DE656553C - Gas-elektrischer Brenner - Google Patents

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmeübertragung, insbesondere zum Schmelzen oder Schweißen von Metallen, und besteht darin, 'daß ein zwei- oder mehratomiges Gas über bzw. durch eine hohe Temperaturwärmequelle, z. B. einen 'Lichtbogen, geleitet wird, der stark genug ist, um einen wesentlichen Anteil des Gasstromes zu dissoziieren, und daß dieser Gasstrom, den zu

ίο erhitzenden Stellen zugeleitet wird.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein gaselektrischer Brenner mit mehreren gegeneinander geneigt angeordneten Elektroden, zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent, der es ermöglicht, die Heizwirkung der atomaren Wasserstoffflamme besonders wirtschaftlich auszunutzen.

Die Erfindung besteht darin, daß der Lichtbogen von divergierenden Gasströmen aus einem in der Mitte zwischen den" Elektroden angeordneten, mit einem Mundstück versehenen Blasrohr und aus konzentrisch zu den Elektroden geführten Elektrodengebläsen angeblasen wird. Dabei wird zweckmäßig zum Blasen durch das Blasrohr ein höherer Druck verwendet, als zum Blasen durch die die Elektroden konzentrisch umgebenden Elektrodengebläse. Weiterhin sind die beiden Gasdrücke in vorteilhafter Weise voneinander getrennt regelbar. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Gebläse wird nun eine bedeutend wirtschaftlichere Ausnutzung der atomaren Wasserstoffflamme erreicht, da die störenden, schädliche Luft einmischenden Randwirbel vom Lichtbogen wirkungslos nach außen verlagert und weiterhin die hocherhitzten Elektroden vor dem Einfluß der umgebenden Luft geschützt werden.

Der neue Brenner läßt sich für Handbetrieb, aber auch sehr vorteilhaft beim automatischen Schweißen verwenden.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar stellt

Abb. ι eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt eines Schweißkopfes mit dem erfindungsgemäßen Brenner, und

Abb. 2 einen Schnitt durch den Teil des Brenners, der die Düsenanordnung enthält, dar. ~

Der Schweißbrenner nach Abb. 1 ist in einem kastenähnlichen Gehäuse 1 unterge-

bracht, das an einer Säule 2 befestigt ist, die einen Teil einer automatischen Schweißmaschine bildet/ Die Maschine selbst ist nicht dargestellt, da die Einrichtung, welchfj die Relativbewegung zwischen Werkstück" und Schweißkopf hervorruft, allgemein bekannt ist. Der Schweißkopf besteht aus einer Anzahl von Elektrodenhaltern 3 und 4 für die Elektroden 5 und 6, die gegeneinander geneigt angeordnet sind, sowie aus einem Mundstück 7, durch das ein divergierender Gasstrom quer durch und um den Lichtbogen ■ herumgeblasen \yird. Die Elektrodenhalter dienen gleichzeitig als Gasdüsen, die Gas um die den Lichtbogen bildenden Enden der Elektroden blasen.

Das Gas wird diesen Elektrodenhalter!! durch Röhren 8 und 9 zugeführt, die gleichzeitig zum Zuleiten des Schweißstromes zu ZO den Elektroden 5 und 6 dienen. Den Röhren wird der Schweißstfom durch Leiter 10 und 11 zugeführt, die mit den Röhren durch Klemmen 12 und 13 verbunden sind. Die» Röhren 8 und 9 sind in ein Gehäuse 14 aus Isoliermaterial geführt, dem Gas durch ein Ventil 15 zugeleitet wird. Die Gaszufuhr zum Mundstück 7 erfolgt durch ein anderes Ventil 16 über ein Blasrohr 17. Dadurch, daß für das durch die Elektrodenhalter hin-3Q durchgeführte und das durch das Mundstück 7 geleitete Gas getrennte Ventile 15 und 16 vorgesehen sind, kann der Gasdruck für beide gesondert geregelt werden. Die Elektroden 5 und 6 bestehen vorzugsweise aus hochhitzebeständigem Metall, wie Wolfram, und werden durch die Elektrodenhalters und 4 mittels Zuführungsemrichtungen 18 und 19 in an sich bekannter Weise vorgeschoben. Der Vorschub wird durch ein Gewinde bewirkt, das bei Drehung des Knopfes 20 eine Verschiebung der Elektroden in A*chsenrichtung hervorruft. Die relative Lage der Elektrodenhalter zueinander wird durch die Röhren 8 und 9 bestimmt. Die eine dieser Röhren 9 ist besonders lang ausgebildet, so daß sie genügend Federungsmöglichkeit besitzt, wodurch der Elektrodenhalter 4 relativ zum Elektrodenhalter 3 verschoben und dadurch das Zünden des Lichtbogens bewirkt werden kann. Die Zündbewegung wird durch einen Winkelhebel ausgeübt, der um einen am Gehäuse 1 befestigten Zapfen 21 drehbar gelagert ist. Das eine Ende 22 dieses Winkelhebels ragt durch eine Öffnung in dem Ge-. 55 häuse nach außen, während das andere Ende 23 des Winkelhebels über einen Isolierteil 24 mit dem Elektrodenhalter 4 in Verbindung steht. Durch den einstellbaren Anschlag 25 • wird die Entfernung der Düsen und somit Solder Elektroden voneinander auf ein bestimmtes Maß begrenzt. Der Anschlag besteht aus einer einstellbaren Schraube 25, gegen die sich der Hebelarm 22 legt. Die Ausbildung der Düsenkörper ist aus

. 2 ersichtlich. Die Elektrodenhalter 3 jj 4 stellen gleichzeitig Gebläse dar, durch f;■§&&' ein Gasstrom längs den Elektroden und Hiber die den Lichtbogen bildenden Enden der Elektroden hinausgeblasen wird, während durch das Mundstück 7 in der Ebene der Elektroden und quer'über den Lichtbqgen ein fächerartig bzw. keilförmig ausgebildeter Gasstrom geführt wird, der von einer Stelle, zwischen den Elektroden ausgeht. Zu diesem Zwecke sind beispielsweise drei Düsenöffnungen 26, 27 und 28 vorgesehen, durch die das Gas 31 fächerartig um die Elektrodenenden herumgeblasen wird. Die Gestalt des sich dabei ergebenden Lichtbogens ist aus der gestrichelten Linie 32 in Abb. 2 ersieht-Hch. Die Düsenöffnungen 26, 27,28 können beispielsweise einen Durchmesser von 1,5 mm besitzen. Durch den fächerartigen Gasstrom werden die geschmolzenen Enden 29 und 30 der Elektroden 5 und 6 in divergierender Richtung, wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, abgelenkt. Das Gas, welches durch die Elektrodenhalter 3 und 4 mit verhältnismäßig geringem Druck hindurchgeführt wird, dient vornehmlich dazu, die hocherhitzten Elektroden vor dem Einfluß der umgebenden Luft zu schützen. Durch das Mundstück 7 wird das Gas mit erheblich höherem Druck geleitet. Für die oben angegebenen Durchmesser kommen Drücke von 0,35 kg/cm² Überdruck in Betracht; dabei ergibt sich ein Gasstrom von beträchtlicher Kraft. Um zu verhindern, daß der Lichtbogen durch diesen Gasstrom ausgeblasen wird, ist es erforderlich, Spannungen von 550 bis 650 Volt zu benutzen. Mit 650 Volt und über 45 Amp. hat sich mit de/n beschriebenen Brenner unter Benutzung von Einlegestreifen ein Einbrand von 6 mm ergeben, bei einer Schweißgeschwindigkeit von etwa 10 cm/min,

Der gegen die Elektroden blasende Gasstrom übt eine Richtwirkung auf den sich fächerartig ausbreitenden Lichtbogen aus. Unter Anwendung eines fächerartigen Gasstromes gemäß der Erfindung bleiben die inneren Oberflächen der Elektroden fest und der Tropfen geschmolzenen Metalls, der sich am Elektrodenende befindet, wird in die aus Abb. 2 ersichtliche Lage gebracht. Die besondere Gestalt des Gasstromes bewirkt auch eine Verbreitung des Lichtbogens, indem der ausgeübte mechanische Druck den Lichtbogen nach außen seitlich über die Elektroden hinaus abdrängt, wodurch sich eine Flamme ergibt, die der gestrichelten Linie 32 in Abb. 2 i_ao ntspricht. Das Schweißen wird vorzugsweise derart ausgeführt, daß die Ebene des

fächerartigen Lichtbogens mit der Richtung der Schweißnaht zusammenfällt. Bei der Einrichtung nach Abb. ι erfolgt also die Schweißbewegung von links nach rechts oder

umgekehrt. ·

Der divergierende, quer durch den Lichtbogen geblasene Gasstrom kann auch auf irgendeine andere Weise als zuvor beschrieben erzeugt werden. Bei Handbetrieb wird

ίο der Brenner mit einem Handgriff versehen, durch den die Schweißeinrichtung an der Schweißnaht entlang geführt wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   x5 i. Gas-elektrischer Brenner mit mehreren gegeneinander geneigt angeordneten Elektroden zur Durchführung des Verfahrens nach Patent 521139, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen von divergierenden Gasströmen aus einem in "■;.der Mitte zwischen den Elektroden ange-' ordneten, mit einem Mundstück (7) versehenen Blasrohr (17) und aus konzen- : trisch zu den Elektroden geführten Elektrodengebläsen (3 und 4) angeblasen wird.
2. 2. Gas-elektrischer Brenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Blasen durch das Blasrohr (17) ein höherer Druck verwendet wird als zum Blasen durch ₍die die Elektroden konzentrisch umgebenden Gebläse und daß beide Gasdrücke getrennt regelbar sind.
3. 3. Gas-elektrischer Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die divergierenden Gasströme eine so große Geschwindigkeit besitzen, daß die geschmolzenen Elektrodenenden nach auswärts abgelenkt werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen