CN101663126B - 用于形成焊接工艺所用的溶池保护衬垫的陶瓷制型材件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷制的型材件(1)，用于形成尤其供弧焊工艺所用的溶池保护衬垫，其中，一定数量的型材件(1)可相应地以前侧面(2)而在具相同结构的在前的型材件(1)的后侧面(3)处彼此靠放，其中，每个型材件(1)具有顶侧面(4)和底侧面(5)，其通过侧面边缘(6和7)并通过前侧面(2)和后侧面(3)而彼此连接，其中，前侧面(2)和后侧面(3)是带有相同半径的球面且其中，球面在型材件(1)前侧面(2)处为凸状地弯曲的，在后侧面(3)处与之相反地为凹状地弯曲的。在此，不仅前侧面(2)的而且连后侧面(3)的曲率中心(M1，M2)都布置在型材件(1)的中间平面的上方。

Description

用于形成焊接工艺所用的溶池保护衬垫的陶瓷制型材件
本发明涉及一种型材件(Profi1stueck)。
由DE 27 19 864 AI中已知了一种该类型的呈型材件形式的溶池保护衬垫(Schmelzbadsicherungsunterlage)。其(例如在造船中)用于在单侧焊接时覆盖或支撑焊缝根的区域，以使得可从对面或顶侧面进行焊接并使得从另一侧的焊接变得不再必要。在焊接熔池保护衬垫和所形成的焊缝根之间沉积有待稍后被去除的焊渣，而焊缝根稍微地突出超出所被连接的部件的相应的面。因此，被焊接的结构件无需被翻转，并且根部区域无需被处理以用于紧接着的对焊或根焊。由于需要将待被使用的焊接材料的量保持得尽可能地少，所以，已知的焊池保护衬垫具有这样的槽形的凹部，该槽形的凹部带有针对焊接过程而优化过的截面。
然而，该已知的焊池保护衬垫的缺点是，它被构造成不仅在平面图中而且在前视图中都大致成矩形，从而，由此在不形成型材件之间的缝隙的前提下仅可排列出直的焊缝或直的结构件。
由德国实用新型DE 203 02 707 UI中已知了一种带有球接头面的溶池保护衬垫，在该溶池保护衬垫中，前侧面和后侧面有相同的球半径。在此，球面的中心位于陶瓷件的中间平面中，这些陶瓷件通过彼此靠放而最终形成溶池保护衬垫。
该已知的陶瓷件的一种缺点在于，在不完全地彼此贴靠的陶瓷件中会产生细小缝隙，该缝隙从顶侧面贯穿达底侧面，从而，光弧可能烧穿且焊缝的熔液可能会流滴。
本发明的任务在于，对已知的焊接工艺所用的陶瓷制的溶池保护衬垫如下地加以改进，即，使其既可在位于平面中的也可在立体地弯曲的焊缝处无缝隙地被靠放。
根据本发明的型材件用于实现这个任务。
由此，根据本发明的陶瓷型材件可以这样地彼此靠放，即，使得陶瓷型材件凸状的前侧面相应地配合入另一型材件的凹状的后侧面，且，使得在此不会产生缝隙，因为，在前的型材件的底侧面的后棱将跟在后面的型材件的前棱遮叠或咬边(ueberlappt oder hinterschneidet)。这样，即使在不直接地彼此靠放的型材件中也不存在这样的贯通的缝隙，即，溶池可通过该缝隙而流滴。
根据本发明的溶池衬垫尤其地可适用于单侧弧焊，不过，也可以被应用于诸如气焊等等的其它的焊接工艺中。
在这里，“型材件”或“陶瓷型材件”理解为由陶瓷制成的元件，其适合于作为焊池衬垫且在其纵向延伸上具有相同的截面轮廓。在此，重要的不在于截面的形状；截面的形状可以是正方形的，矩形的，梯形的，圆形的，椭圆形的，或者多边形的，其中，在多边形截面的情况下，同样也不要求该多边形为规则的，因为视应用情况而定其也可为不规则的。
需进一步指出的是，由球面构成的前侧面或后侧面不必为理想的球面，而是同样可为近似球面的形状。
接着，借助实施例进一步说明本发明。其中：
图1在透视视图中显示了型材件的实施例；
图2显示了图1的实施例的侧视图；而
图3显示了根据图1和图2的以带有微小间距的方式彼此靠放的两个型材件。
在图中，为相同的部件设有相同的参考标号。
图1在透视图中显示了这样的型材件1，其用于连同具相同结构型式的多个其它型材件一起而被用作溶池保护衬垫，它们在待形成的焊缝下彼此靠放并因而沿着焊接坡口而彼此靠放。型材件1包括在平面图中大致呈矩形形状的陶瓷体，该陶瓷体带有前侧面2，后侧面3，顶侧面4，底侧面5，以及侧面边缘6和7。型材件1的宽度大约为其厚度的三到五倍，其中，厚度指的是顶侧面4至底侧面5的距离，而宽度理解为两个侧面边缘6和7彼此间的距离。
如同在已知的溶池保护衬垫中那样，在顶侧面4中引入了从前侧面2贯穿至后侧面3的凹部8，其宽度构成了顶侧面4的最大的部分且其在实施例中为5mm至30mm宽，优选为11mm至15mm宽，而其最大深度为大约1mm至3mm，优选为1.2mm。通常，凹部8在所有位置是同样深的，就如同根据文件DE 27 19 846 A1已知的溶池保护衬垫那样。凹部8在其它实施例中也可被圆整，以使得其形成凹形的沟槽。
那么，本发明的重要特征在于，侧面边缘6和7不通过相对于其呈直角地延伸的、形成平坦的面的前侧面2和后侧面3而彼此连接，而是，该前侧面2和该后侧面3是带有相同半径的球形面或球带。由此就可以，将若干型材件1以不形成缝隙的方式——并且是，不仅可在平面中，还可在立体地弯曲的面中——彼此靠放，因为球半径允许彼此抵碰的根据本发明的型材件不仅可在图纸面的平面中无缝隙地相对摆动而且还可三维地从图纸平面中转出来，这是因为，型材件1的凸状的前侧面2相应地配合入相邻的或相连接的型材件的凹状的后侧面3中。由此使得以下这点成为可能，即，即使是复杂的焊缝形状也可紧密地以根据本发明的溶池保护衬垫来加从下方加以支撑，这展示出了相对于以已知的陶瓷衬垫来进行的焊接而言的相当重要的简化。
图2显示了型材件1的侧视图，这里可看到，前侧面2和后侧面3的弯曲的中心M1和M2位于顶侧面4上方的相同的高度上，即，因此在对于顶侧面4的平面的平行平面中。进一步地，中心M1和M2是带有相同半径R1和R2的两个球的中心，从而，形成该前侧面2和后侧面3的球面彼此配合入对方中。若除此之外中心M1和M2至顶侧面4的垂直距离为一样大的，那么前侧面2和后侧面3具有相同的形状。
图3显示了当两个或若干型材件1、1’不完全地彼此靠放时所产生的关系，这在实际中是完全有可能发生的，因为型材件在焊接坡口下的定位是通过手工来实现的。同样地，型材件的固定也是例如利用胶带通过手工而实现的，从而，在0.1mm至0.5mm的数量级中的、在某些情况下甚至达1mm的缝隙的形成几乎是不可避免的。在图3中，该缝隙通过两条虚线A和B的间距来表示。
在此，图3此外还显示了，左侧型材件1的底侧面5的后棱位于线B处并由此而位于右侧型材件1’的顶侧面4’的前棱的右方，该顶侧面4’的前棱与线A相对应。由此得到相叠的两个型材件的咬边或遮叠，其仅当线B位于线A的左侧时才会导致垂直地自由贯通的缝隙。
对于本领域技术人员来说是显然的，即，为了形成溶池保护衬垫，根据本发明的陶瓷型材件必须以合适的方式在工件处在焊接坡口下或者在焊接坡口中被固定。这里可例如使用粘合膜。不过，这对于有经验的焊工而言并不困难。
还要再次明确指出，对于本发明而言，重要的不是陶瓷型材件的截面形状，重要的仅是，所有型材件1的凸状的前侧面2和凹状的后侧面3都是带有相同半径的球面，并且，该半径的曲率中心并不位于该陶瓷件中间平面中，而是在该中间平面的上方，即，例如在凹部8的高度上，在顶侧面4的高度上，或者，以或大或小的——即，0mm至20mm，优选2mm至10mm且尤其是3mm至8mm的距离——而位于顶侧面4上方。
最后，仍需指出的是，陶瓷型材件此外可设有在纵向方向上贯穿地延伸的开口，该开口用于如下目的，即，将这些陶瓷型材件串在线上，以便能够将其作为由单独部件所结合成的单元而更简便地安装到焊接坡口处。这里，视应用场合而定，每个型材件有一个或若干个、通常不多于两个开口。

Claims (7)

1.一种用于形成焊接工艺所用的溶池保护衬垫的陶瓷制的型材件(1)，其中，多个型材件(1)能够相应地利用前侧面(2)而靠放在具相同结构的在前的型材件(1)的后侧面(3)处，其中，每个型材件(1)具有顶侧面(4)和底侧面(5)，其通过侧面边缘(6，7)并通过所述前侧面(2)和所述后侧面(3)而彼此连接，其中，所述前侧面(2)和所述后侧面(3)是带有相同半径的球面，并且其中，所述球面在所述型材件(1)的前侧面(2)处凸状地弯曲而在所述后侧面(3)处与此相反地凹状地弯曲，其特征在于，所述前侧面(2)的曲率中心和所述后侧面(3)的曲率中心(M1，M2)都布置在所述型材件(1)的中间平面上方。
2.根据权利要求1所述的型材件，其特征在于，所述前侧面(2)的曲率中心和所述后侧面(3)的曲率中心(M1，M2)都布置在所述型材件(1)的顶侧面(4)上方一定距离处。
3.根据权利要求1所述的型材件，其特征在于，形成所述前侧面(2)和所述后侧面(3)的球面的半径(R1，R2)是一样大的。
4.根据权利要求1或2所述的型材件，其特征在于，所述前侧面(2)的曲率中心和所述后侧面(3)的曲率中心(M1，M2)至所述型材件(1)的顶侧面(4)的垂直距离是一样大的。
5.根据权利要求1所述的型材件，其特征在于，它具有正方形的，矩形的，梯形的，圆形的，或者椭圆形的截面。
6.根据权利要求1所述的型材件，其特征在于，它具有多边形的截面。
7.根据权利要求6所述的型材件，其特征在于，所述型材件(1)的多边形截面为规则的或者不规则的。
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