CN101522354B - 插入部件、具有该插入部件的气体透镜和具有该气体透镜的焊炬 - Google Patents

插入部件、具有该插入部件的气体透镜和具有该气体透镜的焊炬 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于WIG/TIG焊炬(1)的气体透镜(4)的插入部件(17)，一种用于WIG/TIG焊炬(1)的气体透镜以及一种WIG/TIG焊炬(1)。为了改善气体透镜(4)和/或气体喷嘴(9)的截面上的气体散布，以及为了提供尽可能小、尽可能轻的部件，设置有在中心处具有引导电极(12)的孔(23)的插入部件(17)，插入部件(17)还具有扇状流动部件(24)，所述流动部件(24)位于孔(23)的周围并且相对于孔(23)的平面发生缠绕，从而使得流过其中的气体(7，27)发生径向偏离。气体透镜(4)包括具有气体散布通道(15)的基部主体(10)，所述气体散布通道(15)具有至少一个气体透镜过滤器(20)，上述插入部件(17)设置在气体散布通道(15)中，并且从气体的流出方向上看，气体透镜过滤器(20)设置在插入部件(17)的下游。

Description

插入部件、具有该插入部件的气体透镜和具有该气体透镜的焊炬
技术领域
本发明涉及根据权利要求1、2和5的用于WIG/TIG焊炬的气体透镜的插入部件、用于WIG/TIG焊炬的气体透镜以及WIG/TIG焊炬。
背景技术
WIG/TIG焊炬在现有技术中是已知的，其中，气体透镜插入到焊炬主体中，在所述焊炬的气体分布空间中提供有气体透镜过滤器。气体透镜过滤器总是相互分隔，从而允许气体在气体透镜的基部主体和气体透镜过滤器之间的空腔以及气体透镜过滤器之间的空腔中进行相应的扩散。
这里，不利的是，必须在气体透镜过滤器之间提供相应的较大的空腔，从而允许好的气体散布，这就是为什么气体透镜的尺寸必须相应的较大。另外，在现有技术中，必须使用几个气体透镜过滤器来生成合适的逆流。在仅有一个气体透镜过滤器的情况下，流入空腔的气体可能不会在到达气体透镜过滤器之前均匀地通过截面，从而以非均匀地方式流过气体透镜过滤器进入下游的气体喷嘴中。这可以通过使用几个气体透镜过滤器得以避免，因为在气体透镜过滤器的每个空腔的上流中产生了相应的逆流，从而对气体进行了散布。使用的气体透镜过滤器越多，截面上的气体散布就越好。
本发明的目的在于创造出一种用于WIG/TIG焊炬的气体透镜的上述插入部件、一种用于WIG/TIG焊炬的气体透镜以及一种WIG/TIG焊炬，以允许在气体透镜的截面上从而在气体喷嘴的截面上获得更好的气体散布。部件的尺寸和重量应当尽可能的小。
发明内容
本发明的目的通过上述插入部件得以实现，所述插入部件具有扇状流动部件，所述流动部件设置在孔的周围并且相对于孔的平面缠绕，从而为流过其中的气体提供径向偏离。这里，有利的是，如果在气体透镜中使用了插入部件，则在直线方向上流入的气体将在扇状的流动部件上被偏离。这使得气体发生旋转，并且允许更好的气体散布。当使用这种插入部件时，其下游的空腔可以很小以便提供最佳的气体散布，因为旋转的气体使得气体在空腔中更快地扩散，从而气体可以均匀地流过整个气体透镜过滤器。
还有，本发明的目的通过上述气体透镜得以实现，所述插入部件设置在基部主体的气体散布通道中，从气体的流出方向上看，气体透镜过滤器设置在插入部件的下游。这里，有利的是，仅使用一个插入部件和一个气体透镜过滤器可以减小气体透镜的大小。插入部件的特殊设计使得气体散布所必需的上流和下游的空腔足够小，从而减小气体透镜的整个大小，并可以在气体透镜的截面上获得最佳的气体散布。
由于可以将气体透镜的大小减小到20mm到30mm的长度，所以，例如焊炬的大小和重量，从而其焊炬主体的大小和重量，得以减小，并且，焊炬的操作得以改善。
本发明的目的还通过上述WIG/TIG焊炬得以实现，其中，气体透镜根据权利要求2到4设计，根据权利要求1的插入部件设置在气体透镜中。
进一步有利的设计在各个从属权利要求中进行描述。这些设计的有利之处可以从说明书中获知。
附图说明
现在将借助示例并参照附图来更加详细地描述本发明，其中：
图1示出了焊炬的示意图；
图2示出了焊炬主体的示意性剖视图；
图3示出了焊炬各个部件的分解图；
图4示出了焊炬主体的气体透镜的斜视图；
图5示出了气体透镜的俯视图；
图6示出了通过图4所示气体透镜的剖视图；
图7示出了气体透镜的插入部件的俯视图；
图8以简化的方式示出了图7所示插入部件的侧视图；
图9示出了气体透镜的过滤器的斜视图；
图10以简化的方式示出了图9所示的气体透镜过滤器的俯视图；
图11示出了气体透镜的一个变形实施例的斜视图；
图12示出了图11所示气体透镜的俯视图；
图13示出了通过图11所示气体透镜的剖视图；
图14示出了电弧喷嘴的斜视图；
图15示出了图14所示电弧喷嘴的部分剖视图；
图16以简化的方式示出了包括图14所示的电弧喷嘴的焊炬的剖视图；
图17示出了具有电弧喷嘴的焊炬的示意图。
具体实施方式
图1到图10示出了WIG/TIG焊炬1。焊炬1包括焊炬主体2和焊炬手柄3。这里，焊炬1的各个部件的结构对应于现有技术中的结构，所以不再详细描述这些部件和它们的功能。
本发明是用于气体透镜4的详细方案，所述气体透镜4提供在焊炬主体2中用于散布气体7，所述气体7经过基部6中的供气通道5被馈送。经过基部6馈送的气体7从基部6流入气体透镜4，然后将通过气体透镜4的截面被散布。当气体7流出气体透镜4并进入气体喷嘴9的内部8时，这允许在气体喷嘴9中获得最佳的气体散布。这里最关键的是气体透镜4的大小要尽可能的小，因为这可以减小焊炬1的整个大小，并且可以极大地改善对于焊炬1的操作。
气体透镜4包括基部主体10，基部主体10优选地由铜或铜合金制成。在气体透镜4的中心位置处，提供有连续的开口11，通过连续的开口11可以引导电极12以及可选的电弧喷嘴13。另外，基部主体10具有用于形成气体散布空间15的凹陷14。在基部主体10的前侧，提供有连通到气体散布空间15中的孔16。气体7可以从基部6经过孔16和供气通道5流入气体散布空间15。
为了在气体散布空间15的整个截面上获得最佳的气体散布，在气体散布空间15中设置插入部件17，如图7和图8中所示。插入部件17设置在气体散布空间15中，从而在孔16的排气区域和插入部件17之间形成小的空腔18。这里，插入部件17可以具有合适的突出物，所述突出物提供了与气体散布空间15的前表面19之间的合适的距离。同样，可以在凹陷14和/或气体散布空间15中设置网状物，在所述网状物上放置简单制成的插入部件17。
然后，在距离插入部件17不远的位置上将现有技术中的气体透镜过滤器20(图9和图10)插入到气体散布空间15中。这里，在气体透镜过滤器20上还可以设置突出物，从而在气体透镜过滤器20和插入部件17之间形成空腔21，所述突出物形成距离插入部件17的合适距离，或者，可以在基部主体10上放置网状物，在所述网状物上提供气体透镜过滤器20。优选地，气体透镜过滤器20的位置与气体透镜4的基部主体10的前表面22对齐。气体透镜过滤器20包括很多小孔，气体7可以通过这些小孔流入气体喷嘴9中。这里，在气体透镜过滤器20和插入部件17之间的空腔21中将实现气体逆流。这个气体逆流需要允许气体7在空腔21中完全扩散，并随后通过整个气体透镜过滤器20流入气体喷嘴9中。
为了在空腔21中实现气体7的最佳散布，插入部件17具有合适的设计，其中，电极12通过位于中央的孔23被引导，所述孔23配置为对应于气体透镜4的基部主体10中的开口11。从图7和图8中可以看出，插入部件17包括扇形流动部件24，扇形流动部件24相对于孔23的平面缠绕，从而使得通过其中的气体发生径向偏离。通道25形成在各个流动部件24之间，从而经过孔16馈送到插入部件17和基部主体10的前表面之间的空腔18中的气体7必须通过插入部件17的这些倾斜延伸的通道25流入插入部件17和气体透镜过滤器20之间的其它空腔21中。
这些倾斜延伸的通道25使得通过其中的气体7发生旋转，从而气体7仍会在插入部件17和气体透镜过滤器20之间的其它空腔21中旋转。这种气体的旋转能够在空腔21中实现基本上更好的气体散布。使气体7发生旋转能够使得空腔21非常小。例如，插入部件17和气体透镜过滤器20之间的距离可以只有1mm到3mm。这极大地影响到气体透镜4的整个大小，从而影响到焊炬主体2的大小。
在已知的现有技术的技术方案中，大部分气体透镜4具有几个这种气体透镜过滤器20，在这些气体透镜过滤器20之间必须形成一个空腔18或21。因为在现有技术的方案中总是存在一个通过气体透镜过滤器20的直线气体流，所以空腔18或21必须非常大，以便允许好的气体散布以及在空腔18和21中经改善的气体逆流，从而改善截面上的气体散布。因此，现在技术中的方案所需要的气体透镜4基本比本发明的气体透镜4要大。
利用本发明的气体透镜4，与当前使用的气体透镜相比，长度26可以减小50％。例如，在达到通过插入部件17的最佳气体散布的情况下，气体透镜4的长度26可以在20mm到30mm的范围中。这种小的尺寸可以使得整个焊炬主体2更小并且更轻，从而改善焊炬1的操作。
图11和图13中示出了气体透镜4的另一个具体实施例。与上述的气体透镜4不同的是，已经略去了插入部件17。为了在气体7流出气体透镜过滤器20之前更次实现旋转，正如通常的情况，在气体透镜4的基部主体10中以与气体喷嘴9的纵向中心轴成一定角度地提供孔16，而不是直线的，从而从供气通道5馈送的气体7在斜方向上流入基部主体10的前表面和气体透镜过滤器20之间的空腔18中。空腔18中的气体逆流使得斜方向流动的气体7在空腔18中发生旋转，从而在尽可能小的空腔18中的整个截面上获得最佳的气体散布。
图14到图17详细地示出了在存在两种不同气体7和27的情况下可用于焊炬1的电弧喷嘴13。
电弧喷嘴13为管状，其内部直径大于被引导通过电弧喷嘴13的电极12的直径。在一端上，电弧喷嘴13优选地具有挡块29，电弧喷嘴13可以通过所述挡块29置于气体透镜4中。电弧喷嘴13的目的是，以第一气体27不与从气体透镜4经过气体喷嘴9馈送到焊接点的另一种气体7相混合的方式，对通过焊炬主体2的中心30馈送的第一气体27进行引导，使第一气体27尽可能靠近焊接点。当使用两种不同气体7和27进行焊接处理时，优选地使用电弧喷嘴13，第一气体27用于稳定电弧，第二气体7提供在第一气体27的周围，称之为气罩(gas bell)，用于保护焊接工艺不受外部影响。
这种包括电弧喷嘴13的系统允许容易地将焊炬1改造为利用两种气体的焊炬。插入这种电弧喷嘴13使得附加的气体27能够经过电极12和/或电极引导通道被馈送到焊接处理中，并且，在与经过气体透镜4和气体喷嘴9馈送的另一气体7相接触之前，所述气体27通过电弧喷嘴13尽可能地馈送到靠近焊接处理的位置上。因此，根据所使用的电弧喷嘴13的长度，可以调节第一气体27与第二气体7的接触。
在本发明中也可以仅使用一种气体7或27，还可以通过使用围绕电极12的中心处的电弧喷嘴可以相应地生成更厚的气罩。

Claims (5)

1.一种用于WIG/TIG焊炬(1)的气体透镜(4)，所述焊炬(1)具有气体喷嘴(9)，所述气体喷嘴(9)具有基部主体(10)，所述基部主体(10)在用于电极(12)的中心位置处具有连续开口(11)以及用于馈送气体(7，27)的孔(16)，其中，在所述基部主体(10)的气体散布通道(15)中提供有至少一个气体透镜过滤器(20)以用于散布气体(7，27)，其特征在于，在引导非自耗电极(12)的中心位置处具有孔(23)的插入部件(17)位于基部主体(10)的气体散布通道(15)中，围绕着所述孔(23)设置有扇状流动部件，所述流动部件相对于所述插入部件(17)的所述孔(23)的平面发生缠绕，从而使得流过其中的气体(7，27)在径向方向上偏离，并且在气体(7，27)的流出方向上看，气体透镜过滤器(20)设置在插入部件(17)的下游。
2.根据权利要求1所述的气体透镜(4)，其特征在于，所述基部主体(10)具有20mm到30mm的长度。
3.一种WIG/TIG焊炬(1)，包括焊炬手柄(3)、焊炬主体(2)、气体喷嘴(9)以及气体透镜(4)，所述气体透镜(4)具有基部主体(10)，所述基部主体(10)在用于电极(12)的中心位置处具有连续开口(11)以及用于馈送气体(7，27)的孔(16)，其中，在所述气体透镜(4)的所述基部主体(10)的气体散布通道(15)中提供有至少一个气体透镜过滤器(20)以用于散布气体(7，27)，其特征在于，在引导非自耗电极(12)的中心位置处具有孔(23)的插入部件(17)位于基部主体(10)的气体散布通道(15)中，围绕着所述孔(23)设置有扇状流动部件，所述流动部件相对于所述插入部件(17)的所述孔(23)的平面发生缠绕，从而使得流过其中的气体(7，27)在径向方向上偏离，并且在气体(7，27)的流出方向上看，气体透镜过滤器(20)设置在插入部件(17)的下游。
4.根据权利要求4所述的WIG/TIG焊炬(1)，其特征在于，电弧喷嘴(13)能插入到焊炬主体(2)中，用于引导两种气体(7，27)从而形成双气体焊炬。
5.根据权利要求4所述的WIG/TIG焊炬(1)，其特征在于，所述电弧喷嘴(13)能插入到气体透镜(4)中，用于引导两种气体(7，27)从而形成双气体焊炬。
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