DE1232679B - Schweisskabel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 23 k

Deutsche Kl.: 21h-30/12

Nummer: 1232 679

Aktenzeichen: S 94594 VIII d/21 h

Anmeldetag: 12. Dezember 1964

Auslegetag: 19. Januar 1967

Schweißkabel

Die Erfindung betrifft ein Schweißkabel, vorzugsweise für das halb- und vollautomatische Metall-Inertgas-Lichtbogenschweißen, mit einer den Schweißdraht koaxial umfassenden Drahtwendel, die ihrerseits koaxial vom Stromleiter umgeben ist, wobei der Schweißdraht, die Drahtwendel und der Stromleiter von einem Hüllschlauch umfaßt sind.

Es sind Schweißkabel bekannt, bei denen der Schweißdraht koaxial innerhalb eines Schutzgasschlauches geführt ist. Der Stromleiter ist in einem zusätzlichen Kabel geführt und an die Schweißpistole angeschlossen (vgl. deutsche Auslegeschrift A 16417 VIII d/21 h).

Ferner sind Schweißkabel bekannt, bei denen der Stromleiter koaxial von einem Schutzgasschlauch umfaßt ist (vgl. deutsche Patentschrift 1129 639).

Außerdem sind Schweißkabel bekannt, bei denen der Schweißdraht koaxial von einer Drahtwendel und vom Stromleiter umgeben ist. Neben dem Schweißdraht, der Drahtwendel und dem Stromleiter sind auch noch exzentrisch zur Kabelachse Leitungen für das Schutzgas und die Kühlflüssigkeit innerhalb des gemeinsamen Hüllschlauches geführt. Die verbleibenden Zwickelräume sind mit einem Füllstoff ausgefüllt (vgl. USA.-Patentschrift 3 112 392).

Ferner ist es bekannt und noch heute weitgehend üblich, den Lichtbogen-Schutzgas-Schweißapparaten den Schweißstrom, das Schutzgas und gegebenenfalls auch die Kühlflüssigkeit in getrennten Leitungen und außerdem den Schweißdraht gesondert zuzuführen. Das bedingt eine sehr umständliche und schwierige Handhabung der verschiedenen Schlauch- und Kabelleitungen. Insbesondere besteht ständig die Gefahr, daß bei der Handhabung und beim Nachtransport die Schläuche und Leitungen sich miteinander verwickeln. Diese Schwierigkeiten sind seit langem bekannt (vgl. deutsche Patentschrift 1 129 639, Spalte 1, Absatz 2, sowie USA.-Patentschrift 3 112 392, Spalte 1, Absatz 3).

Es wurde versucht, diese Schwierigkeiten mit den oben bezeichneten Lösungen zu beseitigen. Das ist jedoch trotz intensiver Bemühungen der Fachwelt in den verschiedensten Entwicklungszentren bis heute nicht gelungen. Die einzige Lösung, die den Schweißdraht, den Stromleiter und den Schutzgasschlauch innerhalb eines Hüllschlauches vereinigt, besitzt den Nachteil, daß das Schweißkabel durch drei exzentrisch geführte zusätzliche Schlauche für das Schutzgas und das Kühlmittel sowie die entstehenden Zwickelräume große Abmessungen erhält, die ein hohes Biegewiderstandsmoment bedingen und somit die Beweglichkeit des Schweißkabels stark herabset-Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:

Werner Huscher,

Dipl.-Ing. Ralf-Dieter Krause, Nürnberg

zen. In Erkenntnis dieser Schwierigkeiten beschritt die Schweißkabelentwicklung, von der erwähnten Ausnahme abgesehen, einen anderen Weg und fixierte sich auf das Drahtkabelprinzip, bei dem die Kühlwasser- oder Schutzgasleitungen als Einzelleitungen den Stromleiter oder den Schweißdraht konzentrisch umgeben. Dadurch entsteht der entscheidende Nachteil, daß wiederum mindestens zwei getrennte Kabeloder Leitungen für die Führung des Schweißdrahtes, des Stromleiters und des Schutzgases erforderlich sind.

Die vorliegende Erfindung überwindet erstmals die angeführten Schwierigkeiten, indem sie ein Schweißkabel schafft, bei dem nicht nur der Schweißdraht, der Stromleiter und das Schutzgas in einer Kabeleinheit untergebracht und geführt sind, sondern das überdies geringe Abmessungen und ein geringes Gewicht besitzt und außerdem hochflexibel ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Schweißkabel der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß das Schutzgas innerhalb des Hüllschlauches koaxial zum Schweißdraht geführt ist. Mit besonderem Vorteil umfaßt der Hüllschlauch den Stromleiter mit radialem Spiel und dient unmittelbar als Führung für das Schutzgas.

Im Gegensatz zu dem Schweißkabel nach der USA.-Patentschrift 3 112 392, bei dem der Hüllschlauch — um die Beweglichkeit des Kabels nicht noch zusätzlich einzuschränken — als verhältnismäßig schlaffer, leicht biegsamer Schlauch ausgebildet sein muß und somit für die Führung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums nicht geeignet ist, da er seinen runden Querschnitt nicht beibehalten kann und insbesondere bei schärferen Biegungen zuklemmt, kann bei der Erfindung ein vergleichsweise steifer Gummi- oder Kunststoffschlauch als Hüllschlauch verwendet werden, der zur Führung des Schutzgases geeignet ist. Die Erfindung schließt somit mit überraschenden

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Vorteilen einen Kompromiß zwischen einander widerstreitenden Erfordernissen: einerseits zwischen einer ausreichenden Beweglichkeit des Schweißkabels als Ganzes und andererseits zwischen einer ausreichenden Steifigkeit des Hüllschlauches, der nicht nur Schutz und Zusammenhalt für die einzelnen Bauteile des Schweißkabels gewährleistet, sondern gleichzeitig einen ungehinderten Durchgang für das Schutzgas sicherstellen muß.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Schweißkabel gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Schweißkabel nach Fig. 1.

In den F i g. 1 und 2 ist ein Schweißdraht mit 1 bezeichnet, der von einer zeichnerisch nicht dargestellten Trommel abgespult und durch eine Vorschubeinrichtung dem Schweißbrenner zugeführt wird. Der Schweißdraht 1 ist mit geringem Spiel von einer als Führungs- und Schutzelement dienenden Drahtwendel 2 umgeben. Die Drahtwendel 2 ist sehr biegsam und verdrehungssteif ausgebildet, so daß sie dem Schweißkabel die gewünschte Biegsamkeit, aber auch dem Schweißdraht 1 den erforderlichen mechanischen Schutz gewährleistet. Mit Rücksicht auf eine einwandfreie Führung des Schweißdrahtes 2 und einem stabilen Lichtbogen soll das Spiel zwischen Schweißdraht 1 und Drahtwendel 2 die Größe von einigen zehntel Millimetern nicht überschreiten. Grundsätzlich kann die Drahtwendel 2 auch durch ein im Stoff und in der Form andersartiges Führungs- und Schutzelement ersetzt werden. Zu beachten ist nur, daß die Reibung zwischen Schweißdraht 1 und dem Führungs- und Schutzelement gering sein muß, damit die Schweißdrahtzufuhr stetig erhalten bleibt. Außerdem ist die Biegsamkeit des Führungs- und Schutzelementes eine weitere notwendige Voraussetzung für seine Verwendbarkeit.

Die Drahtwendel 2 ist von dem als Stromzuführung dienenden Stromleiter 3 umgeben. Der Stromleiter 3 besteht aus feindrahtigen Leitern, beispielsweise aus Kupfer, die mehr oder minder fest um die Drahtwendel 2 angebracht sind. Günstigerweise sind die Kupferleiter zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Schweißkabels um die Drahtwendel 2 geflochten oder gewickelt. Der elektrische Querschnitt des Stromleiters 3 ist so ausgelegt, daß auch bei Verwendung des größten zu verschweißenden Schweißdrahtes 1 die zulässige Strombelastung des Stromleiters 3 nicht überschritten wird.

Der Stromleiter 3 wird von einer druckfesten Ummantelung in Form eines aus Gummi oder Kunststoff bestehenden Hüllschlauches 4 umfaßt. Der Hüllschlauch 4 ist so ausgebildet, daß er sich leicht über den Stromleiter 3 ziehen läßt und in loser Berührung mit diesem steht. Der freie Raum zwischen dem Stromleiter 3 und dem Hüllschlauch 4 dient als Zuleitung für das Schutzgas, das beispielsweise Argon, Helium, Wasserstoff, Stickstoff, CO₂ usw. sein kann. Das erfindungsgemäße Schweißkabel kann auf verschiedene Art und Weise abgewandelt werden. So kann beispielsweise der Schweißdraht 1 zuerst von einem koaxial verlaufenden Kanal für das Schutzgas

ίο umgeben sein und der Schutzgaskanal seinerseits koaxial von dem Stromleiter 3 umschlossen sein. Andererseits ist es denkbar, den Stromleiter 3 spielfrei mit dem Hüllschlauch 4 zu umgeben und das Schutzgas zwischen Schweißdraht 1 und Drahtwendel 2 zu fiihren oder auch das Schutzgas gleichzeitig zwischen Schweißdraht 1 und Drahtwendel 2 sowie zwischen Stromleiter 3 und Hüllschlauch 4 zu leiten.

Weiterhin ist es möglich, den Stromleiter flüssigkeitsgekühlt anzuordnen. Damit kann der Kupferquerschnitt noch wesentlich verringert und die Schweißpistole mit höheren Stromstärken belastet werden. In diesem Fall kann die Drahtwendel 2 mit einem Kunststoff- oder Gummischlauch umgeben sein, der das die Stromleiter kühlende Medium vom Schweißdraht 1 und der Drahtwendel 2 fernhält. Das Schutzgas würde dann in dem freien Raum zwischen der Drahtwendel 2 und dem letztgenannten Kunststoff- oder Gummischlauch dem Schweißbrenner zugeführt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schweißkabel, vorzugsweise für das halb- und vollautomatische Metall-Inertgas-Lichtbogenschweißen, mit einer den Schweißdraht koaxial umfassenden Drahtwendel, die ihrerseits koaxial vom Stromleiter umgeben ist, wobei der Schweißdraht, die Drahtwendel und der Stromleiter von einem Hüllschlauch umfaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas innerhalb des Hüllschlauches (4) koaxial zum Schweißdraht (1) geführt ist.

2. Schweißkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllschlauch (4) den Stromleiter (3) mit radialem Spiel umfaßt und unmittelbar als Führung für das Schutzgas dient.

3. Schweißkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel (2) von einem flüssigkeitsdichten Schlauch mit radialem Spiel umgeben ist, der das Schutzgas führt, während der Hüllschlauch (4) ein Kühlmittel führt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 936 587, 1 129 639; deutsche Auslegeschrift A 16417 VIII d/21 h
(bekanntgemacht am 18. 10. 1956);
USA.-Patentschrift Nr. 3 112 392.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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