CN103313816A - 具有可移动的电极的焊头和相应的焊接方法 - Google Patents

Abstract

提出一种具有耐热的、用于在工件上执行所谓WIG焊接过程的电极（2）的焊头（1），其中，电极（2）可运动地支承并且也能够被装置（20）置于运动中。在此，所述电极（2）优选或者实施绕其轴线（A）旋转的运动或者实施绕其轴线振荡式运动。以这种方式，在优选手动实施的焊接过程中，在电极（2）和待焊接的工件之间意外接触的情况下，发生所谓不希望的合金化。由此，针对供给焊接添加物的情况，也可在很大程度上防止液化的焊接添加物一再粘附在电极（2）上。在通过流体回路冷却焊头（1）的情况下，该流体回路能够与涡轮的共同作用地使用，还能够也用于驱动旋转的电极（2）。运动的电极（2）与其电压源的连接可以或者通过滑动接触或者通过包围电极（2）的导电液体实现，此外，提出一种方法，在该方法中使用根据本发明的焊头（1）。

Description

具有可移动的电极的焊头和相应的焊接方法

本发明涉及一种根据权利要求1前序的焊头和一种根据权利要求18和19前序的方法。

这类焊头在所谓WIG焊接器械中的使用例如由DVS-出版社（德国焊接和相关方法组织）的2006年第一版“钨-惰性气体气焊接”已知。在通过这类焊接器械的焊接中，认为，由与电压源连接的电极产生电弧，该电弧在待焊接的工件上终止，该工件作为电气接地（elektrische Masse）起作用。在这类焊接过程中，可分别根据需要从外部供给添加物或者存在仅由工件的材料形成的所谓熔池。电弧的点火可以或者通过所谓的接触点火或者通过高频点火实现，其中，在第一种情况下，在电极之间短时产生机械接触，并且，在第二种情况下，在电极和工件之间短时地产生高频。

在通过这类焊头焊接时，对于手动控制焊头的情况又总是存在危险，即，在焊接过程期间的意外机械接触的情况下出现所谓的电极合金化，也就是说，电极与工件意外地焊接。这主要在人员不熟练和在复杂工件上难以得到焊接连接时出现所述状况，但是，对于熟手也肯定时常出现这种情况。

在合金化之后，电极必须又与工件分开。在分开过程中，由于钨的材料特性，电极尖的一块通常断掉并且作为材料杂质与工件保持连接。这样的材料杂质要求费事的磨削和类似的修正处理，或者，如果修正处理过于费事，或者，如果通过修正处理不再能满足对于工件的机械要求，则甚至可导致废品。

此外，在由高价值的耐腐蚀合金制成的工件中，这样的材料杂质可能是用于发生腐蚀现象的起点。此外，将电极再磨削成又能够使用的形状是必需的。

由此，产生高的、附加的成本因素，该成本因素一方面是由既在焊接连接装置上也在电极上的再加工引起的巨大时间损失，并且另一方面是在电极上和在磨削材料或类似的加工材料上的材料磨损。

虽然在使用用于控制和防止焊头靠近待加工的工件的装置时，可在一些手动控制的焊接工作中防止前面描述的缺点。但是，出于成本原因，这通常仅在同时涉及相同的焊接工作时是值得的。此外，出于空间原因，使用这样的装置也不总是可能的。

为了尤其在较高焊接电流的情况下大致减轻前面描述的缺点，在所谓的TCS（TIG-缓和停止（Comfort Stop））焊接中，在电极靠近工件上时自动降低焊接电流。由此，电极和工件的与合金化有关的损坏产生得少一些。

因此，本发明的任务是，实现一种根据权利要求1前序的焊头和一种根据权利要求18和19前序的方法，其中，即使在直接机械接触时，也不会出现电极合金化到工件上，并且此外，很大程度上防止焊接材料的焊滴粘附在电极上。

这两个任务一方面通过权利要求1的表明的特征并且另一方面通过权利要求18和19表明的特征解决。

由于电极的可移动的支承，并且，由于电极的由所述装置施加的运动（权利要求1），即使电极和工件之间相接触的情况下，也几乎不再有电极的磨损出现。此外，也不再有电极材料的杂质形成到工件中。因此，电极在与工件接触之后的再磨削最早在多次接触之后才又是必需的。

由此，在手动控制焊接时，可显著节省时间进而也显著节省成本并且也可更顺利地继续进行，因为电极与工件的接触并不必然导致工作中断。此外，复杂的焊接操作也可由经验较少的人实施，由此也可节省成本。

对于为了执行焊接过程而供给附加的焊接材料的情况，与地点固定的焊接电极相比产生另外的优点，即，在根据本发明的焊接电极中，在焊接电极和焊接材料之间没有事先接触的情况下也总是又出现的、滴状的液化焊接材料在焊接电极上的粘附，由于焊接电极的运动而明显更少地出现。

由此，经常能够避免与这样的粘附有关的、通常明显的、与所希望的锥形的和聚焦的形状不同的电弧变形，所述电弧变形导致或多或少地与希望的焊接形状不同，并且在焊滴相应大的情况下导致有缺陷的焊接连接或完全无效的焊接尝试。

因此，根据本发明的焊头不只有利地应用于手动控制的情况。更确切地，对于供给焊接材料的情况,该焊头也可有利地在这样的焊接操作中被使用，其中，焊头例如在空间上精确地由机器人控制。在此，虽然通常不再有电极和工件的意外接触的危险存在，但是，总是还得出优点，即,通过根据本发明的焊头的运动,滴状的液化焊接材料的粘附和与此有关的焊接形状变差明显更少地出现。

本发明的根据权利要求2的实施方式具有优点，即,没有伤害危险可能由在焊接操作期间总是侧着放置的焊头引起。此外，用于使电极运动的装置也具有较长的寿命，因为它总是只在实际需要时投入运转。此外，以这种方式也还能够节省一定量的能量。

此外，根据权利要求3的改进方案具有优点，即,实施焊接操作的人不用注意用于使电极运动的装置的接通。此外，焊头的未示出的电气/电子开关元件的结构简化了，因为能够通过相同的接通信号控制该装置开始运转和使用气流。

如果根据权利要求4改进本发明，则电极的可运动性可通过相对简单的器件实现。

此外，在旋转时最大限度地保持电弧的稳定性。与之一致地,在相互焊接的工件上的拉伸试验证实，在工件通过根据本发明的焊头焊接之后的抗拉强度不显著地不同于根据现有技术来焊接的连接的抗拉强度并且由此也实现连接的作用。此外，对于焊接材料由外供给的情况，在相应选择旋转速度的情况下,可实际上完全避免滴状的液化焊接材料在焊接电极上的粘附和焊接形状的与此有关的变坏。

如果可使焊接电极进行振荡运动，则焊接电流到焊接电极上的传递特别简单地形成，因为由于焊接电极的运动过程受限，用于将焊接电流传递到电极上的、固定的缆线连接总是足够的。此外，由于直接的缆线连接,能够避免供电装置和电极之间的效率损失。

本发明的根据权利要求5的实施方式提供优点，即,电极尽可能摩擦少地被支承，由此，一方面使装置的磨损现象最小化并且另一方面由此用于使电极运动的功率要求尽可能低。

如果根据权利要求6改进本发明，则产生电极和套筒之间可结构简单地实现的机械耦合，该耦合在更换电极时也能够被容易地脱开并且能够被重新建立。本发明的根据权利要求7的改进方案的优点在于，该改进方案示出夹紧装置的结构上简单的并且可价格便宜地制造的结构形式。将焊接电流传递到可运动的、根据权利要求8的电极上，通过由弹簧引起的、几乎直到弹簧完全被利用都能实现的接触电刷自动再调节，始终提供套筒的良好接触。此外，本实施方式提供低的传递电阻和在电极旋转时小的摩擦损失的优点。

本发明的根据权利要求9的改进方案具有优点，即，这类接触电刷具有相对高的导电性，从而足够低的传递电阻也通过构造得相对小的接触电刷实现。

如果根据权利要求10改进本发明，则除了非常小的接触电阻外也产生电极与其供电装置几乎无摩擦地接触的优点。

如果根据权利要求11改进本发明，则产生优点，即，也在工件和电极之间机械接触时，针对与此有关而增加的摩擦力，维持旋转或振荡，其方式是，直流电动机将其耗用功率相应地提高到其功率极限。

本发明的根据权利要求12的实施方式的优点在于，直流电动机的驱动轴和套筒的旋转的轴线在空间上可相对于彼此任意布置，这在设计焊头时能够实现相当大的结构自由性。

此外，如果套筒由于被接触电刷传递到套筒上的相对大的电流和随着时间推移而出现的磨损已经耗尽，本发明的实施方式允许相对简单地替换该套筒。此外，借助于齿轮连接装置可选择任意的传动比并且由此实现与分别选择的直流电动机的最优匹配。

如果根据权利要求13改进本发明，则得出优点，即，焊头能够被保持在相对窄的结构形式中，进而能够在狭小的环境中容易地实施焊接操作。此外，本实施方式示出套筒的驱动的低成本的解决方案。

根据权利要求14的改进方案最主要地不仅对接触电刷的寿命而且也对直流电动机的寿命产生有利的影响。也就是说，不仅负责使直流电动机的转速足够高，以在焊接电流最大时也防止合金化，而且该转速随着焊接电流也总是又最大程度低变小。

如果根据权利要求15改进本发明，则得出优点，即，在相对小的结构尺寸的同时，涡轮能够产生相对高的驱动效率，由此，能够实现焊头的相对紧凑的结构尺寸。有利地（权利要求16），在大多数情况下用于使焊头冷却的、本来就需要的并且通过焊接器械维持的流体回路同时也还用于涡轮的驱动。因为没有附加的电线是必需的，由此，根据本发明的焊头也能够相当简单地被加装在焊接器械中，所述焊接器械原本设计仅用于根据现有技术的焊头。

即，在加装时，和根据现有技术一样简单地，将根据本发明的焊头连接到从焊接器械引出的流体入口和流体出口上，而在根据本发明的焊头内部的流体根据需要被导向涡轮和从涡轮导出。

本发明的根据权利要求17的改进方案具有焊头的一如既往紧凑的结构形式的优点，并且此外，其特征在于，相对于根据现有技术的焊头仅需要少的另外的并且同时也成本低的构件。

根据权利要求18的方法的优点分别取决于，所述方法通过前述权利要求所描述的焊头中的哪一种来实施。

根据权利要求19的方法的优点相应于对权利要求1和4的优点描述中的那些优点。

从本发明的前面提到的实施方式的所谓优点出发，这些优点全部以电极的可运动性的原理为基础，也可将所述原理转化到其他焊接方法上、尤其转化到电弧手动焊接和所谓的MSG（金属-保护-气体）焊接方法上（与维基百科/焊接条目下的两个方法相比）。

在第一种情况下，在焊接过程期间熔化的棒电极的运动主要在焊接过程之前在电源已经接通时、尤其在点火时和紧接焊接过程之后在电源尚接通时防止合金化。在第二种情况下，所述原理的应用通过在机械上的逆转，也就是说，引导被跟随的焊丝的所谓焊接喷嘴绕着或沿着焊丝的轴线运动，可以防止，在焊接线材不希望地所谓回燃（Zurueckbrennen）到焊接喷嘴时，使焊接线材不在焊接喷嘴上合金化。

下面借助附图1至7描述本发明的五个实施例。在此示出：

图1示出焊接过程的过程图，其中，使用根据本发明的焊头，

图2示出根据本发明的焊头的第一实施方式的立体侧视图，该焊头的壳体由透明的材料构成，并且其中，套筒由直流电动机置于旋转运动中，该直流电动机的驱动轴与该套筒同轴心地布置，

图3示出根据本发明的、根据图2的焊头的纵剖图，

图4示出根据本发明的焊头的第二实施方式，该焊头的壳体未示出，并且其中，套筒和直流电动机的驱动轴在空间上相互垂直地布置，

图5示出根据本发明的焊头的第三实施方式，该焊头的壳体也未示出，并且其中，套筒由一同轴心地布置的涡轮驱动，

图6以沿着电极轴线的剖面图示出根据本发明的焊头的与图5相比略变化的第四实施方式，其中，借助于导电的液体来实现使焊接电流传递到套筒上，

图7示出根据本发明的焊头的第五实施方式，该焊头的壳体也未示出，其中，套筒由直流电动机通过偏心轮置于振荡运动中。

图1以原理图示出在使用根据本发明的焊头（1）时所谓的WIG（钨极惰性气体）焊接过程。焊头（1）的芯块是不易熔化的、极其耐温的电极（2）。由电极（2）发出的电弧（3）发热并且使起先由两个分开的部分组成的工件（8）的材料液化，所述部分例如分别由钢构成并且应被焊接在一起。电弧（3）的点火能够不接触工件（8）地通过电极（2）实现。为此，使用未示出的、带有高压电源的电单元，该电单元在点火过程中暂时地、除了电极（2）的持续电源之外附加地接通。所述焊接在大部分工件中以直流电进行，但是，其中，在由铝构成的工件中使用交流电。

在图1中示出的所谓V-对顶连接中，一般使用附加的焊接材料（7），所述焊接材料通常为线材形式的。但是，在很多应用情况中，不是必需附加焊接材料（7）。围绕电极（2）布置气体喷嘴（5）和陶瓷套筒（6）。流出的气流（4）用作保护气体，在该保护气体中所述气流保护被加热的工件（8）以免与周围的空气化学反应，进而确保焊接连接所要求的刚度和韧度。作为保护气体（7）可以使用不同的稀有气体，在大多数情况下稀有气体是氩气。所有这些保护气体（7）都是不易反应的，为此以专业术语“惰性的”指明。

根据图2和3的、根据本发明的焊头（1）的第一实施方式具有透明的壳体（9）并且示出电极（2）和直流电动机（10）的轴线（A,11）的同轴心的布置。电极（2）与其供电装置的连接通过未示出的多线式铜导线实现，该多线式铜导线与接触电刷（17）电连接，该接触电刷本身贴靠在构造成圆柱体的并且可绕同一轴线旋转的由铜构成的套筒（12）上，该套筒由此具有和电动机的电枢类似的功能。为了维持套筒（12）和接触电刷（17）的持续接触，后者通过一布置在导向套筒（9）中并且抵着支承的螺旋弹簧（18）持续地抵着套筒（12）压，其中，螺旋弹簧（18）本身通过三个未以参考标记设置的销钉固定。

此外，用于使电极（2）旋转的装置（20）具有耦合装置（13）和夹紧装置（14），所述耦合装置和夹紧装置用于，通过套筒（12）来形成直流电动机（10）的轴（11）与电极（2）机械上刚性的连接。在此，一方面轴（11）通过耦合装置（13）固定地、机械地、刚性地与套筒（12）的一端部连接，并且另一方面电极借助于夹紧装置（14）被夹入在套筒（12）的另一端部中。

套筒（12）本身构造成圆柱体的，但是，在其接触接触电刷（17）的中心区域中具有较大的横截面。在该较大横截面的两侧上布置有球轴承，所述球轴承的外圈（21,22）被固定在壳体（9）中并且该套筒（12）在所述球轴承的内圈（23,24）中被夹紧。

用于套筒（12）和静止在壳体（9）中的直流电动机（10）的轴（11）之间的、机械上刚性的连接的耦合装置（13）在最简单的情况下例如可以由此实现，即，在套筒（12）的外表面中旋入多达三个螺纹销钉，这些螺纹销钉通过它们的共同作用对中地夹住所述轴（11）。

用于套筒（12）和不然就自由旋转的电极（2）之间的机械上刚性的连接的夹紧装置（14）具有锥形的夹入部（15），该夹入部带有四个纵向缝和一用于接收电极（2）的精确配合的钻孔。夹入部（15）的外表面这样确定尺寸，使得它虽然能够被足够深地插入到套筒（12）中，但是仍由套筒最终保持对中。此外，套筒（12）具有未示出的外螺纹，一夹紧螺母（16）能够旋到该外螺纹上，由此，电极（2）被足够牢固地夹在夹入部（15）中。

以所述方法牢固夹紧的电极（2）在直流电动机（10）接通之后以直流电动机的转速旋转，并且，焊接过程可从此时开始，而不必再担心不希望的合金化。在此要注意，在选择较高的焊接电流时也应提高直流电动机（10）的转速，以便因此也完全可靠地防止合金化。

通过直流电动机（10）在很大程度上确保，如果在球轴承中出现摩擦波动或者电极（2）要在工件（8）上滑动，则也维持这种必要的转速。

本发明的在图4中示出的第二实施方式通过使直流电动机（10）耦合到套筒（12）上的方式而与第一实施方式有所区别。也就是说，在这种情况下，在套筒（12）和直流电动机（10）之间不再存在同轴心的布置，而是相应的轴线处于相互垂直。如果在这种齿轮连接装置（25）中例如将传动比选择为1:1.5，则整个装置（20）的转速相应地比直流电动机（10）的转速低。

这意味着，整个装置（20）比直流电动机（10）的马达轴（11）转得慢三分之一，由此，电极（2）上可使用的转矩提高三分之一。以这种方式负责，在工件（8）与电极（2）接触的情况下，直流电动机（10）能够也在压紧力还较高的情况下尽可能大程度地维持其转速。

本发明的在图5中示出的第三实施方式具有一另外的、在套筒（12）上固定的第三轴承外圈（27），该第三轴承外圈与相邻于它的第二轴承外圈（22）共同限定与套筒（12）同轴心地布置并且仅示意性示出的涡轮（26）的工作空间（C）。也未示出的是，从焊接器械流出用于焊头（1）并且从那里又向焊接器械返回的冷却水流（B）。冷却水流的原始目的是避免焊头（1）的过热，此外，在本实施方式中，冷却水流也用于涡轮（26）的驱动，进而用于电极（2）的与涡轮有关的旋转。

当然，除了水也使用其他的、例如具有还更高热容量的冷却剂，然后能够以相同的方法通过该冷却剂驱动涡轮。

此外，在不通过流体冷却焊头的情况下，所述冷却可通过本来就流出的保护气体（4）实现。如果保护气体（4）也又通过涡轮（26）传导，则涡轮也可以通过保护气体（4）的流动来驱动。

当然，为了驱动涡轮（26），在焊接器械中也可以产生单独的流体回路或气流回路，所述回路仅用于涡轮（26）的驱动，而不同时也用于焊头（1）的冷却。这例如可通过涡轮（26）的工作空间（C）与压缩空气设备的连接来实现。

取代借助于焊头（1）来接触，如图6中所示，为了将该套筒保持在与供电装置的电接触中，套筒（12）也可在空间（D）中旋转，该空间以导电的液体（29）填满。空间（D）径向地在一侧通过由金属构成的、与供电装置连接的、静止的外部套筒（30）限界并且在另一侧通过套筒（12）限界。在轴向方向上，所述空间由两个密封圈（31,32）密封。此外，作为导电的液体适用于镓合金，该镓合金包含铟和锡，例如，具有68.5%镓、21.5%铟和10%锡的所谓液态合金（Galinstan）。这种合金在正常压力下在-19℃和1300℃之间以液态存在。当然，即使套筒（12）不是通过涡轮（26），而是如图2中所示通过直流电动机（10）驱动，也可以使用这种将焊接电流传递到套筒（12）上的方式。

在图7中示出的实施方式中，设有相同参考标记的构件具有和在所有之前描述的实施方式中相同的作用。但是，直流电动机（10）的驱动轴（11）不是直接与套筒（12）连接，而是通过两个摇杆（33,34）中的一个和与驱动轴（11）耦合的偏心盘（35）来连接。

由此，套筒（12）在驱动轴（11）旋转时被置于振荡式运动中，该振荡运动的频率由驱动轴（11）的转速确定并且该振荡运动的振幅通过偏心耦合的尺度确定。

电极（2）与其供电装置的连接通过柔性的管线（36）实现，该管线的末端既机械地又电气地与套筒（12）固定连接。

在前面描述的所有实施方式中，焊接过程以传统的方式由此开始，即，焊头（1）首先与它的未示出的电压源连接，并且，对于人工操作焊接的情况，实施焊接工作的人手动开始用作保护气体的气流（4）的供给。在供给保护气体（4）的同时，自动使直流电动机或涡轮（26）处于运转中。由此确保，在真正的焊接过程开始之前，直流电动机（10）或涡轮（26）已经达到其额定转速，并且，电极（2）和工件（8）之间的空间以保护气体包围。在由机器人控制的焊接过程的情况下，保护气体输送、一方面电极（2）的旋转和另一方面焊接过程的开始的相同的、时间上的顺序也被遵循。

参考标记列表

1.焊头

2.电极

3.电弧

4.气流

5.气体喷嘴

6.陶瓷套筒

7.焊接添加物

8.工件

9.壳体

10.直流电动机

11.马达轴

12.套筒

13.耦合装置

14.夹紧装置

15.夹入部

16.夹紧螺母

17.接触电刷

18.压力弹簧

19.导向套筒

20.装置

21.第一轴承外圈

22.第二轴承外圈

23.第一轴承内圈

24.第二轴承内圈

25.齿轮连接

26.涡轮

27.第三轴承外圈

28.空间

29.导电的液体

30.外部套筒

31.左密封圈

32.右密封圈

33.摇杆马达

34.摇杆套筒

35.偏心盘

36.柔性的管

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种方法，该方法用于防止引导焊接电流的、耐热的电极（2）合金化到作为电气接地起作用的、金属的工件（8）上以及用于很大程度上防止在手动控制焊接时可能供给的焊接材料（7）的焊滴粘固在所述电极（2）上，其中，焊接过程通过由所述电极（2）出发的并引向所述工件（8）并且通过一电压源供电的电弧（3）进行，其特征在于，一焊头（1）被使用，所述电极（2）可运动地支承在该焊头（1）中，并且，所述焊头在所述焊接过程中借助于一装置（20）被置于旋转中。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述电极（2）借助于一直流电动机（10）被置于旋转中，并且，随着焊接电流上升，所述直流电动机（10）的转速也由提供所述焊接电流的电单元提高，并且，在焊接电流下降时又被降低。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，在人工接通所述电压源之后，首先使用一作为保护气体来使用的气流（4），然后，时间上错开地实现使所述装置（20）投入运转。

4.用于实施根据权利要求1至3中任一项的方法的焊头（1），其特征在于，所述电极（2）沿着它的轴线（A）在部分区域中被一与所述电极在机械上固定地连接的、由导电良好的材料制成的套筒（12）包围，并且，通过导电的液体（29）实现将焊接电流传递到所述套筒（12）上，所述液体处于包围所述套筒（12）的、液密的空间（28）中。

5.根据权利要求4的焊头（1），其特征在于，作为导电的液体使用镓合金，例如具有68.5%镓、21.5%铟和10%锡的所谓液态合金。

6.根据权利要求4的焊头（1），其特征在于，所述套筒（12）被一直流电动机（10）的驱动轴（11）置于旋转中。

7.根据权利要求6的焊头（1），其特征在于，所述直流电动机（10）的马达轴（11）与所述套筒（12）同轴心地布置，其中，马达轴（11）和套筒（12）之间的连接通过可松开的耦合件（13）实现。

8.根据权利要求6的焊头（1），其特征在于，在所述焊头（1）中固定有两个轴承的、例如球轴承或滚子轴承的外圈（21,22），并且，通过所述轴承的内圈（23,24）来保持所述套筒（12）。

9.根据权利要求6的焊头（1），其特征在于，通过一夹紧装置（14）实现套筒（12）和电极（2）之间的力锁合，由此，保护所述电极（2）既防止径向移动、也防止纵向移动地。

10.根据权利要求9的焊头（1），其特征在于，所述夹紧装置（14）包括一圆锥形的夹入部（15），所述夹入部通过一夹紧螺母（16）被压到所述套筒（12）的圆锥钻孔中。

11.根据权利要求6的焊头（1），其特征在于，从电动机（10）到所述套筒（12）的力传递借助于一形锁合的齿轮连接装置（25）来保证。

12.用于焊接作为电气接地起作用的、金属的工件（8）的焊头（1），该焊头具有耐热的、引导焊接电流的、可运动的电极（2），其中，焊接过程通过由所述电极（2）出发并引向所述工件（8）并且通过一电压源供电的并且被流动的保护气体（4）包围的电弧（3）进行，并且其中，添加可能必要的焊接材料（7），其特征在于，所述电极（2）沿着它的轴线（A）在部分区域中被一与所述电极在机械上固定地连接的套筒（12）包围，并且，所述套筒（12）由一与该套筒在机械上耦合的涡轮（26）置于旋转运动中，其中，所述涡轮（26）本身由作为冷却剂流经所述焊头的流体或者由所述保护气体（4）置于运动中。

13.根据权利要求12的焊头（1），其特征在于，所述涡轮（26）与所述套筒（12）同轴心地布置，并且，所述涡轮的工作空间（C）通过两个轴承圈（22，27）限界，在所述轴承圈中同时也可转动地支承所述套筒（12）。

14.根据权利要求12的焊头（1），其特征在于，所述电极（2）沿着它的轴线（A）在部分区域中被一与所述电极在机械上固定地连接的、由导电良好的材料制成的套筒（12）包围，并且，通过一接触电刷（17）实现将焊接电流传递到所述套筒（12）上，该接触电刷借助于一预紧的弹簧（18）总是与所述套筒处于机械接触中进而也与所述套筒（12）处于电接触中。

15.根据权利要求14的焊头（1），其特征在于，为所述接触电刷选择具有高青铜份额的材料。

Claims (19)

1.尤其用于手动焊接作为电气接地起作用的金属工件（8）的焊头（1），该焊头具有耐热的、引导焊接电流的电极（2），其中，焊接过程通过由所述电极（2）出发并引向所述工件（8）并且通过一电压源供电的电弧（3）进行，并且其中，添加可能必要的焊接材料（7），其特征在于，所述电极（2）可运动地支承在所述焊头（1）中，并且所述焊头包含一装置（20），所述装置在该装置投入运转之后将所述电极（2）置于运动中。

2.根据权利要求1的焊头（1），其特征在于，所述装置（20）最晚在所述焊接过程开始时一起投入运转，并且，在所述焊接过程结束之后又自动关断。

3.根据权利要求2的焊头（1），其特征在于，所述装置（20）的投入运转与手动促成用作保护气体的气流（4）的使用同时进行。

4.根据权利要求1的焊头（1），其特征在于，所述电极（2）的运动包括绕电极自身的轴线（A）的旋转或振荡。

5.根据权利要求4的焊头（1），其特征在于，在所述焊头（1）中固定有两个轴承的、例如球轴承或滚子轴承的外圈（21,22），并且，通过所述轴承的内圈（23,24）来保持能够运转的套筒（12）。

6.根据权利要求5的焊头（1），其特征在于，通过夹紧装置（14）实现套筒（12）和电极（2）之间的力锁合，由此，保护所述电极（2）既防止径向移动、也防止纵向移动。

7.根据权利要求6的焊头（1），其特征在于，所述夹紧装置（14）包括圆锥形的夹入部（15），所述夹入部通过一夹紧螺母（16）被压到所述套筒（12）的圆锥钻孔中。

8.根据权利要求7的焊头（1），其特征在于，不仅所述套筒（12）而且所述夹入部（15）都由导电良好的材料构成，并且，通过一接触电刷（17）实现将焊接电流传递到所述套筒（12）上，该接触电刷借助于一预紧的弹簧（18）总是与所述套筒处于机械接触中进而也与所述套筒（12）处于电接触中。

9.根据权利要求8的焊头（1），其特征在于，为所述接触电刷选择具有高青铜份额的材料。

10.根据权利要求7的焊头（1），其特征在于，不仅所述套筒（12）而且所述夹入部（15）都由导电良好的材料构成，并且，通过导电的液体（29）实现将焊接电流传递到所述套筒（12）上，所述液体处于包围所述套筒（12）的、液密的空间（28）中。

11.根据权利要求6的焊头（1），其特征在于，所述套筒（12）由直流电动机（10）置于径向运动中或者通过偏心轮装置（32,33,34）置于振荡式运动中。

12.根据权利要求11的焊头（1），其特征在于，从电动机（10）到所述套筒（12）的力传递借助于形锁合的齿轮连接装置（25）来保证。

13.根据权利要求11的焊头（1），其特征在于，为了将力从所述直流电动机（17）的驱动轴（11）传递到所述套筒（12）上，所述直流电动机与所述套筒（12）同轴心地布置，其中，驱动轴（11）和套筒（12）之间的连接通过可松开的耦合件（13）实现。

14.根据权利要求11的焊头（1），其特征在于，随着焊接电流上升，所述直流电动机（10）的转速也由提供所述焊接电流的电单元提高，并且，在焊接电流下降时又被降低。

15.根据权利要求6的焊头（1），其特征在于，所述套筒（12）由与该套筒机械耦合的涡轮（26）驱动，所述涡轮本身或者由流动的流体或者由气体置于运动中。

16.根据权利要求15的焊头（1），其特征在于，所述焊头通过尤其由水形成的流体回路（B）来冷却，通过所述流体回路的流动力同时也驱动所述涡轮（26）。

17.根据权利要求16的焊头（1），其特征在于，所述涡轮（26）与所述套筒（12）同轴心地布置，并且，所述涡轮的工作空间（C）一方面通过第二轴承外圈（22）和也固定在所述套筒（12）上的第三轴承圈（27）限界。

18.尤其用于通过具有耐热并且引导焊接电流的电极（2）的焊头（1）手动焊接作为电气接地起作用的金属的工件（8）的方法，其中，焊接过程通过由所述电极（2）出发并引向所述工件（8）并且通过一电压源供电的电弧（3）进行，并且其中，添加可能必要的焊接材料（7），其特征在于，在此使用根据上述权利要求之一的焊头（1）。

19.尤其用于通过带有耐热的、引导焊接电流的电极（2）手动焊接作为电气接地起作用的金属的工件（8）的方法，其中，焊接过程通过由所述电极（2）出发的并引向所述工件（8）并且通过一电压源供电的电弧（3）进行，并且其中，添加可能必要的焊接材料（7），其特征在于，为了避免所述电极（2）在所述工件（8）上的合金化并且必要时为了很大程度上防止所述焊接材料（7）的焊滴粘附在所述电极（2）上而使用焊头（1），所述电极（2）可运动地支承在该焊头中并且在所述焊接过程中借助于装置（20）被置于旋转中。

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