CN113840683A - 用于保护气体拖曳式喷嘴的快速更换系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可更换地固定气体喷嘴的装置，所述装置包括长型的支撑元件(10)，所述长型的支撑元件具有用于固定气体喷嘴(30)的喷嘴部(16)并且设置有弯曲的悬挂部(12)，以及保持部件(20)，所述保持部件设置有至少一个凹槽(22)，所述至少一个凹槽如此成形，使得可将所述支撑元件的所述悬挂部(12)装入所述凹槽(22)中，从而在所述支撑元件(10)和所述保持部件(20)之间产生形锁合的啮合。

Description

用于保护气体拖曳式喷嘴的快速更换系统
本发明涉及一种用于焊接过程的可更换地固定气体喷嘴的装置。
在焊接技术领域，出于各种目的将气体引入到工件处的工作区域中。其中特别地为保护气体，即例如为惰性气体，它们围绕加工区域形成气体层并且防止在焊接过程中或之后或者在热处理中出现材料的氧化。此外，可针对性地使用这些气体来影响加工参数。通常经由喷嘴喷出保护气体，这些喷嘴集成有烧嘴。视所加工的材料和所需的效果而定，除了直接加工区域中的保护气体外，也可有必要或有意义的是，也向进一步的或已经被加工的区域施加气体，例如，直到温度降到氧化温度以下。这样的二次气体保护时常通过所谓的拖曳式喷嘴来实现，这些拖曳式喷嘴被附加地安装在烧嘴处或拖动盖例如拖曳式座处。
通常，经由软管夹和类似的夹紧元件将拖曳式喷嘴固定在烧嘴处或拖曳式座处。即例如，将夹子固定在烧嘴管处，其中可插入气体喷嘴，然后可通过拧紧夹子固定夹住该气体喷嘴。作为进一步的可能性，使用设置有合适的螺纹并且与烧嘴元件或盖固定拧紧的喷嘴。同样地，拖曳式喷嘴也可已固定集成在烧嘴中。
但在所有这些情况中，比如为了清洁而更换保护气体喷嘴，或更换烧嘴电极非常耗时耗力，从而增加焊接过程中的停工时间。
因此，本发明的目的在于，实现气体喷嘴的更简单的布置。
由此解决该目的，即提出一种可更换地固定气体喷嘴的装置，其中所述装置包括长型的支撑元件，所述长型的支撑元件具有用于固定气体喷嘴的喷嘴部并且设置有弯曲的悬挂部，以及保持部件，所述保持部件设置有至少一个凹槽，所述至少一个凹槽如此成形，使得可将所述支撑元件的所述悬挂部装入所述凹槽中，从而在所述支撑元件和所述保持部件之间产生形锁合的啮合。以这样的方式，可通过简单的悬挂和取下将气体喷嘴固定在对应的保持部件中，并且可不使用工具快速更换该气体喷嘴。此类装置特别适用于被附加地安装的拖曳式喷嘴，但也可用于其他气体喷嘴。
其中，保持部件可包括适配环，该适配环可固定在管状部件处，比如可直接固定在烧嘴或其他元件处。
然后，凹槽可例如布置在适配环的轴向端面中以及/或者布置在适配环的外圆周面中。如此可使固定灵活地适应相应的位置情况。
适配环也可设置有几个在轴向方向上以及/或者沿适配环的圆周彼此间隔的凹槽，从而也可在不调换适配环位置的情况下在限定的距离中快速改变喷嘴位置。
可选地，凹槽可与适配环的中轴线成某个角度延伸，其中该角度小于90°。其中，所有凹槽可被制成盲孔、长孔或通孔或者以铣削的形式制成。可例如通过沿适配环的圆周方向的铣削实施这种凹槽。
优选地，至少一个凹槽的形状基本上对应于悬挂部的形状，其中尺寸可设置得相对贴合或有间隙，只要部件彼此的固定足够牢固即可。
在实施方式中，支撑元件可由条状材料件制成，例如由足够厚的金属板条制成，该金属板条可简单地通过弯曲或其他变形方法成形为支撑元件。
在进一步的实施方式中，保持部件可被设计为与焊炬或用于焊炬的支架一件式，从而无需适配器。
根据本发明的用于固定气体喷嘴的装置具有各种优点。因为可将气体喷嘴固定在刚性支撑元件处并且相对于适配环的姿态和距离可由此保持一致，所以能够可靠地保持气体喷嘴与加工区域的最佳距离。通过在烧嘴处移动适配环的位置，也可根据需要改变该距离并确定新的值。悬挂和取下喷嘴可不使用工具，并且简化了喷嘴的更换或清洁，从而显著缩短停工时间。通过快速安装，可无障碍地更换与相应的焊接目的适配的气体喷嘴。此外，可使用具有任一烧嘴的此类系统，只要可安装对应的元件或者存在用于支撑元件的适配的凹槽即可。例如，可为不同直径的适配环提供单独的喷嘴支撑元件并且这样可适应几个烧嘴类型。进一步的优点在于，在气体喷嘴与部件表面发生碰撞，例如撞击时，如此实施的气体喷嘴的固定也会屈服并且例如被向上部分地推出凹槽，从而其中不损坏烧嘴和气体喷嘴。
下面根据附图中示意性显示的实施例进一步阐述本发明以及本发明的进一步的细节，其中
图1示出了根据本发明的实施方式的适配环的透视图，该适配环在烧嘴处具有支撑元件；
图2描绘了具有垂直盲孔的本发明的第一实施方式的截面；
图3描绘了具有垂直通孔的本发明的进一步的实施方式的截面；
图4示出了本发明的进一步的实施方式的截面，该实施方式具有相对于轴线弯曲的凹槽；
图5示出了本发明的进一步的实施方式的截面，该实施方式具有在圆周面中的凹槽；并且
图6示出了本发明的进一步的实施方式的截面，该实施例具有几个在圆周面中的凹槽。
具体实施方式
根据本发明的实施方式，提供一种快速更换支架，该快速更换支架包括用于气体喷嘴的支撑元件以及保持部件处如烧嘴处、适配元件处或其他合适的元件处的对应的凹槽。该凹槽如此设计，使得可将支撑元件的弯曲的悬挂部装入凹槽中，并且在那里，可通过形锁合将支撑元件保持在预定的位置中。即，凹槽的尺寸至少对应于装入其中的悬挂部，但也可设计得稍微大一些，只要确保支撑元件在凹槽中牢固固定即可。当使用适配元件时，应如此测量其壁厚或周长，使得可在其中设置凹槽。其中，凹槽可基本上在一个方向上开口，该方向在安装有适配元件时在运行中指向远离烧嘴喷头。
优选地，快速更换支架可实施为两段式装置，其中分开的适配元件作为保持部件设置有对应的凹槽。适配元件进而具有固定区域，利用这些固定区域可将该适配元件固定在例如焊炬40或其他管状部件如支架处。在图1透视显示的示例性的实施方式中，适配元件可为一体式或多段式的适配环，该适配环如此设计，使得可将其例如围绕烧嘴管安装或者可套在烧嘴管上并且在那里可通过拧紧夹住地固定该适配环。
然后在适配环20中的至少一个点位处可设置有凹槽22，该凹槽如此成形，使得其可容纳支撑元件10的悬挂部12并且该支撑元件可与适配环20形锁合地啮合。在简单的实施方式中，支撑元件10的端部区域和由此还有凹槽22可被设计为统一的矩形或平坦的截面，或者替代性地被设计为遵循例如适配环的弯曲的圆周的截面。其中，凹槽可设置在例如适配环20的轴向端面24中，并基本上垂直于环轴线延伸，从而悬挂的支撑元件通过其重量力实现形锁合。
替代性地，凹槽22也可与适配环20的轴线成角度β延伸，如进一步的实施方式中具体描述的那样，其中该角度应小于90°并且可优选地小于约45°或小于30°，以保证悬挂时牢固的形锁合。对应地，然后支撑元件10的悬挂部12也可成一定角度延伸。
图1所示的支撑元件10设计为简单的条状角的形式。这种支撑元件10可很容易地通过合适的变形方法由条状材料件，比如由足够稳定的金属板制成，并且因此提供特别成本低廉的制造方法。同样地，但也可使用另外成形的支撑元件，这些支撑元件在对应的凹槽22中遵循相同的固定原则。
图2至图6示例性地示出了适配环20在一个或几个凹槽22的区域中的径向截面，其中可将对应成形的支撑元件10装入凹槽中。应理解的是，在那里示例性示出的特征可转移到其他元件中的，例如非环形的支撑元件中的凹槽上，或完整地设置在烧嘴支架或其他部件中的凹槽上。此外，这些元件可具有进一步的组成部分，比如固定元件、夹紧螺钉、进一步的开口和其他未在这些示意性附图中显示的组成部分。
图2示出了以适配环20的形式的适配元件的径向截面，可如图1那样将该适配环安装在烧嘴40或支架等上。在此将用于支撑元件的凹槽22以垂直盲孔的形式设置在上方环面24中，即运行中远离烧嘴喷头的面。如附图中所见的，将具有弯曲的端部区域12的适配成形的支撑元件挂入凹槽22中，从而通过支撑元件10和在此处固定的喷嘴30的重力形成牢固的形锁合。同时，可通过向相反方向简单地提起支撑元件10再次消除连接，并且因而更快速地更换安装在支撑元件10处的气体喷嘴30。在此示出了作为具有两个基本上直角弯曲的角形弯曲区域的悬挂部12，但该悬挂部也可成形为弧形的或圆形的，例如具有U形轮廓。
在支撑元件的另外的端部处，支撑元件10包括用于固定气体喷嘴30的喷嘴部16，在该喷嘴部中可设置有例如集成固定件或用于单独的固定件的容纳部，以将气体喷嘴固定在该支撑元件处。其中，该固定件可为用于螺钉的开口、夹紧元件如软管夹、容纳对应设计的配对螺纹的内螺纹或外螺纹或其他固定件。借助这些固定件，然后可将气体喷嘴30可取下地或持久地刚性固定在支撑元件10处。这些固定件也可被如此设计，使得例如具有各种直径的各种喷嘴元件或不同的固定系统如螺钉和夹紧支架可与之连接。在以下的附图中，支撑元件10的喷嘴部16为了简化不再示出，但自然也要转移到这些实例中。相反，喷嘴部的形式和实施也可设计得与此处不同，只要可固定气体喷嘴即可。
图3示出了适配环20，其中如图2那样，平行于环轴线延伸的凹槽22设置在环的端面24中。但该凹槽在此被实施为通孔。然后可将支撑元件的对应的悬挂部12实施得比该孔短或也比该孔长，从而使得悬挂的支撑元件12也可视尺寸而定又在另外的环面处伸出。悬挂部12的延长长度可提供特别稳定的放置。
图4示出了一种实施方式，其中凹槽22同样布置在轴向端面24中，但相对于环20的中轴线，该凹槽成角度β向外倾斜。这样的实施可简化支撑元件12插入凹槽中并且此外也提供轻度的固定，防止支撑元件10被向上推开，例如在支撑元件或气体喷嘴意外碰撞的情况下。悬挂部的角度和尺寸优选地彼此匹配，以保证牢固的固定。
图5示出了一种实施方式，其中凹槽22布置在适配环20的外圆周面26中。如已在前述的实施方式中的那样，该凹槽与轴线成角度β倾斜。圆周面26中的凹槽提供的优势例如有，沿环轴线(或烧嘴轴线)向上仅存在很少空间。特别地，这样的凹槽也可轻易设置在具有足够壁厚的任意的其他部件中，例如直接设置在焊炬的支架或护套中。
最后，图6显示了适配环20，其中上下重叠地设置有两个如图5那样设计的凹槽22a、22b。应理解的是，这些凹槽不必直接上下重叠布置，而是也可在环20的圆周上偏移地布置。以这样的方式，可在到工件的各种距离中针对气体喷嘴30设置有几种固定可能性，在不移动适配元件20的位置的情况下也可快速调整这些距离，并且其中使得精确限定的尺寸成为可能。这样，也可沿烧嘴的轴线设置明显多于两个的凹槽，并且通过支撑元件的悬挂和取下灵活地改变喷嘴位置，不必移动适配环20。
附加地或替代性地，在所有所示的实施方式中，几个凹槽22也可围绕适配环20的圆周布置。这样，可快速调整气体喷嘴30与加工区域的角度，或者在特殊位置情况下，特别是在手动焊接时，可在短时间内移动气体喷嘴的位置。
此外，自然也可将圆周面26中的凹槽和端面24中的凹槽相互任意组合。
在进一步的实施方式中，用于容纳悬挂部的凹槽也可包括几个单独的区域。例如，支撑元件的端部区域可如此设计，使得与在适配环中对应的适配的凹槽中的两个或多个单独的钩臂啮合。用于这些臂部的凹槽可实施为连续的或单独的。
同样地，也可使用较宽的或阶梯式的适配环，该适配环使得在径向上也可简单地改变气体喷嘴到烧嘴的距离。例如，在较宽的适配环上可设置有几个在径向上相互间隔的凹槽，从而可将具有足够宽的接触面的适当成形的悬挂部悬挂在到烧嘴轴线的各种半径或距离中。
悬挂部应针对所有实施方式如此设计，使得可将该悬挂部悬挂在适配环中的每个预定的位置中，其中不对气体喷嘴的正确悬挂和固定放置造成风险。对此，上部区域应具有足够的宽度，该上部区域与悬挂部12相邻并且在如例如图2和图3所示的实施方式中位于适配环的边缘上。可选地，经由该区域的宽度也可限定所连接的气体喷嘴到烧嘴的距离。
同样地可想到的是，将气体喷嘴30与对应的支撑元件即例如对应的悬挂部设计成一体式，该悬挂部如上文所描述的那样设置为挂入凹槽中。
例如金属适用于作为用于支撑元件10和保持部件20的材料，比如任一种钢，但塑料或其他合适的材料也是可想到的。应理解的是，其中选择时必须考虑耐热性和其他特性，如材料的足够硬度。可选地，例如，凹槽22和/或悬挂部12的可压缩的弹性体涂层也可有助于通过夹紧力将支撑元件10更强力地固定在凹槽22中。
当使用拖曳式座或类似的盖或烧嘴配置时，也可直接在盖中设置有对应的凹槽，代替适配器元件。
同样地，烧嘴也可已一体式地配备有保持部件，该保持部件具有至少一个对应的凹槽。
所有上文针对适配元件所描述的配置和选项当然同样地可应用于其他元件中的凹槽。
应理解的是，本发明的所有实施方式和其组合不仅可用于所描述的情况，而且用于在其中要固定气体喷嘴或类似装置的所有应用。特别地，这种固定不仅可用于二次气体保护的拖曳式气体喷嘴，也可用作一次保护气体喷嘴或活性气体喷嘴的支架，并且可用于所有类型的烧嘴或焊接设备。同样地，应理解的是，所描述的元件比如适配环，不必强制性地被设计为环形，而是可特别地任意实施为在自由区域向外。
附图标记清单
10 支撑元件
12 悬挂部
16 喷嘴部
20 适配环
22 凹槽
24 适配环的轴向端面
26 适配环的外圆周面
30 气体喷嘴
40 烧嘴

Claims (12)

1.一种可更换地固定气体喷嘴的装置，所述装置包括：
长型的支撑元件(10)，所述长型的支撑元件具有用于固定气体喷嘴(30)的喷嘴部(16)并且设置有弯曲的悬挂部(12)，
以及保持部件(20)，所述保持部件设置有至少一个凹槽(22)，所述至少一个凹槽如此成形，使得可将所述支撑元件的所述悬挂部(12)装入所述凹槽(22)中，从而在所述支撑元件(10)和所述保持部件(20)之间产生形锁合的啮合。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述保持部件包括适配环(20)，所述适配环可固定在管状部件处。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一个凹槽(22)布置在所述适配环(20)的轴向端面(24)中。
4.根据权利要求2或3中的一项所述的装置，其中所述至少一个凹槽(22)布置在所述适配环的外圆周面(26)中。
5.根据权利要求2至4中的一项所述的装置，其中所述适配环设置有几个在轴向方向上以及/或者沿所述适配环(20)的圆周彼此间隔的凹槽(22a,22b)。
6.根据权利要求2至5中的一项所述的装置，其中所述凹槽(22)与所述适配环(20)的中轴线成角度(β)延伸，其中所述角度小于90°。
7.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中所述至少一个凹槽(22)被制成盲孔或通孔或者借助铣削制成。
8.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中所述至少一个凹槽(22)的形状基本上对应于所述悬挂部(12)的形状。
9.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中所述支撑元件(10)由条状材料件制成。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述保持部件(20)被设计为与焊炬(40)或用于焊炬的支架一件式。
11.根据前述权利要求中的一项所述的装置，所述装置具有固定在所述喷嘴部(16)处的气体喷嘴(30)。
12.一种具有根据权利要求11所述的装置的烧嘴，其中所述烧嘴(40)的部件或所述烧嘴(40)本身借助所述保持部件(20)与所述装置连接。
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