DE202007014659U1

DE202007014659U1 - Reinigungsvorrichtung, Werkzeugkopf und Reinigungsbürste hierfür

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Publication number: DE202007014659U1
Application number: DE202007014659U
Authority: DE
Original assignee: Fronius International GmbH
Current assignee: Fronius International GmbH
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2017-10-20

Abstract

Reinigungsvorrichtung für einen Schweißbrenner mit einem rotierenden Werkzeugkopf zur Aufnahme einer Reinigungsbürste, in der flexible Borsten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass im rotierenden Werkzeugkopf (3) mehrere Reinigungsbürsten (13, 14, 15) angeordnet sind, die auf die verschiedensten Bereiche des zu reinigenden Schweißbrenners (2) abstimmbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für einen Schweißbrenner mit einem rotierenden Werkzeugkopf zur Aufnahme einer Reinigungsbürste, in der flexible Borsten angeordnet sind.
Weiters betrifft die Erfindung einen Werkzeugkopf für eine solche Reinigungsvorrichtung, der einen Grundkörper aufweist, in dem mehrere Reinigungsbürsten angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft aber auch eine Reinigungsbürste für eine solche Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Schweißbrenners, bestehend aus einem Grundelement mit einer Öffnung zur Aufnahme von Borsten.
Aus dem Stand der Technik, nämlich der WO 99/33603 , ist eine Reinigungsvorrichtung für einen Schweißbrenner, insbesondere der Gasdüse, mit einem rotierenden Werkzeug bekannt. Dabei wird das rotierende Werkzeug in einem zwischen einem Kontaktrohr des Schweißbrenners und der Gasdüse gebildeten Zwischenraum eingeführt. Das rotierende Werkzeug weist wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Borsten auf, wobei die Borsten bevorzugt auf einem Kreisumfang angeordnet und bevorzugt federelastisch ausgebildet sind. Hierbei ist es auch möglich, dass die Borsten jeweils paarweise unter Bildung U-förmiger Borstenelemente miteinander verbunden im Werkzeugkörper gehaltert sind. Die Borsten können dabei aus Federstahl oder aus elastischem Kunststoff bestehen.
Nachteil ist bei dem genannten Stand der Technik, dass für die Reinigung des Schweißbrenners eine Reinigungsbürste verwendet wird, die sowohl für den Außenbereich, die Stirnfläche und den Innenbereich der zu reinigenden Gasdüse verwendet wird. Damit kann keine optimale Reinigung durchgeführt werden, da die Reinigungsbürste immer nur auf einen Bereich abgestimmt werden kann und somit die weiteren Bereiche schlechter gereinigt werden.
Beispielsweise sind aus der US 5 983 434 A , der US 6 413 287 A , der US 5 903 951 A , der US 4 367 389 A oder der US 4 945 687 A unterschiedliche Systeme und Ausbildungen von Bürsten mit Borsten zum Reinigen bekannt.
Nachteilig ist hierbei, dass diese Reinigungsbürsten vollflächig mit Borsten ausgeführt sind, so dass sich die Schmutzpartikel im Inneren der Borsten sammeln können.
Aus der DE 10 2005 030 928 A sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen eines Lichtbogenschweiß- oder Schneidbrenners von Verunreinigungen mittels eines kalten Strahlmittels bekannt. Das Strahlmittel wird mit einer Strahlmitteldüse auf die einzelnen Funktionsteile des Schweißbrenners aufgebracht. Die Strahlmitteldüse weist zumindest zwei Austrittsbereiche für das Strahlmittel auf und ist zur Bildung von mindestens zwei Teilstrahlen mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln für ein großflächiges, gleichzeitiges und zielgerichtetes Beaufschlagen sämtlicher zu reinigenden Funktionsteile des Schweißbrenners mit dem kalten Strahlmittel ausgebildet. Dies soll einen großen Toleranzbereich für die Positionierung des Schweißbrenners bezüglich der Position der Strahlmitteldüse ohne wesentliche Beeinträchtigung des Reinigungsergebnisses ermöglichen.
Weiters ist aus der DE 103 19 261 A eine Vorrichtung zum Reinigen einer Gasdüse eines Schweißbrenners und zum Einsprühen der Gasdüse beziehungsweise eines in der Gasdüse befindlichen Schweißdrahtes beschrieben. Die Vorrichtung umfasst eine Spann-/Haltevorrichtung für die Gasdüse und eine Reinigungsvorrichtung zum mechanischen Entfernen von Schweißrückständen aus der Gasdüse, wobei die Reinigungsvorrichtung in Richtung einer ersten Achse zur Spann-/Haltevorrichtung hin beziehungsweise von dieser weg verfahrbar ist. Weiterhin ist eine Sprühvorrichtung zum Auftragen eines Antihaftmittels vorgesehen. Die Sprühvorrichtung ist in Richtung einer zur ersten Achse bezüglich der Spann-/Haltevorrichtung verfahrbar, bevorzugt ist die Sprühvorrichtung mechanisch mit einer Schneidvorrichtung für den Schweißdraht gekoppelt. Hierbei weist die Reinigungsvorrichtung ein rotierendes Messer oder einen rotierenden Fräser auf, dessen Rotationsachse mit der ersten Achse im Wesentlichen fluchtet.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Reinigungsvorrichtung für einen Schweißbrenner zu schaffen, bei der die Reinigungsqualität verbessert und die Standzeit der verwendeten Reinigungsbürsten erhöht wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass im rotierenden Werkzeugkopf mehrere Reinigungsbürsten angeordnet sind, die auf die verschiedensten Bereiche des zu reinigenden Schweißbrenners abstimmbar sind.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch den Einsatz mehrerer Reinigungsbürsten im Werkzeugkopf der Reinigungsvorrichtung die Reinigungsqualität wesentlich erhöht werden kann, da die einzelnen Reinigungsbürsten optimal auf die zu reinigenden Flächen abgestimmt werden können, d.h., dass für die unterschiedlich zu reinigenden Flächen unterschiedlich weiche bzw. harte Borsten oder Borsten mit und ohne Schleifkörper oder auch unterschiedliche Formen von Borsten (rund, dreieckig, viereckig, usw.) verwendet werden können. Somit wird auch die Standzeit der Reinigungsbürsten bzw. der gesamten Reinigungsvorrichtung erhöht. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass durch die exakte Abstimmung zwischen Reinigungsbürsten bzw. deren Borsten und der Brennergeometrie die Standzeit der Brennerersatz- und Verschleißteile deutlich erhöht werden kann. Vorteilhaft ist aber auch, dass die Borsten der einzelnen Bürstenelemente exakt zum zu reinigendem Bereich geführt werden können und somit nicht mit Verschleiß- bzw. Ersatzteilen des Schweißbrenners kollidieren, wodurch diese nicht unbeabsichtigt verbogen oder geknickt werden, und weiters durch die exakte Führung auch der Einsatz sehr langer Borsten zur Erreichung der Bereiche rund um die Gasaustrittsbohrungen des Schweißbrenners möglich wird.
Durch die Maßnahme, dass im rotierenden Werkzeugkopf bevorzugt drei unterschiedliche Reinigungsbürsten mit unterschiedlichen Längen von Borsten angeordnet sind, wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass jeder zu reinigende Bereich des Schweißbrenners mit exakt für die Anwendung abgestimmten Bürstenelementen bzw. Borsten behandelt werden kann und somit alle Bereiche des Schweißbrenners optimal erreicht werden können. Ein weitere Vorteil liegt darin, dass die Borsten auch senkrecht zur zu reinigenden Fläche angestellt werden können, wodurch die Reinigungswirkung und die Standzeit der Bürstenelemente erhöht bzw. die Reinigungswirkung verbessert werden kann.
Von Vorteil ist auch, dass im rotierenden Werkzeugkopf bevorzugt drei unterschiedliche Arten von Reinigungsbürsten mit unterschiedlichen Längen von Borsten angeordnet sind, wodurch erreicht wird, dass die einzelnen Bürstenelemente unterschiedlich zum Schweißbrenner verfahren oder auch geschwenkt werden können, bzw. die Bürstenelemente unterschiedliche Größen haben können, um sich optimal an die Geometrien der zu reinigenden Oberflächen des Schweißbrenners anpassen zu können.
In vorteilhafter Weise wird durch die Maßnahme, dass die erste Reinigungsbürste für den Außenbereich einer Gasdüse des Schweißbrenners am rotierenden Werkzeugkopf angeordnet ist, erreicht, dass die Borsten der Reinigungsbürste für die Außenseite der Gasdüse als Polierbürsten ausgeführt sind, so dass eine optimale Oberfläche der Gasdüsenaußenseite für das Positionsbestimmen durch Kontaktierung der Gasdüse mit dem Werkstück erreicht werden kann.
In vorteilhafter Weise wird durch die Maßnahme, dass die zweite Reinigungsbürste für die Stirnfläche der Gasdüse des Schweißbrenners am rotierenden Werkzeugkopf angeordnet ist, erreicht, dass eine exakte Anpassung der Härte der Borsten für den sehr stark verschmutzten Bereich der Gasdüse vorgenommen werden kann. Hierbei ist oftmals durch die unterschiedlichst eingesetzten Schweißdrähte eine Anpassung der Härte der Borsten notwendig.
Von Vorteil ist auch, dass die dritte Reinigungsbürste für den Innenraum der Gasdüse des Schweißbrenners am rotierenden Werkzeugkopf angeordnet ist, wodurch ein Einsatz sehr langer Borsten von Vorteil ist, da dadurch die Borsten weit in den Innenraum eingeführt werden können und somit eine optimale Reinigung vornehmen können.
Durch die Merkmale, dass der rotierende Werkzeugkopf mehrteilig ausgebildet ist und aus einem ersten und zweiten Grundkörper gebildet ist, die zueinander verfahrbar sind, wird erreicht, dass jene Borsten der Reinigungsbürste am verfahrbaren Grundkörper in den Innenraum der Gasdüse eingefahren werden können, wodurch sehr lange Borsten eingesetzt werden können.
In vorteilhafter Weise sind im Werkzeugkopf Zusatzelemente, wie ein Schutzrohr und/oder Einspritzdüsen, angeordnet, wodurch Zusatzfunktionen, wie das Auftragen von Trennmitteln oder Zuführen von Druckluft, möglich werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch dadurch gelöst, dass der Werkzeugkopf aus zwei Grundkörpern gebildet ist, die zueinander verfahrbar sind, und dass in den Grundkörpern mehrere Reinigungsbürsten angeordnet sind.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch den Einsatz mehrerer Reinigungsbürsten im Werkzeugkopf die Reinigungsqualität wesentlich erhöht werden kann, da die einzelnen Reinigungsbürsten optimal auf die zu reinigenden Flächen abgestimmt werden können, d.h., dass für die unterschiedlich zu reinigenden Flächen unterschiedlich weiche bzw. harte Borsten oder Borsten mit und ohne Schleifkörper oder auch unterschiedliche Formen von Borsten (rund, dreieckig, viereckig, usw.) verwendet werden können.
Von Vorteil ist auch, dass die Grundkörper über Führungselemente miteinander verbunden sind, so dass in einfacher Art und Weise die beiden Grundkörper gegeneinander verschoben werden, und somit die Borsten leichter in die Gasdüse eingeführt werden können.
Durch die Merkmale, dass ein Grundkörper über eine Antriebswelle mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist, wird erreicht, dass der Werkzeugkopf in Rotation versetzt werden kann.
In vorteilhafter Weise kann durch die Maßnahme, dass am Grundkörper Einspritzdüsen angeordnet sind, wahlweise Druckluft oder auch ein Reinigungsmittel, bevorzugt Schweißtrennmittel, eingesprüht werden und dadurch die Reinigungswirkung unterstützt werden. Damit können die Borsten geschont und gereinigt werden und kann auch der Schweißbrenner mit Trennmittel benetzt werden.
Von Vorteil ist auch, dass am Grundkörper ein Schutzrohr zum Schutz eines Schweißdrahtes angeordnet ist, so dass beim Reinigungsvorgang der aus dem Kontaktrohr austretende Schweißdraht in diesem Schutzrohr positioniert ist und somit ein Verbiegen des Schweißdrahtes verhindert wird.
Weiters wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass am Grundelement der Reinigungsbürsten mehrere Öffnungen angeordnet sind, wodurch die eingepressten bzw. gestanzten Borsten bündelförmig ausgebildet sind und zwischen den einzelnen Borstenbündeln ein Freiraum vorhanden ist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die Reinigungsbürsten mit Borstenbündeln ausgeführt sind, welche kreisrund und/oder auch in mehreren Kreisen versetzt angeordnet sind und somit genügend Freiraum zwischen den Borstenbündeln für die abgereinigten Schmutzpartikel lassen. Durch diesen Freiraum können die Schmutzpartikel herausfallen oder durch entsprechende Reinigungsmaßnahmen, wie beispielsweise das Einblasen von Druckluft, leichter aus den Borsten entfernt werden.
Durch die Merkmale, dass der Aufbau der Reinigungsbürsten für die Reinigungsvorrichtung, insbesondere einen Werkzeugkopf, unterschiedlich ausgebildet sind, wird erreicht, dass eine optimale Anpassung der einzelnen Reinigungsbürsten an die zu reinigenden Flächen möglich ist und somit die Reinigungsqualität erhöht wird.
Von Vorteil ist auch, dass die Reinigungsbürsten bevorzugt unterschiedlich lange Borsten aufweisen und somit wiederum eine optimale Anpassung vorgenommen werden kann.
In vorteilhafter Weise ist die erste Reinigungsbürste länglich ausgebildet, so dass sie in einfacher Form am Grundkörper des Werkzeugkopfes angeordnet werden kann und gleichzeitig eine größere Fläche gereinigt werden kann. Hierbei wird die Reinigungsbürste zur Reinigung einer Außenfläche einer Gasdüse eingesetzt.
Durch die Merkmale, dass die zweite Reinigungsbürste kreisförmig ausgebildet ist, wobei ein Innendurchmesser zumindest einer Borstenbreite der Reinigungsbürste für die Führung der Borsten der Reinigungsbürste entspricht, wird erreicht, dass einerseits eine optimale Reinigung der Stirnfläche der Gasdüse ermöglicht wird und andererseits gleichzeitig eine Führung für die Borsten einer weiteren Reinigungsbürste geschaffen wird.
Von Vorteil ist auch, dass die dritte Reinigungsbürste rund ausgebildet ist, so dass deren Borsten über die zweite Reinigungsbürste geführt werden können und somit alle Borsten in den Innenraum der Gasdüse einfach eingeführt werden können.
Schließlich wird durch die Merkmale, dass die Reinigungsbürste im Zentrum einen Freibereich aufweist, in dem keine Borsten angeordnet sind, erreicht, dass beim Einführen in den Innenraum der Gasdüse in diesem Freiraum sich der Schweißdraht des Schweißbrenners befindet, so dass ein Verbiegen des Schweißdrahtes verhindert wird.
Die sich hieraus ergebenden Vorteile können ebenso aus den bereits beschriebenen Vorteilen entnommen werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:
1 eine schaubildliche Darstellung einer Reinigungsvorrichtung, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
2 einen Werkzeugkopf der Reinigungsvorrichtung in seiner Ausgangstellung, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
3 den Werkzeugkopf der Reinigungsvorrichtung in einer weiteren Stellung, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
4 den Werkzeugkopf der Reinigungsvorrichtung in seiner Endposition, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
5 eine vereinfachte, schematische Draufsicht auf den Werkzeugkopf;
6 eine Stirnansicht, geschnitten, der ersten Reinigungsbürste, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
7 eine Seitenansicht, geschnitten, der ersten Reinigungsbürste, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
8 einen Schnitt durch die zweite kreisförmig ausgebildete Reinigungsbürste, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
9 eine Schnittdarstellung der dritten Reinigungsbürste, in vereinfachter, schematischer Darstellung; und
10 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Werkzeugkopfes der Reinigungsvorrichtung, in vereinfachter, schematischer Darstellung.
Einführend wird festgehalten, dass gleiche Teile der Ausführungsbeispiele mit gleichen Bezugszeichen versehen werden.
In 1 ist eine schematische Darstellung der Reinigungsvorrichtung 1 gezeigt, wobei die wesentlichen Komponenten der Reinigungsvorrichtung 1 zum Reinigen eines Schweißbrenners 2 schaubildlich eingezeichnet wurden. Grundsätzlich kann hierzu erwähnt werden, dass die einzelnen Komponenten aus dem Stand der Technik bekannt sind und die erfindungsgemäße Lösung sich im Besonderen auf den Bereich eines Werkzeugkopfes 3 bezieht. Der Vollständigkeit halber werden die weiteren Komponenten jedoch genannt, wobei deren technische Lösung aus dem Stand der Technik entnommen werden kann.
Die Reinigungsvorrichtung 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als eigenständiges Gerät ausgeführt, so dass alle Komponenten in einem Gehäuse 4 angeordnet werden. Hierzu weist die Reinigungsvorrichtung 1 den Werkzeugkopf 3 auf, der mit einer Antriebsvorrichtung 5 verbunden ist. Zur Fixierung des Schweißbrenners 2 ist im Bereich der Schweißbrennerposition, insbesondere oberhalb des Werkzeugkopfes 3, eine Fixiervorrichtung 6 angeordnet, so dass bei einer Reinigung des Schweißbrenners 2 über die Fixiervorrichtung 6 der Schweißbrenner 2 in Position gehalten werden kann. Weiters sind Anschlüsse 7 am Gehäuse 4 dargestellt, so dass die Reinigungsvorrichtung 1 mit unterschiedlichsten Medien, wie beispielsweise Druckluft, Wasser, mit Energie und/oder Steuerleitungen, versorgt und verbunden werden kann. Es ist auch möglich, dass weitere nicht dargestellte Komponenten, wie beispielsweise eine Drahtabschneidevorrichtung für einen Schweißdraht 8, eine Steuervorrichtung zur Steuerung der eingebauten Komponenten, eine Trennmittelsprühvorrichtung zum Benetzen des Schweißbrenners 2, usw., beinhaltet bzw. eingebaut werden können.
In den 2 bis 5 ist nunmehr der Werkzeugkopf 3 detaillierter und teilweise geschnitten dargestellt, wobei die weiteren Komponenten der Reinigungsvorrichtung 1 übersichtshalber weggelassen wurden. Gleichzeitig wurden in den einzelnen 2 bis 4 die unterschiedlichen Positionen des Werkzeugkopfes 3 dargestellt, wogegen in 5 eine schematische Draufsicht auf den Werkzeugkopf 3 dargestellt wurde.
Wie ersichtlich wird für die Reinigung des Schweißbrenners 2 dieser im Bereich des Werkzeugkopfes 3 positioniert. Hierzu wird der Schweißbrenner 2 zur Reinigung über eine Öffnung im Gehäuse 4 der Reinigungsvorrichtung 1 eingeführt und positioniert, wie dies aus 1 ersichtlich ist. Anschließend wird der Werkzeugkopf 3 in mehreren Schritten verfahren. Hierbei ist in 2 die Grundposition dargestellt. 3 zeigt den ersten Verfahrweg des Werkzeugkopfes 3, wogegen in 4 die Endposition des Werkzeugkopfes 3 dargestellt ist. Damit eine Reinigung des Schweißbrenners 2 durchgeführt werden kann, ist der Werkzeugkopf 3 über eine Antriebswelle 9 mit der Antriebsvorrichtung 5 verbunden, so dass eine Rotation des Werkzeugkopfes 3 erzeugt werden kann. Selbstverständlich ist es möglich, dass je nach Ausbildung der Antriebsvorrichtung 5 ein Hin- und Herbewegen des Werkzeugkopfes 3, also nur eine Teilrotation, durchgeführt wird.
Der Werkzeugkopf 3 besteht aus einem ersten und zweiten Grundkörper 10, 11, die über zumindest ein Führungselement 12 verbunden sind. Damit wird erreicht, dass die beiden Grundkörper 10, 11 zueinander, insbesondere der Grundkörper 11 zum Grundkörper 10, verfahrbar sind. In den beiden Grundkörpern 10, 11 sind nun mehrere Reinigungsbürsten 13, 14, 15 angeordnet, wobei auf die Ausbildung der Reinigungsbürsten 13, 14, 15 nachfolgend noch näher eingegangen wird.
Wesentlich bei der Ausbildung des Werkzeugkopfes 3 ist, dass im rotierenden Werkzeugkopf 3 mehrere Reinigungsbürsten 13, 14, 15 angeordnet sind, die auf die verschiedenen Bereiche des zu reinigenden Schweißbrenners 2, insbesondere einer Gasdüse 16, eines Kontaktrohres 17 und eines Düsenstockes 18, abstimmbar sind. Dass heißt, dass in einer Position des Schweißbrenners 2 sämtliche zu reinigenden Bereiche mit einem Werkzeugkopf 3 durchgeführt werden. Dabei werden sowohl die Außenfläche, als auch die Stirnfläche und der Innenbereich mit dem Düsenstock 18 und Kontaktrohr 17 der zu reinigenden Gasdüse 16 des Schweißbrenners 2 gereinigt.
Die Reinigungsbürsten 13, 14, 15 werden dabei in Führungsnuten in den Grundkörpern 10, 11 eingesetzt. Somit ist es einfach möglich, diese bei entsprechendem Verschleiß zu tauschen. Bevorzugt wird jedoch der gesamte Werkzeugkopf 3 getauscht, so dass ein möglichst schneller Einsatz der Reinigungsvorrichtung 1 gegeben ist. Anschließend können die einzelnen Reinigungsbürsten 13, 14, 15 ausgetauscht werden, so dass dieser Werkzeugkopf 3 beim nächsten Wechsel wieder verwendet werden kann.
Die Reinigungsbürsten 13, 14, 15 sind dabei derart im Werkzeugkopf 3 angeordnet, dass sich diese gegenseitig fixieren und führen, d.h., dass die Reinigungsbürste 13 die Reinigungsbürste 14 durch teilweises Überlappen fixiert, wogegen die Reinigungsbürste 14 eine Führung für die Reinigungsbürste 15 ausbildet. Lediglich die Reinigungsbürste 13 ist durch ein entsprechendes Fixierelement, nicht dargestellt, manuell oder automatisiert in ihren Führungselement zu fixieren. Dabei ist wesentlich, dass die einzelnen Reinigungsbürsten 13, 14, 15 unterschiedlich lange Borsten 19 aufweisen, die entsprechend auf die zu reinigenden Bereiche abgestimmt werden. Die Borsten 19 sind bevorzugt aus elastischem Kunststoff mit oder ohne Schleifkörper bzw. Schleifkörner ausgebildet.
Für die Reinigungsbürste 13 werden bevorzugt mittellange, weiche Borsten 16 eingesetzt, da die Reinigungsbürste 13 für die Entfernung von Schmauch an der Außenfläche der Gasdüse 16 genützt wird. Bei der Reinigungsbürste 14 werden kurze, harte Borsten 19 verwendet, da hier die Stirnfläche der Gasdüse 16 zu reinigen ist, die oft sehr stark verschmutzt ist. Die Reinigungsbürste 15 weist sehr lange, mittelweiche Borsten 19 auf, da diese für den Innenbereich der Gasdüse 16 zuständig ist und somit möglichst weit in den Innenbereich der Gasdüse 16 eindringen soll. Durch diese sehr langen Borsten 19 ist es notwendig, diese im Endbereich zu führen, so dass alle Borsten 19 in den Innenbereich der Gasdüse 16 eingeführt werden, wie dies über die Reinigungsbürste 14 dargestellt ist. Bevorzugt werden bei der Reinigungsbürste 15 zwei unterschiedlich lange Borsten 19 eingesetzt, die, wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt, verzogen gestanzt hergestellt werden, d.h., dass die Borsten 19 U-förmig in eine Öffnung gepresst werden, wobei die Endbereiche der U-förmig gebogenen Borsten 19 unterschiedlich lang ausgebildet sind.
Weiters ist zu erwähnen, dass die Reinigungsbürste 13 nicht vollständig um die Gasdüse 16 verläuft, sondern im Umfang mehrere beabstandete Reinigungsbürsten 13 angeordnet sind, wie dies aus der Draufsicht in 5 ersichtlich ist.
Eine derartige Reinigungsvorrichtung 1 wird bevorzugt für Roboteranlagen eingesetzt. Die Reinigung eines Schweißbrenners 2 erfolgt derartig, dass zuerst der an einem Roboter, nicht dargestellt, befestigte Schweißbrenner 2 über eine Öffnung in die Reinigungsvorrichtung 1 verfahren wird. Eine derartige Position ist in 1 ersichtlich, wobei die Positionierung des Schweißbrenners zum Werkzeugkopf 3 in 2 dargestellt ist.
Der Reinigungsvorgang kann anschließend über die Robotersteuerung eingeleitet werden oder es ist auch möglich, dass eine automatische Erkennung, wie beispielsweise mittels Lichtschranke oder mechanischer Kontaktelemente, über den eingeführten Schweißbrenner 2 von der Reinigungsvorrichtung 1 erkannt wird. Wurde der Schweißbrenner 2 entsprechend positioniert, so wird dieser bevorzugt über die Fixiervorrichtung 6 gehalten, so dass ein Verdrehen der aufgesteckten Gasdüse 16 verhindert wird. Gleichzeitig oder anschließend wird die Antriebsvorrichtung 9 aktiviert, wodurch der Werkzeugkopf 3 in Rotation versetzt wird. Der Werkzeugkopf 3 wird anschließend in die zweite Position verfahren, wie dies in 3 dargestellt ist, so dass die Reinigungsbürsten 13 und 14 an der Gasdüse 16 zur Anlage kommen und mit dem Reinigungsvorgang für die Außenfläche und Stirnfläche der Gasdüse 16 beginnen. Hierbei ist es möglich, dass die Antriebsvorrichtung 5 und der Werkzeugkopf 3 gleichzeitig verfahren werden, oder es ist auch möglich, dass bei entsprechender Ausbildung der Antriebswelle 9 nur der Werkzeugkopf 3 verfahren wird. Nachdem der Werkzeugkopf 3, insbesondere der Grundkörper 10, an der Gasdüse 16 positioniert wurde, wird der weitere Grundkörper 11 des Werkzeugkopfes 3 in die Endstellung, wie in 4 dargestellt, verfahren, so dass nunmehr auch der Innenbereich der Gasdüse 16 mit dem Kontaktrohr 17 und dem Düsenstock 18 gereinigt wird. Dabei ist es möglich, dass der Grundkörper 11 beispielsweise des öfteren auf und ab bewegt wird. Durch die Führung der Borsten 19 der Reinigungsbürste 15 über die Reinigungsbürste 14 ist auch sichergestellt, dass alle Borsten 19 der Reinigungsbürste 15 in den Innenbereich der Gasdüse 16 eindringen. Hierbei wird die Führung über die Reinigungsbürste 14 derart ausgelegt, dass diese zumindest den gleichen Umfang aufweist, wie die Gasdüse 16, wobei jedoch bevorzugt der Umfang der Reinigungsbürste 14 für die Führung der Borsten 19 der Reinigungsbürste 15 kleiner ausgeführt wird. Nach Ablauf einer voreingestellten Zeitdauer wird anschließend der Reinigungsvorgang beendet und der Werkzeugkopf 3 wieder in seine Ausgangsposition, wie in 2 dargestellt, verfahren. Bevorzugt wird anschließend noch ein Bürstenreinigungsvorgang ausgeführt, wie dies nachstehend noch beschrieben wird.
In den 6 bis 9 sind die Reinigungsbürsten 13, 14 und 15 im Detail dargestellt. Daraus sind auch die unterschiedlich langen Borsten 19 der einzelnen Reinigungsbürsten 13, 14, 15, wie zuvor beschrieben, ersichtlich.
Die Reinigungsbürsten 13, 14, 15 weisen dabei jeweils ein Grundelement 20, 21, 22 auf, das korrespondierend zu den Führungsnuten in den Grundkörpern 10 und 11 ausgebildet ist, so dass diese auf einfache Art und Weise in die Führungselemente eingesteckt werden können. Wesentlich bei den Reinigungsbüsten 13, 14, 15 ist, dass die Borsten 19 bündelförmig und nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, vollflächig angeordnet sind. Das heißt, dass in den Grundelementen 20, 21, 22 distanzierte Öffnungen 23, wie schematisch dargestellt, ausgebildet sind, in die anschließend die Borsten 19 gepresst bzw. gestanzt werden. Somit entsteht zwischen den einzelnen Borstenbündeln ein Freiraum. Durch die Schaffung des Freiraumes zwischen den Borstenbündeln wird erreicht, dass die von dem Schweißbrenner 2 gelösten Schmutzpartikel in den Freiraum gelangen und von diesem anschließend leichter herausfallen und mit ensprechenden Vorrichtungen entfernt werden können, wodurch die Reinigungsbürsten 13, 14, 15 sauber gehalten werden.
Weiters ist aus der Zusammenschau der 8 und 9 ersichtlich, dass das Grundelement 21 der Reinigungsbürste 14 auf die Borstenausbildung der Reinigungsbürste 15 abgestimmt ist, d.h., dass ein Innendurchmesser 24 des Grundelementes 21 einer Borstenbreite 25 der Reinigungsbürste 15 entspricht, so dass über das Grundelement 21 der Endbereich der Borsten 19 der Reinigungsbürste 15 geführt werden kann. Dadurch ist es möglich, dass bei der Reinigungsbürste 15 sehr lange Borsten 19 eingesetzt werden können, so dass alle Borsten 19 der Reinigungsbürste 15 weit in den Innenbereich der Gasdüse 16 eingeführt werden können.
In 9 ist weiters ersichtlich, dass die Reinigungsbürste 15 unterschiedlich lange Borsten 19, wie bereits zuvor beschrieben, aufweist. Zusätzlich weist die Reinigungsbürste 15 im Zentrum einen Freibereich 26 auf, in dem keine Borsten 19 angeordnet sind. Durch diesen Freibereich 26 wird erreicht, dass der vom Kontaktrohr 17 austretende Schweißdraht 8 in diesen Freibereich 26 hineinragt, so dass bei der Reinigung eine Verformung des Schweißdrahtes 8 verhindert wird.
Weiters ist es möglich, dass die Form des Querschnitts der Borsten 19 bei den einzelnen Reinigungsbürsten 13, 14, 15 unterschiedlich ausgebildet sein kann. Hierbei werden bevorzugt runde oder rechteckförmige Borsten 19 eingesetzt. Beispielsweise ist es möglich, dass die Borsten 19 der Reinigungsbürste 15 rechteckförmig und die Borsten 19 für die Reinigungsbürsten 13 und 15 rund ausgebildet sind. Rechteckförmige Borsten 19 haben den Vorteil, dass diese auf ihrer Längsseite sehr schwer verformbar sind, wogegen sie auf ihrer Schmalseite sehr leicht verformt werden können. Somit kann durch optimale Anordnung der Borsten 19 noch eine bessere Reinigungsqualität erzielt werden. Auch werden Verschmutzungen durch die vorhandenen Kanten bei rechteckförmigen Borsten 19 leichter gelöst. Wie bereits zuvor erwähnt, werden derartige Borsten 19 bevorzugt für die Reinigungsbürste 15 eingesetzt, da bei dieser Reinigungsbürste 15 eine Verformung der Borsten 19 nur in einer Richtung ausreichend ist, d.h., dass es ausreichend ist, wenn sich die Borsten 19 der Reinigungsbürste 15 von der Innenseite der Gasdüse 16 in Richtung zum Kontaktrohr 17 bzw. zum Düsenstock 18 hin und zurück verformen lassen.
In 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Werkzeugkopfes 3 in der Ausgangsposition dargestellt.
Der Unterschied zu der in den 1 bis 9 dargestellten Ausführungsform liegt einerseits darin, dass im Zentrum des Werkzeugkopfes 3, insbesondere im Freibereich 26, ein Schutzrohr 27 angeordnet ist. Das Schutzrohr 27 dient dazu, dass der Schweißdraht 6 vor den Borsten 19 der Reinigungsvorrichtung 15 geschützt wird. Hierzu ist das Schutzrohr 27 bevorzugt teleskopartig ausgebildet, so dass sich seine Teleskopteile durch das Verfahren des Werkzeugkopfes 3 in die einzelnen zuvor beschriebenen Positionen ineinander schieben kölnnen, wobei eine automatische Rückstellung des teleskopartigen Schutzrohres 27 erfolgt. Bevorzugt wird das Schutzrohr 27 direkt in die Reinigungsbürste 15 integriert, so dass dieses beim Tausch der Reinigungsbürste 15 ebenfalls mitgetauscht wird. Es ist jedoch auch möglich, dass in der Reinigungsbürste 15 eine Öffnung angeordnet ist, so dass das Schutzrohr 27 durch die Öffnung gesteckt werden kann und somit im Grundkörper 11 befestigt wird. Auch ist es möglich, dass ein starres Schutzrohr 27 eingesetzt werden kann, wobei es dabei erforderlich ist, dass die Reinigungsbürste 15 sowie der Grundkörper 11 derart ausgebildet werden, dass das einteilige Schutzrohr 27 durch diese hindurchgeschoben werden kann, so dass ein Verfahren des Werkzeugkopfes 3, wie anhand der 1 bis 9 beschrieben, möglich ist.
Ein weiterer Unterschied zu den zuvor beschriebenen Figuren liegt darin, dass im Grundkörper 10 des Werkzeugkopfes 3 nunmehr Einspritzdüsen 28 angeordnet sind, die über Leitungen, nicht dargestellt, mit den entsprechenden Komponenten für die Zufüh rung von Medien verbunden sind. Hierbei können über die Einspritzdüsen 28 Trennmittel zum Einsprühen der Gasdüse 16 als auch Druckluft zur Entfernung von Schmutzpartikeln verwendet werden. Für die Zuführung von Trennmittel sind die Einspritzdüsen 28 bevorzugt im Zwischenraum zwischen den einzelnen Reinigungsbürsten 13 angeordnet, wogegen die Einspritzdüsen 28 für die Druckluft bevorzugt unterhalb der Reinigungsbürsten 13 angeordnet sind, so dass die Schmutzpartikel aus den Borsten 19 geblasen werden. Durch die Verwendung von Druckluft ist es somit möglich, dass nach dem Reinigungsvorgang ein Bürstenreinigungsvorgang durchgeführt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass während des Reinigungsvorgangs über die Einspritzdüse 28 Druckluft oder auch ein Reinigungsmittel, bevorzugt Schweißtrennmittel, zugeführt wird.
Weiters ist es auch möglich, dass nach einem Reinigungsvorgang für einen Schweißbrenner 2 die zum Einführen des Schweißbrenners 2 angeordnete Öffnung im Gehäuse 4 verschlossen wird, worauf anschließend ein Bürstenreinigungsvorgang eingeleitet wird. Hierzu ist es möglich, dass durch entsprechend angeordnete Druckluftdüsen im Gehäuse 4 der Werkzeugkopf 3 mit Druckluft beaufschlagt wird. Auch kann über die Einspritzdüse Druckluft zugeführt werden. Es ist auch möglich, dass hierzu eine Unterdruckvorrichtung im Gehäuse 4 eingebaut wird, so dass ein vorgegebener Luftstrom erzeugt werden kann, durch den die Schmutzpartikel aus dem Gehäuse 4 entfernt werden können.
Es ist aber auch möglich, dass bei den zuvor beschriebenen Figuren der Grundkörper 10 aus zwei Teilen gebildet wird, wodurch jener Teil, in dem die Reinigungsbürste 13 angeordnet ist, schwenkbar ausgeführt ist. Somit wird erreicht, dass bei eingeführtem Schweißbrenner 2, dieser Teil in Richtung des Schweißbrenners 2 geschwenkt wird. Der Vorteil einer derartigen Ausbildung liegt darin, dass dadurch die Reinigungsbürste 13 an den Winkel der sich konisch verjüngenden Gasdüse 16 angepasst werden kann.

Claims

Reinigungsvorrichtung für einen Schweißbrenner mit einem rotierenden Werkzeugkopf zur Aufnahme einer Reinigungsbürste, in der flexible Borsten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass im rotierenden Werkzeugkopf (3) mehrere Reinigungsbürsten (13, 14, 15) angeordnet sind, die auf die verschiedensten Bereiche des zu reinigenden Schweißbrenners (2) abstimmbar sind.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im rotierenden Werkzeugkopf (3) bevorzugt drei unterschiedliche Arten von Reinigungsbürsten (13, 14, 15) mit unterschiedlichen Längen von Borsten (19) angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsbürste (13) für den Außenbereich einer Gasdüse (16) des Schweißbrenners (2) am rotierenden Werkzeugkopf (3) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reinigungsbürste (14) für die Stirnfläche der Gasdüse (16) des Schweißbrenners (2) am rotierenden Werkzeugkopf (3) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Reinigungsbürste (15) für den Innenraum der Gasdüse (16) des Schweißbrenners (2) am rotierenden Werkzeugkopf (3) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Werkzeugkopf (3) mehrteilig ausgebildet ist und aus einem ersten und zweiten Grundkörper (10, 11) gebildet ist, die zueinander verfahrbar sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Werkzeugkopf (3) Zusatzelemente, wie ein Schutzrohr (27) und/oder Einspritzdüsen (28), angeordnet sind.
Werkzeugkopf für eine Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, der einen Grundkörper aufweist, in dem eine Reinigungsbürste angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (3) aus zwei Grundkörpern (10, 11) gebildet ist, die zueinander verfahrbar sind, und dass in den Grundkörpern (10, 11) mehrere Reinigungsbürsten (13, 14, 15) angeordnet sind.
Werkzeugkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörper (10, 11) über Führungselemente (12) miteinander verbunden sind.
Werkzeugkopf nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (11) über eine Antriebswelle (9) mit einer Antriebsvorrichtung (5) verbunden ist.
Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (10) Einspritzdüsen (28) angeordnet sind.
Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (11) ein Schutzrohr (27) zum Schutz eines Schweißdrahtes (8) angeordnet ist.
Reinigungsbürste für eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Schweißbrenners gemäß den Ansprüchen 1 bis 12, bestehend aus einem Grundelement mit einer Öffnung zur Aufnahme von Borsten, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundelement (20, 21, 22) mehrere Öffnungen (23) angeordnet sind, wodurch die eingepressten bzw. gestanzten Borsten (19) bündelförmig ausgebildet sind und zwischen den einzelnen Borstenbündeln ein Freiraum (26) vorhanden ist.
Reinigungsbürste nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der Reinigungsbürsten (13, 14, 15) für die Reinigungsvorrichtung (1), insbesondere einen Werkzeugkopf (3), unterschiedlich ausgebildet sind.
Reinigungsbürste nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsbürsten (13, 14, 15) bevorzugt unterschiedlich lange Borsten (19) aufweisen.
Reinigungsbürste nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsbürste (13) länglich ausgebildet ist.
Reinigungsbürste nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsbürste (14) kreisförmig ausgebildet ist, wobei ein Innendurchmesser (24) zumindest einer Borstenbreite (25) der Reinigungsbürste (15) für die Führung der Borsten (19) der Reinigungsbürste (15) entspricht.
Reinigungsbürste nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der Reinigungsbürste (15) durch das Grundelement (21) einer anderen Bürste (14) und/oder durch den Werkzeugkopf (10) bewerkstelligbar ist.
Reinigungsbürste nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsbürste (15) rund ausgebildet ist.
Reinigungsbürste nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsbürste (15) im Zentrum einen Freibereich (26) aufweist, in dem keine Borsten (19) angeordnet sind.