DE69630700T2

DE69630700T2 - Schweisskontaktspitze

Info

Publication number: DE69630700T2
Application number: DE69630700T
Authority: DE
Inventors: Masato Hidaka
Original assignee: S M K KANAGAWA KK; SMK Corp
Current assignee: S M K KANAGAWA KK; SMK Corp
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: DE69630700D1; EP0865859A1; EP0865859B1; CN1203544A; CN1080161C; WO1997012715A1; KR100449568B1; EP0865859A4; CA2233662A1; AU698544B2; ATE254002T1; KR19990063948A; JP3075745B2; ES2210388T3; TW341538B; US6093907A; AU7095596A; BR9611163A

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft verbesserte Schweißkontaktspitzen zur Verwendung beim Lichtbogenschweißen.
Allgemeiner Stand der Technik
Schweißkontaktspitzen zur Verwendung beim automatischen Lichtbogenschweißen oder halbautomatischen Lichtbogenschweißen weisen einen Drahtdurchgang zur Zuführung eines Schweißdrahtes auf, der in der Mitte eines schaftartigen Elements ausgebildet ist, das üblicherweise aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, die ein leitendes Material darstellt. Der Schweißdraht wird durch den Drahtdurchgang durchgeführt. An einem Ende des zugeführten Schweißdrahtes findet das Lichtbogenschweißen statt.
Das Vorderende der Schweißkontaktspitzen ist indessen zur Zeit des Schweißens hohen Temperaturen ausgesetzt und wird daher erheblich abgenutzt. Weil der Schweißdraht durch den Drahtdurchgang zugeführt wird, neigt die Form des Durchgangs an dem vorderseitigen Öffnungabschnitt dazu, sich aufgrund des Abriebs zwischen dem Schweißdraht und dem Durchgang von ihrer ursprünglich kreisförmigen Form in eine ovale Form zu wandeln. Falls die Form des vorderseitigen Öffnungsabschnitts des Drahtdurchgangs verformt ist, wird die Zufuhr von Schweißdraht zu einem Schweißabschnitt instabil. Der Draht wird folglich aus seiner korrekten Position abgelenkt, so dass ein zufriedenstellendes Lichtbogenschweißen unmöglich wird. Zudem haften Spritzer oder derartige Substanzen leicht an den Wänden des Drahtdurchgangs und machen die Durchführung des Schweißvorgangs schwierig.
So wurden schon vorher verschiedene Techniken vorgeschlagen, um das obige Problem zu lösen. Wie zum Beispiel in der offengelegten Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Sho 60-20372 und der offengelegten Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Sho 62-169774 gezeigt ist, wird ein aus einem abriebfesten Material hergestellter Ring in das erheblicher Abnutzung unterliegende Vorderende der Schweißkontaktspitze eingedrückt oder darin eingeschlossen. Das offengelegte Japanische Patent Nr. Sho 61-115683 und das offengelegte Japanische Patent Nr. Sho 63-188477 haben Techniken zum Abdecken eines Abschnitts des Vorderendes der Kontaktspitze mit einer Keramikkappe offenbart. Die offengelegte Japanische Patent Nr. Hei 6-285645 hat eine Technik des Beschichtens einer Oberfläche der Kontaktspitze mit einem wärmebeständigen Kunststoff offenbart. Das offengelegte Japanische Patent Nr. Hei 5-261551 hat eine Technik offenbart, bei der der Endabschnitt der Kontaktspitze in doppelte Rohre strukturiert ist, während ein innerer Drahtdurchgangsabschnitt ein Keramikrohr ist. Das offengelegte Japanische Patent Nr. Hei 5-277742 und das offengelegte Japanische Patent Nr. Hei 6-650 haben Techniken offenbart, bei denen die ganze Kontaktspitze aus doppelten Rohren aufgebaut ist.
Die Techniken des Eindrückens oder Einschließens des abriebfesten Materials in die Schweißkontaktspitze, die in der offengelegten Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Sho 60-20372 und der offengelegten Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Sho 62-169774 offenbart sind, weisen das Problem auf, dass es wahrscheinlich ist, dass Risse, ein Ablösen oder dergleichen an dem Abschnitt auftreten, in den ein Ring eingedrückt oder eingeschlossen wird. Außerdem verursachen diese Techniken Schwierigkeiten bei der Produktion und liefern keine exzellente Produktionsqualität (Genauigkeit). Die Techniken des Abdeckens des Vorderendes der Kontaktspitze mit einer Keramikkappe, die in dem offengelegten Japanische Patent Nr. Sho 61-115683 und dem offengelegten Japanische Patent Nr. Sho 63-188477 offenbart sind, und die Technik des Beschichtens der Oberfläche der Kontaktspitze mit einem wärmebeständigen Kunststoff, die in dem offengelegten Japanischen Patent Nr. Hei 6-285645 offenbart ist, sind beim Verhindern des Anhaftens von Spritzern an der Kontaktspitzenfläche einigermaßen effektiv, sind jedoch nicht in der Lage, fundamentale Probleme wie die Verformung des Drahtdurchgangs und die Abnutzung zu lösen und sind hinsichtlich einer Verbesserung der Haltbarkeit begrenzt. Diese Techniken sind daher nicht sonderlich brauchbar.
Außerdem weisen die Techniken des Vorsehens einer Doppelrohrstruktur zur Erhöhung der Haltbarkeit des Drahtdurchgangs, die in dem offengelegten Japanischen Patent Nr. Hei 5-261551 und dem offengelegten Japanischen Patent Nr. Hei 5-277742 offenbart sind, das Problem auf, dass die Produktionsverfahren kompliziert sind und Schwierigkeiten verursachen, wodurch die Produktionskosten erhöht werden. Diese Techniken wurden daher für aktuelle Anwendungen nicht umgesetzt.
Die EP-A-0 324 088, die als nächstkommender Stand der Technik gilt, beschreibt eine Schweißspitze mit einem Drahtdurchgang für einen Schweißdraht in der Mitte, die einen Spitzenkörper und ein Spitzenende umfasst, die durch eine schraubenartige Struktur voneinander trennbar sind, wobei der Spitzenkörper zum Beispiel aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.
Offenbarung der Erfindung
Dementsprechend besteht die Aufgabe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darin, die obigen Probleme zu lösen und solche Kontaktspitzen vorzusehen, die ihre Produktion erleichtern und ihre Produktion bei niedrigen Kosten erlauben und eine exzellente Haltbarkeit aufweisen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kontaktspitze wie in Anspruch 1 definiert vorgesehen. Die Schweißkontaktspitze umfasst einen Spitzenkörper und ein Spitzenende, die durch eine schraubenartige oder eine konusartige, einpressbare Struktur von einander lösbar sind, wobei der Spitzenkörper aus Messing, Aluminium, Chrom-Kupfer, Zirkon-Kupfer, Zirkon-Chrom-Kupfer oder Phosphorbronze besteht, der Drahtdurchgang in dem Spitzenkörper einen Durchmesser aufweist, der das 1,03–1,50-fache eines Drahtdurchmessers beträgt, und der Drahtdurchgang in dem Spitzenende einen Durchmesser aufweist, der das 1,03–1,25-fache des Drahtdurchmessers beträgt.
Die vorliegende Erfindung wurde hier auf Grundlage der Idee vorgeschlagen, dass die Produktionskosten reduziert werden können durch (1) den Aufbau der Kontaktspitze getrennt aus Spitzenkörper und Spitzenende und (2) eine Zusammensetzung des Spitzenkörpers aus Messing, Aluminium, Chrom-Kupfer, Zirkon-Kupfer, Zirkon-Chrom-Kupfer oder Phosphorbronze.
Die Gesamtkosten von Verbrauchsteilen wie beispielsweise die Schweißkontaktspitze werden nicht nur durch den Produktionspreis für eine Einheit, sondern auch durch die Haltbarkeit (die Ersetzungshäufigkeit) bestimmt. Falls die Ersetzungshäufigkeit zum Beispiel gesenkt wird, wenn die Haltbarkeit verbessert wird, nehmen die Gesamtkosten sogar ab, wenn der Preis für die Einheit beträchtlich höher ist. Die Schweißkontaktspitze gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Haltbarkeit um mehr als das Zweifache erhöhen und die Produktionskosten senken, so dass eine erhebliche Reduzierung der Gesamtkosten erzielt werden kann.
Die Effekte dieser Kostenreduzierung können deutlich erkannt werden, wenn weiches Material wie zum Beispiel Messing, Aluminium für den Spitzenkörper verwendet wird, der größer als das Spitzenende ist. Die Materialkosten können folglich reduziert werden. Weil außerdem Bearbeitungen durch Bohren und dergleichen einfach durchgeführt werden können, können die für die Verarbeitung erforderlichen Kosten reduziert werden. Falls weiches Material zur Herstellung einer Bohrung verwendet wird, die einen relativ langen Drahtdurchgang bilden soll, ist die Bearbeitungsgenauigkeit besser als im Vergleich zu einem Fall, bei dem hartes Material verwendet wird. Die Verwendung von weichem Material gestattet es außerdem, den Draht reibungslos zu führen, wodurch eine Reduktion der Abnutzung bewirkt wird (um die Haltbarkeit zu verbessern).
Der Grund dafür, warum der Durchmesser des Drahtdurchgangs des Spitzenkörpers auf das 1,03–1,50-fache des Drahtdurchmessers festgelegt wird, ist folgender. Falls der Durchmesser des Drahtdurchgangs kleiner als 1,03 ist, ist es schwierig, den Draht durch den Durchgang zu führen. Falls er größer als 1,50 ist wird die elektrische Leitung verschlechtert. Falls außerdem eine Lücke zwischen dem Draht und dem Durchgang zu groß ist, ist umgekehrt der Kontakt zwischen dem Draht und dem Durchgang nicht reibungslos, so dass der Abrieb stark werden sollte.
Wenn der Durchmesser des Dratdurchgangs des Spitzenendes auf das 1,03–1,25-fache des Drahtdurchmessers festgelegt wird, wird die elektrische Leitung sicher gestellt und zugleich kann der Draht reibungslos durchgeführt werden. Es ist außerdem möglich, ein Abweichen des Schweißpunktes zu unterbinden, das auftreten kann, wenn der Drahtdurchgang zu groß ist.
Weil der Spitzenkörper und das Spitzenende durch die schraubenartige oder konusartige, einpressbare Struktur voneinander lösbar sind, kann, wenn das starker Abnutzung durch Hitze unterliegende Spitzenende abgenutzt ist, nur das Spitzenende ersetzt werden, wodurch eine hohe Betriebseffizienz sichergestellt wird.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, werden Schweißkontaktspitzen vorgesehen, bei denen das Spitzenende aus Kupfer, Chrom-Kupfer, Zirkon-Chrom-Kupfer, Zirkon-Kupfer, Silber-Wolfram, Kupfer-Wolfram, Kupfer mit dispergiertem Aluminiumoxid, Beryllium-Kupfer oder Nickel-Beryllium-Kupfer besteht.
Weil das Spitzenende aus einem derartigen Material besteht, kann die Abnutzungsfestigkeit des Spitzenendes verbessert werden. Falls hartes Material nur für das relativ kleine Spitzenende verwendet wird, können Materialkosten gedrückt werden und weitere Bearbeitungskosten gedrückt werden. Weil außerdem der Drahtdurchgang kurz ist, kann selbst hartes Material eine hohe Genauigkeit beim Bohren sicherstellen, so dass die Abriebfestigkeit reduziert werden kann, die durch das Durchlaufen des Drahtes bewirkt wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, werden Schweißkontaktspitzen vorgesehen, bei denen der Durchgang des Spitzenendes 3– 20 mm lang ist.
Falls das Spitzenende aus hartem Material besteht und wenn die Länge des Drahtdurchgangs mehr als 20 mm beträgt, wird genaues Bohren schwierig, so dass die Abriebfestigkeit relativ zum Draht dazu neigt zuzunehmen. Falls die Länge des Drahtdurchgangs kleiner als 3 mm ist, nimmt die tatsächliche Länge des Spitzenendes ab. Damit erreichen Wärmeinflüsse zur Zeit des Schweißens ohne weiteres den Spitzenkörper und außerdem unterliegt das Spitzenende starker Abnutzung durch Wärme und eine einfache Handhabung dieser Komponente geht verloren. Das heißt, dass diese zu kurze Länge nicht günstig ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, werden Schweißkontaktspitzen vorgesehen, bei denen ein breiter, konischer Abschnitt, der offen ist mit einer sich stetig erweiternden Durchtrittsfläche, an einem Öffnungsabschnitt auf einer proximalen Seite des Drahtdurchgangs des Spitzenendes ausgebildet ist.
Falls der breite konische Abschnitt ausgebildet ist, verhindert dies effektiv, dass der Draht sich verfängt und festsitzt, wenn der Draht von dem Drahtdurchgang in dem Spitzenkörper zu dem Drahtdurchgang in dem Spitzenende zugeführt wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, werden Schweiß kontaktspitzen vorgesehen, bei denen ein Hinterende des Spitzenendes und ein Vorderende des Spitzenkörpers jeweils einen Gewindeabschnitt und eine Kontaktfläche mit Ausnahme des Gewindeabschnitts aufweisen, die Kontakt miteinander haben, wobei die Kontaktflächen einen Kontaktbereich aufweisen, der mehr als 10% der Rückseite des Spitzenendes oder der Vorderseite des Spitzenkörpers ausmacht.
Wenn der Kontaktbereich kleiner als 10% ist, wird die Wärmeleitung zwischen dem Spitzenkörper und dem Spitzenende verschlechtert, so dass die Kühlwirkung auf das Spitzenende zur Zeit des Schweißens reduziert und die elektrische Leitung schädlich beeinträchtigt wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, werden Schweiß kontaktspitzen vorgesehen, bei denen ein runder Abschnitt auf einer Peripherie der Endfläche des Spitzenendes ausgebildet ist.
Dieser runde Abschnitt erschwert es, dass während des Schweißens erzeugte Spritzer oder dergleichen an dem Spitzenende anhaften.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Schweißkontaktspitzen vorgesehen, bei denen Prägemarken auf der Endfläche des Spitzenendes vorgesehen sind.
Falls Prägemarken auf der Endfläche des Spitzenendes vorgesehen werden, ist es, falls das Spitzenende zur Formung hergerichtet wird, möglich, Prägemarken zur gleichen Zeit wie das Herrichten auszubilden, wodurch spezielle Prägemarkenverfahren vermieden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Vorderansicht einer Schweißkontaktspitze gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Spitzenkörpers.
3 ist eine Querschnittsansicht eines Spitzenendes.
4 ist eine vergrößerte Ansicht von 3.
5 ist eine perspektivische Gesamtansicht, die ein Strukturbeispiel zeigt, bei dem ein runder Abschnitt auf einer Vorderendenfläche des Spitzenendes ausgebildet ist.
6 ist eine erklärende Ansicht, die ein Strukturbeispiel zeigt, bei dem Kontaktflächen auf einer Bodenfläche einer Gewindebohrung und einer Endfläche eines Außengewindeabschnitts ausgebildet ist.
7 ist eine erklärende Ansicht, die ein Strukturbeispiel zeigt, bei dem der Spitzenkörper mit dem Spitzenende durch eine Methode mit einem einpressbaren Konus in Eingriff kommt.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst eine Schweißkontaktspitze gemäß der vorliegenden Erfindung einen Spitzenkörper 1 und ein Spitzenende 2. Die Schweißkontaktspitze ist dadurch zusammengesetzt, dass der Spitzenkörper 1 und das Spitzenende 2 so verbunden werden, dass sie eine Einheit bilden. Man kann lediglich das Spitzenende 2, das einer starken, durch automatisches Lichtbogenschweißen oder halbautomatisches Lichtbogenschweißen bedingten Abnutzung unterliegt, durch ein anderes ersetzen.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Spitzenkörper 1 vergleichsweise groß, wobei der schaftartige Teil einen Drahtdurchgang 3a längs seiner Achse aufweist. Eine Gewindebohrung 4, die mit dem Drahtdurchgang 3a in Verbindung steht, ist in der Mitte des Vorderteils des Spitzenkörpers 1 ausgebildet. Auf der Rückseite des Spitzenkörpers 1 ist ein Befestigungsabschnitt 9, der einen Außengewindeabschnitt bildet, ausgebildet, um die Schweißkontaktspitze an einem (nicht gezeigten) Brenner zu befestigen.
Wie in 3 gezeigt ist, ist das Spitzenende 2 ein vergleichsweise kleines Teil, das mit einem Außengewindeabschnitt 5 versehen ist, der von dessen Rückseite nach hinten absteht. Ein Drahtdurchgang 3b ist längs seiner Achse ausgebildet und der von der Rückseite abstehende Außengewindeabschnitt kann mit der Gewindebohrung 4 auf einer Vorderendenseite des Spitzenkörpers 1 in Eingriff kommen.
Wenn der Gewindeabschnitt 5 des Spitzenendes 2 in den Gewindeabschnitt 4 des Spitzenkörper 1 eingedreht ist, dann ist der Spitzenkörper 1 so mit dem Spitzenende 2 verbunden, dass eine Kontaktfläche 6 auf einer Vorderseite des Spitzenkörpers 1 Kontakt mit einer Kontraktfläche 7 auf der Rückseite des Spitzenendes 2 bekommt. Durch diese Kontaktflächen 6, 7 werden folglich die Wärmeleitung und die elektrische Leitung zwischen dem Spitzenkörper 1 und dem Spitzenende 2 sichergestellt. Die Kontaktfläche 6 des Spitzenkörpers 1 ist ein Teil des Vorderseitenabschnitts des Spitzenkörpers unter Wegfall des Abschnitts für die Gewindebohrung 4. Die Kontaktfläche 7 des Spitzenendes 2 ist ein Teil des Rückseitenabschnitts des Spitzenendes 2 unter Wegfall des Abschnitts für den Außengewindeabschnitt 2. Unter der Annahme, dass eine Bohrungsbodenfläche der Gewindebohrung 4 des Spitzenkörpers 1 m ist und dass die rückwärtige Endfläche des Außengewindeabschnitts 5 des Spitzenendes 2 n ist, ist eine solche Gestaltung zulässig, dass die Bohrungsbodenfläche m an die rückwärtige Endfläche n passt, wie in 6 gezeigt ist, wenn die Kontaktflächen 6, 7 durch ineingriffkommen des Außengewindeabschnitts 5 miteinander verbunden sind. Um dann eine ausreichende Wärmeleitung oder elektrische Leitung sicherzustellen, werden die Kontaktflächen 6 (oder m), 7 (oder n) so gestaltet, dass sie eine Fläche von mehr als 10% derjenigen der Vorderseite des Spitzenkörpers 1 beziehungsweise der Rückseite des Spitzenendes 2 aufweisen.
Das Innengewinde des Spitzenkörpers 1 und das Außengewinde des Spitzenendes 2 können vertauscht werden. Außerdem kann die Methode des Ineingriffkommens der beiden Komponenten anstelle des Verschraubens ein Ineinanderpressen von Konussen sein.
Wenn im Falle der in den 1–5 gezeigten Verschraubungsart der Außengewindeabschnitt 5 des Spitzenendes 2 in die Gewindebohrung 4 in dem Spitzenkörper 1 gedreht wird, können beide Drahtdurchgänge 3a, 3b genau ausgerichtet werden. Der Schweißdraht kann daher reibungslos durch die Drahtdurchgänge 3a, 3b zugeführt werden. Auf der Rückseite des Drahtdurchgangs 3b des Spitzenendes 2 ist ein sich aufweitender konischer Abschnitt 8b ausgebildet, der mit seiner sich aufweitendenden Durchtrittsfläche nach hinten offen ist. Auch auf der Rückseite des Drahtdurchgangs 3a des Spitzenkörpers 1 ist ein sich aufweitender konischer Abschnitt 8a ausgebildet, der mit seiner aufweitenden Durchtrittsfläche nach hinten offen ist. Wenn der Draht von dem Rückende des Spitzenkörpers 1 eingeführt wird, kann ein Vorderende des Drahtes reibungslos durch diese Abschnitte geführt werden.
Auf den Oberflächen der Spitzenkörper 1 beziehungsweise der Spitzenenden 2 sind flache Abschnitte 10a, 10b zum Einsetzen in ein Werkzeug zum Festziehen ausgebildet, so dass der Spitzenkörper 1 und das Spitzenende 2 fest mit dem jeweiligen Gewindeabschnitt verschraubt werden können. Dann die flachen Abschnitte 10a, 10b können dann von einem Schraubenschlüssel oder dergleichen erfasst werden, so dass der Spitzenkörper 1 und das Spitzenende 2 festgezogen werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht der Spitzenkörper 1 aus Messing, Kupfer, Aluminium, Chrom-Kupfer, Zirkon-Kupfer, Zirkon-Chrom-Kupfer oder Phosphorbronze. Das Spitzenende 2 besteht aus Kupfer, Chrom-Kupfer, Zirkon-Chrom-Kupfer, Zirkon-Kupfer, Silber-Wolfram, Kupfer-Wolfram, Kupfer mit dispergiertem Aluminiumoxid, Beryllium-Kupfer oder Nickel-Beryllium-Kupfer.
Dies sind Kombinationen der Materialien, die zur Reduzierung der Gesamtkosten hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Haltbarkeit und Produktionskosten beitragen und als Ergebnis wiederholter Experimente mit verschiedenen Materialien durch den Erfinder vorgesehen werden. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis eines Haltbarkeitstests und die Beziehung zu den Preisen im Hinblick auf einen Vergleich mit herkömmlichen Schweißkontaktspitzen der einteiligen Art.
Anmerkungen bezüglich Tabelle 1
Anmerkung 1: Falls das Spitzenende aus Kupfer, Silber-Wolfram oder Kupfer-Wolfram besteht, kann der gleiche Preis pro Einheit wie übliche erreicht werden, indem der Spitzenkörper aus Messing hergestellt wird.
Anmerkung 2: Falls das Spitzenende aus Messing ist, kann üblicherweise der gleiche Preis pro Einheit erreicht werden, indem der Spitzenkörper aus Messing hergestellt wird. Die Lebensdauertage sind jedoch kürzer. Dies ist somit nicht praktikabel.
Der tagesbasierte Preis pro Einheit (der durch Division des Preises pro Einheit durch die Lebensdauertage erhalten wird) wird aus den Lebensdauertagen erhalten, die als Ergebnis des Haltbarkeitstests und einer Beziehung zwischen dem Spitzenkörper 1 und dem Spitzenende 2 erhalten werden. Im Falle einer herkömmlichen Kontaktspitze des einteiligen Typs kostet sie im Falle von Chrom-Kupfer etwa JP¥120 und im Falle von Zirkon-Chrom-Kupfer etwa JP¥150. Falls der getrennte Typ wie in dieser Erfindung erwähnt verwendet wird, können die Gesamtkosten des Spitzenkörpers 1 und des Spitzenendes 2 gleich oder kleiner als etwa JP¥120 sein, welches die Kosten des für den herkömmlichen, einteiligen Typ sind.
Eine besonders effektive Kombination aus diesen ist ein Spitzenkörper 1 aus Messing und ein Spitzenende 2 aus Chrom-Kupfer oder Zirkon-Chrom-Kupfer. In diesem Fall beträgt der tagesbasierte Preis pro Einheit JP¥54-55, der eine Kostenreduktion von mehr als der Hälfte des herkömmlichen Preises bedeutet.
Der Durchmesser des Drahtdurchgangs 3a in dem Spitzenkörper 1 beträgt das 1,03–1,50-fache des Drahtdurchmessers und der Durchmesser des Drahtdurchgangs 3b in dem Spitzenende 2 beträgt das 1,03–1,25-fache des Drahtdurchmessers.
Dies wurde durch den Erfinder als Ergebnis von Experimenten mit verschiedenen Kombinationen des Drahtdurchmessers des Spitzenkörpers 1 und des Drahtdurchmessers des Spitzenendes 2 nachgewiesen. Tabelle 2 zeigt einen Auszug dieses Ergebnisses des Experiments.
Falls der Durchmesser des Drahtdurchgangs des Spitzenkörpers 1 kleiner als das 1,03-fache des Drahtdurchmessers ist, ist der Draht folglich schwierig hindurchzuführen. Falls er kleiner als das 1,50-fache des Drahtdurchmessers ist, kann keine zufriedenstellende elektrische Leitung sichergestellt werden, wodurch eine ungünstige Bedingung geschaffen wird. Falls zudem der Durchmesser des Drahtdurchgangs des Spitzenendes kleiner als das 1,03-fache des Drahtdurchmessers ist, ist der Draht schwierig hindurchzuführen. Falls er größer als das 1,25-fache des Drahtdurchmessers ist, ist es wahrscheinlich, dass eine Abweichung des Schweißpunktes auftritt, so dass es unmöglich wird, ein genaues Schweißen auszuführen.
Hinsichtlich des Durchmessers des Drahtdurchgangs, der das stabilste Schweißen ermöglicht, liegt der Durchmesser des Drahtdurchgangs des Spitzenkörpers 1 in dem Bereich des 1,05–1,30-fachen des Drahtdurchmessers und der Durchmesser des Drahtdurchgangs des Spitzenendes 2 liegt in dem Bereich des 1,05–1,15-fachen des Drahtdurchmessers.
Die Länge s des Drahtdurchgangs des Spitzenendes 2 beträgt 3–20 mm.
Der Grund ist der folgende. Falls die Länge des Spitzenendes 2 weniger als 3 mm beträgt, wird es wahrscheinlicher, dass Defekte wie Abnutzung, Aufschmelzen oder dergleichen sich in den Drahtdurchgang 3 des Spitzenkörpers 1 ausbreiten. Falls außerdem die Länge des Spitzenendes 2 kürzer ist, werden das Bearbeitbarkeit und die Handhabbarkeit geringer. Falls die Länge s des Drahtdurchgangs 3b mehr als 20 mm beträgt, ist es schwierig, die Genauigkeit beim Bearbeiten des Drahtdurchgangs 3b zu gewährleisten. Außerdem wird das Spitzenende 2 groß, so dass die Kostengünstigkeit reduziert wird. Wie oben beschrieben beträgt die Fläche der Kontaktfläche 6 (Fläche m in 6) auf der Vorderseite des Spitzenkörpers 1 mehr als 10% der Gesamtfläche der Vorderseite des Spitzenkörpers 1. Falls sie weniger als 10% ausmacht, verschlechtert sich die Wärmeleitung, so dass kein reibungsloses Kühlen des Spitzenendes 2 erfolgt. Außerdem tritt wahrscheinlich eine schlechte elektrische Leitung auf. Falls sie mehr als 10% ausmacht, treten solche Defekte nicht auf. Das Verhältnis der Fläche des Kontaktes auf der Kontaktfläche 6(m) des Spitzenkörpers 1 ist das gleiche für das Spitzenende 2. Die Fläche der Kontaktfläche (n in 6) auf der Vorderseite des Spitzenendes 7 beträgt mehr als 10% der Gesamtfläche der Vorderseite des Spitzenendes 2.
Die Form des Vorderendes des Spitzenendes 2 kann wie in 3 gezeigt flach sein; jedoch ist es günstig, wenn ein runder Abschnitt r auf dem ganzen Bereich vorgesehen wird. Dieser runde Abschnitt r, der um das Vorderende vorgesehen ist, stößt beim Schweißen erzeugte Spritzer ab und macht es für Spritzer schwierig, daran anzuhaften. Eine Reduzierung der Schweißqualität aufgrund Störungen der Gasströmung wird daher unterdrückt.
Um ein Anhaften der Spritzer zu verhindern, ist es zulässig, die Außenfläche des Spitzenendes 2 mit Nickel, Hartchrom oder dergleichen zu beschichten.
Außerdem ist es zulässig, die Endfläche mit Prägemarken zu versehen. Diese Prägemarke i umfasst zum Beispiel den Herstellernamen, die Produktionsnummer, die Produktnummer und dergleichen. Falls die Prägemarke i auf der Endfläche vorzusehen ist, kann sie zur gleichen Zeit vorgesehen werden, wenn das Spitzenende 2 für die folgende Bearbeitung hergerichtet wird. Daher kann ein spezieller Vorgang zum Vorsehen von Prägemarken, wie er bei kerkömmlichen Produkten zu sehen ist, weggelassen werden, wodurch der Bearbeitungsvorgang vereinfacht wird, was zu einer Reduzierung der Fertigungskosten führt.
Die äußeren Formen des Spitzenkörpers 1 und des Spitzenendes 2 können im Querschnitt kreisförmig, zwölfeckig, sechseckig, viereckig, fünfeckig, eine Schlüsselweite oder dergleichen sein.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Schweißkontaktspitze verbessert die Haltbarkeit der Lichtbogen-Schweiß kontaktspitze und die damit erzeugte Schweißqualität, wodurch die Gesamtkosten des Schweißvorgangs in hohem Maße reduziert werden.

Claims

Schweißkontaktspitze mit einem Drahtdurchgang (3a, 3b) für einen Schweißdraht in deren Mitte, die einen Spitzenkörper (1) und ein Spitzenende (2) umfasst, wobei der Spitzenkörper aus Messing, Kupfer, Aluminium, Chrom-Kupfer, Zirkon-Kupfer, Zirkon-Chrom-Kupfer oder Phosphorbronze besteht, an der Rückseite des Drahtdurchgangs des Spitzenendes ein breiter, konischer Abschnitt (8b) ausgebildet ist, der offen ist mit einer sich erweiternden Durchtrittsfläche, der Spitzenkörper (1) und das Spitzenende (2) durch eine schraubenartige Struktur von einander lösbar sind, ein Hinterende des Spitzenendes und ein Vorderende des Spitzenkörpers jeweils (i) einen Gewindeabschnitt (4, 5) und (ii) eine Kontaktfläche (6, 7) mit Ausnahme des Gewindeabschnitts aufweisen, die Kontakt miteinander haben, wobei die Kontaktflächen einen Kontaktbereich aufweisen, der mehr als 10% der Rückseite des Spitze oder der Vorderseite des Spitzenkörpers beträgt, wobei die Schweißkontaktspitze dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Durchmesser des Drahtdurchgangs (3b) in dem Spitzenende kleiner als derjenige des Drahtdurchgangs (3a) in dem Spitzenkörper ist, der Drahtdurchgang des Spitzenendes 3–20 mm lang ist, der Drahtdurchgang (3a) in dem Spitzenkörper einen Durchmesser aufweist, der das 1,03–1,50-fache des Drahtdurchmessers beträgt, der Drahtdurchgang (3b) in dem Spitzenende einen Durchmesser aufweist, der das 1,03–1,25-fache des Drahtdurchmessers beträgt.
Schweißkontaktspitze nach Anspruch 1, wobei das Spitzenende aus Kupfer, Chrom-Kupfer, Zirkon-Chrom-Kupfer, Zirkon-Kupfer, Silber-Wolfram, Kupfer-Wolfram, Kupfer mit dispergiertem Aluminiumoxid, Beryllium-Kupfer oder Nickel-Beryllium-Kupfer besteht.
Schweißkontaktspitze nach Anspruch 1–2, wobei ein runder Abschnitt auf einer Peripherie der Endfläche des Spitzenendes ausgebildet ist.
Schweißkontaktspitze nach Anspruch 1–3, wobei Prägemarken auf der Endfläche des Spitzenendes vorgesehen sind.
Schweißkontaktspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auf der Oberfläche des Spitzenkörpers beziehungsweise des Spitzenendes flache Abschnitte (10a, 10b) zum Einsetzen in ein Werkzeug zum Festziehen ausgebildet sind, so dass der Spitzenkörper und das Spitzenende fest mit dem jeweiligen Gewindeabschnitt verschraubt werden können.
Schweißkontaktspitze nach Anspruch 4, wobei die Prägemarken zu der gleichen Zeit vorgesehen werden, wenn das Spitzenende zur weiteren Bearbeitung hergerichtet wird.