Die Erfindung betrifft ein Schweißkomponenten-Kühlsystem zur Kühlung einer Schweißkomponente, insbesondere eines Schweißbren ners, mit zumindest einem Behälter für Kühlflüssigkeit, einem Kühlkreislauf mit entsprechenden Kühlleitungen, zumindest einer im Kühlkreislauf angeordneten Pumpe zur Förderung der Kühlflüs sigkeit durch die Kühlleitungen im Kühlkreislauf, und zumindest einem in einer Kühlleitung angeordneten Wärmetauscher, wobei im Kühlkreislauf eine Einrichtung zur Deionisierung der Kühlflüs sigkeit vorgesehen ist.

Weiters betrifft die Erfindung eine Schweißkomponente, insbeson dere einen Schweißbrenner, mit einem oben genannten Schweißkom ponenten-Kühlsystem.

Die vorliegende Erfindung ist auf Schweißkomponenten bzw. deren Kühlung gerichtet, insbesondere auf Schutzgasschweißkomponenten.

Flüssigkeitskühlsysteme für Schweißvorrichtungen bestehen übli cherweise aus einer Pumpe, einer Kühlflüssigkeit, einer Kühllei tung, den zu kühlenden Schweißkomponenten, einem Behälter für die Kühlflüssigkeit, einem Wärmetauscher und optional einem Fil ter, einem Durchflusswächter und einer Einrichtung zur Messung der Temperatur der Kühlflüssigkeit. Die verwendeten Kühlflüssig keiten basieren meist auf Wasser mit verschiedenen beigemengten Zusätzen. Derartige Kühlflüssigkeiten weisen in der Regel einen elektrischen Leitwert von 80-120 pS/m auf.

Die Kühlleitungen und Kühlkanäle des Kühlkreislaufs weisen in der Regel unterschiedliche Materialien auf. Im Falle von elektrisch leitfähigen Materialien wie beispielsweise Metallen und/oder Metalllegierungen zeigen unterschiedliche Materialien unterschiedliche Standardpotentiale der elektrochemischen Span nungsreihe. Ferner können einzelne oder auch mehrere Bauteile im Kühlkreislauf gezielt bzw. ungezielt mit einer Spannung beauf schlagt werden und so auf unterschiedlichen elektrischen Poten tialen (Kontaktrohrpfad/Gasdüsenpfad) liegen. Die resultierende Spannung zwischen Bestandteilen einer Schweißkomponente aus elektrisch leitfähigen Materialien kann zu einem elektrochemi schen Stromfluss über die Kühlflüssigkeit führen. Des Weiteren können Konzentrationsgradienten von Ionen in der Kühlflüssigkeit auftreten, welche ebenfalls den Aufbau eines elektrochemischen Elements begünstigen. In der Folge resultiert ein sukzessiver Abbau des Bauteiles am Plus-Potential (Opferanode). Die Ge schwindigkeit des Abbaus ist dabei unter anderem proportional zur Leitfähigkeit der Kühlflüssigkeit. Der elektrochemische Stromfluss baut dabei nicht nur die Anode ab und zerstört dadurch die jeweilige Schweißkomponente, sondern der dabei ent stehende Anodenschlamm kann zudem die Kühlleitung verstopfen und somit die Kühlwirkung reduzieren oder sogar unterbinden. Da sich durch den elektrochemischen Oxidationsprozess in der Kühlflüs sigkeit immer mehr Ionen ansammeln, steigt der Leitwert der Kühlflüssigkeit stetig an bzw. kann in eine Sättigung übergehen und der Prozess kann sich gegebenenfalls fortlaufend perpetuie- ren. Des Weiteren besitzen die abgelösten Ionen eine stark che misch katalytische Wirkung, welche einen Zerfall der Kühlflüs sigkeit in schwerlösliche, und somit verstopfende Substanzen be günstigt .

Zur Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit einer Kühlflüs sigkeit ist es in verschiedenen technischen Gebieten üblich, Deionisierer einzusetzen, welche die Ionen aus der Kühlflüssig keit mit Hilfe eines Deionisierharzes entfernen. Beispielsweise beschreibt die EP 0072 407 A2 ein Plasmaspritzgerät mit einem Deionisierer im Kühlsystem, wodurch die Standzeit der Plasmadüse verlängert werden kann.

Der Einsatz einer Ionenaustauschharzeinheit zur Deionisierung der Kühlflüssigkeit in einer Brennstoffzelle wird beispielsweise in der EP 2025 029 Bl beschrieben.

Die US 4,560,856 A beschreibt eine Laserbearbeitungsmaschine mit einem Flüssigkeitskühlsystem unter Einsatz einer Einrichtung zur Deionisierung der Kühlflüssigkeit. Ein ähnliches Flüssigkeits kühlsystem bei einem Plasmaspritzgerät ist aus der US 4,405,853 A bekannt geworden. Aus der JP S5917617 A ist ein Flüssigkeitskühlsystem bekannt geworden, bei dem der pH-Wert und die Temperatur der Kühlflüs sigkeit gemessen wird und in Abhängigkeit der gemessenen Werte eine Einrichtung zur Deionisierung der Kühlflüssigkeit entspre chend angesteuert wird.

Aus der EP 3501 719 Al ist eine Schweißkomponente mit einem Flüssigkeitskühlsystem bekannt geworden. Eine Einrichtung zur Deionisierung der Kühlflüssigkeit wird nicht beschrieben.

In Kühlsystemen von Schweißanlagen ist bislang der Einsatz von Einrichtungen zur Deionisierung der Kühlflüssigkeit nicht be kannt geworden.

Die Aufgabe besteht daher in der Schaffung eines Schweißkompo- nenten-Kühlsystems sowie einer Schweißkomponente mit einem sol chen Schweißkomponenten-Kühlsystem, durch welche eine optimale Kühlung der Schweißkomponente über möglichst lange Zeiträume ge währleistet wird und eine möglichst hohe Lebensdauer der Be standteile der Schweißkomponente erzielt werden kann. Die ver wendete Kühlflüssigkeit soll möglichst lange verwendet werden können und eine Verstopfung des Kühlkreislaufes verhindert wer den. Nachteile bekannter Schweißkomponenten-Kühlsysteme sollen verringert oder sogar eliminiert werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein oben genann tes Schweißkomponenten-Kühlsystem, bei dem zumindest ein Sensor zur Messung des Leitwerts der Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf angeordnet und mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung mit einer mit der Schweißkomponente ver bundenen Schweißstromquelle verbindbar ist. Durch die im Kühl kreislauf angeordnete Deionisiereinrichtung wird gewährleistet, dass die Leitfähigkeit der Kühlflüssigkeit gering bleibt, sodass die oben beschriebenen Nachteile der rascheren Zerstörung von metallischen Bestandteilen der jeweiligen Schweißkomponente durch den elektrochemischen Oxidationsprozess und der dadurch verringerten Standzeit der Schweißkomponente sowie der Ver schmutzung der Kühlflüssigkeit und einer allfälligen Blockierung des Kühlkreislaufes nicht oder nicht so rasch eintreten. Im Kühlkreislauf befindet sich also zumindest eine Deionisierein- richtung, welche eine Entsalzung der Kühlflüssigkeit bewirkt. Durch die resultierende Reduktion des Leitwertes der Kühlflüs sigkeit wird die elektrochemische Korrosion der metallischen Be standteile verringert oder vorzugsweise ganz gestoppt und die Lebensdauer der Schweißkomponenten bzw. deren Bestandteile dras tisch erhöht.

Durch den zumindest einen Sensor zur Messung des Leitwerts der Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf, kann der Zustand der Kühlflüs sigkeit überprüft werden und es können bei bestimmten Leitwerten entsprechende Warnungen ausgegeben oder automatisch Regelungen vorgenommen werden. Bei Erreichung eines vorgegebenen Grenzwerts für die Leitfähigkeit kann dies beispielsweise ein Anzeichen für eine Sättigung des Mischbettharzes der Deionisiereinrichtung sein. Dementsprechend kann über eine Steuereinrichtung und eine Anzeige der Schweißer zu einem Wechsel des Mischbettharzes ange regt werden. Hierbei kann eine einfache Wechselmöglichkeit der Deionisiereinrichtung beispielsweise durch eine Schraubverbin dung, eine Klickverbindung oder eine Bajonettverbindung vorgese hen sein. Anstelle einer eigenen dafür vorgesehenen Anzeige kann auch die Anzeige an der Schweißstromquelle oder an einer überge ordneten Steuereinrichtung verwendet werden, welche über ent sprechende Verbindungsleitungen mit dem zumindest einen Leit wertsensor verbunden ist. Dabei sind sowohl drahtgebundene als auch drahtlose Verbindungen möglich. Beispielsweise können fol gende Grenzwerte für den Leitwert der Kühlflüssigkeit definiert werden:

> 50 pS „roter Bereich" (hohes elektrochemisches Oxidati onspotential - Wechseln der Deionisiereinrichtung bzw. des Mischbettharzes notwendig)

25 bis 50 pS „oranger Bereich" (mittleres elektrochemisches Oxi dationspotential - Wartung der Deionisiereinrich tung planen)

10 bis 25 pS „gelber Bereich" (geringes elektrochemisches Oxida- tionspotential)

< 10 mX „grüner Bereich" (kein nennenswertes elektrochemi sches Oxidationspotential) Dabei ist zumindest ein Sensor zur Messung des Leitwerts der Kühlflüssigkeit vorzugsweise in einer rücklaufenden Kühlleitung des Kühlkreislaufes angeordnet. Dadurch, dass immer sicherge stellt wird, dass die Kühlflüssigkeit einen sehr geringen Leit wert aufweist, wird die „isolierende" Wirkung der Kühlflüssig keit gewährleistet. Dadurch sinkt die Gefahr, dass Bestandteile der Schweißkomponente, welche vom Schweißer berührt werden könn ten, beispielsweise die Gasdüse auf einem gefährlich hohen Po tential wie andere Bestandteile, beispielsweise das Kontaktrohr, liegen. Ebenso kann durch die „isolierende" oder sehr schlecht leitende Kühlflüssigkeit eine Ableitung der HF-Zündenergie auf andere Bauteile der Schweißkomponenten verhindert werden und si chergestellt werden, dass im Wesentlichen die gesamte Zündener gie an der Elektrode der Schweißkomponente ankommt und die Zün dung des Lichtbogens bewirkt.

Der zumindest eine Sensor zur Messung des Leitwerts der Kühl flüssigkeit ist mit einer Steuereinrichtung verbunden. Die Steu ereinrichtung, welche beispielsweise durch einen Mikroprozessor gebildet sein kann, verarbeitet die Daten entsprechend und lei tet diese an die gewünschten übergeordneten Stellen weiter. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise mit einer Anzeige verbunden, um dem Benutzer des Schweißkomponenten-Kühlsystems Betriebszu stände optisch anzeigen zu können. Die Anzeige kann von einfa chen Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden über einfache Dis plays bis hin zu komplexeren Touch-Screens, welche gleichzeitig eine Bedienfunktion ermöglichen, reichen. Über die Anzeige kann beispielsweise auch der jeweilige Zustand der Deionisiereinrich- tung, der Leitwert, Durchfluss und/oder die Temperatur der Kühl flüssigkeit, etc. in unterschiedlichen Farben, Zahlenwerten oder auch in Form von Zeigern dargestellt werden. Im Falle der Über schreitung bestimmter Grenzwerte können neben optischen Warnun gen natürlich auch akustische Signale über einen Lautsprecher o- der dgl. abgegeben werden und bzw. oder an übergeordnete Zentra len weitergeleitet werden. Dadurch, dass die Steuereinrichtung mit einer mit der Schweißkomponente verbundenen Schweißstrom quelle verbindbar ist, kann die Schweißstromquelle zur Anzeige oder Verarbeitung der relevanten Informationen herangezogen wer den und es muss keine eigene Steuereinrichtung und allenfalls Anzeige bereitgestellt werden. Zu den Schweißkomponenten zählt in erster Linie der Schweißbren ner, aber auch das Schlauchpaket, durch welches die Kühlflüssig keit in entsprechenden Leitungen geführt wird, die Pumpe für die Förderung der Kühlflüssigkeit, etc. Durch das erfindungsgemäße Schweißkomponenten-Kühlsystem und die reduzierte Leitfähigkeit der Kühlflüssigkeit können für manche Schweißkomponenten oder deren Bestandteile Materialien verwendet werden, welche bei her kömmlichen Kühlflüssigkeiten ohne die gegenständliche Erfindung binnen kürzester Zeit zur Zerstörung führen würden. Der Aufwand und die Kosten für die Implementierung der Deionisiereinrichtung im Kühlkreislauf sind überschaubar und amortisieren sich durch die erzielte längere Lebensdauer der Schweißkomponenten relativ rasch.

Vorzugsweise ist die Deioisiereinrichtung durch einen Behälter mit darin angeordnetem Mischbettharz gebildet. Dies stellt eine einfache und kostengünstige Realisierungsmöglichkeit einer Ein richtung zur Deionisierung der Kühlflüssigkeit dar. Das sehr günstig erhältliche Mischbettharz wird in einem Behälter, der von der Kühlflüssigkeit durchströmt wird, angeordnet, wodurch es zu einer Entsalzung der Kühlflüssigkeit kommt. Das Harz bindet die freien Ionen in der Kühlflüssigkeit und reduziert damit den Leitwert der Kühlflüssigkeit je nach Menge und Platzierung. Bei spielsweise sind Leitwerte der Kühlflüssigkeit in der Größenord nung von 1 - 50 pS/m erzielbar. Der durch das Mischbettharz ge bildete Ionentauscher ist geeignet, (Metall-)Ionen „einzufangen" oder einzulagern und durch H+ bzw. OH- Ionen zu ersetzen, welche in weiterer Folge zu neutralem Wasser kombinieren. Geeignet als Mischbettharze sind insbesondere OH- und H+ Ionen aktivierte Harze, beispielsweise Purolite® MB400, Universalmischbettharze oder selektive Mischbettharze, welche auch in beliebigem Ver hältnis miteinander gemischt werden können und unterschiedliche Korngrößen aufweisen können. Eine Wiederaufbereitung der Misch bettharze ist nicht vorgesehen. Das Mischbettharz kann in einem flüssigkeitsdurchlässigen Beutel oder Behältnis ähnlich einem Teebeutel angeordnet sein.

Das im Behälter der Deionisiereinrichtung angeordnete Mischbett harz kann idealerweise aus einer Mischung von Kationenharz und Anionenharz, vorzugsweise 40% Kationensalz und 60% Anionensalz bestehen. Das Mischungsverhältnis zwischen Anionensalz und Kati onensalz wird in der Regel derart gewählt, sodass die Standzeit des Mischbettharzes maximiert wird.

Die Deionisiereinrichtung kann in einer Kühlleitung innerhalb des Kühlkreislaufes angeordnet sein. Dadurch wird die Deionisie reinrichtung von der Kühlflüssigkeit durchflossen und diese dadurch deionisiert und deren Leitwert reduziert.

Alternativ dazu kann die Deionisiereinrichtung auch in einem By pass zu einer Kühlleitung innerhalb des Kühlkreislaufes angeord net sein. Dies hat gegenüber der oben beschriebenen Anordnung direkt im Kühlkreislauf den Vorteil, dass durch die Deionisier einrichtung keine Erhöhung des Strömungswiderstands für die Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf bewirkt wird, die Leitfähigkeit der Kühlflüssigkeit aber dennoch entsprechend reduziert werden kann.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist der Behälter mit dem Mischbettharz einen zentralen Einlasskanal und koaxial dazu au ßen einen Abflusskanal auf. Die Kühlflüssigkeit kann einerseits durch das Mischbettharz hindurchströmen und/oder andererseits lediglich die Oberfläche berührend am Mischbettharz vorbeiströ men. Dieser Aufbau gewährleistet eine optimale Wechselwirkung des im Behälter angeordneten Mischbettharzes mit der Kühlflüs sigkeit bei gleichzeitig möglichst geringem Strömungswiderstand für die Kühlflüssigkeit.

Weiters kann zumindest ein Sensor zur Messung des Durchflusses der Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf angeordnet sein, wodurch wichtige Informationen über die Strömung der Kühlflüssigkeit ge wonnen werden können. Die gemessenen Durchflusswerte der Kühl flüssigkeit können einerseits zu Dokumentations- oder Überwa chungszwecken verwendet werden oder auch zur Regelung bestimmter Vorgänge verwendet werden. Der oben erwähnte Sensor zur Messung der Leitfähigkeit der Kühlflüssigkeit kann in besonders bevor zugter Weise auch mit dem Sensor zur Messung des Durchflusses der Kühlflüssigkeit kombiniert werden und an einer oder auch an mehreren Stellen im Kühlkreislauf platziert werden. Derartige kombinierte Sensoren für beide Eigenschaften der Kühlflüssigkeit sind relativ kostengünstig und in geringer Baugröße erhältlich.

Über zumindest einen Temperatursensor kann die Temperatur der Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf erfasst werden. Über die Tempe ratur der Kühlflüssigkeit kann natürlich die Kühlwirkung gemes sen und es können entsprechende Schritte gesetzt werden. Die ge messene Temperatur der Kühlflüssigkeit kann einerseits zu Doku- mentations- oder Überwachungszwecken oder auch zur Regelung be stimmter Vorgänge herangezogen werden. Die oben erwähnte Sensor zur Messung der Leitfähigkeit der Kühlflüssigkeit und Sensor zur Messung des Durchflusses der Kühlflüssigkeit kann in besonders bevorzugter Weise auch mit dem Sensor zur Messung der Temperatur der Kühlflüssigkeit kombiniert werden und an einer oder auch an mehreren Stellen im Kühlkreislauf platziert werden. Derartige kombinierte Sensoren für alle genannten Eigenschaften sind rela tiv kostengünstig und in geringer Baugröße erhältlich.

Der zumindest eine Sensor zur Messung des Durchflusses der Kühl flüssigkeit und bzw. oder der zumindest eine Temperatursensor zur Messung der Temperatur der Kühlflüssigkeit oder ein entspre chender Kombinationssensor kann auch mit der Steuereinrichtung verbunden sein. Anstelle einer eigenen dafür vorgesehenen Steu ereinrichtung kann natürlich auch eine beispielsweise in einer Schweißstromquelle ohnedies vorhandene Steuereinrichtung verwen det werden. Voraussetzung dafür ist nur eine entsprechende drahtgebundene oder drahtlose Verbindung der jeweiligen Sensoren mit dieser Steuereinrichtung und die Gewährleistung einer Ver sorgung der Sensoren mit elektrischer Energie.

Als Kühlflüssigkeit ist vorzugsweise Wasser mit Zusätzen, bei spielsweise einem Frostschutzmittel, insbesondere Ethanol oder Propylenglykol oder Ethylenglykol oder allgemeine wasserlösliche Alkohole und bzw. oder allgemeine wasserlösliche Polyalkohole, und bzw. oder einem Korrosionsinhibitor, vorgesehen. Ferner kön nen der Kühlflüssigkeit noch Algizide und bzw. oder Fungizide beigemengt sein.

Wenn im Kühlkreislauf zumindest ein Filter angeordnet ist, kön nen Verunreinigungen in der Kühlflüssigkeit abgeschieden werden. Als Filter können beispielsweise Metallsiebe, Kunststoffsiebe, Papier- bzw. Naturfaserfilter, Filze, Vliese, offenporige Sin termaterialien, Schüttungen oder Kombinationen daraus eingesetzt werden. Sinkt der Durchfluss der Kühlflüssigkeit unter einen vorgegebenen Grenzwert, kann dies ein Anzeichen für einen höhe ren Verschmutzungsgrad des Filters sein und ein Tausch oder eine Reinigung des Filters notwendig werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch eine oben erwähnte Schweißkomponente, insbesondere einen Schweißbrenner, bei der ein oben beschriebenes Schweißkomponenten-Kühlsystem vorgesehen ist, dessen Kühlkreislauf mit dem Kühlkanal der Schweißkomponente verbunden ist bzw. wobei der Kühlkanal der Schweißkomponente Teil des Kühlkreislaufes des Schweißkomponen- ten-Kühlsystems ist. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Kühlsystems wird gewährleistet, dass die Kühlflüssigkeit einen möglichst geringen Leitwert aufweist und dadurch die elektroche mische Oxidation vermieden oder reduziert wird. Zu den weiteren erzielbaren Vorteilen wird auf die obige Beschreibung des Schweißkomponenten-Kühlsystems verwiesen. Erfindungsgemäß können durch den niedrigen Leitwert der Kühlflüssigkeit unterschiedli che Materialen mit einer Differenz des elektrochemischen Poten tials von größer als 0,7 V, in einer Schweißkomponente, insbe sondere eines Schweißbrenners verwendet werden. Die Lebensdauer wird durch den geringen elektrochemischen Stromfluss, auf Grund der niedrigen Leitfähigkeit der Kühlflüssigkeit, nicht verrin gert.

Wie bereits oben erwähnt, ist durch die Erzielung der sehr nied rig leitfähigen Kühlflüssigkeit die Verwendung von Metallen und deren Kombinationen möglich, welche andernfalls zu einer raschen Zerstörung der Bestandteile führen würden. Während beispiels weise bei herkömmlichen Schweißkomponenten-Kühlsystemen, bei welchen die Kühlflüssigkeit relativ hohe elektrische Leitwerte aufweisen, Bestandteile aus elektrisch leitfähigen Materialien mit einem ähnlichen Standardpotential nach der elektrochemischen Spannungsreihe aufweisen, sind bei Verwendung des erfindungsge mäßen Schweißkomponenten-Kühlsystems auch Kombinationen von Ma terialien mit einem deutlich höheren Unterschied des Standardpo tentials nach der elektrochemischen Spannungsreihe verwendbar. Beispielsweise war, unter Einhaltung der geforderten Standzeit, bei herkömmlichen wassergekühlten Schweißkomponenten nur die Kombination von Metallen mit maximal 0,58 V Unterschied im Stan dardpotential möglich, beispielsweise die Verwendung von Kupfer (Standardpotential +0,35 V) und Nickel (Standardpotential -0,23 V). Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Schweißkomponenten-Kühl- systems hingegen ist beispielsweise unter Einhaltung der gefor derten Standzeit, die Kombination von Metallen mit bis zu 2,46 V Unterschied im Standardpotential möglich. Hier kann beispiels weise Aluminium (Standardpotential -1,66V) mit Silber (Standard potential +0,8V) kombiniert werden und dadurch eine wesentlich höhere Lebensdauer der Schweißkomponente, insbesondere des Schweißbrenners erzielt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Bestandteile der Schweißkomponente mit unter schiedlichem elektrochemischen Standardpotential, derart ange ordnet sind, dass die minimale Weglänge bzw. die Flüssig- keitssäulenlänge zwischen den zumindest zwei Bestandteilen durch den Kühlkanal unter 12 mm, vorzugsweise unter 5 mm, beträgt. Bei Schweißkomponenten mit herkömmlichen Kühlsystemen mit Leitwerten der Kühlflüssigkeit zwischen 50 und 250 pS besteht die Anforde rung beispielsweise darin, die Flüssigkeitssäulenlänge > 12 mm auszuführen, um eine noch akzeptable elektrochemische Abtrags rate zu gewährleisten. Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Kühl systems mit Leitwerten der Kühlflüssigkeit unter 10 pS genügen hingegen Flüssigkeitssäulenlängen < 5 mm zur Erzielung einer noch akzeptablen elektrochemischen Abtragsrate. Dadurch können manche Schweißkomponenten auch kompakter bzw. leichter ausge führt werden.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnun gen, auf die sie nicht beschränkt sein soll, näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schweißkomponenten-Kühlsystems;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Schweißkomponenten- Kühlsystems; Fig. 3a eine erste Ausführungsform einer Einrichtung zur Deioni sierung der Kühlflüssigkeit in Form eines Behälters mit darin angeordnetem Mischbettharz;

Fig. 3b eine zweite Ausführungsform einer Einrichtung zur Deioni sierung der Kühlflüssigkeit in Form eines Behälters mit darin angeordnetem Mischbettharz;

Fig. 3c eine dritte Ausführungsform einer Einrichtung zur Deioni sierung der Kühlflüssigkeit in Form eines Behälters mit darin angeordnetem Mischbettharz;

Fig. 3d eine vierte Ausführungsform einer Einrichtung zur Deioni sierung der Kühlflüssigkeit in Form eines Behälters mit darin angeordnetem Mischbettharz;

Fig. 4 eine schematisches Schnittbild durch einen Schweißbrenner zur Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Schweißkompo- nenten-Kühlsystem; und

Fig. 5 eine Detailansicht eines Schweißbrenners im Schnittbild

A-A zur Veranschaulichung der Bestandteile im Bereich des Kühlkanals.

In Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Schweißkomponenten-Kühlsystems 1 dargestellt. Das Schweißkomponenten-Kühlsystem 1 zur Kühlung einer Schweißkomponente SK, beispielsweise eines Schweißbrenners SB, beinhaltet zumindest einen Behälter 2 für die Kühlflüssig keit 3. Die Kühlflüssigkeit 3 ist insbesondere durch Wasser mit entsprechenden Zusätzen gebildet, welche vom Behälter 2 in einem Kühlkreislauf 4 geführt wird. Der Kühlkreislauf 4 ist durch ent sprechende Kühlleitungen 5 gebildet. Zumindest eine im Kühl kreislauf 4 angeordnete Pumpe 6 fördert die Kühlflüssigkeit 3 durch die Kühlleitungen 5 im Kühlkreislauf 4. Innerhalb des Kühlkreislaufes 4 ist in einer Kühlleitung 5 zumindest ein Wär metauscher 7 angeordnet, über den die Wärme an die Umgebung ab geführt wird. Der Wärmetauscher 7 kann beispielsweise als Flüs- sigkeits-/Luft-Wärmetauscher oder auch Flüssigkeits-/Flüssig- keits-Wärmetauscher ausgeführt werden. Die Abwärme kann gegebe nenfalls weiterverwendet werden, beispielsweise zum Heizen der Schweißhalle. Um zu verhindern, dass der elektrische Leitwert S der Kühlflüssigkeit 3 zu hoch wird, ist erfindungsgemäß im Kühl kreislauf 4 eine Einrichtung 8 zur Deionisierung der Kühlflüs sigkeit 3 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Deionisierungseinrichtung 8 in der rücklaufenden Kühlleitung 5 des Kühlkreislaufes 4 angeordnet. Sie kann aber auch an einer anderen Stelle innerhalb des Kühlkreislaufes 5 platziert werden.

Die Deionisiereinrichtung 8, welche beispielsweise durch einen Behälter 9 mit darin angeordnetem Mischbettharz 10 gebildet sein kann (siehe Fig. 3), sorgt dafür, dass die Kühlflüssigkeit 3 ei nen sehr niedrigen elektrischen Leitwert S aufweist, wodurch sich negative Effekte aufgrund stattfindender elektrochemischer Oxidationen in den Schweißkomponenten SK weniger stark auswirken und in der Folge die Schweißkomponenten SK eine höhere Lebens dauer besitzen.

Vorteilhafterweise ist zumindest ein Sensor 14 zur Messung des Leitwerts S der Kühlflüssigkeit 3 im Kühlkreislauf 4, insbeson dere in einer rücklaufenden Kühlleitung 5 des Kühlkreislaufes 4 angeordnet. Über die erhaltenen Messwerte des Sensors 14 zur Messung des Leitwerts S der Kühlflüssigkeit 3 kann der Zustand der Kühlflüssigkeit 3 überwacht und die Wirkung der Deionisie rung durch die Deionisiereinrichtung 8 gemessen werden.

Anstelle eines Sensors 14 zur Messung des Leitwerts S der Kühl flüssigkeit 3 im Kühlkreislauf kann auch ein Sensor zur Messung des Widerstands der Schweißkomponente SK gegenüber Masse, bei spielsweise des Widerstands des Kontaktrohres gegenüber Masse, vorgesehen sein und in Abhängigkeit des verwendeten Schweißbren ners auf den Leitwert S der Kühlflüssigkeit 3 rückgeschlossen werden.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schweißkomponenten-Kühl- systems 1. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig.l ist hier die Einrichtung 8 zur Deionisierung der Kühlflüssigkeit 3 nicht in einer Kühlleitung 5 des Kühlkreislaufes 4 angeordnet, sondern in einem Bypass 11 zu einer Kühlleitung 5 innerhalb des Kühlkreislaufes 4. Dadurch wird der Strömungswiderstand der Kühlflüssigkeit 3 innerhalb des Kühlkreislaufes 5 durch die Deionisiereinrichtung 8 nicht negativ beeinflusst. Darüber hin aus ist zusätzlich zu dem Sensor 14 zur Messung der Leitfähig keit S der Kühlflüssigkeit 3 zumindest ein Sensor 15 zur Messung des Durchflusses Q der Kühlflüssigkeit 3 und zumindest ein Tem peratursensor 16 zur Messung der Temperatur T der Kühlflüssig keit 3 im Kühlkreislauf 4 angeordnet. Im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel sind die Sensoren 14, 15, 16 an derselben Stelle innerhalb des Kühlkreislaufes 4 angeordnet und vorzugsweise durch einen kombinierten Sensor gebildet.

Der zumindest eine Sensor 14 zur Messung des Leitwerts S der Kühlflüssigkeit 3, der zumindest eine Sensor 15 zur Messung des Durchflusses Q der Kühlflüssigkeit 3, und bzw. oder der zumin dest eine Temperatursensor 16 zur Messung der Temperatur T der Kühlflüssigkeit 3 sowie ein allfälliger Sensor 21 zur Messung des Pegels der Kühlflüssigkeit 3 im Behälter 2 sind vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung 17 verbunden, welche für die Verar beitung und Weiterleitung der Messwerte sorgt. An einer mit der Steuereinrichtung 17 verbundenen Anzeige 18 können die Messwerte der Sensoren 14, 15, 16, 21 angezeigt und der Zustand der Deio- nisiereinrichtung 8 dargestellt werden. Die Steuereinrichtung 17 sowie die Anzeige 18 können auch in einer Schweißstromquelle SQ angeordnet sein. Die Verbindungen zwischen der Steuereinrichtung 17 und den Sensoren 14, 15, 16, 21 können leitungsgebunden oder auch drahtlos ausgeführt sein.

Im Kühlkreislauf 4 kann auch zumindest ein Filter 19 zum Filt rieren der Kühlflüssigkeit 3 angeordnet sein.

In Fig. 3a ist eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Deio nisierung 8 der Kühlflüssigkeit 3 in Form eines Behälters 9 mit darin angeordnetem Mischbettharz 10 dargestellt. Der mit den Kühlleitungen 5 des Kühlkreislaufes 4 entsprechend verbundene Behälter 9 mit dem Mischbettharz 10 weist einen zentralen Ein lasskanal 12 und koaxial dazu außen einen Abflusskanal 13 auf. Die Kühlflüssigkeit 3 kann einerseits durch das Mischbettharz 10 hindurchströmen und/oder andererseits lediglich die Oberfläche berührend am Mischbettharz 10 vorbeiströmen. Das Mischbettharz 10 kann in einfacher Weise, vorzugsweise von der Unterseite des Behälters 9 her getauscht werden. Das Mischbettharz 10 besteht vorzugsweise aus einer Mischung von Kationenharz und Anionen harz, insbesondere 40% Kationensalz und 60% Anionensalz. Die Fig. 3b und 3c zeigen zwei weitere mögliche Ausführungsfor men der Deionisiereinrichtung 8, bei welchen die Kühlflüssigkeit 3 im Behälter 9 jeweils die Oberfläche berührend am Mischbett harz 10 vorbeiströmt.

Die Fig. 3d zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der Deionisiereinrichtung 8, wobei die Kühlflüssigkeit 3 einerseits durch das Mischbettharz 10 im Behälter 9 hindurchströmen und bzw. oder andererseits lediglich die Oberfläche berührend am Mischbettharz 10 vorbeiströmen kann.

Fig. 4 zeigt ein schematisches Schnittbild durch einen Schweiß brenner SB zur Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Schweiß- komponenten-Kühlsystem 1. Der Schweißbrenner SB, weist verschie dene Bestandteile Bl, B2, B3, B4, wie zum Beispiel die Düsen stockaufnahme als Bestandteil Bl, die Gasdüsenaufnahme als Be standteil B2, die Kühlhülse als Bestandteil B3, das Innenrohr des Rohrbogens als Bestandteil B4, etc. auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Bestandteile Bl und B4 aus ei nem elektrisch leitfähigen Material Ml und der Bestandteil B3 aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material M2. Bestand teil B3 besteht aus elektrisch isolierendem Material M3. Inner halb des Schweißbrenners SB verläuft ein Kühlkanal 20 zur Füh rung einer Kühlflüssigkeit 3, der mit dem oben beschriebenen Schweißkomponenten-Kühlsystem 1 entsprechend verbunden wird. Der Kühlkanal 20 wird teilweise durch die oben erwähnten Bestand teile Bl, B2, B3, B4 des Schweißbrenners SB gebildet. Darüber hinaus sind die Bestandteile Bl, B2, B3, B4 miteinander verbun den, beispielsweise über einen Formschluss, Kraftschluss oder StoffSchluss . Somit wird eine elektrochemische Zelle über die im Kühlkanal 20 fließende Kühlflüssigkeit 3 gebildet. Durch eine Kühlflüssigkeit 3 mit hohem elektrischen Leitwert S begünstigt kommt es zu einer elektrochemischen Oxidation der Anode (Opfer anode) und somit zu einer Zerstörung der betreffenden Bestand teile Bl und/oder B2 und/oder B4 des Schweißbrenners SB aus den elektrisch leitfähigen Materialien Ml und M2.

Dadurch, dass die Kühlflüssigkeit 3 gemäß der Erfindung deioni- siert wird und einen sehr geringen elektrischen Leitwert S auf- weist, können für die Bestandteile Bl, B2, B4 des Schweißbren ners SB verschiedene elektrisch leitfähige Materialien Ml, M2 verwendet werden, deren Standardpotentiale der elektrochemischen Spannungsreihe sich um mehr als 0,7 V unterscheiden. Wie weiter oben erwähnt, kann beispielsweise Aluminium (Standardpotential - 1,66 V) mit Silber (Standardpotential +0,8 V) kombiniert werden, was bei herkömmlichen wassergekühlten Schweißkomponenten SK nicht möglich war.

Schließlich zeigt Fig. 5 eine Detailansicht des Schweißbrenners SB gemäß Fig. 5 entlang der Schnittlinie A-A zur Veranschauli chung der Bestandteile Bl, B2, B3, B4 im Bereich des Kühlkanals 20. Erfindungsgemäß sind die elektrisch leitfähigen Bestandteile Bl, B2, B4 des Schweißbrenners SB derart angeordnet, dass die minimale Weglänge bzw. Flüssigkeitssäulenlänge l _min zwischen den Bestandteilen Bl bzw. B4 mit dem Bestandteil B2, durch den Kühl kanal 20 unter 12 mm, vorzugsweise unter 5 mm, beträgt. Die in der Fig. 5 eingezeichnete Distanz l _x zeigt die von der Kühlflüs sigkeit 3 zu überwindende Wegstrecke, wobei es sich bei der ein gezeichneten Distanz l _x quasi um die Luftlinie handelt, d.h. die tatsächliche Flüssigkeitssäulenlänge l _min ist durch die Ausfüh rung des Kühlkanals 20 - die Kühlflüssigkeit 3 folgt dem Kühlka nal 20 und bildet somit eine Fließkurve - deutlich länger als die in Fig. 5 eingezeichnete Distanz l _x . Die Herstellung eines Schweißbrenners SB mit einer oben erwähnten Flüssigkeitssäulen länge l _min kleiner 12 mm, vorzugsweise kleiner 5 mm, war bei Ver wendung herkömmlicher Kühlflüssigkeiten 3 nicht möglich.

Die vorliegende Erfindung verbessert die Kühlung der Schweißkom ponenten SK sowie deren Lebensdauer und ermöglicht, wie anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben, die Verwendung neuer Materia lien und Materialkombinationen für die Bestandteile der Schweiß komponenten SK sowie neue Konstruktionen.