CN1681619A - 焊接电极及其制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在手工电弧焊操作中使用的焊接电极(1)。该焊接电极包括具有引弧部分的焊芯，上述引弧部分包括有引弧面，所述引弧部分的横截面相对于焊芯的主横截面减小。所述引弧部分形成有至少一个凹槽，该凹槽的口部在焊芯的纵向侧面开口。本发明同样涉及一种制造在手工金属电弧焊操作中使用的焊接电极的装置。该制造过程包括，用于制造焊芯的单元和用于在所述焊芯上施加在焊接过程中形成熔渣和保护气体的材料。该装置具有至少一个成形单元，该成形单元形成有用于在所述焊芯端部之一内形成至少一个切口的至少一个切口机构。该装置也具有至少一个夹持机构，该夹持机构中布置所述焊芯使得所述焊芯被收集以便顺序推进通过切口机构。

Description

焊接电极及其制造装置
技术领域
本发明涉及一种用于手工金属电弧焊操作的焊接电极，所述电极包括具有引弧面的引弧部分。引弧部分的横截面相对于焊接电极的主体横截面减小。另外，本发明涉及一种制造用于手工金属电弧焊的焊接电极的装置，所述的制造过程包括制造焊接电极的焊芯的单元以及用于在电极焊芯上放置并干燥形成熔渣和保护气体材料的单元。
背景技术
根据大多数焊接方法的焊接操作，需要高温以便使得两个金属工件能够结合起来。根据最古老的方法——手工金属电弧焊，其热源是电弧，电弧的电能在焊接过程中转化为热能，并且电弧在涂层的金属焊接电极的尖端和工件之间保持。该方法基于熔化金属从指向工件的焊接电极焊芯中滴下，同时由来自金属电弧焊电极进行涂层的药皮材料的物质进行保护。在焊接的第一阶段中产生电弧也称作焊弧，并且重要的是电弧在需要的地方以需要的强度直接向工件起弧，以便产生的焊缝获得需要的质量和强度。另外，初始电弧必须具有充分的起始可靠性和强度，以确保其加热先前形成的焊接缝/焊缝，在新焊接电极的帮助下，足够用来产生可接受和无缺陷的起始部分并转化为重新开始的焊接缝/焊缝。
为了消除该问题并且当工作条件困难时也产生满意电弧，已经建议了不同方法来增加在刚开始时刻在焊接电极引弧端内的电场强度，也即产生所谓的高电起弧。该目的可以通过短时间内手工增加电流强度而获得，但是该方法是不精确的并且存在由此产生的焊接缝/焊缝不满足在焊接缝/焊缝质量方面的严格要求。现代化技术使得能够通过微处理器来控制电流强度，但是一方面该技术对在应用该焊接方法中存在的工作条件、寒冷和湿度是精确敏感的，另一方面，该技术是昂贵的。可替代地，已经建议了专门的金属电弧焊电极，其由在引弧部分区域具有减小的横截面以便以此方法增加初始阶段电场强度而不必调整电流强度的焊芯制成。以此方式，传统的焊接设备可以无需增加成本地使用。
然而，这些传统的在其引弧部分具有减小横截面的焊接电极比较复杂并因此制造昂贵。减小引弧端横截面的一种现有技术的方法是，例如通过机械加工来成形锥形引弧部分，该锥形引弧部分的直径逐渐增加为完全的横截面尺寸。在一定时间对焊芯执行上述成形加工，随后在不同制造阶段之间的传送期间对焊芯进行加工，锥形尖端会缠绕入其它焊芯或设备中。因为电极外部形状导致过多药皮材料进行沉积为了保持焊接电极的圆柱外形，在药皮中具有随后由干燥所引起的裂缝，或者需要专门的工艺以确保药皮材料层厚度均匀并且遵循焊接电极焊芯的外形，因此这种焊接电极的涂层加工也变得更加复杂。减小焊接电极引弧部分的另一现有技术方法是在引弧部分的端面钻一个在焊接电极纵向延伸的小洞。该加工需要高精度，由于焊接电极的焊芯通常具有小于5mm的直径并且该洞的居中通常手工进行，因此这是耗费成本的。在这种类型的横截面减小中，由于洞内聚集空气的结果，所钻的洞也阻止药皮材料完全渗入该洞内，上述对于随后形成的焊接缝/焊缝初始阶段的质量将会是一个不利的特征。
从而本发明的目的在于消除前面指出的问题，并且建议一种从生产角度来说比较便宜、更简单的在手工金属电弧焊操作中使用的焊接电极，所述电极具有减小的横截面引弧部分，同时能够在起始时刻或在后面形成的焊接缝/焊缝中保持更良好的电弧特征。
发明内容
因此本发明的目的在于消除上面指出的问题同时也在于提供一种制造焊接电极的装置，其中所述问题得到排除。
该目的在介绍部分所限定种类的焊接电极中得以实现，上述焊接电极已经给出了权利要求1中所限定的特征。焊接电极的优选实施例从权利要求1的从属权利要求中显现出来。发明目的也通过具有权利要求1所限定特征的装置而获得，而优选实施例在从属权利要求中进行限定。
本发明涉及一种在手工电弧焊操作中使用的焊接电极，所述电极包括具有引弧部分的焊芯，所述引弧部分包含有引弧面，所述引弧部分的横截面相对于焊芯的主横截面减小。引弧部分形成有至少一个凹槽，凹槽的口部在焊芯纵向侧面开口。形成在其引弧部分具有这种凹槽的焊接电极的一个结果是在所述引弧部分的材料量相对于在横截面通常具有的材料量减少。在焊芯内材料的减少导致相对于标准焊接电极的情况在引弧部分的电流强度增加，并因此提供广受欢迎的优点，即快速起弧的概率增加、电弧的方向更加稳定并因此更加可控，以及在起弧时刻放热增加，确保到先前沉积的焊接缝/焊缝的过渡变得尽可能地平稳和无缺陷。所有这些特性，例如在焊接条件会很困难的管道焊接操作中特别需要。
另外，由于以此方式提供通过去除在电极焊芯中的材料而制成的并且口部在焊芯封装面开口的凹槽，焊芯的外形基本得以维持，这在制造焊接电极中很重要。根据通常的制造过程，焊芯以及随后的焊接电极部分地在它们纵向延伸上进行传送，其中，如果形成具有朝向引弧端呈锥形的引弧部分，则焊接电极会将自身楔入前面的焊芯和传送带之间，或者楔入制造过程中涉及的其它部件之间。在两种情况下，结果都会使制造过程中断，并且因此造成经济损失。因此，根据本发明基本上保持焊芯外形的特征减少了这种制造问题。
在起始时刻，由本发明所提供的另一优点在于在焊芯引弧面内外圆周基本保持完整。正如在现有技术的锥形引弧部分的情况一样，如果可替换地圆周严重减小，则需要在焊接电极采取相对于工件表面基本上近似直角(900)的位置上起弧。这是由于如下事实：如果引弧部分是锥形而不是其圆周作为整体是完整的，则在当焊接电极保持在相对于工件更小角度(＜900)的位置时刻，在焊芯引弧面的圆周内的材料将会距离工件更远。这意味着为了产生起弧，电弧一方面必须桥接在引弧面和工件之间的更大空间，另一方面必须穿过更大量的药皮材料。为了确保高度的起弧可靠性，可能需要牺牲一定程度的初始高电起弧效果。当前情况下，焊接电极1具有形成有不减小横截面的引弧面，而是电极1内部焊芯的所述面直接形成有在介绍部分所指出的减小。然而，重要的是，引弧面的第一不减小部分从制造的角度看做得尽可能地细，使得会获得所期望的高电起弧效果。
同样，通常有益的是所述凹槽的口部在整个引弧面也具有延伸。这种布置的一个结果是，焊芯横截面的减小不是在引弧面内部精确地进行，而是在引弧面进行，这进一步增强了前面提到的效果。
从制造技术方面看，如果所述凹槽是凹口，则会是增加的优点。该凹口通过使用任一现有切割技术易于制造。
优选地，所述凹槽在焊芯两个相对布置的纵向侧面部分开口。通过具有减小引弧部分的焊接电极进行的测试已经示出如果所述减小基本对称或者在引弧面上分别更宽，则电弧变得更稳定并且其行为可预测。获得这种分布的一种方式是使得凹槽在多于一个的侧面部分开口。
优选地，所述凹槽形成切口。这里该切口应当被理解为在焊接电极1引弧部分内形成窄开口通道的凹槽。
优选地，所述凹槽是直线的。该布置方便了制造凹槽的过程，并因此也是便宜的。同样，如果提供这种凹槽的话，则其会使得药皮材料更加方便地引入凹槽内。
从制造技术方面看，所述凹槽的口部优选具有从焊接电极纵向看的延伸。
另外，优选所述凹槽延伸通过引弧面的中心。对称形状的凹槽产生比不对称的凹槽更稳定的电弧，产生改进的焊接结果。
焊芯优选涂有在焊接过程中形成熔渣和保护气体的材料，并且所述凹槽填充有所述保护气体形成材料。另一方面，该熔渣和保护气体形成材料用于保护焊接缝/焊缝材料在焊接操作期间免受与空气中氧的不利反应，另一方面使用这种填充物在焊芯的制造和处理阶段也提供了优点。在凹槽内提供的药皮材料在引弧部分具有粘合作用，因此相对于不具有这种填充物的焊芯来说具有更高程度的无缺陷性。
优选地，所述凹槽填充有形成熔渣和保护气体的材料。在保留在凹槽内的空气缺少时，焊芯将表现稳定，在引弧时刻也是如此。
优选地，凹槽应当在焊接电极纵向上延伸3-9mm，更优选地4-8mm，最优选地5-7mm，并且具有宽度(a)，该宽度(a)横交电极的纵向进行计算，对应于焊芯直径减少30-40％。比所述范围内指出的凹槽更窄的凹槽将高电起弧效果减小到最终完全消失的点。另一方面，比所述范围内指出的凹槽更宽的凹槽会产生过于猛烈的高电起弧效果，并因此难于处理，并且在制造焊接电极1的过程中凹槽会倾向于塌陷。
本发明也包括一种用于制造在手工金属电弧焊操作中使用的焊接电极1的装置，所述制造过程包括用于制造焊芯的单元和将在焊接操作过程中形成熔渣和保护气体的材料施加在所述焊芯上的单元，所述装置具有至少一个成形单元和至少一个夹持机构，上述成形单元形成有用于在所述焊芯端部之一内形成至少一个切口的至少一个切口机构，在所述夹持机构中布置所述焊芯，使得所述焊芯被收集以便顺序推进通过切口机构。以此方式制造的焊接电极1的优点将不会比上面表明的优点更详细地讲述。然而，具有上述特征的装置优点在于其允许以简单并因此更便宜的方式制造这种焊接电极1。在夹持机构中，焊芯进行收集并一个接一个地顺序移动，通过切口机构。在切口机构内形成凹槽的技术可以是在金属材料内形成凹槽的已知技术中的任一种。夹持机构确保焊芯的顺序得以保持，该焊芯以稳定方式推进通过切口机构，并且能够以正确方式执行凹槽的形成。
优选地，所述装置包括传送机构，该传送机构进行布置以基本上在所述焊丝纵向上移动焊芯。为了在其纵向上移动焊芯，需要较小空间和最少控制机构。然而，在一些情况下，可能会需要在其横向上移动它们，例如适应于在相邻机器中所采用的传送方向。
进一步地，优选传送机构进行布置以在切口机构部分内在焊芯横向上移动焊芯。这种布置使得切口机构能够以如下的有效方式形成凹槽：焊芯的引弧部分转向切口机构，因此能够获得高速地生产。
适合地，传送机构也进行布置以在切口机构部分以相互平行关系移动焊芯。在该方式中，由于切口机构连续地工作，所以获得最高可能的生产率。
当传送机构也是夹持机构时，不需要额外的装置用作传送功能，致使空间以及成本的经济。
有利地，从生产方面，如生产顺序所示，所述成形单元放置在切割单元之后并在施加药皮单元之前。以该方式，在当焊芯已经切成所需长度但是在药皮材料已经施加到焊芯之前的阶段形成凹槽，这是由于通常凹槽也填充该材料是有益的。
在所述夹持机构中在焊芯所述一端部部分，所述装置优选地通过切口机构形成有用于通过的开口。
在焊芯的相反端部部分，所述装置形成有引导机构，以引导焊芯朝向所述切口机构。这种引导机构以简单并因此便宜的方式朝向切口机构引导焊芯，同时在凹槽形成步骤中焊芯被挤压抵靠切口机构或者在任何情况下相邻地夹持抵靠切口机构。
有益的是，形成具有锯割工具的切口机构，该切口机构同样可以包括锯带。后者可以是连续的。
优选地，夹持机构进行布置以在基本垂直方向上移动焊芯。这种布置减少了对空间的需要，例如为了将这种装置增加到现有焊接电极生产线上。然而，如果其它装置使用这种传送方向的话，则可以优选布置焊芯在基本水平方向上移动。
有益的是，布置夹持机构以通过使用焊芯的固有重力来移动焊芯通过所述切口工具。结果是在该生产步骤中，不需要额外的设备来移动焊芯，这也是节省成本的特征。
同样，如果切口机构的切割部件的移动方向相对于焊芯的所述一端部形成一角度也是有益的。从而切口机构的结合将从零到完全结合逐渐增加，并且有助于装置的稳定性。
优选地，锯带布置成围绕偏转轮行进。这种布置使得为了维护和修理而更换锯带变得便利。
其同样有利于布置夹持装置以在基本水平位置保持焊芯。
切口机构可以包括圆锯片。这种锯机构需要很少空间并且可以根据不同情况的需要布置在固定位置或布置在移动臂上。
最后，当焊芯以水平关系进行传送通过所述装置时，可以有利地设计也用作传送机构的夹持机构具有楔形轮廓构造，在该楔形空间中，焊芯可以在其传送和形成凹槽的过程中得到支撑。类似楔形的形状使得每个圆形焊芯一个接一个地落入这种楔形空间并相互分开。这种布置方便了在夹持机构中焊芯的分布，阻止了两个焊芯在相同楔形内接收，这一方面会破坏装置，另一方面增加缺陷凹槽的数量。另外，相同的夹持机构可以用作制造不同尺寸也即具有不同直径的焊芯。相对于设计用来形成凹槽的设备定位焊芯的过程由切口机构影响。在该情况下，楔形防止焊芯陷入夹持机构内，并且相反地焊芯可以以简单的方式从夹持机构搬走。
附图说明
本发明将通过参照附图的一个实施例在下面进行详细描述，所述附图出于例示的目的示出特定的优选实施例。附图为：
图1a是标准焊接电极1的透视图。
图1b是标准焊接电极1的侧视图。
图1c是标准电极的端视图。
图2a是示出由锥形引弧端形成的焊接电极1的透视图。
图2b是示出在其引弧端形成有纵向孔的焊接电极1的透视图。
图2c是示出由锥形引弧端形成的焊接电极1的透视图。
图3是示出根据本发明的焊接电极1的剖视图。
图4a是示出根据本发明的焊接电极1的替换实施例的剖视图。
图4b是示出根据本发明的焊接电极1的替换实施例的剖视图。
图4c是示出根据本发明的焊接电极1的替换实施例的剖视图。
图4d是示出根据本发明的焊接电极1的替换实施例的剖视图。
图4e是示出根据本发明的焊接电极1的替换实施例的剖视图。
图4f是示出根据本发明的焊接电极1的替换实施例的剖视图。
图4g是示出根据本发明的焊接电极1的替换实施例的剖视图。
图4h是示出根据本发明的焊接电极1的替换实施例的剖视图。
图5是示出根据本发明制造焊接电极1的过程的框图。
图6是用于制造手工金属电弧焊中使用的焊接电极1的装置的侧视图。
图7是示出用于制造手工金属电弧焊中使用的焊接电极1的装置的另一实施例的透视图。
具体实施方式
图1a示出根据现有技术的传统焊接电极1。该焊接电极1具有由药皮6包围的圆柱形焊芯5。焊芯5可以由依赖于意欲使用的不同类型的金属材料构成。反过来，药皮6由在焊接过程中转化为熔渣、保护气体以及在某些情况下转化为合金的药皮材料制成，并且用于保护焊芯5的焊接金属免受周围气氛的影响。在制造焊接电极1的过程中，药皮6以糊的形式敷上，并随后加热干燥。在干燥之前，引弧面4擦净药皮材料以便能够在焊接过程中引弧。位于焊接电极1相反端的夹持部分2也擦净药皮材料，以便与将电流传送到电极1的焊钳(未示出)产生满意的接触。在干燥步骤之前，焊接电极1也进行标记用于随后的识别。通过施加电流并朝向工件移动包括焊接电极1的焊钳，在这种设计的焊接电极1的帮助下，焊接过程正常启动，其中在引弧部分3中的焊接电极1的引弧面和工件之间产生电弧。
图1b和1c示出同图1a一样的焊接电极1。图1b以侧视图示出焊接电极1，图1c是从引弧面看的端视图。
图2a、2b和2c示出根据现有技术的改良的焊接电极1。该改良包括在引弧部分3中的焊芯5的横截面相对于焊芯其它部分减小。焊芯5的横截面减小的目的在于增加能量密度，这导致在引弧时材料内温度升高，从而以便提供焊接电极1具有诸如高度引弧可靠性和弧稳定性之类的品质，同时提供满意的转换到先前沉积的焊接缝/焊缝。图2a示出引弧部分3，其中焊芯5的直径在朝向引弧面4的方向上逐渐减小。另一方面，形成的药皮6具有整体不变的直径。图2b示出引弧部分3，其中在焊接电极1的纵向上从引弧面4钻了孔。图2c示出了焊接电极1形成为具有如图2a中所示类似的引弧部分3的横截面减小，但是其中药皮6遵循焊芯5的外轮廓线。
本发明将在下面参照图3进行描述。在焊接电极1的引弧端3上形成了切口7，所述切口在焊芯5的纵向上延伸并且居中及对称地横穿引弧面4。该切口7由两个相对布置的侧面8和底面9进行限定。根据优选的实施例，侧面8基本上是平的，并且在焊接电极1的纵向上平行延伸。底面9在侧面8之间基本上沿着引弧面4延伸。在90度垂直于焊接电极1纵向计算的切口7的宽度表示为a，并且平行于焊接电极1纵向计算的切口7的长度表示为b。为了使用中的最佳效果，这些尺寸应当适应于焊芯5的直径。然而，假设根据现有技术在焊接过程中电流强度以如下方式适应于焊芯直径：不管焊接电极1的直径如何，在引弧面内的电流强度对于所有焊接电极1来说是大致相等的，已经发现保持长度b基本不变是有益的。长度b控制焊接电极1的熔化时间，并且当其以预定值不变时，电流强度的增加有时间来产生改良的气体保护并且最初生成更热的熔化物，而同时这些作用不会保持太久，但允许执行正常的焊接条件。重要的是宽度a相对于焊芯直径不是太大，因为如果那样的话，例如当供应辊在传送带内将焊芯向前送时，残留数量的材料会在制造过程中塌陷。引弧面面积的减小同样控制焊接电极溶化的强度，并且由于此原因，重要的是上述减小不能太大，因为这会导致太强的作用。根据本发明对不同设计的焊接电极1执行的测试已经显示出如下所述是有益的：对应于引弧部分3体积减小大约35至50％形成具有宽度a和深度b的切口7。为了优化性能，切口7的深度应当在范围3到9mm之内，更优选的是在范围4到8mm之内，最优选的是在范围5到7mm之内。从而宽度b必须适应于这些深度尺寸并且适应于所使用的焊芯5的直径。焊芯是2.5mm的焊接电极1优选形成有具有宽度1mm的凹槽，直径4mm的焊芯优选形成有具有宽度1.5mm的凹槽。从而焊芯引弧部分的减小应当确保凹槽的宽度在焊芯直径30到45％的范围之内。
在制造过程中，切口7填充有药皮金属，并且在干燥之后，该材料有助于结合和形成在两个舌状物之间的无缺陷桥，上述两个舌状物在引弧部分3中由焊芯5形成。由于能够用药皮材料填充切口7，因此同样变得能够应用引弧加速器。
应当理解到：在由附加的权利要求所限定的本发明保护范围之内能够对上述实施例进行许多修改。图4a-4h示出了这些修改的一些实例。图4a示出了形成有凹槽7的引弧部分3，上述凹槽7的形状最精确地描述为V形，上述凹槽7的侧表面会聚成尖端从而不具有底面9。然而，如果需要的话，该凹槽也能够形成为具有底面。图4b示出了形成有两个平行切口7的引弧部分3。布置多于一个凹槽7的原因在于，具有大的横截面直径的焊接电极1将会在一个区域内获取太多药皮材料。如图4c所示，也能够交叉布置双切口。如果出于某种原因，在引弧时重要的是可获得大量焊芯材料而同时操作者想获得所谓高电起弧的效果，凹槽可替换地能够布置成与引弧面4平行延伸，如图4d所示，或者以如图4g所示的洞形式构造为与引弧面平行延伸的过道凹槽7，或者如图4h所示，构造为具有更像矩形构造的通道孔。在所有这三个实施例的情况下，重要的是，凹槽直接布置在引弧面4下面，以便获得高电起弧效果。相反的，应当替换地期望焊芯5的横截面面积的减小相对于其直径较小，能够形成具有底面9的凹槽7，该底面9从引弧面4朝向焊芯5的封装面延伸。这种特征的凹槽7的一种实例在图4e中示出，具有双凹槽7的另一实例在图4f中示出。
而且，该引弧部分3可以在本发明保护范围内以其它方式进一步减少。切口7可以沿着焊接电极1给出一延伸，该延伸不同于平行于所述焊接电极1的延伸。
下面将要描述在制造用于手工金属电弧焊的焊接电极1的过程中所使用装置的优选实施例。制造过程在图5中以示意图形式示出，并且制造装置10在图6中示出，示出该装置作为一个与在制造过程中所包括的其它装置相分离的单元，并因此可以放置在现有的焊接电极制造过程中。根据现有技术的这种制造过程包括至少一种用于将焊丝切割为所需长度的焊芯5的装置(或者其它类型制造焊芯，例如通过铸造)和一个将药皮材料施加到焊芯5整个长度、引弧面4和夹持部分2上的装置，上述引弧面4和夹持部分2在后面阶段中将药皮材料擦净以便允许工件和引弧面之间以及焊钳和夹持部分2之间进行接触。引弧面4进行干燥并最终接收导电材料以便进一步增加在工件和引弧面4之间的接触。根据本发明的装置10放置在用于将焊丝切割为焊芯5的装置之后并位于施加药皮材料6的装置之前。以此方式，在当药皮材料6施加在焊芯5其它部分的同时，这种药皮材料6也施加在凹槽7内。
装置10包括用于供应焊芯5的送进部分20和一个焊芯送出部分21，并且其围绕支撑所述装置的框架17进行构造，并且其也包括驱动单元16，该驱动单元16垂直放置在装置的活动部分之下并且经由驱动带19进行布置，以一方面致动锯片12另一方面传送焊芯5通过装置10。从前面的制造步骤起该焊芯5在它们延伸的纵向上从容器(未示出)内经由推进装置向上推进到收集箱11，该推进装置未示出并且在送进部分20内在垂直布置的收集箱11上垂直地打开。在这个区域中，推进装置进行布置以重新定向推进的焊芯5，使得它们在它们延伸的横向上移动通过收集箱11。焊芯5在收集箱11内进行收集，一个放置在另一个的顶部，并且由于它们自身的重力而抵靠着布置在收集箱11一端的锯片12垂直落下。收集箱11包括导轨13、开口和导向机构15，上述导轨13进行布置以在所述它们行进路径之一上支撑焊芯5，上述开口处在朝向锯片12转动的端部内以便使得锯片12通向将进行切口的引弧部分3，上述导向机构15是盘状臂形式，它的作用在于抵靠着锯片12水平导向焊芯5。该锯片12以相对于垂直面和相对于焊芯5的引弧部分3以一角度居中结合焊芯5的引弧部分3。设定该角度以确保在收集箱11底部处的凹槽7的长度会是所期望的长度，并且锯片12的厚度适合于确保凹槽7的宽度将会是所期望的宽度。在收集箱11的区域内，当假定锯割位置也即锯边缘在结合方向上转动时，锯片12围绕两个锯偏转轮22a行进。锯片12的角度然后切换90°，并且随后锯片呈现平躺位置，并且在该条件下锯片12在其再次重新进行定向呈现其锯割位置之前围绕另两个锯偏转轮行进。当焊芯5已经过收集箱11时，它们通过送出单元18再次重新定向，并且在它们纵向延伸上进行传送，用于进一步传送到后面的制造步骤。
图7示出用于制造在手工金属电弧焊中使用的焊接电极1的装置10的另一实施例。下面将主要描述该实施例与上述实施例不同的部件。并非在焊芯5的纵向延伸上将焊芯5向上传送到夹持机构23并随后以相互平行关系垂直地将它们移过锯割装置，而是焊芯5成捆地进行收集，同时焊丝以相互平行关系放置在装置送进部分20内的箱31内。在所述箱的底部处有一开口，在该开口前端布置有为圆杆形式的分配器32。该分配器用于当在组合夹持装置和传送带23之上并沿着所述组合夹持装置和传送带23时释放一个焊芯。箱31构造为长度稍微超过将要接收的焊芯5长度的盒。箱31和分配器32横穿传送带23固定地进行安装，但是如果将要由机器进行切口的焊芯5直径变化很大，那么将适合于通过升高或降低分配器32来改变传送带23和分配器32之间的距离。选择在传送带23和分配器32之间的距离以确保仅仅一个焊芯5可在分配器32的下边缘之下穿过。在箱31内，焊芯5的位置以如下这种方式进行控制：它们的引弧端，也即将由装置10进行切口的焊芯5的端部，被推向转向切口器40的箱31的表面。当焊芯5放置在箱31内部时，上述或者手工执行，或者优选地通过导向机构15执行。夹持机构/传送带23包括由适当摩擦材料制成的带以阻止当焊芯5在带上接收时移动。图7以截面图形式示出了所述带。传送带23围绕两个驱动轮33行进，在装置10的每端安置一个驱动轮，并且这些驱动轮33中之一经由传动带19通过驱动单元16进行致动。另外，传送带23分成两部分。在相对于推进方向的交叉方向上，传送带23具有或者锯齿形形式的轮廓构造或者稍微柔和的、更圆化的为并置半圆杆形式的轮廓构造，上述并置半圆杆的凸面从传送带23伸出。选择每个杆的顶端或锯齿顶点之间的间距以确保当焊芯5在顶端或顶点之间形成的凹陷中接收时，该焊芯不会接触凹陷的底面，也即传送带23的连续面。假设传送带在水平位置平面延伸，包括顶端和凹陷并且具有在顶端和凹陷之间不垂直的面的轮廓构造使得能够对于具有不同直径尺寸的焊芯5使用传送带。尽管确实焊芯5在凹陷内部将采取不同水平的位置，但这是可以通过装置10的以下部件进行处理的情况，例如通过切口器的水平调节。然而应当提到，当使用装置10时，相同直径的焊接电极1成批的生产。
在装置10内焊芯5进行收集并朝向切口器40推进并通过该切口器40。在该实施例中切口器40由圆锯41构成，该圆锯41附着在布置成能升降的臂42上。使得圆锯41水平的调整有效，以便焊芯5内的切口放置在正确位置。在该实施例中，假定根据图3的焊接电极1将会被制造。圆锯41与焊芯5运动方向相反地旋转。以此方式，焊芯5朝向圆锯41上推。该焊芯5通过运动约束机构24在夹持机构/传送带23内以轮廓间距保持在它们的位置上，上述运动约束机构24由两个约束带、一个上部约束带27和一个下部约束带28构成，上部约束带27和下部约束带28通过上下驱动轮29和30分别进行致动，该上部约束带27垂直布置在传送带23上，该下部约束带28垂直布置在传送带23下。带的相互位置是这样的：上部约束带27直接布置在下部约束带28上并为接触关系，同时焊芯5夹在它们之间。在两个约束带27、28之间形成的用于容纳焊芯5的平面直接在传送带23的上表面上延伸。如图7所示，在水平面内，两个约束带27、28相对于传送带23朝向切口器40横向移动。如此布置的理由在于：当传送带23在装置10中向上到达该点时，约束带27、28将会提起焊芯5稍微离开传送带23。由于出于在上下约束带27、28上分别施加压力的目的，运动约束机构24布置在约束带27、28以上并连接到约束带27、28上，所以焊芯5束缚在其位置上并处在它们在约束带27、28之间导入的地方。经由压缩缸25和框架26通过运动约束机构24施加于焊芯5上的压力必须足够大以能够在焊芯5和约束带27、28之间产生足够的摩擦，以保持在锯割过程中焊芯处在适当位置上。压缩缸25给上部约束带27施加力使其抵靠固定安装的下部约束带28。一旦在锯割操作中在焊芯5内已形成切口的话，运动约束机构24释放焊芯5，其中焊芯5在传送带23内以轮廓间隔恢复它们的位置。在装置10的送出部分21内，焊芯释放入为此目的适当设计的箱内，用于进一步传送和工作。
为了通过锯割从焊芯5的切口7的形成中获得所期望的结果，优选使用涂层的圆锯41。同样，已经发现适合在圆锯41遇到焊芯端部的地方，经由喷嘴43供应切割液体。在研发装置10的初始阶段，焊芯5具有在约束带27、28之间拉歪的倾向。这产生的较差锯割导致随后产生破坏装置10和焊芯5的危险。其结果是，部分切割液体到达约束带27、28的摩擦面，导致尽管经由压缩缸25施加了相当大的压力，但在带和焊芯5之间出现不足够的摩擦。为了避免此问题，提供了所谓的气刀44，布置所述气刀以在圆锯41的上下将高压气体喷射到约束带27、28上。这些气刀44在附图中没有示出。
同样已经发现，有必要在邻接装置10中焊芯离开约束带27、28的区域提供圆钢丝刷45。该刷45通过刷扫去除所谓的毛刺，上述毛刺在切口7形成的过程中通过锯割在切口7的底部形成，并且如果允许这些毛刺保留的话，负面影响制成的焊接电极1的焊接能力。该刷45放置在切口器40之上并且直接在切口器40之后但在下述点之前，该点为从焊芯行进方向看焊芯5离开运动约束机构24的地点。
可以理解，这两个实施例能够在本发明保护范围内进行许多修改，在附加的权利要求限定的范围下也是如此。例如，装置10和其收集箱11可以水平布置使得进一步的传送带推进焊芯5通过锯片12，在这种情况下该锯片12水平延伸。另外，除了锯片12以外还可以使用铣刀或其他合适的用于切割凹槽7的设备。为了获得其它形状的切口7，当采取除了水平位置之外的不同位置时，可以必要地布置两个或几个锯片12或者使得焊芯5通过收集箱11。装置10的驱动器也不必要如此处实施例中示出的那样，但也可以结合整个制造过程共用的驱动器。该驱动器的重要特征在于形成驱动器各部分的不同组件彼此同步。

Claims (31)

1、一种在手工电弧焊操作中使用的焊接电极(1)，所述电极包括具有引弧部分(3)的焊芯(5)，上述引弧部分(3)包括有引弧面(4)，所述引弧部分(3)的横截面相对于焊芯(5)的主横截面减小，其特征在于：所述引弧部分(3)形成有至少一个凹槽(7)，凹槽(7)的口部在焊芯的纵向侧面开口。
2、如权利要求1所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)的口部也具有在整个引弧面(4)上的延伸部。
3、如前面任一项权利要求所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)是凹口。
4、如前面任一项权利要求所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)在焊芯的两个相反布置的纵向侧面部分开口。
5、如权利要求4所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)形成切口。
6、如前面任一项权利要求所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)是直线的。
7、如权利要求5或6所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)的口部具有从焊接电极(1)纵向看的延伸部。
8、如前面任一项权利要求所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)延伸通过引弧面(4)的中心。
9、如前面任一项权利要求所述的包括有焊芯的焊接电极，该焊接电极涂覆有在焊接操作过程中形成熔渣和保护气体的材料(6)，并且其中所述凹槽(7)具有所述熔渣和保护气体形成材料(6)的填充物。
10、如权利要求9所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)填充有形成熔渣和保护气体的材料。
11、如前面任一项权利要求所述的包括有焊芯的焊接电极，其中所述凹槽(7)在焊接电极(1)的纵向上延伸3-9mm，更优选4-8mm，最优选5-7mm，并且具有宽度(a)，该宽度(a)横交电极(1)的纵向进行计算，并对应于焊芯(5)的直径减少30-40％。
12、一种制造在手工金属电弧焊操作中使用的焊接电极(1)的装置(10)，所述制造过程包括：用于制造焊芯的单元和用于在所述焊芯(5)上施加在焊接过程中形成熔渣和保护气体的材料(6)的单元，其特征在于所述装置具有至少一个成形单元和至少一个夹持机构(23)，上述成形单元形成有用于在所述焊芯(5)端部之一内形成至少一个切口的至少一个切口机构(40)，在所述夹持机构中布置所述焊芯使得所述焊芯(5)被收集以便顺序推进通过切口机构(40)。
13、如权利要求12所述的装置，所述装置包括传送机构，该传送机构布置成在焊芯(5)的纵向上移动焊芯(5)。
14、如权利要求12所述的装置，所述装置包括传送机构，该传送机构布置成在焊芯(5)的横向上移动焊芯(5)。
15、如权利要求13或14所述的装置，其中在切口机构(40)部分内所述传送机构布置成在焊芯(5)的横向上移动焊芯(5)。
16、如权利要求12-15中任一项所述的装置，其中在切口机构部分中，所述传送机构也进行布置以相互平行关系移动焊芯。
17、如权利要求12，14-16中任一项所述的装置，其中传送机构也是夹持机构(23)。
18、如权利要求12-15中任一项所述的装置，其中从制造顺序看所述成形单元放置在切割单元之后，并放置在施加单元之前。
19、如权利要求12-16中任一项所述的装置，其中在焊芯(5)的所述一端部区域内，夹持机构(23)通过切口机构(40)形成有用于通过的开口。
20、如权利要求12-19中任一项所述的装置，其中所述装置形成有引导机构(15)，以朝向所述切口机构(40)引导焊芯。
21、如权利要求12-19中任一项所述的装置，其中所述切口机构(40)形成有锯割工具。
22、如权利要求21所述的装置，其中切口机构(40)包括锯带。
23、如权利要求22所述的装置，其中所述锯带是连续的。
24、如权利要求12-13、15、16、18、19、21-23中任一项所述的装置，其中夹持机构(23)进行布置以在基本垂直的方向上移动焊芯(5)。
25、如权利要求12、14-19、21、25中任一项所述的装置，其中夹持机构(23)进行布置以在基本水平的方向上移动焊芯(5)。
26、如权利要求24所述的装置，其中夹持机构(23)进行布置以通过使用焊芯(5)的固有重力将焊芯(5)移送通过所述切口工具(40)。
27、如权利要求12-13、15-16、18-19、21-24、26中任一项所述的装置，其中切口机构(40)的切割部件的移动方向相对于焊芯(5)的所述一端部形成角度。
28、如权利要求23所述的装置，其中锯带进行布置以围绕偏转轮行进。
29、如权利要求12-28中任一项所述的装置，其中夹持机构(23)进行布置以保持焊芯(5)处在基本水平的位置。
30、如权利要求21所述的装置，其中所述切口机构(40)包括圆形锯片。
31、如权利要求12、14-19、21、25、29、30中任一项所述的装置，其中夹持机构(23)具有楔形轮廓构造，用于在其内接收所述焊芯(5)。
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