige Lösungen dieses technischen Problems bedingen eine eingeschränkte Auswahl von Biegeradien und Biegewinkeln bei den vorgegebenen Brennergeometrien. Bei der Fertigung von Brennerhälsen und Rohrbögen werden im Stand der Technik enge Toleranzen eingeführt. Hinzu kommen lediglich lineare Freiheitsgrade anstelle eines Rotationfreiheitsgrades für Rohrbögen.
-
Ferner ist es bei bekannten Vorrichtungen nachteilig, dass es beim Einsatz von flexiblen Rohrstücken zu Überbeanspruchung der gestreckten Faser des flexiblen Metall-Rohrbogens kommen kann.
-
Auch existieren insgesamt weniger Adaptionsmöglichkeiten bei den bereits vertriebenen Produkten und dadurch weniger Variantenvielfalt bei neuen Komplettlösungen.
-
Ausgehend von den zuvor beschriebenen Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Flexibilisierung der Fertigung von Brennern mit Absaugrohrstücken zu realisieren sowie eine Überbeanspruchung der gestreckten Faser eines flexiblen Metall-Rohrbogens zu vermeiden.
-
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Brenner mit einem beweglich gelagerten Absaugrohrstück nach Anspruch 1. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Brennersystem nach Anspruch 12.
-
Die Erfindung betrifft einen Brenner zum thermischen Fügen wenigstens eines Werkstücks, mit einem Brennerhals und mit einer Schutzgasdüse zum Zuführen von Schutzgas aus einem Schutzgaskanal zum Fügeprozess und mit einer Rauchgasabsaugdüse zum Absaugen des während des Fügeprozesses auftretenden Rauchgases in einen Absaugrohrkanal, welcher den Brennerhals zumindest abschnittsweise axial umgibt.
-
Erfindungsgemäß ist der Absaugrohrkanal im Bereich des Brennerhalses durch ein Absaugrohrstück gebildet, welches zur Rauchgasführung und zum Toleranzausgleich mittels einer Kugelgelenkaufnahme relativ zum Brennerhals beweglich gelagert ist.
-
Das beweglich gelagerte Absaugrohrstück erfüllt somit eine Doppelfunktion, nämlich als Rauchgasführung und als Ausgleich von Toleranzen, insbesondere bei dem komplexen „Rohr-in-Rohr“-Aufbau des Brenners. Mittels der beweglich ausgebildeten Kugelgelenkaufnahme ist das Rohrstück flexibel bzw. beweglich aufgenommen.
-
Durch die bewegliche Lagerung des Absaugrohrstückes wird bei „Rohr-in-Rohr“-Konstruktionen (Absaugrohr um Brennerhals) ein Toleranzausgleich des Absaugrohrs um den Brennerhals realisiert. Dies trifft insbesondere auch auf Brennerhälse mit Biegung zu, welche einen Biegeradius aufweisen, der mit dem Absaugrohr bzw. dem Absaugrohrstück ausgeglichen wird.
-
Aufgrund der beweglichen bzw. flexiblen Aufnahme des Absaugrohrstücks ist beispielsweise auch die Verwendung eines serienmäßigen flexiblen Metall-Absaugschlauchs mit geringeren Bezugspreisen mit stabiler Verfügbarkeit über den Zulieferer möglich. Denkbar ist auch der Einsatz eines starren Rohrstückes, welches dann ebenfalls flexibel bzw. beweglich gelagert wird.
-
Zusätzliche Vorteile der Erfindung sind ein höherer Kopierschutz gegenüber Wettbewerbern, ein besseres Kollisionsverhalten sowie eine Verbesserung der Strömungsgeometrie im Inneren des Brenners und eine Adaption an eine Vielzahl von Brennergeometrien.
-
Gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Kugelgelenk auf der Schlauchpaketseite des Brenners (vgl.
US 5 965 045 A ), bei welcher eine Flexibilität des Schlauchpakets aufgrund ergonomischer Gründe realisiert ist, soll eine Flexibilität am vorderen Ende des Brenners ausdrücklich vermieden werden, vielmehr ist eine hohe Stabilität gewünscht, da ansonsten der TCP des Brenners nachteilig beeinflusst werden würde. Erfindungsgemäß ist daher die flexible Lagerung am Absaugrohrbogen vorgesehen, so dass der Brennerhals entsprechend starr bleibt.
-
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kugelgelenkaufnahme zum beweglichen Aufnehmen des Absaugrohrstücks am vorderen Ende des Brenners in Rauchgasströmungsrichtung hinter der Rauchgasabsaugdüse und vor einer Brennerschnittstelle für die Medienübertragung von Schlauchpaket zum Brennerhals angeordnet.
-
Insbesondere kann die Kugelgelenkaufnahme vorteilhafterweise mechanisch direkt mit einer Brennerschnittstelle verbunden bzw. in die Brennerschnittstelle integriert sein. Es ist daher kein Bypass mit zusätzlichen Schnittstellen notwendig, so dass das Risiko für mögliche Undichtigkeiten an solchen Schnittstellen deutlich verringert wird.
-
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kugelgelenkaufnahme in einem Handgriff eines manuell geführten Brenners integriert. Im Gegensatz dazu werden maschinell geführte Brenner beispielsweise durch einen Roboterarm geführt. Bei Handbrennern wird das Rauchgas häufig linear weitergeführt, d.h. es ist in der Regel kein Bypass bzw. keine Rauchgasumlenkung vorgesehen, wie bei maschinell geführten Brennern.
-
Das Absaugrohrstück kann beispielsweise mit der Kugelgelenkaufnahme verschraubt werden. Denkbar ist, dass die Kugelgelenkaufnahme ein Gewinde aufweist, in welches das Absaugrohrstück eingeschraubt wird. Beim Handbrenner kann vorgesehen sein, dass die Kugelgelenkaufnahme Teil des Handbrenners ist und das Absaugrohrstück entsprechend in den Handbrenner bzw. die Kugelgelenkaufnahme eingeschraubt wird.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung weist die Kugelgelenkaufnahme eine drehbar gelagerte Kugel, vorzugsweise Teilkugel auf. Hierbei wird eine Drehachse der Kugel bzw. Teilkugel durch zwei, etwa diametral gegenüberliegende Vorsprünge gebildet, welche in zwei korrespondierende Ausnehmungen eingreifen.
-
Dabei kann das beweglich gelagerte Absaugrohrstück die Kugel bzw. Teilkugel aufweisen oder mit der Kugel bzw. Teilkugel mechanisch verbunden sein, insbesondere formschlüssig, beispielsweise durch Verschraubung mittels einer gewindeartigen Kugelgelenkaufnahme.
-
Es ist denkbar, dass die Vorsprünge an einer Aufnahme für die Kugel bzw. Teilkugel und die Ausnehmungen an der Kugel bzw. Teilkugel ausgebildet sind.
-
Aufgrund der Bildung der Drehachse durch die Vorsprünge, welche in korrespondierende Ausnehmungen eingreifen, wird auf konstruktionstechnisch einfache Weise das Kugelgelenk gebildet. Insbesondere können die Vorsprünge und Ausnehmungen bereits bei der Herstellung der Kugelgelenkaufnahme mit angeformt werden.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das beweglich gelagerte Absaugrohrstück als Schlauchstück, insbesondere als flexibler Metall-Absaugschlauch oder als Wellrohr oder Wellschlauch, oder als starres Rohrstück ausgebildet. Die hohe Biegsamkeit und daraus resultierend die hohe Flexibilität erhält das Wellrohr durch seine periodische Wellung. Diese Wellung ermöglicht die hohe Biegsamkeit des Schutzschlauchs ohne dabei auf die Robustheit des Materials, wie Metall oder Kunststoff, zu verzichten. Beispielsweise kann das Rohrstück als flexibler Rohrbogen oder alternativ auch als starrer Rohrbogen ausgebildet sein.
-
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist die Kugelgelenkaufnahme mit einem Rauchgas-Bypass zum Trennen des Rauchgases von weiteren Medien, wie strom-, draht-, oder schutzgasführende Leitungen ausgebildet.
-
Mit anderen Worten ist der Rauchgas-Bypass Teil der Kugelgelenkaufnahme, welche insgesamt eine Doppelfunktion erfüllt, indem sie zum einen die bewegliche Aufnahme für das Absaugrohrstück realisiert und zum anderen die Trennung der Medien gewährleistet.
-
Ein solcher Rauchgas-Bypass wird beispielsweise aufgrund einer Durchmesserbegrenzung der Schnittstelle vom Brenner zu einem Schlauchpaket oder auch Durchmesserbegrenzung bei Hohlwellenrobotern benötigt. Denn aufgrund des verringerten Durchmessers ist an diesen verengten Stellen eine „Rohr-in-Rohr“-Lösung schwer umsetzen. Aus diesem Grund wird das Rauchgas um den Bereich der verengten Stelle herumgeführt.
-
Insbesondere kann die Kugelgelenkaufnahme einen als Bypasseingang ausgebildeten Absaugrohrbogen für die Rauchgasabsaugung aufweisen, welcher Teil einer als Bypass ausgebildeten Rausgasumlenkung ist, insbesondere kann der Bypass einen als Bypassausgang ausgebildeten weiteren Absaugrohrbogen aufweisen.
-
Die Kugelgelenkaufnahme erfüllt somit eine weitere Funktion, indem sie nicht nur als Aufnahme für ein Rohrstück zur beweglichen Lagerung dient, sondern darüber hinaus auch wesentliche Merkmale eines Bypasses zum Umlenken des Rauchgases aufweist.
-
Die Kugelgelenkaufnahme kann insbesondere als Rohrstück mit wenigstens einer Öffnung zum Durchströmen des Rauchgases durch den mit der Öffnung in Fluidverbindung stehenden Absaugrohrbogen ausgebildet sein.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bypasseingang in ein den Bypasskanal bildendes Rohrstück mündet bzw. übergeht, welches sich vorzugsweise in etwa parallel zur Längsachse des Brenners erstreckt und in den Bypassausgang übergeht, insbesondere dass der Bypasskanal das Rauchgas um einen Befestigungsbereich für den Brenner oder um den verengten Bereich des Brenners herumführt.
-
Mit anderen Worten führt der Bypasseingang bei dieser Ausführungsform das Rauchgas in Richtung weg vom Brenner, der Bypassausgang führt das Rauchgas in Richtung zum Brenner bzw. zum Schlauchpaket hin. Hierbei handelt es sich um eine nicht-lineare Rauchgas-Weiterführung, da die Strömungsrichtung des Rauchgases geändert wird.
-
Der Befestigungsbereich am Brenner ist der Bereich, in welchem der Brenner an einer Halterung befestigt ist, beispielsweise mittels einer Klemm- oder Schraubvorrichtung.
-
Im Bereich des den Bypasskanal bildenden Rohrstücks, welches sich in etwa parallel zur Längsachse des Brenners erstreckt, und zwischen Bypasseingang und Bypassausgang angeordnet ist, sind der Schutzgaskanal und der Absaugrohrkanal im Wesentlichen achsparallel zueinander ausgerichtet.
-
Durch die Erfindung werden verschiedene Brennervarianten abgedeckt. Das Absaugrohrstück zur Rauchgasführung und zum Toleranzausgleich ist mittels der Kugelgelenkaufnahme relativ zum Brennerhals beweglich gelagert. Dies trifft sowohl auf manuelle Brenner (Handbrenner) zu, bei welchen das Rauchgas durch den Handgriff geführt wird. Dies trifft aber weiterhin auch auf maschinell geführte Brenner (Roboterbrenner) zu, welche eine Rauchgasführung durch die Roboterschnittstelle realisieren, als auch bei denjenigen Roboterbrennern, welche einen Bypass um die Engstelle im Bereich einer Hohlwelle bzw. Schnittstelle aufweisen.
-
Konstruktionstechnisch besonders vorteilhaft ist, dass die Kugelgelenkaufnahme aus Halbschalen gebildet ist, welche insbesondere fest bzw. unlösbar, vorzugsweise durch Schweißen, miteinander verbindbar sind.
-
Nach der Montage der Kugelgelenkaufnahme am Brenner, beispielsweise an einem Handbrenner oder an einem maschinengeführten Brenner, kann die Kugelgelenkaufnahme unlösbar mit dem Brenner verbunden sein, insbesondere nur durch Zerstörung des Handgriffes des Brenners entnommen werden.
-
Die Kugelgelenkaufnahme ist im Wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere aus einem Thermoplast, vorzugsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), hergestellt.
-
Ein selbständiger Gedanke der Erfindung betrifft ein Brennersystem mit einem oben beschriebenen Brenner und mit einem Schlauchpaket für die Medienführung, wie strom-, draht-, oder schutzgasführende Leitungen, zwischen Brenner und einer Versorgungsbasis für die Medien, beispielsweise eine Schweißstromquelle oder eine Quelle für das Schutzgas.
-
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
-
Dabei zeigen zum Teil schematisch:
- 1 a) eine Schnittdarstellung eines manuell geführten Brenners mit einer Kugelgelenkaufnahme für ein Absaugrohrstück und b) eine perspektivische Detailansicht der Kugelgelenkaufnahme am manuell geführten Brenner,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Brenners mit Kugelgelenkaufnahme mit einem Rauchgas-Bypass,
- 3 eine Schnittdarstellung des Brenners gemäß 2,
- 4 den Brenner gemäß 2 mit einer Brennerbefestigung,
- 5 eine Detailansicht der Kugelgelenkaufnahme in perspektivischer Ansicht,
- 6 eine Explosionsdarstellung der Kugelgelenkaufnahme gemäß 5,
- 7 eine Schnittdarstellung der Kugelgelenkaufnahme gemäß 5,
- 8 weitere Ansichten a) und b) der Kugelgelenkaufnahme gemäß einer weiteren Ausführungsvariante und
- 9 eine Detailansicht eines maschinell geführten Brenners in einer weiteren Ausführungsform mit integrierter Rauchgasführung.
-
Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den nachfolgend dargestellten Figuren der Zeichnung anhand einer Ausführungsform mit Bezugszeichen versehen, um die Lesbarkeit zu verbessern.
-
Aus 1 geht ein Brenner 10, insbesondere mit abschmelzender Elektrode, vorzugsweise MIG Brenner, zum thermischen Fügen wenigstens eines Werkstücks hervor, welcher als ein manuell geführter Brenner bzw. Handbrenner ausgebildet ist.
-
Die Ausführungsformen der 2-4 und 9 zeigen dagegen maschinell geführte Brenner 10, beispielsweise Roboterbrenner, welche durch einen Roboterarm maschinell bzw. automatisiert geführt werden. Insbesondere zeigt die 3 eine Schnittdarstellung des Brenners gemäß 1.
-
Alle dargestellten Brenner 10 weisen einen Brennerhals 1 und eine Schutzgasdüse 2 zum Zuführen von Schutzgas aus einem Schutzgaskanal 3 zum Fügeprozess auf. Der Schutzgaskanal 3 ist in der vorliegenden Ausführungsform etwa zentral in der Rauchgasabsaugdüse 22 geführt.
-
Darüber hinaus handelt es sich bei den dargestellten Brennern 10 um Rauchgasabsaugbrenner mit einer Rauchgasabsaugdüse 22 zum Absaugen des während des Fügeprozesses auftretenden Rauchgases in einen Absaugrohrkanal 4, welcher den Brennerhals 1 zumindest abschnittsweise axial umgibt (vgl. insbesondere 3). Der Absaugrohrkanal 4 wird im Bereich des Brennerhalses 1 durch ein Absaugrohrstück 5 gebildet.
-
Diese Rauchgasabsaugdüse 22 ist an einem Brennerhals 1 des Brenners 10 angeordnet, insbesondere aufgeschraubt (vgl. 3).
-
Vorliegend sind mehrere umfangseitig des Brennerhalses 1 gleichmäßig verteilt angeordnete Absaugöffnungen für das Rauchgas vorgesehen. Diese Absaugöffnungen stehen mit wenigstens einem Absaugrohrkanal 4 in Fluidverbindung, wie 3 weiter verdeutlicht. Die Absaugöffnungen können umfangseitig des Brennerhalses 1 gleichmäßig verteilt angeordnet.
-
Bei der Ausführungsvariante eines Handbrenners 10 gemäß 1 ist der Absaugrohrkanal 4 Teil eines Handgriffes 12 des Brenners 10, welcher vorliegend aus zwei Halbschalen gebildet ist.
-
Das beweglich gelagerte Absaugrohrstück 5 kann als starres Rohrstück ausgebildet sein. Vorliegend ist es als Schlauchstück, insbesondere als flexibler Metall-Absaugschlauch oder als Wellrohr oder Wellschlauch ausgebildet.
-
Dieses Absaugrohrstück 5 ist zur Rauchgasführung und zum Toleranzausgleich mittels einer Kugelgelenkaufnahme 7 relativ zum Brennerhals 1 beweglich gelagert. Detailansichten dieser Kugelgelenkaufnahme 7 zeigen die 5 bis 8.
-
Insbesondere zeigt 5 eine Detailansicht der Kugelgelenkaufnahme 7 in perspektivischer Ansicht und die 6 eine Explosionsdarstellung der Kugelgelenkaufnahme 7 gemäß 5. Weitere Details gehen aus der Schnittdarstellung der Kugelgelenkaufnahme 7 gemäß 7 hervor. Diese 5 bis 7 betreffen eine Ausführungsvariante der Kugelgelenkaufnahme 7 mit einem Bypass. Die Ausführung der Kugelgelenkaufnahme 7 gemäß den 8 a) und b) betrifft eine Variante ohne Bypass.
-
Aus den Figuren geht weiter hervor, dass diese Kugelgelenkaufnahme 7 zum beweglichen Aufnehmen des Absaugrohrstücks 5 am vorderen Ende des Brenners 10 in Rauchgasströmungsrichtung hinter der Rauchgasabsaugdüse 22 und vor einer Brennerschnittstelle 24 für die Medienübertragung von Schlauchpaket zum Brennerhals 1 angeordnet ist.
-
Insbesondere kann die Kugelgelenkaufnahme 7 mechanisch direkt mit der Brennerschnittstelle 24 verbunden sein, wie 2, 3 und 4 verdeutlichen.
-
Wie erwähnt, ist in 1 eine Ausführung des manuellen Brenners 10 (Handbrenner) dargestellt, bei welcher die Kugelgelenkaufnahme 7 in einem Handgriff 25 des Brenners 10 integriert ist. Bei dieser Variante nach 1 handelt es sich um eine lineare Weiterführung des Rauchgases, d.h. es ist in der Regel kein Bypass bzw. Rauchgasumlenkung vorgesehen, wie bei maschinell geführten Brennern.
-
Das Absaugrohrstück 5 kann beispielsweise mit der Kugelgelenkaufnahme 7 verschraubt werden. Denkbar ist, dass die Kugelgelenkaufnahme 7 ein Gewinde aufweist, in welches das Absaugrohrstück 5 eingeschraubt wird. Beim Handbrenner kann vorgesehen sein, dass die Kugelgelenkaufnahme 7 Teil des Handbrenners ist und das Absaugrohrstück 5 entsprechend in den Handbrenner bzw. die Kugelgelenkaufnahme 7 eingeschraubt wird.
-
Die Detailansichten gemäß 5, 6, 7 und 8 verdeutlichen, dass die Kugelgelenkaufnahme 7 eine drehbar gelagerte Kugel, vorliegend eine Teilkugel 11 aufweist, wobei eine Drehachse der Teilkugel 11 durch zwei, etwa diametral gegenüberliegende Vorsprünge 16, 17 gebildet ist, welche in zwei korrespondierende Ausnehmungen 18, 19 eingreifen.
-
Im hier gewählten Ausführungsbeispiel weist das beweglich gelagerte Absaugrohrstück 5 die Teilkugel 11 auf bzw. ist mit der Teilkugel 11 mechanisch verbunden, insbesondere formschlüssig, beispielsweise durch Verschraubung mittels einer gewindeartigen Kugelgelenkaufnahme 7.
-
Die Ausführungsformen gemäß 2 bis 7 betreffen maschinell geführte Brenner 10, beispielsweise Roboterbrenner, welche beispielsweise durch einen Roboterarm geführt werden. Diese Brenner 10 können eine Schnittstellenverengung, insbesondere im Bereich der Befestigung aufweisen (vgl. 4). Beispielsweise aufgrund dieser Durchmesserbegrenzung der Schnittstelle vom Brenner 10 zu einem Schlauchpaket oder auch einer Durchmesserbegrenzung bei Hohlwellenrobotern wird ein Bypass für die Umlenkung des Rauchgases benötigt. Denn aufgrund des verringerten Durchmessers ist an diesen verengten Stellen eine „Rohr-in-Rohr“-Lösung, d.h. dass das Absaugrohr dort den Brennerhals umgibt, schwer umsetzen. Daher wird das Rauchgas um den Bereich der verengten Stelle herumgeführt.
-
Besonders vorteilhaft ist es daher, dass die Kugelgelenkaufnahme 7 mit einem Rauchgas-Bypass zum Trennen des Rauchgases von weiteren Medien, wie strom-, draht-, oder schutzgasführende Leitungen ausgebildet ist und somit eine Doppelfunktion erfüllt.
-
Denn vorliegend weist die Kugelgelenkaufnahme 7 einen als Bypasseingang ausgebildeten Absaugrohrbogen 8 für die Rauchgasabsaugung auf, welcher Teil der als Bypass ausgebildeten Rausgasumlenkung 9 ist.
-
Die 4 zeigt einen weiteren Absaugrohrbogen 20, welcher als Bypassausgang dient.
-
Wie 4 weiter verdeutlicht, geht der Bypasseingang 8 in ein den Bypasskanal bildendes Rohrstück 13 über, welches sich vorliegend in etwa parallel zur Längsachse L des Brenners 10 erstreckt und in den Bypassausgang 20 übergeht. Mit anderen Worten führt der Bypasskanal 13 das Rauchgas um den Befestigungsbereich 21 für den Brenner 10 bzw. die verengte Stelle herum.
-
Die 9 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines maschinell geführten Brenners 10 mit integrierter Rauchgasführung. Bei dieser Rauchgasführung ist keine Rauchgasumlenkung und somit kein Bypass notwendig, wie bei den Ausführungen gemäß 2, 3 und 4.
-
Aus diesem Grund weist auch die Kugelgelenkaufnahme 7 keine Umlenkung bzw. keinen Bypass auf, sondern realisiert eine lineare Weiterführung des Rauchgases, wie dies durch den Pfeil und das Bezugszeichen 6 für einen integrierten Absaugkanal in 9 verdeutlicht ist.
-
Insbesondere die 6 zeigt, dass die Kugelgelenkaufnahme 7 aus Halbschalen 14, 15 gebildet ist, welche fest, vorzugsweise durch Schweißen, miteinander verbunden sind.
-
Die Kugelgelenkaufnahme 7 kann im Wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere aus einem Thermoplast, vorzugsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), hergestellt sein.
-
Die 3 zeigt den vorderen Bereich des Brenners 10 mit einem Zentrierstern 23. Der Zentrierstern 23 zentriert das Absaugrohrstück 5 zum Brennerhals 1 und fixiert es axial.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Brennerhals
- 2
- Schutzgasdüse
- 3
- Schutzgaskanal
- 4
- Absaugrohrkanal
- 5
- Absaugrohrstück
- 6
- Absaugkanal - integriert
- 7
- Kugelgelenkaufnahme
- 8
- Absaugrohrbogen / Bypasseingang
- 9
- Rauchgasumlenkung / Bypass
- 10
- Brenner
- 11
- Teilkugel
- 12
- Handgriff
- 13
- Rohrstück am Absaugrohrbogen / Bypasskanal
- 14
- Halbschale
- 15
- Halbschale
- 16
- Vorsprung
- 17
- Vorsprung
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Ausnehmung
- 20
- weiterer Absaugrohrbogen / Bypassausgang
- 21
- Befestigungsbereich
- 22
- Rauchgasabsaugdüse
- 23
- Zentrierstern
- 24
- Brennerschnittstelle
- L
- Längsachse
