DE9301233U1 - Gerät zum Reinigen der Gasdüse eines Schweißbrenners - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Reinigen der Gasdüse eines Schweißbrenners nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, bei derartigen Geräten die Düse von oben oder von der Seite her in das Gerät bei robotermäßigem Gebrauch einzufahren und in der Reinigungsstellung, zum Beispiel durch Einfahren in einen prismatischen Keil festzuklemmen. Alsdann wird ein Motor mit rotierenden Messern angehoben, derart, daß diese die Düse freikratzen. Anschließend wird der Motor mit den Messern abgesenkt und die Düse an derselben Stelle oder an einem anderen Ort mit einem Antihaftmittel eingesprüht ( DE-PS 33 32 678 C2, DE-PS 31 21 885.8 C2).

Es ist ferner bekannt, nach dem Freikratzen der Düse oder auch während des Freikratzens der Düse, diese in oder in der Nähe der Freikratzstellung unmittelbar mit einem Antihaftmittel zu besprühen und hierfür in der den Messerkopf tragenden Welle eine Bohrung als Zuführkanal für das Antihaftmittel vorzusehen (DE-GM 90 16 112).

Die genannten Geräte erfüllen durchaus ihren Zweck. Sie sind jedoch relativ aufwendig und erfordern besondere Steuermaßnahmen, einerseits für das Einführen und Festklemmen der Düse im Gerät, damit diese insbesondere beim Freikratzen nicht aus dem Gerät herausgedrückt wird und andererseits schaltungstechnische Maßnahmen, welche den Messerkopf in Drehbewegung setzen und gleichzeitig den Motor mit Messerkopf anheben und nach dem Freikratzen der Düse wieder absenken, um dann schließlich das

Antihaftmittel einzuspritzen und gegebenenfalls hierzu die Düse in eine neue Position zu fahren.

Weiterhin hat sich gezeigt, daß bei den bekannten Geräten das Einspannen in eine Zweipunkt- oder Dreipunktaufnahme, insbesondere bei einem sich oft wiederholenden Einspannen der Düse zwecks Reinigung, die hierfür notwendigen Druckkräfte Verformungen der Düse bewirken. Mit anderen Worten, die Düse wird beschädigt und muß ersetzt werden.

Auch wird es als unangenehm empfunden, wenn das Antihaftmittel wenigstens teilweise an der Düse vorbeispritzt und damit in die Umgebungsluft gelangt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 konstruktiv einfacher und funktionssicherer, außerdem umweltfreundlicher zu gestalten.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Gerät wird die Düse von oben her in die Frexkratzsposition eingefahren. Durch diese Einfahrmöglichkeit kann das Gerät konstruktiv vereinfacht ausgebildet werden, und es kann die Düse fester in der Arbeitsstellung eingespannt werden als bei einem seitlichen Einfahren, ohne daß die Düse bei wiederholtem Einspannen hierunter leidet. Denn beim Einfahren der Düse von oben kann ein aus Segmenten bestehender, kreisförmiger Spannring nach Art eines Drei-Backen-Futters verwendet werden, der die Düse allseitig fest umschließt, wenn nur der Innendurchmesser des Spannringes geeignet gewählt wird.

Außerdem läßt der Einspannring beim Einspritzen der Düse mit dem Antihaftmittel kein Antihaftmittel an der Düse vorbeispritzen, weil hierfür kein Raum in der Einspannvorrichtung vorhanden ist.

Die darüber hinaus vorgesehene Motorführung nach dem Anspruch 1 bewirkt, daß durch Drehen der Motorwelle in verschiedenen Umlaufrichtungen die mit der Welle verbundene Spindel den Motor je nach Drehrichtung selbsttätig anhebt oder absenkt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematische Darstellung der Einrichtung in Seitenansicht und im Schnitt;

Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. 1 in geänderter Ausführung;

Fig. 4 ein Schaltschema für die Einrichtung.

In einem Gehäuse (1) ist ein mit Druckluft

beaufschlagter Motor (2) in Führungen (3 und 4), welche als Gleitlager ausgebildet sind, in Richtung des Pfeiles (S) undrehbar, aber anhebbar und absenkbar gelagert. Die Führungen (3 und 4) sind mit dem Gehäuse über ein

Verbindungsstück (la) fest verbunden. Über Druckluftleitungen (6 und 7) wird der Motor mit Hilfe einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) derart mit Druckluft beaufschlagt, daß die Welle des Motors (nicht dargestellt) entweder rechtsherum oder linksherum dreht oder stillsteht. Mit der Welle ist eine Spindel (8) verbunden, welche in einer Gewindemutter (9) drehbar gelagert ist. Die Gewindemutter (9) ist mit dem Gehäuse (1) wiederum über ein Verbindungsstück (Ib) fest verbunden.

Führt die Welle des Motors (2) beispielsweise eine Rechtsdrehung aus, dreht sich die Spindel (8) entsprechend und bewegt sich in Richtung des Pfeiles (16a). Sie hebt hierbei einen mit ihr verbundenen, in der Zeichnung nur angedeuteten Fräser (10) und den Motor (2) entsprechend an. Der Fräser (10) fährt in die freizukratzende Düse (11) ein und kratzt deren Inneres von Schweißmaterialspritzern frei. Nach dem Freikratzen wird der Motor (2) derart mit Druckluft beaufschlagt, daß sich seine Welle und damit die Spindel (8) nunmehr in Richtung des Pfeiles (16b) dreht, wodurch der Motor (2) in den Führungen (3 und 4) in Richtung des Pfeiles (5a) bewegt wird, das heißt nach unten, so daß der Fräser (10) aus der Düse (11) wieder austritt. Die Führung verhindert, daß sich der Motor beim Drehen seiner Welle mitdreht.

Auf dem Gehäuse (1) ist eine generell mit (20) bezeichnete Spannvorrichtung für die Düse (11) befestigt. Die Spannvorrichtung weist einen Boden (21) mit einer Bohrung (18) für die Durchführung des Fräsers (10) auf. Der Boden (21) trägt einen ringförmigen Zylinder (22), in dem ein entsprechend ausgebildeter Kolben (23) in Richtung des Pfeiles (24) verschiebbar gelagert ist. Die Verschiebung wird durch Druckluft bewirkt. Für die Druckluftzufuhr ist

eine Öffnung (12) im Boden (21) vorgesehen, an der ein Druckluftschlauch (13) anschließbar ist. Wird zwischen Boden (21) und Kolben (23) ein Überdruck erzeugt, bewegt sich der Kolben (23) in Richtung des Pfeiles (24) nach oben. Wird zwischen Boden (21) und dem Kolben (23) ein Unterdruck erzeugt, bewegt sich der Kolben (23) wieder zum Boden (21) hin. Der Kolben (23) und damit die gesamte Zylinder-Kolbeneinrichtung weist eine Bohrung (17) auf, ebenso weist eine den Zylinder (22) oben abschließende Kappe (37) eine Öffnung (14) auf, so daß die Düse (11) in die Einspannvorrichtung (20) genügend weit eingeführt werden kann.

Der Kolben (23) weist eine ringförmige Schrägfläche (30) auf. Die Fläche (30) wirkt auf Gegenflächen (31) von Segmenten (32a, 32b, 32c) eines Spannringes (32) (Fig. 2), welche die Segmente in Richtung auf die Achse (A-A) hin drücken und damit auf die einzuspannende Düse (11). Nicht dargestellte Federn trachten danach, die Segment in ihre Ausgangslage zurückzudrücken, so daß in der Ruhestellung der Einrichtung stets eine freie Öffnung für das Einfahren der Düse gebildet wird. Der Spannring ist kreisförmig ausgebildet. Der Durchmesser des Spannringes (32) ist so gewählt, daß er im gespannten Zustand, das heißt dann, wenn er fest an der Düse (11) anliegt, diese mit seiner gesamten Innenfläche (36) erfaßt. Der Spannring (32) ist mit der Kappe (37) verbunden, welche den Zyinder (22) oben abschließt. Die Kappe (37) ist auf den Zylinder (22) aufsetzbar.

Soll eine Düse mit einem geänderten Durchmesser freigekratzt werden, kann der Spannring (32) samt Kappe (37) leicht ausgewechselt werden, indem er vom Zylinder (22) abgehoben, gegebenenfalls abgeschraubt wird und eine

neue Kappe mit entsprechendem Spannringdurchmesser aufgesetzt wird, so daß auch Düsen unterschiedlichen Durchmessers stets über ihren gesamten Umfang mit gleichmäßigem Druck erfaßt werden. Hierdurch wird eine sichere Lage beim Freikratzen der Düse erreicht und zugleich eine gleichmäßige Einspannbelastung. Das heißt mit anderen Worten, die Düse wird auch bei längerem Gebrauch nicht mehr verformt.

Die Segmente (32a, 32b, 32c) weisen Verlängerungen (40) auf, welche Teile eines geschlitzten Zylinders sind und mit Vorsprüngen (41) in eine ringförmige Ausnehmung (42) der Bodenplatte (21) eingreifen, so daß der Spannring leicht herausgezogen werden kann, im eingesetzten Zustand aber unverrückbar fest gelagert ist. Ein Dichtungsring (44) verhindert, daß an dieser Stelle Druckluft aus dem Zylinder entweicht. Ein weiterer Dichtungsring (45) ist zwischen dem Zylinder (22) und dem Kolben (23) vorgesehen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Die Düse wird in Richtung des Pfeiles (55) von oben her in die Spannvorrichtung (20) eingeführt, über eine mit der Öffnung (12) verbundene Druckluftleitung (13) wird der Kolben (23) mit Druckluft beaufschlagt, derart, daß er sich in Richtung des Pfeiles (24) nach oben bewegt. Hierbei trifft seine Schrägfläche (30) auf die Gegenflächen der Spannringsegmente (32a, 32b, 32c) und drückt die Segmente (32a bis 32c) nach innen zur Achse (A-A) hin zusammen, so daß diese sich fest auf und um die Düse (11) legen. Die Düse ist damit im Gerät unverrückbar eingeklemmt. Nunmehr wird der Motor (2) in Tätigkeit gesetzt, derart, daß sich die Spindel (8) in Richtung des Pfeiles (16a) dreht und hierbei den Motor (2) und den Fräser (10) anhebt. Der

Fräser dringt rotierend in die Düse (11) ein und kratzt sie von Verunreinigungen frei. Nach diesem Vorgang wird die Drehrichtung der Motorwelle umgedreht. Aufgrund des Zusammenwirkens der Spindel (8) und der Mutter (9) wird nunmehr der Fräser und gleichzeitig der Motor (2) in seinen Längsführungen (3 und 4) abgesenkt.

Ist der Messerkopf ein geringes Stück, zum Beispiel etwa 10 Millimeter abgesenkt, wird über einen Anschlußschlauch (49), ein Anschlußstück (50) und einen Ringkanal (51), durch eine Bohrung (52) der Spindel (8) das Antihaftmittel aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter bis in den Messerkopf gedrückt, wo es durch nicht dargestellte Düsen in die freizukratzende Düse (11) stäubt. Da die Düse in diesem Zustand durch den Segmentring (32) noch eingespannt ist und damit nach oben hin die Einspannvorrichtung abgeschlossen ist, kann kein Antihaftmittel neben der Düse aus der Spannvorrichtung austreten.

Die Druckluftbeaufschlagung der Spannvorrichtung, des Motors und der Einspritzvorrichtung kann über Steuermittel von einem gemeinsamen Druckluftbehälter aus erfolgen.

Die Druckluft wird vorteilhaft für sämtliche Bewegungsabläufe in dem Reinigungsgerät verwendet, nämlich

a) für den Antrieb des Motors und die Steuerung seiner Laufrichtung,

b) für die Spannvorrichtung zum Festklemmen der zu reinigenden Düse durch Beaufschlagung des Kolbens (23) mit Druckluft,

c) für das Einsprühen der freigekratzten Düse mit dem Antihaftmittel.

Um mit dem Gerät unterschiedliche Fräser verwenden zu können, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung diese auswechselbar ausgebildet. Für das Auswechseln ist eine Steckverbindung vorgesehen. Gemäß Fig. 3 weist der Fräser (10) hierfür eine Ausnehmung (61) auf, in die beim Eindrücken des Fräsers in Richtung der Achse der Spindel (8) im Gehäuse oder der Spindelmutter (9) federnd gelagerte Kugeln (60) einrasten.

Damit an der Verbindungsstelle (64) zwischen dem einsetzbaren Fräser (10) und der gerätefesten Spindel (8) von der axialen Bohrung (52) der Spindel und des Fräser her an der Verbindungsstelle (64) kein Antihaftmittel austreten kann, ist diese Stelle durch einen Dichtungsring (62) abgedichtet.

Fig. 4 zeigt ein Schaltschema für das Gerät zum Reinigen der Gasdüse des Schweißbrenners.

Mit (70) ist ein Anschluß für Druckluft gezeigt. Eine Leitung (71) führt zu einem Hauptschalter (72), der einerseits über die Leitungen (73 und 74) auf den Motor (75) wirkt. Ein Umschalter (76) steuert die Drehrichtung des Motors.

Vom Hauptschalter (72) führt eine Leitung (77) zu einem Ventil (78), das als Ein- und Ausschaltventil für den Motor dient.

Über ein Schaltventil (79), welches auf das Ventil (77) wirkt, wird der Rechts- und Linkslauf des Motors gesteuert. Vom Umschalter (76) führt die Leitung (13) zum Spannfutter (20) (Fig. 1).

Eine Leitung (81) führt zu einem Ventil (82), das mit dem Olvorratsbehälter (83) in Verbindung steht, aus dem über

die Leitung (49) Öl in den Ringkanal der Gewindemutter (9) gedrückt wird.

15

Bezugszahlen	Gehäuse
1	Verbindungsstück
la	Verbindungsstück
Ib	drucklufbeaufschlagter Motor
2	Motorgehäuse
2a	Führung
3	Führung
4	Pfeil
5	Pfeil
5a	Druckluftleitung
6	Druckluftleitung
7	Spindel
8	Gewinderautter
9	Fräser
10	Düse
11	Öffnung
12	Drucklufleitung
13	Öffnung (in 37)
14	Pfeil
16a	Pfeil
16b	Bohrung des Kolbens
17	Bohrung im Zylinderboden
18	Spannvorrichtung
20	Boden
21	Zylinder
22	Kolben
23	Pfeil
24	kreisringförmige Schrägfläche
30	Schrägflächen der Segmente
31	Spannring
32	Segmente
32a, 32b, 32c	Innenfläche des Spannringes
36

37	Kappe
40	Verlängerung
41	Vorsprünge
42	ringförmige Ausnehmung
44	Dichtungsring
45	Dichtungsring
49	Schlauch
50	Anschlußstück
51	Ringkanal
51a	radialer Zuführkanal
52	axiale Bohrung
55	Pfeil
60	Kugeln
61	Ausnehmung im Fräser
62	Dichtungsring
64	Verbindungsstelle
70	Druckluftanschluß
71	Leitung
72	Hauptumschaltventil
73	Leitung
74	Leitung
75	Motor
76	Umschaltventil
77	Leitung
78	Ein- und Ausschaltventil
79	Ventil für die Steuerung des Hauptumschalt
	ventiles (72)
81	Leitung
82	Ventil für den Einspritzvorgang
83	Ölvorratsbehälter
A-A	Achse
250193
Kn/de

Claims (23)

PATENTANWALT KNEFEL Wertherstr. 16 > Tel. 06441/46330 6330 WETZLAB · Postfach 1924 H 6 Helfert Schweißtechnologie GmbH Oranienstraße 47, 6348 Herborn-Merkenbach Gerät zum Reinigen der Gasdüse eines Schweißbrenners Schutzansprüche

1. Gerät zum Reinigen der Gasdüse eines Schweißbrenners, bei dem in die Düse ein motorisch angetriebenes, umlaufendes Messer oder ein Fräser eingeführt und nach dem Freikratzen der Düse herausbewegt wird und bei dem der Messerkopf oder der Fräser mit einem in axialer Richtung verstellbaren Motor in Drehverbindung steht und bei dem der Messerstiel oder der Fräser und/oder die mit dem Motor in Drehverbindung stehende Aufnahme der Messer oder der Schneiden des Fräsers wenigstens auf einem Teil ihrer Länge einen Kanal für die Zuführung eines Antihaftmittels aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Messerkopfes oder des Fräsers mit der Welle des Motors (2) als Spindel (8) ausgebildet ist, welche in einer im Gehäuse (1) fest angeordneten Gegenmutter (9) drehbar gelagert und geführt ist und daß eine in Richtung der Spindelachse (A-A) angeordnete, die Düse (11) ringförmig umfassende Spannvorrichtung (20) vorgesehen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (20) als pneumatisch betätigtes Spannfutter ausgebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (20) einen aus mehreren Segmenten (32a, 32b, 32c) bestehenden kreisförmigen, die Düse (11) fest einschließbaren Spannring (32) aufweist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (32) gegen einen anderen, einen geänderten Durchmesser aufweisenden Spannring auswechselbar ist.

5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (32a, 32b, 32c) des Spannringes (32) äußere Schrägflächen (31) aufweisen, die mit einer Schrägfläche (30) eines in Richtung der Spindelachse (A-A) verschiebbaren, die Schrägflächen (30) der Segmente (32a, 32b, 32c) umfassenden Kolbens (23) in Wirkverbindung stehen.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (23) als ein in einem Zylinder (22) gleitbarer Kolben ausgebildetet ist.

7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (23) eine mittlere Bohrung (17) für die Einführung der Düse (11) in die Spannvorrichtung (20) aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (32a, 32b, 32c) des Spannringes (32) federnd in der Spannvorrichtung (20) gelagert sind.

9. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (32a, 32b, 32c) des Spannringes (23) Verlängerungen (40) aufweisen, welche zusammen die Form eines geschlitzten Hohlzylinders bilden, der durch die mittlere Bohrung (17) des Kolbens (23) greift und sich am Boden (21) des Zylinders (22) abstützt.

10. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Spannbacken (Segmente (32a, 32b, 32c) und Verlängerungen (40)), die Spannbacken in die Ausgangslage drückende Federn wirken.

11. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben druckluftbeaufschlagbar ist und für die Zufuhr der Druckluft im Boden (21) des Zylinders (22) eine Öffnung (12) für den Anschluß einer Druckluftleitung (13) vorgesehen ist.

12. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Spannring (32) mit seinen Segmenten (32a, 32b, 32c) an einer auf das Zylindergehäuse (22) setzbaren Kappe (37) abstützt.

13. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kolben (23) und Zylinder (22) wenigstens ein Dichtungsring (45) vorgesehen ist.

14. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verlängerungen (40) und einer Öffnung (14) im Boden (21) des Zylinders (22) ein weiterer Dichtungsring (44) vorgesehen ist.

15. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (2) in einer parallel zur Spindelachse (A-A) angeordneten Führung (3, 4) bewegbar, jedoch undrehbar gelagert ist.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (3, 4) als Gleitlager, Rollenlager oder Kugellager ausgebildet ist.

17. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (8) auf einem Teil ihrer Länge längs ihrer Achse eine Bohrung (52) aufweist, welche mit einem radial verlaufenden Zuführkanal (51a) für das Antihaftmittel verbunden ist, und daß die Bohrung (52) in Sprühöffnungen des Messerkopfes oder des Fräsers mündet.

18. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, welche die Welle des Motors (2) wahlweise rechts- oder linksherum drehen läßt und beim Ausfahren des Messerkopfes aus der Düse (11) oder nach einer kurzen Ausfahrstrecke die Sprüheinrichtung in Tätigkeit setzt.

19. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (23, 22, 21, 37) ringförmig ausgebildet ist.

20. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steckverbindung zwischen Spindel (8) und Fräser (10).

21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung aus ausweichbar (federnd) gelagerten Kugeln (60) besteht, welche in eine Ausnehmung (61) des Gegenteiles (Fräser (10)) einrastbar sind.

22. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle (64) zwischen Spindel (8) und Fräser (10) mit Hilfe wenigstens eines Dichtungsringes (62) zum Gehäuse oder der Spindelmutter (9) und der Spindel (8) oder des Fräsers (10) abgedichtet ist.

23. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Steuereinrichtung (Luftdrucksteuerung) für

a) den Lauf des Motors einschließlich seiner Drehrichtungsumkehr,

b) für die Spannvorrichtung (20) (Bewegung des Kolbens (23)) und

c) der Sprühvorrichtung (51a, 52).