CN116568444A - 用于将至少一个工件热连接的焊炬颈、具有焊炬颈的焊炬以及焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焊炬颈(10)、一种具有焊炬颈(10)的焊炬以及一种焊接设备，其用于将至少一个工件热连接、特别是用于电弧连接、优选地用于电弧熔焊或电弧钎焊，所述焊炬颈具有：布置在焊炬颈(10)中的电极或焊丝，用于在电极或焊丝与工件之间产生电弧；气体喷嘴(1)，用于使保护气体流从气体喷嘴(1)的气体出口(2)流出；喷嘴座(3)，所述喷嘴座具有内空腔(7)和至少一个气体输出开口(8)，所述气体输出开口与气体喷嘴(1)的气体出口(2)处于流体连接中；和布置在喷嘴座(3)的内空腔(7)中的喷嘴座插件(20)，所述喷嘴座插件具有前端部(23)和后端部(24)，其中，喷嘴座插件(20)的外壁(22)至少局部地与喷嘴座(3)的内壁(9)隔开间距以形成用于保护气体流的流动腔(11)，并且流动腔(11)与喷嘴座(3)的气体输出开口(8)处于流体连接中。根据本发明，在喷嘴座插件(20)的前端部(23)和/或后端部(24)处设置通过前间隙和/或后间隙(25，26)形成的前流入区域和/或后流入区域，用于将保护气体导入到流动腔(11)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于将至少一个工件热连接的焊炬颈、以及一种根据权利要求18所述的具有该焊炬颈的焊炬、以及一种根据权利要求20所述的焊接设备。
背景技术
热连接方法使用能量，以便使工件熔化并且使所述工件连接。在板加工中符合标准地使用“MIG”、“MAG”以及“WIG”焊接。
在借助熔化的电极(MSG)的、保护气体支持的电弧熔焊方法中，“MIG”是“Metall-Inertgas(金属惰性气体)”，并且“MAG”是“Metall-Aktivgas(金属活性气体)”。在借助不熔化的电极(WSG)的、保护气体支持的电弧熔焊方法中，“WIG”是“Wolfram-Inertgas(钨极惰性气体)”。根据本发明的焊接设备可以实施为机器引导的焊接焊炬，所述焊接焊炬布置在机器人手臂上。然而也可以考虑手动引导的焊炬。
通常用于使焊接金属熔化的光弧焊接设备产生工件与熔化的或不熔化的焊接电极之间的电弧。焊接金属以及焊接位置被保护气体流保护不受大气气体影响。
在此，焊接电极设置在焊接焊炬的焊炬体上，所述焊接电极与电弧熔焊设备连接。焊炬体通常包含一组位于内部的、引导焊接电流的构件，所述构件将焊接电源的焊接电流在电弧熔焊设备中至焊炬头的顶端处传导到焊接电极，以便然后从那里产生到工件的电弧。
保护气体流绕流焊接电极、电弧、焊池和工件处的热影响区并且所述区域在此经由焊接焊炬的焊炬体被引导。气体喷嘴将保护气体流传导到焊炬头的前端部，在那里保护气体流大致环形地围绕焊接电极从焊炬头输出。
用于焊接所产生的电弧在焊接过程期间加热要焊接的工件以及必要时供送的焊接金属，从而使所述工件和焊接金属熔化。
除了焊接以外也考虑钎焊，以使板构件连接。与在焊接时不同地，在此不是工件、而是仅仅附加材料被熔化。其原因在于，在钎焊时两个边缘通过作为附加材料的焊料彼此连接。钎焊材料的熔化温度与构件材料的熔化温度相差甚远，因此在加工时仅仅使焊料熔化。除了WIG焊炬、Plasma(等离子)焊炬和MIG焊炬以外，LASER也适用于钎焊。
根据本发明的焊炬颈或焊炬可以被使用于所述焊接设备中。具有焊丝和过程气体输送装置的设备已经以多种方式和方法公知。
该设备通常具有带有焊丝通道的焊丝输送喷嘴，其中，焊丝输送喷嘴能松开地与喷嘴座连接。喷嘴座又能松开地与型材连接，该型材设有焊丝通道并且与焊丝供应装置连接。
喷嘴座用作电流喷嘴与焊炬的内管之间的连接件，电流喷嘴机械地并且导电地确保沿着送丝方向向前至电流喷嘴或电弧的电流。喷嘴座附加地将保护气体和过程气体通过来自内管内部的多个孔向外朝向保护气体喷嘴的方向引导并且由此最终引导用于焊接过程。喷嘴座附加地将来自电流喷嘴的热能传导到焊炬或焊炬管的后部区域中。
在水冷却的焊炬中，过程热量通过冷却水导出到多件式的管中，而在空气冷却的焊炬中可以不仅利用内管的热容量而且利用保护气体的热容量。
此外，该设备具有过程气体输送装置，所述过程气体输送装置通常具有至少一个过程气体通道，其中，所述过程气体输送装置与过程气体储存器连接。过程气体输送装置在公知的设备中设有气体喷嘴，所述气体喷嘴布置在喷嘴座上，从而过程气体直接通过喷嘴座输出。过程气体基本上用于将在焊接时产生的焊接浓烟吹走。如果惰性气体用作过程气体，则通过过程气体也形成保护气体罩，从而能够实现非常好的焊接结果。
由WO 2015/148656 A1公知了一种焊接设备，其具有鹅颈式管接头、扩散器套筒、插件、电流接触喷嘴和喷嘴。所述构件以通常的方式这样彼此连接，以使得所述构件共有一个共同的轴线。
插件具有内部的通路和壁，该壁在插件的端部之间延伸。所述壁具有用于与内部的通路流体连接的至少一个孔。扩散器套筒具有内空腔和壁，该壁在端部之间延伸。该壁可以具有用于与内空腔流体连接的至少一个孔。
插件位于扩散器套筒的内空腔中，所述内空腔布置在鹅颈式管接头和电流接触喷嘴之间。插件的壁和扩散器套筒的壁沿着最终布置的纵向轴线轴向地相邻并且在基本上垂直于最终布置的纵向轴线延伸的方向上彼此隔开间距，从而在插件的壁和扩散器套筒的壁之间形成一个腔。扩散器套筒的壁中的孔和插件的壁中的孔与该腔处于流体连接中。
所述焊接设备也由EP 3 112 072 A1和US 9,950,386B2公知。
所述焊接设备中的缺点是花费高的结构，该结构要求在电流接触喷嘴和扩散器套筒之间的温度负载区域中的两个半壳的配合精度。插件在所述公知的焊接设备中直接与电流喷嘴连接并且由此经受高的温度，产生膨胀。特别是电流接触喷嘴的后端部的半球状的压制部作为磨损件出于成本原因不是最优的。此外不利的是，至腔的连接更容易倾向于被污染，因为孔与例如间隙或环形间隙相比更容易被侵入。保护气体流动附加地通过孔被非常强地加速，这可能导致湍流，所述湍流直至过程区域不能减小并且由此使大气氧气起旋涡并且可能消极地影响保护气体罩。所述孔还引起更大的压力降低并且由此引起减小的保护气体量或者更大的预压力以达到相同的保护气体量。
此外由US 5,313,046公知一种用于焊接设备的焊丝和过程气体引导的设备，然而该设备不能确保过程气体的令人满意的均匀的输送，因为通过在那里的引导过程气体的孔的布置不能避免不均匀性。
此外在公知的焊炬或焊接设备中的缺点是，过程热量不能或者非最优地被吸收和导出。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种焊炬颈或一种焊炬以及一种焊接设备，借助其实现将过程气体围绕焊丝均匀地输送到焊接位置或焊接区域。
此外，本发明的任务在于，最优地利用保护气体，以便吸收并且导出过程热量。
该任务通过具有权利要求1的特征的焊炬颈来解决。本发明的有利的构型在从属权利要求中获得。
此外，该任务也通过一种根据权利要求18所述的具有所述焊炬颈的焊炬以及借助根据权利要求20所述的具有焊炬的焊接设备来解决。
根据本发明的用于将至少一个工件热连接的焊炬颈，其特别是用于电弧连接、优选地用于电弧熔焊或电弧钎焊，所述焊炬颈具有布置在焊炬颈中的电极或焊丝用于在电极或焊丝与工件之间产生电弧。
此外，气体喷嘴设置用于使保护气体流从气体喷嘴的气体出口流出，所述焊炬颈具有喷嘴座，所述喷嘴座具有内空腔和至少一个气体输出开口，所述气体输出开口与气体喷嘴流体的气体出口连接，并且所述焊炬颈具有布置在喷嘴座的内空腔中的喷嘴座插件，所述喷嘴座插件具有前端部和后端部。
喷嘴座插件的外壁至少局部地与喷嘴座的内壁隔开间距以形成用于保护气体流的流动腔。
流动腔与喷嘴座的气体输出开口处于流体连接中。
喷嘴座、喷嘴座插件和气体喷嘴这样彼此连接，以使得共有一个共同的轴线。喷嘴座和气体喷嘴可以能松开地彼此连接。喷嘴座插件则可以位于喷嘴座中。这两个部分则通过喷嘴座彼此连接。
根据本发明，在喷嘴座插件的前端部和/或后端部处设置通过前间隙和/或后间隙形成的前流入区域和/或后流入区域，用于将保护气体导入到流动腔中。
气体流通过焊炬颈的与气体储存器处于流体连接中的内管被引导到喷嘴座插件。气体流在那里可以流入到通过前间隙形成的流入区域中并且在流动腔中被继续引导直至气体喷嘴座的输出开口。最后，气体流从气体喷嘴的气体出口输出用于焊接过程。
保护气体特别是可以通过前流入区域横向于、优选地大致垂直于喷嘴座的纵向轴线被导入到流动腔中，保护气体通过所述流动腔然后反向于在喷嘴座插件内部中的流动方向、即向后流动，直至所述保护气体通过喷嘴座的气体输出开口又向前被引导到气体喷嘴的气体出口。
根据本发明，替换地或附加地也可以考虑，流入区域通过后间隙形成。所述后间隙可以在所述保护气体的流动方向上观察位于喷嘴座的气体输出开口之前。以所述方式产生线性的气体流动。因为保护气体从焊炬颈的内管流入到通过后间隙形成的后流入区域并且被导入到流动腔中并且然后通过喷嘴座的气体输出开口在气体出口处从气体喷嘴被导出。
通过形成前流入区域和/或后流入区域产生保护气体流的湍流流动，所述湍流流动增大固体和保护气体之间的热传导。
特别是在喷嘴座的内壁处产生湍流流动，这通过减小的横截面或横截面改变与高的流速或流速改变相关。
喷嘴座插件被置入到喷嘴座的开口中，所述喷嘴座插件可以形成所述喷嘴座插件的外壁与喷嘴座的内壁之间的间隙，并且在装配状态中该间隙与喷嘴座开口的前部的止挡隔开间距和/或与加装的内管、即向后隔开间距。间隙可以在完全的周向上、即360°地实施或者仅仅部分地实施。保护气体和过程气体可以通过所形成的间隙朝向喷嘴座的孔的方向流动。
焊炬颈可以优选地被使用在空气冷却的焊炬系统中。然而在本发明的框架内也可以在水冷却的焊炬系统中考虑所述插件。
以所述方式仅仅通过喷嘴座插件相对于喷嘴座的布置形成流动腔。不进行在喷嘴座插件自身上的附加的构型、例如通孔或类似构型。
由此实现，过程气体已经可以在流出到气体喷嘴或焊丝输送喷嘴之前均匀地围绕喷嘴座分布，并且不直接在气体喷嘴之前才从喷嘴座输出。由此确保围绕在焊接位置或焊接区的区域中的焊丝的过程气体的均匀性。
此外，污染易受侵蚀性与在由现有技术公知的具有孔或眼的插件的情况中相比是更小的，该孔或眼容易被侵入并且不强地影响保护气体流动的局部加速。
根据本发明的有利的第一构型，喷嘴座插件的前端部与喷嘴座的气体输出开口的前端部隔开间距以形成通过前间隙形成的前流入区域。
根据本发明的一个有利的进一步方案，喷嘴座插件的后端部与焊炬颈的内管的前端部隔开间距以形成通过后间隙形成的后流入区域。
通过所述进一步方案实现扩散的、即湍流的流动以增大固体与保护气体之间的热传导。
而现有技术中的贯通凹口或孔在根据本发明的焊炬颈中是不需要的。由此明显地减小结构花费。
本发明的一个另外的有利的构型设置，喷嘴座插件的外壁至少局部地与喷嘴座的内壁隔开间距，从而能够以简单的方式形成流动腔。
保护气体流或过程气体流通过前流入区域和/或后流入区域被导入到流动腔中，所述流动腔以结构简单的方式通过喷嘴座与喷嘴座插件之间的间距形成。气体通过喷嘴座的气体输出开口出来朝向气体喷嘴的气体出口的方向流动。
根据一个有利的变体，后间隙在所述保护气体的流动方向上观察位于喷嘴座的气体输出开口之前以形成线性的气体流动。
在这个实施方式中，其中，流入区域通过后间隙形成，该间隙在所述保护气体的流动方向上观察位于喷嘴座的气体输出开口之前。以所述方式产生线性的气体流动。因为保护气体从焊炬颈的内管流入到通过后间隙形成的后流入区域中并且被导入流动腔中并且然后通过喷嘴座的气体输出开口在气体出口处从气体喷嘴被导出。
线性的气体流动也称为向前流动。
根据一个另外的构型，前间隙在流动方向上观察位于喷嘴座的气体输出开口之后以形成保护气体流的反向流动。
替换地可以考虑，前间隙在流动方向上观察位于喷嘴座的气体输出开口之后，从而形成保护气体流的反向流动。因为气体流通过内管被导入到喷嘴座插件内部，然后进入到通过前间隙形成的流入区域并且在流动腔中继续被引导直至喷嘴座的气体输出开口，所述气体流然后通过气体输出开口被引导直至气体喷嘴的气体出口。
以所述方式，过程气体或保护气体在焊接期间不在到达焊接位置或焊接区域上之前已经通过处于高的温度的气体或焊丝输送喷嘴不必要地加热。由此使气体的由热造成的流动最小化，从而气体可以特别均匀地被引导到焊接位置或焊接区域。在此已表明，实现在焊缝方面非常好的效果。
线性流动、即向前流动与反向流动也可以彼此组合。
在具有前间隙的这个变体中可能的是，喷嘴座插件直接与内管接触，这具有的优点是，也通过内管将热量从前向后在焊炬中导出或分布。
以特别有利的方式使保护气体在喷嘴座插件的外表面上和/或在喷嘴座插件的内部中流动。
根据本发明的一个进一步方案，喷嘴座插件与喷嘴座连接、特别是被压入喷嘴座中，从而插件能够以特别简单的方式被装配。
可以设置，用于保护气体的流动腔基本上是在喷嘴座插件的纵向方向上延伸的、在喷嘴座的内壁和喷嘴座插件的外壁之间的至少一个线性间隙。
气体在此从通过后间隙形成的后流入区域流动经过喷嘴座插件的表面，所述表面具有至少一个线性间隙。气体然后通过喷嘴座的气体输出开口朝向气体喷嘴的气体出口的方向被引导。
线性间隙可以制造技术上简单地、例如通过使用标准型材制造。根据本发明，型材的外形可以具有圆形的或有角的横截面。
在本发明的一个另外的有利的构型中，线性间隙通过在喷嘴座插件的外壁上基本上在喷嘴座插件的纵向方向上延伸的槽形成，所述槽优选地在周向侧大致以相同的间距相对彼此布置。
由现有技术公知的在壁或插件中的通孔与设置在表面上槽相比花费更高地制造。所述孔相对于气体喷嘴承载件的孔安置并且可能在其定向上偏离。换句话说，两个套筒或管体插到彼此中。这两个套筒或管体具有一定数量的孔，所述孔环形地或沿着周向分布。然而在此不能确保，内部的套筒、即插件的孔与外部的套筒、即气体喷嘴承载件的孔对准。
根据本发明的一个替换的构型，流动腔基本上通过螺旋间隙形成，所述螺旋间隙通过在喷嘴座插件的外壁上基本上在纵向方向上延伸的螺纹、特别是梯形螺纹形成。以所述方式明显地延长流动通道和由此流动路径以及保护气体流的时间，这又导致更好的热吸收和热传导。
也进一步避免保护气体或过程气体的不期望的湍流，所述湍流会在焊接区域中产生干扰影响。
与在直的气体流引导的情况中相比实现气体围绕插件或在喷嘴座中的更长的路径。通过螺纹轮廓侧面总体上也使更大的表面由气体绕流。
根据本发明的一个另外的变体，喷嘴座插件具有对置的第一端部和第二端部，所述第一端部和第二端部沿着喷嘴座插件的轴线以所述端部之间的长度延伸，其中，喷嘴座插件的直径沿着其长度改变。
有利地，喷嘴座插件在其朝向气体喷嘴的气体出口的前端部与喷嘴座插件的背离气体出口的后端部相比具有较小的横截面以形成流动腔的环形通道。就这方面来说也确保保护气体或过程气体在焊接位置或焊接区域处的均匀性的连续性。
根据本发明的一个有利的进一步方案，保护气体流的流动方向在环形通道中至少一次改变，从而总体上延长保护气体流在气体喷嘴内部的流动持续时间或流动路径。通过所述构型再次改善热吸收和热传导。
根据本发明的一个另外的有利的构型，喷嘴座插件具有内部的通路用于穿导电极或焊丝以在电极或焊丝与工件之间产生电弧。
根据本发明的一个进一步方案，气体流从焊炬颈的内管流入到喷嘴座插件中。
根据本发明的一个有利的进一步方案，电流接触喷嘴这样定位在喷嘴座的内空腔中，以使得所述电流接触喷嘴延伸到喷嘴座的内空腔中并且优选地在从喷嘴座相对于喷嘴座插件向外的方向上延伸。
可以考虑，喷嘴座插件与电流接触喷嘴不直接彼此接触，而是通过喷嘴座连接。然而也可以考虑，喷嘴座插件与电流接触喷嘴可以在装配在焊炬中之后接触，即直接彼此邻接。喷嘴座插件位于喷嘴座中，并且喷嘴座固定在焊炬上。
本发明的一个有利的构型设置，喷嘴座插件、电流接触喷嘴和喷嘴座由传导材料构成，并且喷嘴座插件与电流接触喷嘴接触。传导材料可以是铜或铜合金、例如黄铜。
根据本发明的一个独立的构思设置一种焊炬，其具有前述的焊炬颈。
在焊炬的有利的第一构型中，喷嘴座插件轴向地在喷嘴座的空腔中布置在焊炬颈和电流接触喷嘴之间。
本发明的另外的目的、优点、特征和应用可能性借助附图由实施例的下述说明得出。在此，所有描述的和/或绘图示出的特征也与其在权利要求或者所述权利要求的回引关系中的组合无关地单独地或者以任意有意义的组合构成本发明的主题。
附图说明
在此部分地示意性地示出：
图1示出根据第一实施方式的焊炬颈的区段的截面图，该焊炬颈具有气体喷嘴、喷嘴座和喷嘴座插件，
图2示出根据图1的焊炬颈的细节图，
图3示出根据第二实施方式的焊炬颈的区段的截面图，该焊炬颈具有气体喷嘴、喷嘴座和喷嘴座插件，
图4示出根据第三实施方式的焊炬颈的区段，该焊炬颈具有气体喷嘴、喷嘴座和喷嘴座插件，
图5示出具有线性间隙的喷嘴座插件的立体图，
图6示出焊炬颈的分解图，和
图7示出焊炬颈的一个另外的分解图。
相同的或相同作用的构件在根据实施方式的附图的下面示出的视图中设有相同的附图标记，以改善可读性。
具体实施方式
根据图1示出用于将至少一个工件热连接的焊炬颈10，其特别是用于电弧连接、优选地用于电弧熔焊或电弧钎焊。焊炬颈10可以焊接设备的(未示出的)焊炬的一部分。
在焊炬颈10中布置电极或焊丝用于在电极或焊丝与工件之间产生电弧。
气体喷嘴1设置用于使保护气体流从气体喷嘴1的气体出口2流出。
保持气体喷嘴1的喷嘴座3具有用于保护气体的至少一个气体输出开口8，所述气体输出开口与气体喷嘴1的气体出口2处于流体连接中。
喷嘴座3的对置的第一端部4和第二端部5沿着喷嘴座的轴线以端部4，5之间的长度延伸。
此外，内空腔7设置在喷嘴座3中，具有前端部23和后端部24的喷嘴座插件20布置在所述内空腔中，如同由图1以及也由图2至4得知的那样。
喷嘴座插件20与喷嘴座3机械地连接，特别是被压入所述喷嘴座中。喷嘴座插件20具有内部的通路21用于穿导电极或焊丝以在电极或焊丝与工件之间产生电弧。
电流接触喷嘴17这样定位在喷嘴座3的内空腔7中，以使得所述电流接触喷嘴延伸到喷嘴座3的内空腔7中并且优选地在从喷嘴座3相对于喷嘴座插件20向外的方向上延伸，特别是也如同图6和7以分解图示出的那样。
喷嘴座3、喷嘴座插件20和气体喷嘴1这样彼此连接，以使得它们共有一个共同的轴线，如同由图1至7得知的那样。
同样如同可以由图1至5看出的那样，喷嘴座插件20的外壁22至少局部地与喷嘴座3的内壁9隔开间距以形成用于保护气体流的流动腔11。所述流动腔11与喷嘴座3的气体输出开口8处于流体连接中。
在喷嘴座插件20的前端部23和/或后端部24处设置通过前间隙25和/或后间隙26形成的前流入区域和/或后流入区域，用于将保护气体导入到流动腔11中。
所述间隙25，26在本实施例中基本上垂直于喷嘴座3或喷嘴座插件20的纵向轴线延伸。
根据图1的焊炬颈的第一实施方式示出，仅仅在喷嘴座插件20的前端部23处设置通过前间隙25形成的流入区域。为了形成前间隙25和前流入区域，喷嘴座插件20的前端部23与喷嘴座3的前部的止挡或边缘28隔开间距地布置。在这个实施方式中，后端部24在不形成间隙的情况下非间接地、即直接地邻接于焊炬颈10的内管18。图2描述细节图，并且图6和7描述这个实施方式的分解图。
气体从气体储存器通过内管18朝向喷嘴座插件20的方向流动。
根据图3示出焊炬颈的第二实施方式，其中，仅仅在喷嘴座插件20的后端部24处设置通过后间隙26形成的流入区域。后间隙26在此通过以下方式形成，即喷嘴座插件20的后端部24与焊炬颈10的内管18的前端部隔开间距地布置，如同由图3得知的那样。前端部23位于在此在不形成间隙的情况下直接邻接于焊炬颈10的喷嘴座3的止档28。
图4示出第三实施方式，其中，不仅在喷嘴座插件的前端部23处而且在喷嘴座插件20的后端部24处分别设置间隙25，26，所述间隙分别形成用于流动腔11中的保护气体的流入区域。
根据图5以立体图示出焊炬颈10的一个实施例，其中，流动腔11通过喷嘴座3的内壁9与喷嘴座插件20的外壁22之间的多个线性间隙12形成，所述线性间隙在喷嘴座插件20的外表面27上在插件20的纵向方向上延伸。
线性间隙12在此通过在喷嘴座插件20的外壁22上基本上在喷嘴座插件的纵向方向上20上延伸的槽13形成，所述槽优选地在周向侧大致以相同的间距相对彼此布置。
保护气体在此从内管18通过槽13朝向喷嘴座3的气体输出开口8的方向流动并且然后继续流动到气体喷嘴1的气体出口2。
根据一个未示出的替换的构型，流动腔11可以基本上通过螺旋间隙14形成，所述螺旋间隙通过在喷嘴座插件20的外壁22上基本上在纵向方向上延伸的螺纹15、特别是梯形螺纹形成。
在根据图3的实施方式中，其中，流入区域通过后间隙26形成，这个间隙26在所述保护气体的流动方向上观察位于喷嘴座3的气体输出开口8之前。以所述方式产生线性的气体流动。因为保护气体从焊炬颈10的内管18流入到通过后间隙26形成的后流入区域中并且被导入到流动腔11中并且然后通过喷嘴座3的气体输出开口8在气体出口2处从气体喷嘴1被导出。
替换地可以考虑，前间隙25在流动方向上观察位于喷嘴座3的气体输出开口8之后，如同由图1和2得知的那样。以所述方式形成保护气体流的反向流动。因为气体流通过内管18被导入到喷嘴座插件20的内部，然后进入到通过前间隙25形成的流入区域中并且在流动腔11中继续被引导直至喷嘴座3的气体输出开口8，气体流然后通过所述气体输出开口被引导直至气体喷嘴1的气体出口2。
如同图1示出的那样，保护气体因此首先在喷嘴座插件20的内部朝向焊炬颈10的或气体喷嘴1的前端部的方向流动。然后保护气体通过前流入区域横向于喷嘴座3的纵向轴线6被导入到流动腔11中，保护气体然后通过所述流动腔反向于在喷嘴座插件20的内部中的流动方向、即向后流动，直到保护气体通过喷嘴座3的气体输出开口8又向前被引导气体喷嘴1的气体出口2，从而产生反向流动。
在这个实施方式中，保护气体在喷嘴座插件20内部流动。而也可以考虑，保护气体流替换地或附加地也在喷嘴座插件20的外表面27上流动。
根据未示出的实施方式可以设置，对置的第一端部23和第二端部24沿着喷嘴座插件20的轴线5以端部23，24之间的长度延伸，并且喷嘴座插件20的直径沿着其长度改变。特别是可以考虑，喷嘴座插件20在其朝向气体喷嘴1的气体出口2的前端部23处与喷嘴座插件20的背离气体出口2的后端部24相比具有较小的横截面以形成流动腔11的环形通道16。保护气体流的流动方向在环形通道16中特别是可以至少一次被改变，从而延长保护气体流在气体喷嘴1内部的流动持续时间或流动路径。
喷嘴座插件20、电流接触喷嘴17和喷嘴座3可以由传导材料构成，特别是可以由铜或铜合金制造。喷嘴座插件20可以与电流接触喷嘴17接触。然而也可以考虑，喷嘴座插件20与电流接触喷嘴17可以在装配在焊炬颈10中之后接触，即直接彼此邻接。喷嘴座插件20位于喷嘴座3中，所述喷嘴座固定在焊炬颈10中。
焊炬颈10可以布置在焊炬中，所述焊炬又是焊接设备的一部分。
附图标记列表
1 气体喷嘴
2 气体出口
3 喷嘴座
4 喷嘴座的第一端部
5 喷嘴座的第二端部
6 喷嘴座的纵向轴线
7 喷嘴座的空腔
8 喷嘴座的气体输出开口
9 喷嘴座的内壁
10 焊炬颈
11 流动腔
12 线性间隙
13 槽
14 螺旋间隙
15 螺纹
16 环形通道
17 电流接触喷嘴
18 内管
19 外管
20 喷嘴座插件
21 喷嘴座插件的内部的通路
22 喷嘴座插件的外壁
23 喷嘴座插件的前端部
24 喷嘴座插件的后端部
25 前间隙
26 后间隙
27 喷嘴座插件的外表面
28 喷嘴座的前部的止档或边缘。
Claims (20)
1.一种用于将至少一个工件热连接的焊炬颈(10)，其特别是用于电弧连接、优选地用于电弧熔焊或电弧钎焊，所述焊炬颈具有：布置在所述焊炬颈(10)中的电极或焊丝，用于在所述电极或所述焊丝与所述工件之间产生电弧；和气体喷嘴(1)，用于使保护气体流从所述气体喷嘴(1)的气体出口(2)流出；喷嘴座(3)，所述喷嘴座具有内空腔(7)和至少一个气体输出开口(8)，所述气体输出开口与所述气体喷嘴(1)的气体出口(2)处于流体连接中；和布置在所述喷嘴座(3)的内空腔(7)中的喷嘴座插件(20)，所述喷嘴座插件具有前端部(23)和后端部(24)，其中，所述喷嘴座插件(20)的外壁(22)至少局部地与所述喷嘴座(3)的内壁(9)隔开间距以形成用于所述保护气体流的流动腔(11)，并且所述流动腔(11)与所述喷嘴座(3)的气体输出开口(8)处于流体连接中，其特征在于，在所述喷嘴座插件(20)的前端部(23)和/或后端部(24)处设置通过前间隙和/或后间隙(25，26)形成的前流入区域和/或后流入区域，用于将保护气体导入到所述流动腔(11)中。
2.根据权利要求1所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述喷嘴座插件(20)的前端部(23)与所述喷嘴座(3)的前部的止挡(28)隔开间距以形成通过所述前间隙(25)形成的前流入区域。
3.根据权利要求1或2所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述喷嘴座插件(20)的后端部(24)与所述焊炬颈(10)的内管(18)的前端部隔开间距以形成通过所述后间隙(26)形成的后流入区域。
4.根据权利要求1至3所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述后间隙(26)在所述保护气体的流动方向上观察位于所述喷嘴座(3)的气体输出开口(8)之前以形成线性的气体流动。
5.根据权利要求1至4所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述前间隙(25)在流动方向上观察位于所述喷嘴座(3)的气体输出开口(8)之后以形成所述保护气体流的反向流动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述保护气体在所述喷嘴座插件(20)的外表面(27)上和/或在所述喷嘴座插件(20)的内部流动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述喷嘴座插件(20)与所述喷嘴座(3)连接、特别是被压入所述喷嘴座中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述流动腔(11)基本上是在所述喷嘴座(3)的内壁(9)和所述喷嘴座插件(20)的外壁(22)之间的至少一个线性间隙(12)。
9.根据权利要求8所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述线性间隙(12)通过在所述喷嘴座插件(20)的外壁(22)上基本上在所述喷嘴座插件(20)的纵向方向上延伸的槽(13)形成，所述槽优选地在周向侧大致以相同的间距相对彼此布置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述流动腔(11)基本上通过螺旋间隙(14)形成，所述螺旋间隙通过在所述喷嘴座插件(20)的外壁(22)上基本上在纵向方向上延伸的螺纹(15)、特别是梯形螺纹形成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述喷嘴座插件(20)的对置的第一端部(23)和第二端部(24)沿着所述喷嘴座插件(20)的轴线以所述端部(23，24)之间的长度延伸，并且所述喷嘴座插件(20)的直径沿着所述喷嘴座插件的长度改变。
12.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述喷嘴座插件(20)在其朝向所述气体喷嘴(1)的气体出口(2)的前端部(23)处与所述喷嘴座插件(20)的背离所述气体出口(2)的后端部(24)相比具有较小的横截面以形成所述流动腔(11)的环形通道(16)。
13.根据权利要求12所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述保护气体流的流动方向在所述环形通道(16)中至少一次被改变，从而延长所述保护气体流在所述气体喷嘴(1)内部的流动持续时间或流动路径。
14.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述喷嘴座插件(20)具有内部的通路(21)用于穿导电极或焊丝以在所述电极或所述焊丝与所述工件之间产生电弧。
15.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述气体流从内管(18)流入到所述喷嘴座插件(20)中。
16.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，电流接触喷嘴(17)定位在所述喷嘴座(3)的内空腔(7)中，以使得所述电流接触喷嘴延伸到所述喷嘴座(3)的内空腔(7)中并且优选地在从所述喷嘴座(3)相对于所述喷嘴座插件(20)向外的方向上延伸。
17.根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)，其特征在于，所述喷嘴座插件(20)、所述电流接触喷嘴(17)和所述喷嘴座(3)由传导材料构成，并且所述喷嘴座插件(20)优选地与所述电流接触喷嘴(17)接触。
18.一种焊炬，其具有根据前述权利要求中任一项所述的焊炬颈(10)。
19.根据权利要求18所述的焊炬，其特征在于，所述喷嘴座插件(20)轴向地在所述喷嘴座(3)的空腔(7)中布置在所述焊炬颈(10)和所述电流接触喷嘴(17)之间。
20.一种焊接设备，其具有根据权利要求18或19所述的焊炬。
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