DE19631091C2 - Führungs-und Kontakthülse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Führungs- und Kontakthülse für Lichtbogen-Schweißen oder -Schneiden mit einem oder mehreren die Hülse durchlaufenden Kanälen zur Führung und Kontaktierung eines oder mehrerer Schweißdrähte, wobei die Hülse aus mehreren Teilen besteht, einem Grundkörper G und einem oder mehreren Einsätze aufweist, welche auswechselbar an dem Grundkörper gehalten sind und sich formschlüssig in den Grundkörper einfügen und wobei die Einsätze einen oder mehrere durchlaufende Kanäle für den oder die Schweißdrähte aufweisen und der oder die Einsätze die Schweißdrähte bis vorne zur Drahtauslaufspitze führen und eine Stab-, Prisma- oder Säulenform haben.

Derartige Kontakthülsen werden (in der Schweißtechnik) auch Kontaktrohre, Führungshülsen, Kontaktdüsen oder Stromdüsen genannt und sind im Schweißbrenner an einem Anschluß des Brenners gehalten. Zur Führung und Stromkontaktierung der Schweißdrähte durchlaufen diese die Hülse in dafür vorgesehenen Kanälen bis zum vorderen Ende des Brenner.

Bei dem Schutzgasschweißen wirkt auf den oder die Schweißdrähte von etwa 0,8 bis 1,2 mm Durchmesser eine Strombelastung bis ca. 350 Ampere. Hierbei stellt die Übertragung der Stromstärke auf den Schweißdraht oder die Schweißdrähte ein Problem dar, welches zu ungleichmäßigem Stromübergang sowie zu erhöhtem Verschleiß und unerwünschter Kontaktbildung führen kann. Es muß daher eine bestimmte Kontaktfläche und ein bestimmter Kontaktdruck vorgesehen sein.

Bei Schweißautomaten muß der Schweißdraht genau auf die jeweils vorgesehene Schweißnaht justiert sein, so daß hier vornehmlich gerade gerichtete Schweißdrähte Anwendung finden. Die Erfindung eignet sich jedoch auch zum Einsatz von nicht geraden Drähten.

Aus der DE 36 43 640 A1 ist eine Kontakthülse der eingangs genannten Art bekannt, die aus zwei gegeneinander gepreßten Schalenteilen besteht. Beide Schalen enthalten jeweils eine oder mehrere Kanalhälften. Zusammengefügt bilden die Schalen dann den oder die Kanäle für die Schweißdrähte. Wenn die Kanäle durch längeren Betrieb verschlissen sind, muß die hochwertige, relativ teure Kontakthülse ersetzt werden.

Aus der GB 2 223 707 A der eingangs genannten Art ist eine Führungs- und Kontakthülse für das Lichtbogenschweißen bekannt, mit einem die Hülse durchlaufenden Kanal zur Führung und Kontaktierung eines Schweißdrahtes, wobei die Hülse aus zwei aneinander geschraubten Teilen besteht. Die Hülse weist einen Grundkörper und einen Einsatz auf, der auswechselbar im Grundkörper gehalten ist und sich formschlüssig in den Grundkörper einfügt. Der Einsatz weist einen durchgehenden Kanal für den Schweißdraht auf. Der Einsatz reicht bei einer Ausführung nicht bis an die Spitze, so daß der Schweißdraht dort, wo der Lichtbogen beginnt, nicht vom Einsatz geführt wird, sondern von einem konischen Gehäuseteil. Das Gehäuseteil muß daher aus einem besonders gut gegen Abbrand beständigen Material gefertigt sein und weist auch eine besondere geometrische Formgebung auf.

Aus dieser Druckschrift ist auch ein Schweißbrenner bekannt, bei dem der Schweißdraht von einem Einsatz bis zur Spitze des Schweißbrenners, also bis zu der Stelle, an der der Lichtbogen beginnt, geführt wird. Der Einsatz, der dort den Schweißdraht hält, ist allerdings frei im Innenraum im Schweißbrenner befestigt und muß mechanisch so fest sein, daß er selbsttragend ist und die Belastungen aufnimmt, die beim Schweißen auf den Draht wirken. Der Einsatz muß daher aus einem besonders widerstandsfähigen Material gefertigt sein, das sowohl mechanisch stabil als auch elektrisch gut leitfähig und besonders abbrandfest ist. Dieses Material ist jedoch relativ teuer, wodurch die Gesamtkosten für die dort gezeigte Schweißdüse relativ hoch sind.

Die DE 23 31 415 B2 offenbart eine Kontakthülse, bei der der Schweißdraht zwischen einer Kontakt- und einer Stützbacke geführt wird. Die Kontaktbacke ist dabei als auswechselbares Verschleißteil konzipiert, während die Stützbacken aus einem keramischen Werkstoff geformt sind. Stütz- und Kontaktbacke befinden sich in einem Gerätekörper dem durch ein Vorschubgerät durch ein Rohr die Drahtelektroden zugeführt werden. Durch die Stütz- und Kontaktbacken werden die Schweißdrähte jedoch nicht bis zu der den Lichtbogen tragenden Spitze geführt. Vielmehr sind an der Spitze Führungsbuchsen aus einem wärmebeständigen verschleißfesten Werkstoff eingesetzt. Solche Materialien sind jedoch relativ teuer, wodurch auch bei dieser bekannten Kontakthülse die Gesamtkosten relativ hoch sind. Darüber hinaus sind auch diese Materialien nicht verschleißfrei, so daß die Führungsdüsen in bestimmten Intervallen nach wie vor ausgewechselt werden müssen.

Aus der EP 0 399 334 A2 ist eine Kontakthülse bekannt, welche Einsätze aus verschleißfesten Material aufweist, die bis zu der den Lichtbogen tragenden Spitze führen. Diese Einsätze sind in ein Gehäuse eingepreßt und können nicht einzeln ausgewechselt werden. Sind die Einsätze verschlissen, muß ein neues Gehäuse mit wiederum eingepreßten Einsätzen eingesetzt werden, was zu einem erhöhten Kosten- und auch Materialaufwand führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Führungs- und Kontakthülse anzugeben, die sich durch eine erhöhte Verschleißfestigkeit und damit auch eine erhöhte Lebensdauer auszeichnet und bei der die durch Verschleiß verursachten Betriebskosten reduziert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer Kontakthülse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen finden sich in den Unteransprüchen.

Die Hülse ist in einen tragenden Grundkörper und Einsätze, die formschlüssig vom Grundkörper gehalten sind, aufgeteilt. Der Grundkörper und der oder die Einsätze sind so geformt, daß sie in Gebrauchsstellung mittels eines Adapters an einem Anschluß eines Brenners in geeigneter Lage fixierbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Grundkörper und der oder die Einsätze vorne angefast. Es werden, je nach Anzahl der Schweißdrähte, ein, zwei, drei oder mehr einzelne Einsätze verwendet, die einfach einsetzbar oder auswechselbar in dem Grundkörper gehalten sind. Sie führen die Schweißdrähte bis zur Spitze und sind so die einzigen Bauteile, die mit dem Lichtbogen in Berührung kommen. Sind die Kanäle durch zu hohe Durchlauf zeiten, zu hohe Stromübergänge oder anderen Verschleiß abgenutzt, reicht bei der erfindungsgemäßen Hülse ein einfacher Ersatz der kleinen Einsätze. Der größere, komplizierter geformte und teurere Grundkörper kann weiter benutzt werden. Dadurch werden die Betriebskosten erniedrigt.

In einer bevorzugten Ausführung werden so viele Einsätze verwendet, wie Schweißdrähte vorgesehen sind, beim Eindrahtschweißen also ein Einsatz, der bevorzugt, zentrisch geführt wird, beim Zweidrahtschweißen zwei Einsätze usw. Möglich ist auch die Verwendung von mehr Einsätzen als Drähten, bspw. bilden dann vier Einsätze zwei Kanäle zum Zweidrahtschweißen, oder weniger Einsätzen als Drähten, wobei dann bspw. ein Einsatz zwei Kanäle aufweist.

Wenn die Einsätze einfache Formen haben, z. B. Stabform, Prismenform oder Säulenform, so können sie aus gezogenem Stabmaterial hergestellt werden, was die Herstellungskosten gegenüber den bekannten Hülsen erheblich reduziert. Sie können aus gezogenem Stabmaterial durch Abstechen und Verformen, insbesondere spanloses Verformen und Einarbeiten z. B. von Einläufen hergestellt werden. Dadurch ist ihre Herstellung sehr preisgünstig.

Da sich die Einsätze formschlüssig in den Grundkörper einfügen, ist ein sehr leichtes, einfaches Auswechseln ermöglicht. Die abgenutzten Einsätze werden entfernt und neue Einsätze an deren Stelle eingelegt. Durch die Formschlüssigkeit ist eine gute Kontrolle der richtigen Ersetzung der Verschleißteile möglich.

Der Grundkörper ist bevorzugt so geformt, daß er eine Klemmkraft auf die Einsätze ausübt, so daß diese an den vorgesehenen Stellen gehalten werden. Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich, wenn der Grundkörper zwei vorstehende aufweist enthält, die etwas vorgespannt sind, zwischen welche die Einsätze eingeschoben werden können.

Die Einsätze haben in einer Ausführungsform auf der Seite, auf der die Drähte einlaufen, bevorzugt konisch aufgeweitete Einläufe, die ein Verkanten oder einen übermäßigen Verschleiß der Kanäle verhindern. Der Grundkörper kann ebenfalls mit Einläufen versehen sein.

Der Grundkörper kann zusammen mit den Einläufen so geformt sein, daß er im Grundkörper und im Adapter eine Lage einnimmt, die ihn fixiert und somit die Einlaufkanäle für die Schweißdrähte in exakter Lage hält.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. 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.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontakthülse,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Kontakthülse längs der Schnittlinie A-A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht der Kontakthülse gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 die Kontakthülse gemäß Fig. 1 bis 3 mit Adapter und Brenneranschluß.

Die Kontakthülse bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel ist für das Zweidrahtschweißen bestimmt. Sie weist einen Grundkörper G und zwei Einsätzen E auf. Der Grundkörper G hat eine Außenkontur, die es erlaubt, diesen mittels eines von vorne über die Kontakthülse aufsteckbaren Adapters A an einem Anschluß eines Brenners BR des Schweißgerätes anzuschrauben (vgl. Fig. 4).

Der Grundkörper G besteht hier aus einem hinteren Teil, der rund ist, und einem vorderen Teil, der aus zwei Stegen ST besteht, die einen Zwischenraum frei lassen, in den die zwei Einsätze E eingeschoben werden können. Die Stege ST des Grundkörpers G halten die Einsätze E in der vorgesehenen Position. Hierzu können die Steg ST unter einer gewissen nach innen gerichteten Vorspannung stehen. Die Einsätze E haben je einen durchgehenden Kanal K für die Durchführung der (nicht dargestellten) Schweißdrähte. Im Schnittbild A-A gemäß Fig. 2 sind auch die Einläufe EL an den Einsätzen E und dem Grundkörper G zu erkennen, die es ermöglichen, Schweißdrähte reibungsarm und ohne Verkanten durchzuführen. In den Figuren ist ebenfalls zu erkennen, daß die Einsätze E sich formschlüssig in den Grundkörper G einfügen und damit eine gesamte Kontakthülse ergeben, die exakt in die vorgegebene Position zwischen Adapter A und Brenner BR des Schweißgerätes einfügbar ist.

Bezugszeichenliste

A Adapter
BR Brenner
E Einsatz
EL Einlauf
G Grundkörper
K Kanal
ST Steg

Claims (4)

1. Führungs- und Kontakthülse für Lichtbogen-Schweißen oder -Schneiden mit einem oder mehreren die Hülse durchlaufenden Kanälen zur Führung und Kontaktierung eines oder mehrerer Schweißdrähte, wobei die Hülse aus mehreren Teilen besteht, einen Gundkörper G und einen oder mehrere Einsätze (E) aufweist, welche auswechselbar an dem Grundkörper (G) gehalten sind und sich formschlüssig in den Grundkörper (G) einfügen und wobei die Einsätze (E) einen oder mehrere durchlaufende Kanäle (K) für den oder die Schweißdrähte aufweisen und der oder die Einsätze (E) die Schweißdrähte bis vorne zur Drahtauslaufspitze führen und eine Stab-, Prisma- oder Säulenform haben, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (G) und der oder die Einsätze (E) so geformt sind, daß sie in Gebrauchsstellung mittels eines Adapters (A) an einem Anschluß eines Brenners (BR) in geeigneter Lage fixierbar sind.

2. Führungs- und Kontakthülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (G) und der oder die Einsätze (E) vorne angefast sind.

3. Führungs- und Kontakthülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (G) den oder die Einsätze (E), insbesondere mittels Federwirkung, festklemmt.

4. Führungs- und Kontakthülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (E) Einläufe für die Schweißdrähte aufweisen.