FI81287C - Stroemningsmunstycke foer mig- och mag-braennare. - Google Patents

Description

1 81287 MIG- ja MAG-polttimen virtasuutin. - Strärmingsmunstycke för MIG- och MAG-brännare.

Keksinnön kohteena on MIG- ja MAG-hitsauspolttimen virtasuutin, johon kuuluu suutinrunko, jossa on reikä hitsauslangan läpisyöttöä varten.

Kuviossa 1 on esitetty nykyisin yleisesti käytössä olevan MIG- ja MAG-polttimen rakenteellinen periaatepiirros. Kuvioissa 2-3 on esitetty tavanomaisen MIG- ja MAG polttimen hit-sausvirran suuttimet (0.1 ja 0.2) leikkauspiirroksena. Jäljempänä käytetään hitsaustavan MIG ja MAG sijasta vain nimeä MIG.

Ongelmallisena ja paljon huoltoa vaativana paikkana on erityisesti kohta, jossa hitsausvirta johdetaan polttimen rungosta hitsauslankaan. Kuten tunnettua MIG-hitsauksessa lisäaine-lanka toimii myös elektrodina eli se johtaa hitsausvirran polttimesta hitsattavaan kappaleeseen. Lisäainelanka johdetaan kelalta suuttimen läpi, jolloin lanka hankaa virtasuu-tinta sisäpuolisen suoran keskeisen pinnan välityksellä. Lisäainelanka oikaistaan langansyöttölaitteessa lankakelalta ottamisen jälkeen ja se on ohuutensa (umpilanka on halkaisijaltaan 0,6 mm:stä 1,6 mm:iin) vuoksi varsin taipuisaa, joten vaikka polttimon pää onkin 30°... 45°:n kulmaan taivutettuna n. 100 mm ennen suutinta, ohjautuu lanka keskeisesti virtasuuttimelle. Jos virtasuutin tehdään ahtaaksi niin langansyöttölaitteessa tulee lankaan helposti liian suuri aksiaalinen kuorma, jolloin lanka voi nurjahtaa.

Edelleen pitkähkössä kuluneessa reiässä virran ylimenokohta vaihtelee, koska kosketuspistettä ei ole rakenteellisesti suunnattu mihinkään erityiseen osaan virtasuuttimessa ja lisäksi ainakin teräksillä hitsauksessa esiintyvät magneettiset voimat voivat liikuttaa lankaa sivusuunnassa; näin ollen hitsausvirran kulku varsinaiseen lämmönluovutuskohtaan tulee 2 81287 epävakaaksi. Vaikka nykyaikaisissa hitsauskoneissa onkin kehittyneet hitsausvirran säätölaitteet, niin ylimenovastuksen kasvaessa hitsauskone ensin antaa liian pienen hitsausvirran ja säädön jälkeen helposti liian suuren jännitteen ja tätä kautta liian suuren hetkellisen hitsausvirran. Tämä johtaa läpipuhallukseen ja räiskeisiin ja muutenkin virheelliseen hitsaustulokseen. Näin tapahtuu erityisesti kuluneella virtasuuttimella. Lyhytjaksoisessa hitsaustyössä on nykyisellä suuttimella esiintynyt huonoa syttymistä, jolloin esim. robotoidussa hitsauksessa liitos jää syntymättä tai jää huonolaatuiseksi. Kasvanut hitsausjännite lämmittää suutti-messa olevaa lankaa helposti niin, että lanka sulaa, katkeaa ja tarttuu suuttimen reikään kiinni. Tällöin työ keskeytyy ja hitsaajan on irroitettava lanka tai vaihdettava virtasuutin.

Erityisesti robotein automatisoidussa tuotannossa virtasuut-timen häiriöt ovat varsin haitallisia ja lisäksi kasvaneen hitsausjännitteen vuoksi esiintyy ns. kylmäjuoksuhitsausvir-hettä; näennäisesti liitos on hyvänlaatuinen, mutta todellisuudessa liitos on huono tai sitä ei ole muodostunut ollenkaan. Tällä tavoin esiintynyttä hitsausharmia vältetään tiheillä virtasuuttimen vaihdoilla, joitten ajaksi tuotanto on keskeytettävä.

Keksinnön päämääränä on edellä esitettyjen ongelmien poistaminen tai ainakin vähentäminen. Tämän päämäärän toteuttamiseksi keksinnölle on tunnusomaista se, että on järjestetty elimet hitsauslangan ja suutinreiän automaattiseksi kiertämiseksi epäkeskeisesti toistensa suhteen suutinreiän kulumisen funktiona.

Keksinnön mukaisen laitteen etuna on se, että hitsausvirta saadaan viedyksi elektrodina toimivalle, hitsauskoht.aan liukuvasti syötettävälle lisäainelangalle mahdollisimman lähellä valokaarta.

Il 3 81287

Seuraavassa keksintöä esitellään oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Kuvio 1 esittää tavanomaisen MIG/MAG-polttimen periaatteellisen rakenteen,

Kuvioissa 2 - 3 on esitetty tavanomaiset MIG/MAG-polttimen suuttimet leikkauskuvantona,

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen ensimmäinen suoritusmuoto leikkauskuvantona,

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen toinen suoritusmuoto leikkauskuvantona,

Kuviossa 6 on esitetty kuvion 5 mukainen suoritusmuoto päätyku-vantona, ja

Kuviossa 7 on esitetty kuvioiden 5 ja 6 mukaisen suoritusmuodon yksityiskohdan eräs toteutusmuoto.

Kuviossa 4 on esitetty ratkaisu, jossa lankaan 5 saadaan riittävä kosketusjännitys tekemällä virtasuutin 6 kaksiosaiseksi, jolloin hitsauskohteen puoleisen pään 1 reikä 9 ja/tai polttimen kahvan puoleisen rungon 2 reikä 15, muodoiltaan olennaisesti pyöreät, on epäkeskeinen kiinnityskierteeseensä 4 edullisesti suunnikaskierre, nähden. Liitoskohdan yli on sijoitettu sopiva kierrejousi 3, mikä aiheuttaa osia 1 ja 2 erilleen työntävän voiman, jolloin hitsausvirta kulkee lattakierteen 4 polttimen kahvan puoleista suuttimen akselia vastaan olennaisesti kohtisuorassa olevaa pintaa 4a pitkin perusosasta 2 kärkiosaan 1. Jouseen 3 tehdään kokooonpanovaiheessa tässä tarkoituksessa parhaiten puristusvoima ja siitä aiheutuu jousilankaan vääntöjännitys. Osassa 1 olevan reiän kuluminen kompensoidaan siten, että osa 1 kiertyyy jouseen 3 kokoonpanovaiheessa aiheutetun kiertävän momentin (jousilangassa taivutusjännitys) vai- 4 81287 kutuksesta lattakierteen tms. varassa. Jousi 3 kiinnitetään sopivasti kiinteästi runkoon 2 ja kärkeen 1. Lisäainelankaa 5 paikalleen pujotettaessa suuttimen 6 kärkeä 1 kierretään jousta 3 vastaan, jolloin reikien 9 ja 7 epäkeskeisyydestä huolimatta lanka 5 menee paikalleen. Säädön aikana virtasuuttimen kärki 1 lähestyy runko-osaa 2, jolloin kärkiosan 1 etäisyys hitsattavasta kappaleesta hiukan kasvaa, jos otaksutaan, että kaasuku-vun etäisyys kappaleesta pysyy vakiona. Edellämainitulla seikalla ei ole merkkitystä hitsaustuloksen kannalta.

Kuviossa 5 ja 6 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen toinen suoritusmuotoesimerkki, jossa yksiosaisen suutinrungon 8 ympärille on asennettu kierrejousi 10. Kierrejousi 10 on kiinnitetty toisesta päästään suutinrunkoon 8 ja on toisesta päästään varustettu ohjausaukolla 11, jonka läpi hitsauslanka 5 pääsee aksiaalisuunnassaan kulkemaan. Ohjausaukko 11 on muodostettu edullisesti kulumisenkestävästä ja sähköä johtcimattomasta materiaalista esim. keraamista. Ohjausaukko 11 voi olla muodostettu esim. kuvion 7 mukaisesta erillisestä kappaleesta, joka on liitetty jousen 10 päähän tai se voi olla muodostettu suoraan jouseen 10 jousen päätä muotoilemalla, joka pää on sitten päällystetty mainitulla kulumisenkestävällä ja sähköä johtamattomalla materiaalilla. Suutinreikä 9 on muodostettu sopivimmin epäkeskeiseksi suutinrungon 8 keskiakselin suhteen. Jousta 10 kierrettäessä ohjausaukko on järjestetty liikkumaan pitkin kaarevaa rataa, joka on epäkeskeinen suutinreiän 9 suhteen. Tällöin kiertämällä jännitetty jousi 10 aikaansaa purkautuessaan hit-sauslangan 5 kiertymisen suutinreiän 9 suhteen, toisin sanoen hitsauslangan tunkeutumisen suutinreikää reunustavaan materiaaliin sitä mukaa kun suutinreikä kuluu. Tällöin voidaan käyttää hyväksi koko suutinreikää ympäröivä aine. Langansyöttövastuksen pitämiseksi sopivan suuruisena on hitsauslankaa 5 kiertävä jousi 10 suutinrungon 8 pään ylittävältä osaltaan muodostettu edullisesti spiraalimaiseksi, joka spiraali on sopivimmin n. 1,5 kierrosta pitkä. Kuvioiden 5 ja 6 mukainen suoritusmuotoesimerkki voidaan toteuttaa myös siten, että jousi 10 asennetaan suutinreiän 9 sisäpuolelle, esimerkiksi reiän 9 kehälle muodostettuun erilliseen kierreuraan.

Il

Claims (6)

1. MIG- ja MAG-hitsauspolttimen virtasuutin, johon kuuluu suu-tinrunko (6,8), jossa on reikä (7,9) hitsauslangan (5) läpi-syöttöä varten, tunnettu siitä, että on järjestetty elimet hitsauslangan (5) ja suutinreiän (9) automaattiseksi kiertämiseksi epäkeskeisesti toistensa suhteen suutinreiän (9) kulumisen funktiona.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtasuutin, tunnettu siitä, että suutinrunko (6) muodostuu kahdesta aksiaalisesti peräkkäisestä osasta (1,2), joiden välillä on kierreliitos (4) siten, että toinen osa (1) pääsee kiertymään toisen runko-osan (2) suhteen reikään (7,9) nähden epäkeskeisen akselin ympäri runko-osia (1,2) ympäröivän kierrejousen (3) avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtasuutin, tunnettu siitä, että elimet hitsauslangan (5) ja suutinreiän (9) kiertämiseksi toistensa suhteen muodostavat suu-tinrunkoa (8) ympäröivästä kierrejousesta (10), jonka toinen pää on kiinnitetty suutinrunkoon (8) ja toinen pää on varustettu ohjausaukolla siten, että hitsauslanka (5) pääsee kulkemaan aksiaalisuunnassa ohjausaukon läpi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen virtasuutin, tunnettu siitä, että ohjausaukko on muodostettu kulumisen kestävästä ja sähköä johtamattomasta materiaalista.

5. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen virtasuutin, tunnettu siitä, että suutinreikä (9) on sijoitettu epäkeskeisesti suutinrunkoon (1,8) nähden.

5 81287

6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen virtasuutin, tunnettu siitä, että jousi (10) on suutinrungon (8) pään ylittävältä osaltaan muodostettu spiraalimaiseksi, joka spiraali on noin 1,5 kierrosta pitkä. 6 81287