Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schweißdraht- und Prozessgaszuführung einer Schweißvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .

Derartige Vorrichtungen zur Schweißdraht- und Prozessgaszuführung einer Schweißvorrichtung sind bereits in vielfältiger Art und Weise bekannt. In der Regel weisen sie eine

Drahtzuführungsdüse mit einem Schweißdrahtkanal auf, wobei die Drahtzuführungsdüse lösbar mit einem Düsenstock verbunden ist. Der Düsenstock wiederum ist lösbar mit einem Profil verbunden, welches mit einem Schweißdrahtkanal versehen und mit einer

Schweißdrahtfördereinrichtung verbunden ist. Ferner weisen derartige Vorrichtungen eine Prozessgaszuführeinrichtung auf, welche in der Regel zumindest einen Prozessgaskanal besitzt, wobei diese Prozessgaszuführeinrichtung mit einem Prozessgasreservoir verbunden ist. In der Regel wird dabei die Prozessgaszuführeinrichtung mit einer Gasdüse versehen, welche über dem Düsenstock platziert ist, sodass das Prozessgas direkt über den Düsenstock austritt. Das Prozessgas dient im Wesentlichen dazu, den beim Schweißen auftretenden

Schweißschmauch wegzublasen. Sofern ein Inertgas als Prozessgas verwendet wird, wird durch das Prozessgas auch eine Schutzgasglocke gebildet, sodass sehr gute

Schweißergebnisse erzielbar sind.

Aus der JP-H01 -095887 A ist eine Schweißvorrichtung bekannt, bei welcher die dortige

Drahtzuführungsdüse mit acht Bohrungen versehen ist, welche konzentrisch um deren

Schweißdrahtkanai angeordnet sind. Durch diese Bohrungen wird das Prozessgas auf die Schweißstelle beziehungsweise den Schweißbereich geleitet. Zwar kann mit einer derartigen Gasführung Prozessgas während des Schweißprozesses konzentrisch um den Schweißdraht geblasen werden, sodass der Schweißdraht über seinen gesamten Umfang während des Schweißprozesses von Prozessgas umströmt wird, und durch dieses Prozessgas auch möglicherweise auftretender Schweißschmauch effektiv weggeblasen wird. Allerdings ist es technisch aufwendig, die als Verschleißteile ausgebildeten Drahtzuführungsdüsen mit derartigen Bohrungen zur Prozessgasführung zu versehen. Dadurch, dass die

Drahtzuführungsdüse im Vergleich zur Schweißvorrichtung eine sehr geringe Standzeit hat, müssen für den Betrieb der Schweißvorrichtung viele derartige Drahtzuführungsdüsen hergestellt und bevorratet werden. Dabei ist zu beachten, dass nicht nur die Herstellung derartiger Drahtzuführungsdüsen mit Bohrungen für die Gaszuführung technisch aufwendig ist, vielmehr ist dazu auch ein erhöhter Energie- und Kostenaufwand notwendig, sodass sowohl in ökologischer als auch ökonomischer Hinsicht eine unzufriedenstellende Bilanz gegeben ist. Zudem ist die Gaszuführung während des Schweißprozesses bereits während der Zuführung durch die erhitzte Drahtzuführungsdüse sehr hohe Temperaturen ausgesetzt, sodass auch die Homogenität der Gaszuführung im Schweißbereich beziehungsweise der Schweißstelle aufgrund von Prozessgasströmungen, welche durch die hohe Temperatur der

Drahtzuführungsdüse auftreten können, nicht optimal ist.

Weiterhin ist aus der US 5,313,046 eine Vorrichtung zur Schweißdraht- und Prozessgasführung einer Schweißvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, welche aber ebenfalls eine zufriedenstellende homogene Zuführung des Prozessgases nicht sicherstellen kann, da durch die Anordnung der dortigen, das Prozessgas führenden Bohrungen

Unhomogenitäten nicht zu vermeiden sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Schweißdraht- und

Prozessgasführung einer Schweißvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welcher eine homogene Zuführung des Prozessgases um den Schweißdraht herum auf die Schweißstelle beziehungsweise den Schweißbereich ermöglicht wird, wobei aber auch die Herstellung und der Betrieb der Schweißvorrichtung sowohl in ökologischer als auch in ökonomischer Hinsicht optimiert werden soll.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schweißdraht- und Prozessgaszuführung einer Schweißvorrichtung weist eine Drahtzuführungsdüse mit einem Schweißdrahtkanal und einen damit lösbar verbundenen Düsenstock auf. Weiterhin weist die Vorrichtung ein mit dem

Düsenstock lösbar oder fest verbundenes und mit einem Schweißdrahtkanal versehenes Profil auf, welches mit einer Schweißdrahtfördereinrichtung verbindbar ist. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Prozessgaszuführeinrichtung mit einem Prozessgaskanal auf, wobei die Prozessgaszuführeinrichtung mit einem Prozessgasreservoir verbindbar ist. Die Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der Prozessgaskanal der Prozessgaszuführeinrichtung zumindest teilweise innerhalb des Profils angeordnet ist und der Düsenstock mit mehreren sich dem Prozessgaskanal anschließenden Bohrungen versehen ist, welche parallel oder in einem spitzen Winkel ±5° zu dem Schweißdrahtkanal der

Drahtzuführungsdüse und um die Drahtzuführungsdüse herum angeordnet sind. Als

Prozessgaskanal der Prozessgaszuführeinrichtung soll dabei nicht unbedingt ein einzelner Kanal verstanden werden, sondern auch mehrere einzelne Kanäle, welche aber das

Prozessgas an die in dem Düsenstock angeordneten Bohrungen weitergeben. Um ebenfalls eine möglichst homogene Ausbreitung des Prozessgases um den Schweißdraht herum im Bereich der Schweißstelle beziehungsweise des Schweißbereiches zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass der Düsenstock in Richtung eines die Drahtzuführungsdüse aufweisenden Endes zylindrisch ausgebildet ist, wobei die innerhalb des Düsenstocks angeordneten

Bohrungen in Vertiefungen auf der Oberfläche des Düsenstocks auslaufen. Hierdurch ist erreicht, dass sich das Prozessgas bereits vor dem Ausströmen auf die Drahtzuführungsdüse homogen um den Düsenstock herum verteilen kann, und nicht erst unmittelbar vor der

Drahtzuführungsdüse aus dem Düsenstock heraustritt.

Dabei hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dass die Vertiefungen im Querschnitt senkrecht zur Längsachse des Düsenstocks kreissegmentförmig ausgebildet sind, wobei der Radius der Kreissegmente dem Radius der Bohrungen entspricht. Auch hierdurch ist die Homogenität des Prozessgases um den Schweißdraht im Bereich der Schweißstelle

beziehungsweise des Schweißbereiches nochmals in besonderer Weise sichergestellt, wobei sich derartige Vertiefungen mit bekannten Herstellungsverfahren technisch einfach und sicher herstellen lassen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Prozessgaszuführung zur Schweißstelle beziehungsweise dem Schweißbereich nicht an oder innerhalb der

Drahtzuführungsdüse angeordnet, sodass das Prozessgas während des Schweißens nicht schon vor dem Auftreffen auf die Schweißstelle beziehungsweise den Schweißbereich durch die sich auf hoher Temperatur befindliche Drahtzuführungsdüse unnötig erhitzt wird. Hierdurch sind thermisch bedingte Strömungen des Prozessgases minimiert, sodass das Prozessgas besonders homogen um den Schweißdraht herum auf die Schweißstelle beziehungsweise den Schweißbereich geführt werden kann. Dabei hat sich gezeigt, dass hinsichtlich der Schweißnaht sehr gute Ergebnisse erzielt werden.

Vorteilhafterweise verlaufen dabei die Vertiefungen auf der Oberfläche des zylindrischen Endes des Düsenstocks von den Öffnungen der Bohrungen innerhalb des Düsenstocks über die gesamte Längserstreckung des zylindrischen Endes. Dabei kann der Querschnitt der

Vertiefungen über ihre gesamte Längserstreckung konstant sein. Allerdings ist es auch möglich, dass sich der Querschnitt der Vertiefungen von den Bohrungen weg weisend verkleinert oder vergrößert. In jedem Fall ist dadurch gewährleistet, dass das Prozessgas innerhalb dieser Vertiefungen nach Austritt aus den Bohrungen weiter geführt ist, während gleichzeitig oberhalb dieser Vertiefungen ein gleichmäßiges und homogenes Verteilen des Prozessgases um den Düsenstock stattfindet. Hierdurch wird das Prozessgas besonders homogen verteilt um den Schweißdraht herum auf die Schweißstelle beziehungsweise den Schweißbereich geführt.

Um dabei eine besonders homogene beziehungsweise gleichmäßige Zuführung des

Prozessgases um den Schweißdraht herum auf die Schweißstelle beziehungsweise den

Schweißbereich zu ermöglichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Bohrungen innerhalb des Düsenstocks auf einem/einer konzentrisch beziehungsweise elliptisch zum

Schweißdrahtkanal der Drahtzuführungsdüse verlaufenden Kreis beziehungsweise Ellipse angeordnet sind.

Weiterhin hat es sich in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung als sinnvoll erwiesen, dass ein einen Prozesskanal und einen Drahtzuführungskanal aufweisender Sockel vorgesehen ist, in welchem das Profil aufgenommen ist und welcher Anschlusselemente für eine

Schweißdrahtfördereinrichtung und ein Prozessgasreservoir aufweist. Durch diese

Ausgestaltung ist es ermöglicht, die Erfindung in allen möglichen Schweißprozessen

einzusetzen, da die dabei verwendeten Schweißvorrichtungen nur entsprechende

Anschlusselemente aufweisen müssen, damit die erfindungsgemäße Vorrichtung daran angeschlossen werden kann. Damit keine unbeabsichtigten, durch hohe Temperaturen bedingte Strömungen des

Prozessgases sich störend im Schweißbereich auswirken, hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dass der Prozessgaskanal des Profils und die sich daran anschließenden Bohrungen des Düsenstocks gegenüber der Umgebung prozessgasdicht miteinander in Verbindung stehen. Hierdurch ist ein ungewollter Austritt des Prozessgases vermieden. Das Prozessgas kann daher nur über die Bohrungen des Düsenstocks aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung heraustreten. Insofern ist damit die Kontinuität der Homogenität des Prozessgases an der Schweißstelle beziehungsweise dem Schweißbereich sichergestellt.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist dabei das Profil als Profilrohr ausgebildet. Derartige als Profilrohr ausgebildete Profile lassen sich in einfacher Weise mit den weiteren Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbinden. Ferner ist es mit derartigen Profilrohren auch in einfacher Weise möglich, darin Prozessgaskanäle und Drahtzuführungskanäle anzuordnen.

Damit sich das Prozessgas besonders gleichmäßig um den Schweißdraht herum ausbreiten kann, ist es erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, dass der Düsenstock wenigstens drei, vorzugsweise sechs, besonders bevorzugt acht Bohrungen aufweist, welche vorzugsweise alle den gleichen Radius aufweisen.

In die gleiche Richtung zielt dabei auch die Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Bohrungen rotationssymmetrisch um die Längsachse des Düsenstocks angeordnet sind. Unter

rotationssymmetrisch soll dabei verstanden werden, dass bei Drehungen des Düsenstocks um einen bestimmten Winkel die Bohrungen wieder deckungsgleich zum Liegen kommen. So wären im Falle von drei Bohrungen diese jeweils um 120° versetzt zueinander angeordnet, während bei vier Bohrungen diese um 90°, bei sechs Bohrungen um 60° und bei acht

Bohrungen um 45° versetzt angeordnet sind. Abschließend soll auch noch eine Schweißvorrichtung, insbesondere eine Laserschweiß- und/oder Lötvorrichtung mit einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche geschützt sein.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der

Figuren. 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:

Figur 1 : ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht,

Figur 2: das Ausführungsbeispiel der Figur 1 in einer Querschnittdarstellung entlang der

Schnittebene A-A der Figur 1 ,

Figur 3: das Ausführungsbeispiel der Figur 1 in einer Querschnittdarstellung entlang der

Schnittebene B-B der Figur 1 ,

Figur 4: der Düsenstock des Ausführungsbeispiels der Figur 1 in einer

Teilschnittdarstellung und

Figur 5: der Düsenstock gemäß Figur 4 in einer Schnittdarstellung entlang der

Schnittebene C-C der Figur 4.

In den Figuren 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schweißdraht- und Prozessgaszuführung einer Schweißvorrichtung in verschiedenen

Darstellungen gezeigt. Die wesentlichen Elemente der Vorrichtung sind dabei in der Figur 1 besonders gut erkennbar, während in den Figuren 2 und 3 der Aufbau der einzelnen Elemente selbst verdeutlicht ist.

Die Vorrichtung zur Schweißdraht- und Prozessgaszuführung einer Schweißvorrichtung weist ein als Profilrohr ausgebildetes Profil 3 auf, welches einerseits mit einem Sockel 10 verbunden ist, welcher Anschlusselemente 5 und 8 zum Verbinden der Vorrichtung mit einer

Schweißdrahtfördereinrichtung und einem Prozessgasreservoir aufweist. Andererseits weist das als Profilrohr ausgebildete Profil 3 an seinem anderen Ende einen Düsenstock 2 auf, in den eine Drahtzuführungsdüse 1 eingesetzt ist.

Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, ist der Sockel 10 mit einem Prozessgaskanal 12 versehen, der sich zum einen in das Anschlusselement 8 für das Prozessgasreservoir 8 erstreckt und zum anderen in Prozessgaskanäle 9 des als Profilrohr ausgebildeten Profils 3 übergeht.

Weiter besitzt der Sockel 10 einen Drahtzuführungskanal 13, der zum einen mit dem

Anschlusselement 5 für die Drahtzuführeinrichtung und zum anderen mit einem

Schweißdrahtkanal 6 des als Profilrohr ausgebildeten Profils 3 in einer Längsachse 11 der gesamten Vorrichtung angeordnet ist. Das als Profilrohr ausgebildete Profil 3 weist an seinem dem Sockel 10 gegenüberliegenden Ende eine Öffnung auf, an der der Düsenstock 2 mit einem Anschlusselement 17 angeordnet ist. Der Düsenstock 2 ist mit einer Öffnung 16 versehen, in welcher die Drahtzuführungsdüse 1 der Vorrichtung angeordnet ist. Die Drahtzuführungsdüse 1 weist einen Schweißdrahtkanal 4 auf, sodass der Schweißdraht von der Drahtzuführungseinrichtung über das Anschlusselement 5 für die Drahtzuführungseinrichtung und den Drahtzuführungskanal 13 des Sockels 10, den

Schweißdrahtkanal 6 des Profilrohrs 3 in den Schweißdrahtkanal 4 der Drahtzuführungsdüse 1 geführt werden kann. Aus dem Schweißdrahtkanal 4 der Drahtzuführungsdüse 1 tritt der Schweißdraht heraus und kann nach einem entsprechenden Energieeintrag durch die

Schweißvorrichtung unter Ausbildung einer Schweißnaht die zu schweißenden Elemente miteinander verbinden. Während des Schweißvorgangs wird Prozessgas aus einem Prozessgasreservoir über das Anschlusselement 8 für das Prozessgasreservoir, den Prozessgaskanal 12 des Sockels 10 sowie den Prozessgaskanälen 9 des als Profilrohr ausgebildeten Profils 3 und Bohrungen 7 des Düsenstocks 2 auf die Schweißstelle beziehungsweise den Schweißbereich aufgebracht. Dabei ist insbesondere der Schnittdarstellung gemäß der Figur 3 deutlich zu entnehmen, dass die Prozessgaskanäle 9 des Profilrohrs 3 mit den Bohrungen 7 des Düsenstocks 2 in

Wirkkontakt stehen. In Figur 3 sind allerdings durch die vier Prozessgaskanäle 9 des Profils 3 auch nur vier Bohrungen 7 des Düsenstocks 2 erkennbar. Wie jedoch insbesondere der Figur 5 zu entnehmen ist, weist der Düsenstock 2 in diesem Ausführungsbeispiel acht konzentrisch um die Längsachse 11 angeordnete Bohrungen 7 auf. Die Prozessgaskanäle 9 des Profils 3 sind dabei derart ausgebildet, dass sie im

Anschlussbereich des Anschlusselementes 17 des Düsenstocks 2 alle acht Bohrungen 7 im Düsenstock 2 mit Prozessgas versorgen können.

In der Figur 4 ist der Düsenstock 2 der Vorrichtung in einer Teilschnittdarstellung gezeigt.

Insbesondere ist hier deutlich zu erkennen, dass der Düsenstock 2 in Richtung eines die Drahtzuführungsdüse 1 aufweisenden Endes 14 zylindrisch ausgebildet ist, wobei die innerhalb des Düsenstocks 2 angeordneten Bohrungen 7 in Vertiefungen 15 auf der Oberfläche des Düsenstocks 2 auslaufen. Die Vertiefungen 15 auf der Oberfläche des zylindrischen Endes 14 des Düsenstocks 2 verlaufen dabei von den Öffnungen der Bohrungen 7 innerhalb des Düsenstocks 2 über die gesamte Längserstreckung des zylindrischen Endes 14. Dabei ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Querschnitt der Vertiefungen 15 über ihre gesamte Längserstreckung konstant. Allerdings ist es auch in anderen hier nicht dargestellten

Ausführungsbeispielen möglich, dass sich dieser Querschnitt von den Öffnungen der

Bohrungen 7 weg weisend verkleinert oder vergrößert. In jedem Fall ist dadurch gewährleistet, dass das Prozessgas innerhalb dieser Vertiefungen 15 nach Austritt aus den Bohrungen weiter geführt ist, während gleichzeitig oberhalb dieser Vertiefungen 15 ein gleichmäßiges und homogenes Verteilen des Prozessgases um den Düsenstock 2 stattfindet. Hierdurch wird das Prozessgas besonders homogen verteilt um den Schweißdraht herum auf die Schweißstelle beziehungsweise den Schweißbereich geführt. Ferner ist hierbei auch zu erkennen, dass die Bohrungen 7 parallel zu dem Schweißdrahtkanal 4 der Drahtzuführungsdüse 1 verlaufen. Wie insbesondere den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, liegt der Schweißdrahtkanal 4 der Drahtzuführungsdüse 1 genau in der Längsachse 11 der Vorrichtung beziehungsweise des Düsenstocks 2. Allerdings ist es auch möglich, dass in einem anderen hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel die Bohrungen 7 in einem spitzen Winkel zu dem Schweißdrahtkanal 4 der Drahtzuführungsdüse 1 um diese herum angeordnet sind.

Durch die rotationssymmetrische und konzentrische Anordnung der Bohrungen 7 des

Düsenstocks 2 und somit auch der Vertiefungen 15 wird das über die

Prozessgaszuführungskanäle 9 und 12 zugeführte Prozessgas besonders homogen um den Schweißdraht während des Schweißens auf die Schweißstelle beziehungsweise den

Schweißbereich geführt. Hierdurch ergeben sich während des Schweißprozesses an der Schweißstelle beziehungsweise in dem Schweißbereich besonders homogene

Prozessgasverhältnisse, sodass besonders gute Schweißeigenschaften der Schweißnaht erzeugt werden können.

Bezugszeichenliste

1 Drahtzuführungsdüse

2 Düsenstock

3 Profil

4 Schweißdrahtkanal

5 Anschlusselement

6 Schweißdrahtkanal

7 Bohrung

8 Anschlusselement

9 Prozessgaskanal

10 Sockel

1 1 Längsachse

12 Prozessgaskanal

13 Drahtzuführungskana

14 Ende

15 Vertiefung

16 Öffnung

17 Anschlusselement

A-A Schnitt

B-B Schnitt

C-C Schnitt