JP2004160506A

JP2004160506A - Detachable discrete type fume and gas collection hood installed on welding torch

Info

Publication number: JP2004160506A
Application number: JP2002330333A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Hayakawa; 義久早川
Original assignee: SEFUTETSUKU KK
Current assignee: SEFUTETSUKU KK
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-06-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve usability and work efficiency by employing a fume collection hood composed of a collection hood having a gas/fume collection opening and an annular space 8 frame body for gas supply and suction, both of which are composed separably, in a welding torch 1 which collects and recovers gas and fume while operating, preventing them from dispersing in the air by installing the collection hood for exhaust gas and welding fume at the top end of the torch. <P>SOLUTION: Another end in the axial direction of the skirt part 6 which forms a suction opening in an end by surrounding a gas nozzle 5 outer periphery of the welding torch 1 is opened inside the annular space 8 frame body installed in the welding torch base part and, at the same time, both the skirt part 6 and the annular space 8 frame body can slide and join detachably between them and the annular space 8 can communicate with a hose 14 for gas suction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、金属の溶接を行うときに使用されるミグ、マグ又はティグ溶接などのトーチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
消耗して継ぎ手の一部を構成するワイヤ電極とイナートガスを用いたミグ溶接、炭酸ガス又は炭酸ガスとアルゴンガスとの混合ガスを用いたマグ溶接、アルゴンガスを用い電極にタングステンを使用するティグ溶接などの溶接手段が、広く産業界で用いられている。
【０００３】
これらの溶接方法に共通する特徴は、溶接作業中、アークと溶接池とをシールドガスで大気から遮断して、溶接部にブローホールがない良質な継ぎ手を備えた溶接製品を得ること。
金属と金属とを溶融・接合するため、加工部位から金属ヒュームが発生（マグ溶接においてはスパッタ、粗粉塵の発生）して、シールドガスと共に大気中に放出、飛散、拡散していることである。
炭酸ガスをシールドガスとして用いるマグ溶接では、炭酸ガスが金属の溶融熱により熱分解して一酸化炭素とオゾンとに分離した物質が放出されている。
又、溶接場所、溶接時間、被溶接物の物理的性状によるシールドガス供給量、電圧、電流、溶加材となる金属ワィヤの径などに関係して、作業空間内に飛散、拡散する溶接ヒューム、有害ガス（ＣＯ、ＮＯｘなど）の濃度は異なる。
【０００４】
屋内作業場においては現在、これらの溶接作業に従事する作業者が溶接池から発生する溶接ヒュームに曝露、吸引して金属肺にならないよう、各種排気装置（局所排気装置、プッシュプル換気装置又は全体換気装置）を設置するか、換気装置の設置が困難な場合は防塵マスクを着用することが義務付けられている。
【０００５】
然し、被溶接物の物理的形状、溶接位置、溶接姿勢によっては作業者の呼吸域が、発生する溶接ヒューム、有害ガスの濃度が高い雰囲気と重なって溶接作業を続けなければならない場合もある。このような状態では、防塵マスクを着用して溶接ヒュームは除去できても、一酸化炭素、ＮＯｘ（ノックス）等の有害ガスを体内に取り入れる危険性がある。
【０００６】
上記に例示したような各種、作業形態で行う溶接作業においては、その外、溶接箇所に放出されるガス、ヒューム等を捕集・除去し、有害ガスから作業者の安全（健康）を守る目的で、従来から、イナートガスアーク溶接の溶接トーチに前記ヒューム、ガス等を捕集・除去する排気手段（部）を付設することが提案されている。
【０００７】
それら技術の一端を列挙すれば、特開昭５０−６２８３７、特開平５−３２９６５０、実開昭５０−１２９６２７、実開昭５１−７４１７、実開昭６０−８９９７５、実開平５−２８０号公報等が公開されている。
本出願人も、この種目的の装置として、さきに特許第３００７８５５号（特開平１０−１４６６７７号公報参照ノズル部にヒューム捕集フードを付設した溶接トーチ）を取得した。
上記特許発明の溶接トーチに付設したヒューム、ガス等捕集用フードは、被溶接物の板厚等に適応した電極ワイヤの径、電圧、電流、シールドガス供給量の条件下において、溶接継ぎ手部にブローホールを発生させることなく放出ガス、高濃度のヒューム等を効率良く捕集するため、ガスノズル先端とヒューム、ガスを捕集するフード開口面との間の軸線方向距離及びフードからの排気量を調整することができる。
【０００８】
これによって、溶接継ぎ手の品質を低下させることなく、又、作業者の負担を可及的に軽減して、設備の如何に拘らず溶接従事者の作業環境を向上させ、健康管理を充実することができた。
【０００９】
然し、実用上、若干の要望が提起されている。
たとえば、被溶接物の機械的条件によっては、溶接トーチにガス捕集フードを付設した侭では溶接作業を行うことが困難な場合もあり、その際は一度、トーチ先端部から捕集フードを取り外して溶接を行い、その後、再度、フードを取り付けるという操作が必要になることがある。そのときは、トーチのノズル先端と捕集フード開口面との位置関係を旧位置に復旧させるのに手間が掛かる。
【００１０】
即ち、適正吸気量を基準にして、ノズル先端部と捕集フード開口面との軸線方向距離が適正長さよりも短い場合には、フードのヒューム、ガス等に対する捕集（回収）効果が大きくなり過ぎて、シールドガスのアーク、溶接池に対するシールド作用を破壊するおそれがあり、継ぎ手にブローホールが発生する。
【００１１】
ノズル先端開口と捕集フード開口面との各中心を正確に一致させてフードをセットしないときは、放出したガス、ヒューム等に対する捕集効果が均等にならずシールド作用を乱して、継ぎ手にブローホールを生じさせるおそれがある。
又、前記距離が長過ぎた（ガス放出部とスカート開口面との間が離れ過ぎた）場合には、ヒューム、ガス等に対する捕集効果が減少して、作業環境中に飛散、拡散するヒューム、ガスが多くなり環境を悪化させて了う。
このため、ガス捕集用フード（スカート開口面）は、各溶接条件に適応した位置に付設して位置決め、固定する必要があったが、この調整には手間が掛かる。
【００１２】
溶接トーチにヒューム、ガス捕集フードを付設した侭で長時間、作業を続けると、スパッタ又は溶接ヒュームが捕集フードのスカート表面に固着して吸気特性が変り、不都合が生じるが、その対策としてはヒューム、ガス捕集フード全体をトーチから外して新品と交換する必要がある。
【００１３】
その他、消耗して継ぎ手の一部となる送給ワイヤを新たなワイヤ電極と交換する場合、ノズル、コンタクトチップを取り外し、送給ワイヤを送り出す操作が必要である。
その際、ノズル、チップを取り外すためには、溶接トーチに付設したヒューム、ガス捕集フード全体も取り外さねばならず、トーチ本体にガス捕集フードを付設した状態で溶接加工をすることが困難な場合と同様な操作が必要になる。
【００１４】
更に、溶接加工開始又は作業中、送給ワイヤがチップに溶融、付着して、正常に送給することができず、溶接が不可となる事がある。
この場合、ノズルを外しコンタクトチップと送給ワイヤとを分離する作業が必要である。そのため、上述と同様、溶接トーチに付設したフード全体をトーチから取り外さなければならない。
【００１５】
又、異なるガスノズル径をトーチにセットした場合は、これに合わせてスカート開口面積を適正化するために、スカート部を含めた捕集フード全体を新品と交換する必要がある。
そうした場合に、改めて溶接トーチの適正位置に捕集フードをセットするには、その都度、手数が掛かって非能率であった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、溶融池をイナートガスにより大気からシールドする溶接方法において、溶接トーチのガス放出ノズル部先端を囲んで先端が開口となる筒状スカートを備えたガス捕集フードの固定は、ノズル部以外の個所で行うと共に、前記スカート部を前記フードに対し着脱可能に、かつ、スカート開口部をノズル先端からの軸線方向の距離を調節可能とすることにより、スカート部を前記フードに着脱・調整するだけで、トーチ付設の捕集フードに対するメンテナンスの経済性、送給ワイヤコイルの交換の容易性、イナートガス等の捕集、回収特性の調整の簡易化、送給ワイヤの支障にも簡単に対応できるような着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードを提供し、もって、上述の諸問題を解消する事を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、以下に述べる通りの各構成要件を備える。
（１）イナートガスアーク溶接トーチに付設し、トーチのガスノズル部を囲んで吸気口を一端に形成し、前記トーチの長手軸に沿って延びる筒状スカート部と、前記トーチ本体の基部に組付け、前記筒状スカート部の内部空間に連通してスカート開口部から吸気したヒューム、ガス等を吸送・排出する環状空間枠とより構成されるヒューム、ガス捕集フードにおいて、前記筒状スカート部の他端と前記環状空間枠体との間の連結部を気密、かつ、着脱可能に結合した事よりなる溶接トーチに付設した着脱分離型ヒューム、ガス捕集フード。
【００１８】
（２）イナートガスアーク溶接トーチの基部に組付・固着したヒューム、ガス等吸送・排出用環状空間枠体と筒状スカート部との間の連結部を滑動・固定可能とし、筒状スカート開口端面とトーチのガスノズル開口部端面との間の長手軸線方向長さを調整可能としたことよりなる上記（１）項記載の溶接トーチに付設した着脱分離型ヒューム、ガス捕集フード。
【００１９】
（３）筒状スカート部の他端とヒューム、ガス等吸送・排出用環状空間枠体との間の滑動・固定可能な連結部を、ヒュームが付着し難い硬質耐熱性材で構成したことよりなる上記（１）又は（２）項記載の溶接トーチに付設した着脱分離型ヒューム、ガス捕集フード。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明溶接トーチに付設した着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードは、ヒューム、ガス捕集フードを筒状スカート部とヒューム、ガス等吸送・排出用環状空間枠体とから構成され、前記スカート部（環状空間枠の一部をも含む）とヒューム、ガス等吸送・排出用環状空間枠体との間の連結部を、金属ヒュームが固着しない硬質の耐熱性樹脂材により、かつ、分離・着脱可能、又、軸線方向に相互に移動・調整かつ固定可能に構成することにより、従来装置に内在する上述不都合な諸問題の総てを簡単、かつ容易に解決することを可能とした。
【００２１】
【実施例】
以下に、本発明溶接トーチに付設した着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードの好ましい実施例を図面に沿って説明するが、本実施例を構成する各部構成は、本出願当時の当業界における技術レベルの範囲内で適宜の変形が可能であることに鑑みれば、格別の理由を示すことなく本実施例記載の具体的構成のみに基づいて、本発明の技術的範囲を限定的に解してはならない。
【００２２】
図１は、上記溶接トーチに付設した着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードの一実施例（第１実施例）の一部を切り欠いて示した側面図で、図の下側の平行な二点鎖線と中心線との交点は溶接池０の位置、前記二点鎖線は被溶接材の表裏面を示している。
前記中心線に沿って伸びる筒状体は、イナートガスアーク溶接のトーチ本体１のアウトラインを示し、その下側端部は、溶融して継ぎ手の一部を構成する送給ワイヤ（金属電極）３及びコンタクトチップ２を囲んで設けたガスノズル５の開口端を形成する。
４は、前記ノズル５とトーチ本体１との間を電気絶縁する絶縁筒である。
溶接池０及びアークを大気からシールドする炭酸ガス又は炭酸ガスとアルゴンとの混合ガスは、コンタクトチップ２とガスノズル５との間の空間を通して、溶接池０付近に供給・放出される。
【００２３】
上記イナートガスアーク溶接トーチの構成は、本出願当時、市場に流通している典型的なミグ溶接のトーチについて述べたもので、周知の構造の詳細な説明は省略する。
溶接トーチ１におけるガスノズル５の外周を囲み、これと同心に設けた筒状スカート部６の一端開口は、ガスノズル５の開口端よりも中心軸線方向に距離ｘだけ後退して設けてノズル５を端部外周面を露出させ、前記スカート部６の他端は、トーチ本体１の基部外周面に嵌着・固定した環状空間８枠体の底部板７と垂直に連結し、それによってガスノズル５の外周面とスカート部６とにより囲まれる空間を前記環状空間８に連通させる。
なお、前記スカート部６の開口端付近周面方向に穴を連設して、端部開口以外からも放出ガスの捕集・回収を可能にすれば、捕集洩れのヒューム、ガスの収集を効果的に行うことができる。
【００２４】
環状空間８は、トーチ本体１の基部外周面に嵌着・固着する筒状突出部１０を備えた上部板１３と、その外周縁に連なる筒状部と、その筒状部下周縁に嵌着する前記底部板７とにより形成される枠体により囲まれ、大気から気密に隔離・遮断されており、上部板１３に別に設けたヒューム・ガス吸気用フレキシブルホース接続口１１側から、環状空間８内のガスをフレキシブルホース１４を介して吸引ポンプ側に送り出すようにされている。
【００２５】
ガスノズル５の外周面とスカート部６との間の空間から捕集、回収されるヒューム、放出ガス等が、一旦、環状空間８を通ってからヒューム・ガス送気用フレキシブルホース１４側に吸気されるのは、中途に緩衝空間を置くことによりスカート開口部の周方向でガス吸気力を均等にし、スカート部６開口の吸気によりシールドガス膜を局部的に破らないようにした配慮である。
要するに、スカート部６の吸気空間の一部が直接的にヒューム・ガス送気用フレキシブルホース１４に連通し、スカート開口部に不均等な吸気力が生じるのを妨げればよい。
【００２６】
して見れば、その主旨に沿う限り、環状空間８枠体の直径を適宜、小さくする事も可能である。
又、環状空間８枠体は、加工、組立ての容易性を考慮して外形を円筒状に形成しているが、上記の機能を損なわない限り、不整形であっても差し支えはない。
本実施例では、ヒューム・ガス吸気用フレキシブルホース接続口１１は、環状空間８枠体の上部板１３面に開口しているが、必要に応じ前記枠体の直径方向外周面又は、底部板に設けることも可能である。
【００２７】
この実施例のヒューム、ガス捕集フード部は、開口端を設けたスカート部６を有する底部板７並びに筒状突出部１０とフレキシブルホース接続口１１を備えた上部板１３及びその外周縁に連なる筒状部の２部材によって構成され、前記２部材の結合により囲まれる環状空間８を備えている。
前記２部材は、必要に応じ分離可能で、可及的容易かつ確実に着脱することができる。
【００２８】
前記２部材の結合個所は、環状空間８枠体外周の筒状部下端縁と底部板７の外周縁部との間であり、両者間は、嵌め込み、入れ子又は螺着等、気密に結合され、要すれば、止めねじ（固定ねじ）１２を施して結合構造を確実にする。
前記環状空間８枠体の外筒部下端縁と底部板７の外周面部の結合構造は、組み付けたときには、常に相互位置が同一でなければならない（例えば、キー、ピン等を介して）。
又、前記結合個所のうち、少なくとも筒状部下端縁内側面は、後に説明する事情から、ヒューム、スパッタが付着しない耐熱性で硬質の合成樹脂材、例えば四ふっ化エチレン樹脂〔テフロン（登録商標）〕、三ふっ化塩化エチレン樹脂〔ダイフロン（登録商標）〕又はセラミック等によって成形又はコーティングしておく必要がある。
【００２９】
図中、ａは、ヒューム、ガス捕集フードの分離部位であって、要すれば止めねじ（固定ねじ）１２を外し、又はその他の手段で、トーチ本体１から筒状スカート部６などを分離し、トーチ本体１の先端、ガスノズル５等を露出させる。
これで、例えば、後述の図６示に近い使用態様を採ることが可能になる。
更に、電極ワイヤ３の初期設定、コンタクトチップ２と送出ワイヤ３とが融着したアクシテントのメンテナンス等で、トーチ１の内部を露出させる必要がある場合は、分離部位ａをヒューム、ガス捕集フードから簡単に外すことができ、ガスノズル６も取り外すことが容易である。
【００３０】
なお、トーチ本体１とヒューム、ガス捕集フードとの間（ノズル５の開口端と筒状スカート部６の開口端との間の軸線方向位置の長さｘ）の固定は、必要な適正距離調整を施した後に、環状空間８枠体の上部板１３の筒状突出部１０を介して止めねじ（固定ねじ）９により行う。
一度、適正距離ｘを設定したときには、分離部位ａをヒューム、ガス捕集フードから外した後に、再度、組み付けた場合も、自ずと、ノズル５の開口端とスカート部６の開口端との間の軸線方向位置の長さｘが設定でき、かつ、ノズル５とスカート部６との心合わせを行うことができる。
【００３１】
前記適正距離ｘとは、溶接条件に応じて、ノズル５から供給・放出されるシールドガス量及びスカート６開口とノズル５外周と間の開口面積が決まった（適正吸気量において）場合に、前記開口面積から捕集されるガス量の回収率が、アーク及び溶接池を大気からシールドしているガス膜を破らず、しかも使用済み（排出後）のガス、ヒューム又はスパッタを可級的に回収し外部に拡散することがないような、ノズル５の開口端とスカート部６の開口端との間の軸線方向位置の長さを指す。
例えば他の条件を一定にしたとき、ｘが短い程、放出ガス量の回収率が高くなる。
【００３２】
この着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードは、溶接トーチの先端部に組み付けて使用するものであるから、それで作業者に掛かる負担を可及的に軽減するため耐熱軽金属を用いて肉薄に、かつ、粗い取扱いに耐える程度に軽く丈夫に形成する。又、作業中に、使用者が溶接個所を目視するのを、ヒューム、ガス捕集フードの形状外径が妨げないよう、できるだけガスノズル５先端付近に位置するスカート６径及び環状空間８枠体外径を小径に形成することが望ましい。
ただし、スカート開口面積を狭くし過ぎると、要求されるヒューム、ガスの捕集特性を損なう恐れがある。
【００３３】
更に、ホース接続口１１に連結する吸気用フレキシブルパイプ１４にしても、捕集フードに近い個所は、溶接加工により加熱されたままのガス、ヒュームが流通するから、耐熱材料で高温下でも負圧に耐え変形しない材質よりなるパイプを使用する必要があるが、撓み易いものでないと、溶接加工の微妙な操作を妨げる恐れがある。
フレキシブルパイプ１４は内径を小さくすることがトーチの移動操作を容易にするが、ガスの流通抵抗が大きくなってスカート部でのガスの捕集効率を低下させるので、採れない。
【００３４】
本実施例では、ワイヤ補強の耐熱性ゴムチューブを採用している。
このヒューム、ガス捕集フードを付設した溶接トーチ１の基本的使用態様及び前記捕集フードのヒューム、ガス捕集作用、効果（第２実施例以下においても同様）については、さきに述べた特許第３００７８５５号明細書に詳細に説明しているので、参照されたい。
上述実施例は、専らミグ溶接用トーチに基づいて説明をしているが、溶接トーチ本体１は、ティグ溶接用トーチを使用した場合も、目的、効果において変わるところはない。このことは以下に説明する他の実施例においても同様である。
【００３５】
上記実施例では、ヒューム、ガス捕集フードを、開口端を設けたスカート部６を有する底部板７並びに筒状突出部１０とフレキシブルホース接続口１１を備えた上部板１３及びその外周縁に連なる筒状部の２部材によって構成しいているが、筒状スカート部６と環状空間８枠体の底部板７との間を、例えばバヨネット継ぎ手その他の構造を施し着脱・分離可能にしても、同様な効果を期待することができる。
この変形例は、略、後述の第３実施例から筒状スカート部６と底部板７との連結のため設けたねじ構造を省略したものに相当するが、その使用態様及び作用、効果は、第５図示の第４実施例に近いものとなる。
【００３６】
図２は、本発明着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードの第２の実施例の一部を切り欠いて示した側面図で、この実施例は、スカート部６を有する底部板７側に環状空間８の外周枠部が連結しており、筒状突出部１０及びホース接続口１１を備えた上部板１３の外周縁が、前記外周枠部の上縁周と結合する構成とした点以外は、前記実施例１と異なる処はない。
【００３７】
図２に示される符号中、図１のそれと同一の符号を付した部材は、それぞれ、第１実施例の構成の説明で述べたものと共通、同一である。
このヒューム、ガス捕集フード部は、開口端を設けたスカート部６を有する底部板７とその外周縁に連なる筒状部と、筒状突出部１０及びホース接続口１１を備えた上部板１３との２部材によって構成され、前記２部材は着脱可能であって、それ等の結合により囲まれる環状空間８を備えている。
【００３８】
上記説明から洩れた、第１、２実施例の作用、効果の概略を述べると、次の通りである。
長く溶接作業を行うことにより、溶接個所０からのヒューム、スパッタが捕集ガス流に載って、捕集フードのスカート部６内面に固着し、ガス回収効率を低下させるようになったとき、若しくはスカート部６を変形させて了った場合はスカート部６（底部板７も）だけ、交換すれば足りる。
試行の結果では、上記のメンテナンスは度々行う必要がある事が予想される。
溶接条件が異なり、ガスノズル５径、シールドガスの供給量、チップ等の型式が変更になったときは、これに適合した内径を備えたスカート部６を有する底部板７（外周縁に連なる筒状部を含む）を用意すればよい。その際、距離ｘの修正が必要であれば筒状突出部１０の止めねじ９を緩め、トーチ本体１に対しヒューム、ガス捕集フード全体を再セットしすることができる。
【００３９】
次に、被溶接部材、溶接個所の形状によっては、ヒューム、ガス捕集フードの筒状スカート部６若しくは環状空間８枠体の外径が邪魔になって、溶接個所にトーチを近付けることができない場合（例えば、図５、６参照）もある。
そのときには、ヒューム、ガス捕集フードの分離部位ａを外してスカート部６を取り外し、トーチ先端部を曝露して、溶接個所にトーチを近付けて作業を行うことができる。
特に第２実施例の場合は、トーチ先端を溶接個所に近付け得る効果を奏する。
この際でも、環状空間８枠体の上部板１３に設けたガス吸気用フレキシブルホース１４の作用が通常通り働いているから、ガスの回収効率は低下するものの、局所に放出されたヒューム、ガスの捕集、回収は行われる（図６において、詳述する）。
【００４０】
このため、溶接個所からのヒューム、スパッタが捕集ガス流に載って流通し、ヒューム、ガス捕集フードの部材の分離個所に固着して、再度、分離部材を組み付けるとき邪魔して旧位置に納まらない恐れがあるので、さきに述べたように分離部位を構成する一方の材料（トーチ本体１に固定された側）をヒューム、スパッタが固着しない耐熱性合成樹脂等のような素材で構成しておく必要がある。
【００４１】
次に図３は、本発明着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードの第３実施例の一部を切り欠いて示した側面図で、この実施例の特徴は、スカート部６と底部板７との間を螺着構造とした点にある。その他の構成は、さきに説明した実施例１又は実施例２と異なる処はない。図示のものは、環状空間８枠体の構成が実施例１をベースにしているように見えるが、勿論、実施例２のように形成した環状空間８枠体であってよい。
従って、図３に示される符号中、図１のそれと同一の符号を付した部材は、それぞれ第１実施例の説明において述べたものと共通し、同一構造、素材である。
【００４２】
第３の実施例の特徴を詳しく説明する。
環状空間８枠体の一部を構成する底板部７の中央穴内周面には、筒状スカート部６の外周一端に設けた雄ねじ１５が螺着する雌ねじが切ってあり、螺着した時にはスカート部６の中心軸線が底板部７の平面に対して垂直になるように設けてある。前記雄ねじ１５は、軸方向に長さｃだけ、設けた。
又、筒状スカート部６の雄ねじ１５には、スカート部６の組み付け位置を底板部７に対し固定するのためのロックナット１６を螺着している。
【００４３】
上記構成を採用しているため、この実施例は第１実施例と異なり、ヒューム、ガス捕集フードをトーチ本体１に固着したままで、ガスノズル５の開口端と筒状スカート部６の開口端との軸方向距離ｘを、適宜、調整することができる。
例えば、最大で軸方向長さｃに近い距離だけ、調整可能である。
そこで所定の条件下の溶接で、軸方向距離ｘが適切でない（作業者は、溶接作業中、経験により判定する。）事が判ったときには、スカート部６のロックナット１６を底板部７から緩めた後、スカート部６を中心軸線の周りに回転させれば、スカート部６開口端がねじ１５のピッチに沿って中心軸線方向に前後に移動するので、ノズル開口端に対する軸方向距離ｘを調整することができる。
【００４４】
試行の結果、所定の条件下の溶接で適切なｘ位置を発見すれば、その位置でロックナット１６を締め付ければよい。
予め、各所定の条件下での溶接に対応する適切なｘ位置が知られている場合には、底板部７又はスカート部６の所定位置にそれぞれ対応する目盛を施しておき、溶接の条件が与えられた時点で、スカート部６開口位置を対応する目盛に従ってセットすれば、簡単に適正位置を用意することも可能となる。
【００４５】
前記筒状スカート部６の軸（母線）方向長さｂは、第２の分離部位であって、要すれば、ロックナット１６を緩めてスカート部６を軸線の周りに回転させ、環状空間８枠体の底板部７から取り外して、溶接トーチ１の先端部の見かけ上の直径を狭め、溶接個所の物理的条件に関連する障害を除去することができる。
さらに、環状空間８枠体の構成を第２実施例相当とした場合には、ヒューム、ガス捕集フードから分離部ａを取り外すことによって、溶接トーチ１の先端部を溶接個所に、より近接させて加工を施す事（図６を引用して後述する。）が可能である。
【００４６】
本実施例において、スカート部６を環状空間８枠体の底板部７から取り外して作業を行う場合、溶接池０付近から発生するガス、ヒューム及びスパッタが、捕集ガス流に載って底板部７の中央穴から吸入されるために、作業中にヒューム及びスパッタが中央穴内周面に設けたねじ溝に付着して、加工後に、再度、スカート部６の雄ねじ１５を螺合することが困難になる。
これを予防するために、環状空間８枠体の底板部７の材質を、ヒューム、スパッタが付着し難い耐熱性の硬質合成樹脂等を選択して成形する。
【００４７】
上述のように、溶接池０付近から発生するヒューム及びスパッタは捕集ガスに載って流通するため、筒状スカート部６を付設した侭、作業を続けるときは、スカート部６内周面にもヒューム及びスパッタが固着して、ガス捕集機能を低下させる迄に至る。
この実施例では、筒状スカート部６は環状空間８枠体の底板部７から取り外し組み付け可能に構成してあるから、新たな筒状スカート部６と交換をすることができる。要するに、比較的に負荷が掛かる筒状スカート部６は使い捨て部材で、底板部７乃至環状空間８枠体の外周部材を道連れにしないで、メンテナンスが可能になる。
【００４８】
勿論、環状空間８枠体の底板部７から筒状スカート部６、ガスノズル５を取り外せば、送出ワイヤ３のセットや、前記ワイヤ３とチップ２とが融着する事故のメンテナンスも、ヒューム、ガス捕集フード全体をトーチ１から取り外すことなく、容易に施すことができる。
【００４９】
本実施例においては、スカート部６のねじ１５を施した側の開口端が環状空間８内に突出しているため、スカート部６位置を調整して軸方向に移動させたときにはスカート部６の開口端と環状空間８枠体の上部板１３との間隔ｙが変動して、環状空間８内におけるガスなどの流通抵抗が変化し、引いてはフレキシブルホース１４からのガス吸い込み力に影響を及ぼす恐れがある。
又、スカート部６の開口端から捕集されたガス流、ヒュームにスカート部６のねじ１５部が曝露するので、同部表面にヒュームが付着することがある。
上記問題点の一つを解消するには、スカート部６も耐熱、硬質合成樹脂等の材質を選択して成形するか、同部分をコーティングするか、又は使い捨てにすることを要する。
【００５０】
次に、上記問題点の他の一つを解消する事を目的とする第４の実施例を図４に示す。
図４は、本発明着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードの第４の実施例の一部を切り欠いて示した側面図で、この実施例の特徴は、環状空間８枠体の底部板７の中央穴周縁を軸方向下（外）側に延長して筒状突出部１７を形成し、このフランジ内周面に設けた雌ねじに対して、スカート部６の上端外周面に施した雄ねじ１５を螺合した処にある。
第４実施例は、その他の構成では、さきに説明した実施例１、２又は３と異なる処はない。図４に示された符号中、図１、３のそれと同一の符号を付した部材は、それぞれ第１、３実施例の説明で述べたものと共通し、同一構造、素材である。
【００５１】
本実施例では、筒状スカート部６の上端で環状空間８に向いた開口縁は、枠体の底部板７の内側平面より環状空間８内側に突出していない。スカート部６の上端開口縁は筒状突出部１７内を上下するだけであるから、ガスノズル６に対して筒状スカート部６の位置調整を行ったときも、環状空間８内でのガスの流通抵抗に変動がない。従って、スカート部６の位置調整に原因して、ガスの吸い込み効率が変化することがないという特徴がある。
【００５２】
この実施例においても、筒状スカート部６を枠体の底部板７から外して溶接を行う場合には、溶接池付近から発生するヒューム、スパッタが捕集ガス流に載って、底部板７に設けた筒状突出部１７の内周面（雌ねじ部）に沿って吸い込まれる間に、前記ヒューム、スパッタが筒状突出部１７の雌ねじ部１５付近に固着して、再度、筒状スカート部６の雄ねじ１５部を螺合しようとしても復旧することができない。
この不都合を防止するため、筒状スカート部６を含む底部板７、少なくともフランジ１７の雌ねじ部付近を、耐熱性、硬質合成樹脂等の材質を選択して成形し、ヒューム、スパッタが付着しないよう対策を講じなければならない。
【００５３】
図５は、本発明の上述各実施例のうちの第４実施例を付設した溶接トーチの使用態様の一例を示すもので、同図に記載の符号中、図４示のそれと同一の符号を付した部材は、それぞれ第４実施例の説明において述べたものと共通し、同一構造、素材である。
溶接部材の機械的形状によっては溶接個所が狭い空間の奥に在って、本発明のヒューム、ガス捕集フードの外径が妨害若しくは溶接の位置を目視を妨げて、或いは溶接トーチの先端部が溶接個所に届かない場合がある。
図５は、その一例を示すものである。
【００５４】
その際は、図示のように、ヒューム、ガス捕集フードの筒状スカート部６を環状空間枠底部板７の筒状突出部１７から取り外して、トーチ先端部を曝露し、送給ワイヤ３先端部を溶接個所に近付けるよう試みるが、それでもガス噴射ノズル５が、被溶接材と接触しそうになった場合は、送給ワイヤ３を通常溶接時の長さよりも長く送って溶接する。
ここでは、筒状スカート６開口部の作用を、環状空間８枠底部板７に設けた筒状突出部１７開口部が代行し、溶接時に発生するヒューム、ガスを捕集する。
図中、矢線は、捕集ガス流の方向を示している。
【００５５】
ガスノズル５から溶接個所に放出されたシールドガスは、被溶接材と捕集フードの環状空間８枠底部板７によって３方面を囲まれている上に、環状空間８枠上部板１３に開口するガス、ヒューム送気用フレキシブルホース１４からの吸気作用は、従来通りに働くので、前記放出ガスは筒状突出部１７の開口を介して捕集・回収され易い。
このため、さきに述べたとおり、底部板７の筒状突出部１７の内周面にヒューム、スパッタが付着し難くする必要が生じる。
【００５６】
図５は、第４実施例を選択して使用態様の説明をしているが、略、同一の手法で、第３実施例を使用することができることは、解説するまでもなく明らかである。
この場合は、放出ガス、ヒュームの捕集開口は、環状空間８枠下部板７の中央穴が相当する。このため、下部板７の材質をヒュームが付着し難い、硬質、耐熱の合成樹脂等から選択しなければならない。
【００５７】
図６は、本発明の第２実施例を付設した溶接トーチの使用態様を例示するもので、同図に記載の符号中、図２のそれと同一の符号を付した部材は、それぞれ第２実施例の説明において述べたものと共通し、同一構造、素材である。
この場合においては、第２実施例の説明で述べたとおり、環状空間８枠の上部板１３を除いて、筒状周面、下部板７及び筒状スカート部６をトーチ１先端部から取り外し、溶接トーチ１から環状空間枠体を略、欠如した形状にできるために、溶接個所にトーチ１の送給ワイヤ３の先端部を接近させ、溶接個所を目視しながら溶接を行うことが、比較的に容易になっている。
【００５８】
その時、ガス、ヒューム吸気用フレキシブルホース１４の送気開口部は溶接池０から比較的に離れるが、ガス、ヒューム吸気用フレキシブルホース１４からの吸気作用は従来通りに働くので、放出ガス、ヒュームの回収作用は有効に機能する。
上記説明は、第２実施例をベースにして説明をしているが、略、同様な使用態様は、第１実施例を使用しても行い得ることは、勿論である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、イナートガスによりアーク、溶接池を大気からシールドして溶接するに当たって、溶接池から発生する溶接ヒューム及び各種のイナートガス、一酸化炭素等を大気中に拡散させることなく、溶接部近辺において捕集、回収して、当該ガス、ヒュームに溶接作業者又はその近傍の作業者が曝露、吸引しないようにすることができ、労働環境の向上を図り、健康被害の発生を極度に減らす事ができる一方、高品質の継ぎ手を効率良く作成することができる。
【００６０】
又、被溶接物の溶接部位と溶接トーチ（送給ワイヤ）先端との距離を、溶接作業の最適条件にすることが物理的に困難な場合、溶加材となる送給ワイヤの初期設定、及び作業中、送給ワイヤとコンタクトチップとの間が橋絡したとき等の、溶接トーチのメンテナンスを良好にすると共に、トラブル解消に当たっての使い勝手、作業効率、交換部品の経済性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードの一実施例の一部を切り欠いて示す要部側面概略図である。
【図２】本発明ヒューム、ガス捕集フードの第２の実施例の一部を切り欠いて示す要部側面概略図である。
【図３】本発明ヒューム、ガス捕集フードの第３実施例の一部を切り欠いて示す要部側面概略図である。
【図４】本発明ヒューム、ガス捕集フードの第４実施例の一部を切り欠いて示す要部側面概略図である。
【図５】本発明着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードを付設した溶接トーチの使用態様の一例を、一部を切り欠いて示す側面概略図である。
【図６】本発明着脱分離型ヒューム、ガス捕集フードを付設した溶接トーチの使用態様の他の例を、一部を切り欠いて示す側面概略図である。
【符号の説明】
０溶接池
１溶接トーチ（本体）
２コンタクトチップ
３送給（電極）ワイヤ
４絶縁筒
５ガス放出ノズル
６筒状スカート部
７環状空間枠底部板
８環状空間
９、１２止めねじ
１０、１７筒状突出部
１１捕集ガス、ヒューム送気用フレキシブルホース接続口
１３環状空間枠上部板
１４ヒューム、ガス吸気用フレキシブルホース
１５ねじ
１６止めナット（ロックナット）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a torch such as a MIG, MAG or TIG welding used when performing metal welding.
[0002]
[Prior art]
MIG welding using a consumable wire electrode and part of a joint and inert gas, MAG welding using carbon dioxide gas or a mixture of carbon dioxide gas and argon gas, TIG welding using tungsten for electrode using argon gas Such welding means are widely used in industry.
[0003]
The common feature of these welding methods is that during welding work, the arc and the welding pond are shielded from the atmosphere by a shielding gas to obtain a welded product having a high-quality joint having no blowhole in a welded portion.
In order to melt and join metal and metal, metal fumes are generated from the processed part (spatter and coarse dust are generated in MAG welding), and are released, scattered, and diffused into the atmosphere together with the shielding gas. .
In the MAG welding using carbon dioxide as a shielding gas, a substance in which carbon dioxide is thermally decomposed by the heat of melting of metal and separated into carbon monoxide and ozone is released.
In addition, welding fumes scattered and diffused into the work space in relation to the welding location, welding time, the amount of shielding gas supply due to the physical properties of the workpiece, voltage, current, and the diameter of the metal wire used as the filler metal. And the concentrations of harmful gases (CO, NOx, etc.) are different.
[0004]
At indoor workplaces, various exhaust systems (local exhaust systems, push-pull ventilation systems, or general ventilation systems) are currently used to prevent workers engaged in these welding operations from exposing and sucking the welding fume generated from the welding pond to form metal lungs. Equipment) or, if it is difficult to install a ventilation system, wear a dust mask.
[0005]
However, depending on the physical shape, the welding position, and the welding posture of the workpiece, the breathing range of the operator may overlap with the generated welding fume and the atmosphere having a high concentration of harmful gas, and the welding operation may have to be continued. In such a state, even if the welding fume can be removed by wearing a dust mask, there is a risk that harmful gases such as carbon monoxide and NOx (nox) may be introduced into the body.
[0006]
In the welding work performed in various working modes as exemplified above, the purpose is to collect and remove gas, fumes, etc. released to the welding location, and to protect the safety (health) of workers from harmful gases. Conventionally, it has been proposed to provide a welding torch for inert gas arc welding with an exhaust means (part) for collecting and removing the fume, gas and the like.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 50-62837, 5-329650, 50-129627, 51-7417, 60-89975, 60-89975, and 5-280 Etc. have been released.
The present applicant has also obtained a patent No. 30078755 (refer to Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-146677) as a device for this purpose, which is a welding torch having a fume collecting hood attached to a nozzle portion.
The fume, gas, etc. collecting hood attached to the welding torch of the above patent invention has a welding joint portion under the conditions of the electrode wire diameter, voltage, current, and shield gas supply amount adapted to the thickness of the workpiece to be welded. In order to efficiently collect released gas, high-concentration fume, etc. without generating blowholes, the axial distance between the tip of the gas nozzle and the fume, the opening of the hood for collecting gas, and the displacement from the hood Can be adjusted.
[0008]
As a result, the work environment of welding workers is improved regardless of the equipment, and the health management is enhanced, without reducing the quality of the welding joint and reducing the burden on the workers as much as possible. Was completed.
[0009]
However, in practice, some requests have been raised.
For example, depending on the mechanical conditions of the work to be welded, it may be difficult to perform the welding operation with the gas collecting hood attached to the welding torch. In this case, once remove the collecting hood from the torch tip. In some cases, it is necessary to perform welding, and then attach the hood again. In that case, it takes time and effort to restore the positional relationship between the torch nozzle tip and the collection hood opening surface to the old position.
[0010]
That is, when the axial distance between the nozzle tip and the opening of the collection hood is shorter than the appropriate length based on the appropriate intake air amount, the collection (collection) effect of the hood on fumes, gases, and the like becomes large. Too much time may destroy the arc of the shielding gas and the shielding effect on the welding pond, resulting in blowholes in the joint.
[0011]
If the hood is not set with the center of the nozzle tip opening and the center of the collection hood opening exactly aligned, the collection effect on the released gas, fumes, etc. will not be uniform and the shielding action will be disturbed, and Blowholes may be generated.
On the other hand, if the distance is too long (the distance between the gas discharge portion and the skirt opening surface is too large), the effect of collecting fumes and gases decreases, and the fumes scattered and diffused in the working environment. However, the amount of gas increases and the environment deteriorates.
For this reason, the gas collecting hood (the skirt opening surface) has to be provided and positioned and fixed at a position suitable for each welding condition, but this adjustment requires time and effort.
[0012]
If work is continued for a long time with the fume and gas collecting hood attached to the welding torch, spatter or welding fume will adhere to the skirt surface of the collecting hood, changing the air intake characteristics and causing inconvenience. It is necessary to remove the fume and gas collecting hood from the torch and replace it with a new one.
[0013]
In addition, when replacing a feed wire that is worn and becomes a part of a joint with a new wire electrode, it is necessary to remove a nozzle and a contact tip and send out the feed wire.
At this time, in order to remove the nozzle and tip, the fume attached to the welding torch and the entire gas collecting hood must also be removed, and it is difficult to perform welding with the gas collecting hood attached to the torch body. The same operation as in the case is required.
[0014]
Furthermore, during the start or operation of welding, the feed wire melts and adheres to the chip, making it impossible to feed normally and making welding impossible.
In this case, it is necessary to remove the nozzle and separate the contact tip from the feed wire. Therefore, as in the above, the entire hood attached to the welding torch must be removed from the torch.
[0015]
Further, when a different gas nozzle diameter is set on the torch, the entire collection hood including the skirt must be replaced with a new one in order to optimize the skirt opening area in accordance with this.
In such a case, it is time-consuming and inefficient to set the collecting hood again at an appropriate position of the welding torch.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a welding method for shielding a molten pool from the atmosphere with an inert gas, wherein a gas collecting hood provided with a cylindrical skirt having a tip opening around a tip of a gas discharge nozzle of a welding torch is fixed except for a nozzle. The skirt portion is attached to and detached from the hood by allowing the skirt portion to be attached to and detached from the hood, and the skirt opening to be adjustable in the axial direction distance from the nozzle tip. Only by itself, the economics of maintenance for the collection hood with torch, the ease of replacement of the feed wire coil, the collection of inert gas, etc., the simplification of the recovery characteristics, and the easy handling of the feed wire An object of the present invention is to provide such a detachable fume and a gas collecting hood, thereby solving the above-mentioned problems.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following constituent elements as described below.
(1) attached to an inert gas arc welding torch, an intake port is formed at one end surrounding a gas nozzle portion of the torch, and assembled to a cylindrical skirt portion extending along a longitudinal axis of the torch, and a base of the torch main body; A fume, a gas collecting hood comprising an annular space frame for sucking / discharging fumes, gases and the like which are inhaled from the skirt opening in communication with the internal space of the cylindrical skirt portion; A detachable and detachable fume and a gas collecting hood attached to a welding torch in which a connecting portion between the other end and the annular space frame is hermetically and detachably connected.
[0018]
(2) The connecting portion between the annular space frame for sucking / discharging fumes, gases, etc., which is assembled and fixed to the base of the inert gas arc welding torch, and the tubular skirt portion can be slid and fixed, and the tubular skirt opening is provided. The detachable fume and gas collecting hood attached to the welding torch according to the above (1), wherein the length in the longitudinal axis direction between the end face and the end face of the gas nozzle opening of the torch is adjustable.
[0019]
(3) The slidable / fixable connection between the other end of the cylindrical skirt and the annular space frame for sucking / discharging fumes, gases, etc. is made of a hard heat-resistant material to which fumes are unlikely to adhere. A detachable fume and a gas collecting hood attached to the welding torch according to the above (1) or (2).
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The detachable fume and gas collecting hood attached to the welding torch of the present invention comprises a fume, a gas collecting hood and a tubular skirt portion and an annular space frame for sucking / discharging fume, gas, etc. The connecting part between the part (including part of the annular space frame) and the annular space frame for suction / discharge of fume, gas, etc. is separated by hard heat-resistant resin material to which metal fume does not adhere. By being detachable, and being configured to be mutually movable, adjustable, and fixable in the axial direction, it is possible to simply and easily solve all of the above-mentioned inconveniences inherent in the conventional apparatus.
[0021]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of a detachable fume and a gas collecting hood attached to a welding torch of the present invention will be described with reference to the drawings. In view of the fact that appropriate modifications are possible within the range of the levels, the technical scope of the present invention is limitedly understood based on only the specific configuration described in the present embodiment without special reasons. Not be.
[0022]
FIG. 1 is a side view, partially cut away, of an embodiment (first embodiment) of a detachable detachable fume and a gas collecting hood attached to the welding torch. The intersection of the dotted line and the center line indicates the position of weld pool 0, and the two-dot chain line indicates the front and back surfaces of the workpiece.
The tubular body extending along the center line shows the outline of the torch main body 1 of the inert gas arc welding, and the lower end portion thereof is formed by melting a feed wire (metal electrode) 3 and forming a part of the joint. An opening end of the gas nozzle 5 provided so as to surround the contact chip 2 is formed.
Reference numeral 4 denotes an insulating cylinder for electrically insulating the nozzle 5 and the torch main body 1 from each other.
Carbon dioxide or a mixture of carbon dioxide and argon, which shields the weld pool 0 and the arc from the atmosphere, is supplied and discharged to the vicinity of the weld pool 0 through the space between the contact tip 2 and the gas nozzle 5.
[0023]
The configuration of the inert gas arc welding torch described above is a typical MIG welding torch on the market at the time of the present application, and detailed description of a well-known structure is omitted.
One end opening of the cylindrical skirt portion 6 which surrounds the outer periphery of the gas nozzle 5 in the welding torch 1 and is provided concentrically with the outer periphery of the gas nozzle 5 is provided so as to retreat from the opening end of the gas nozzle 5 by a distance x in the direction of the central axis to end the nozzle 5 The other end of the skirt 6 is vertically connected to the bottom plate 7 of the annular space 8 frame fitted and fixed to the outer periphery of the base of the torch body 1, whereby the outer periphery of the gas nozzle 5 is exposed. The space surrounded by the surface and the skirt portion 6 is communicated with the annular space 8.
In addition, if a hole is continuously provided in the circumferential direction near the opening end of the skirt portion 6 to enable the collection and recovery of the released gas from other than the end opening, it is possible to collect fumes and gas collected and leaked. It can be done effectively.
[0024]
The annular space 8 is fitted to an upper plate 13 having a cylindrical protrusion 10 fitted and fixed to the outer peripheral surface of the base of the torch main body 1, a cylindrical portion connected to the outer peripheral edge thereof, and a lower peripheral edge of the cylindrical portion. It is surrounded by a frame formed by the bottom plate 7, is airtightly isolated and blocked from the atmosphere, and is provided inside the annular space 8 from the side of the fume gas intake flexible hose connection port 11 separately provided on the upper plate 13. Is sent out through the flexible hose 14 to the suction pump side.
[0025]
The fumes and released gas collected and collected from the space between the outer peripheral surface of the gas nozzle 5 and the skirt portion 6 are once drawn through the annular space 8 into the fume / gas supply flexible hose 14 side. The reason for this is that the gas suction force is made uniform in the circumferential direction of the skirt opening by providing a buffer space in the middle, so that the shielding gas film is not locally broken by the suction of the opening of the skirt 6.
In short, it suffices that a part of the intake space of the skirt portion 6 communicates directly with the flexible hose 14 for fume gas supply to prevent uneven intake force from being generated at the skirt opening.
[0026]
In view of this, the diameter of the annular space 8 frame can be appropriately reduced as long as the gist is met.
The annular space 8 frame is formed in a cylindrical shape in consideration of the easiness of processing and assembling, but may be irregularly shaped as long as the above function is not impaired.
In the present embodiment, the flexible hose connection port 11 for fume / gas intake is opened on the upper plate 13 surface of the annular space 8 frame, but it may be formed on the diametrical outer peripheral surface of the frame or the bottom plate as necessary. It is also possible to provide.
[0027]
The fume and gas collecting hood portion of this embodiment is connected to a bottom plate 7 having a skirt portion 6 having an open end, an upper plate 13 having a cylindrical projection 10 and a flexible hose connection port 11, and an outer peripheral edge thereof. An annular space 8 is formed by two members of a cylindrical portion and is surrounded by the connection of the two members.
The two members can be separated as required, and can be attached and detached as easily and reliably as possible.
[0028]
The connecting point of the two members is between the lower end edge of the cylindrical portion on the outer periphery of the annular space 8 frame and the outer peripheral edge of the bottom plate 7, and the two are airtightly connected by fitting, nesting or screwing. If necessary, a set screw (fixing screw) 12 is applied to secure the coupling structure.
The coupling structure between the lower end edge of the outer cylindrical portion of the annular space 8 frame and the outer peripheral surface of the bottom plate 7 must always be the same when assembled (for example, via a key, a pin, etc.).
In addition, at least the inner surface of the lower end edge of the cylindrical portion of the connecting portion is, for reasons described later, a heat-resistant and hard synthetic resin material to which fumes and spatters do not adhere, for example, ethylene tetrafluoride resin [Teflon (registered trademark)]. )], And must be molded or coated with ethylene trifluoride chloride resin (Diflon (registered trademark)) or ceramic or the like.
[0029]
In the figure, a is a separation portion of the fume and gas collecting hood, and if necessary, the set screw (fixing screw) 12 is removed or the cylindrical skirt portion 6 and the like are separated from the torch main body 1 by other means. Then, the tip of the torch body 1, the gas nozzle 5 and the like are exposed.
Thus, for example, it is possible to adopt a use mode similar to that shown in FIG. 6 described later.
Further, when it is necessary to expose the inside of the torch 1 by initial setting of the electrode wire 3 or maintenance of an active portion where the contact tip 2 and the sending wire 3 are fused, the separating portion a is set to a fume and a gas collecting hood. And the gas nozzle 6 can be easily removed.
[0030]
The fixed distance between the torch main body 1 and the fume / gas collecting hood (the length x in the axial direction between the open end of the nozzle 5 and the open end of the cylindrical skirt portion 6) is a necessary appropriate distance. After the adjustment is performed, the adjustment is performed by the set screw (fixing screw) 9 through the cylindrical protrusion 10 of the upper plate 13 of the frame of the annular space 8.
Once the proper distance x is set, the separation part a is removed from the fume and gas collecting hood, and then, when it is assembled again, the gap between the opening end of the nozzle 5 and the opening end of the skirt part 6 naturally. The length x of the axial position can be set, and the center of the nozzle 5 and the skirt portion 6 can be aligned.
[0031]
The appropriate distance x is defined as follows: when the amount of shielding gas supplied / discharged from the nozzle 5 and the opening area between the opening of the skirt 6 and the outer periphery of the nozzle 5 are determined according to the welding conditions (at an appropriate intake amount). The recovery rate of the amount of gas collected from the opening area does not break the gas film that shields the arc and welding pond from the atmosphere, and qualitatively collects used (after discharge) gas, fume, or spatter. It refers to the length of the axial position between the open end of the nozzle 5 and the open end of the skirt portion 6 so as not to diffuse outside.
For example, when other conditions are fixed, the shorter x is, the higher the recovery rate of the released gas amount is.
[0032]
This detachable fume and gas collecting hood is used by assembling it at the tip of the welding torch, so it is made thin using heat-resistant light metal to reduce the burden on the operator as much as possible, and , Light and durable enough to withstand rough handling. During the operation, the user can visually check the welding location by fumes, the diameter of the skirt 6 and the outer diameter of the annular space 8 located near the tip of the gas nozzle 5 as much as possible so as not to hinder the outer diameter of the shape of the gas collecting hood. Is desirably formed with a small diameter.
However, if the skirt opening area is made too narrow, the required fume and gas collecting characteristics may be impaired.
[0033]
Furthermore, even in the flexible pipe 14 for intake connected to the hose connection port 11, since the gas and fumes heated by the welding process flow in the portion near the collecting hood, the heat-resistant material is used for the negative pressure even at a high temperature. It is necessary to use a pipe made of a material that does not deform and withstand the welding, but if the pipe is not easily bent, there is a possibility that a delicate operation of welding processing may be hindered.
Although reducing the inner diameter of the flexible pipe 14 facilitates the moving operation of the torch, it cannot be used because the gas flow resistance increases and the gas collection efficiency at the skirt decreases.
[0034]
In this embodiment, a heat-resistant rubber tube reinforced with a wire is employed.
The basic mode of use of the welding torch 1 provided with the fume and gas collecting hood and the fume, gas collecting action and effect of the collecting hood (the same applies to the second embodiment and thereafter) are described in the patents mentioned above. Reference is made to the description of the specification of US Pat. No. 3,007,855.
Although the above embodiment has been described based solely on the MIG welding torch, the welding torch main body 1 has the same purpose and effect even when the TIG welding torch is used. This is the same in the other embodiments described below.
[0035]
In the above embodiment, the fume and gas collecting hood are connected to the bottom plate 7 having the skirt portion 6 provided with the open end, the upper plate 13 having the cylindrical protrusion 10 and the flexible hose connection port 11, and the outer peripheral edge thereof. Although it is constituted by two members of the cylindrical portion, the same applies to the case where the space between the cylindrical skirt portion 6 and the bottom plate 7 of the annular space 8 frame is made detachable / separable by, for example, a bayonet joint or other structure. Effects can be expected.
This modification is substantially equivalent to a third embodiment described later in which the screw structure provided for connecting the cylindrical skirt portion 6 and the bottom plate 7 is omitted. This is similar to the fourth embodiment shown in FIG.
[0036]
FIG. 2 is a side view, partially cut away, of a second embodiment of the detachable fume and gas collecting hood according to the present invention. This embodiment has an annular shape on the bottom plate 7 side having a skirt portion 6. Except that the outer peripheral frame of the space 8 is connected, and the outer peripheral edge of the upper plate 13 provided with the cylindrical protrusion 10 and the hose connection port 11 is connected to the upper edge of the outer peripheral frame. There is no difference from the first embodiment.
[0037]
In the reference numerals shown in FIG. 2, the members denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are respectively common and identical to those described in the description of the configuration of the first embodiment.
The fume and gas collecting hood includes a bottom plate 7 having a skirt portion 6 having an open end, a tubular portion connected to an outer peripheral edge thereof, and an upper plate 13 having a tubular protrusion 10 and a hose connection port 11. The two members are detachable, and have an annular space 8 surrounded by a connection therebetween.
[0038]
The outline of the functions and effects of the first and second embodiments, which are omitted from the above description, are as follows.
When the fumes and spatters from the welding point 0 are carried on the trapped gas flow and adhere to the inner surface of the skirt portion 6 of the trapping hood by performing the welding operation for a long time, and the gas collection efficiency is reduced, or When the skirt portion 6 has been deformed, it is sufficient to replace only the skirt portion 6 (and the bottom plate 7).
As a result of the trial, it is expected that the above maintenance needs to be performed frequently.
If the welding conditions are different and the type of gas nozzle 5 diameter, shield gas supply amount, tip, etc. is changed, a bottom plate 7 having a skirt portion 6 having an inner diameter suitable for this is used. Part). At this time, if the distance x needs to be corrected, the set screw 9 of the cylindrical projection 10 is loosened, and the entire fume and gas collecting hood can be reset to the torch body 1.
[0039]
Next, depending on the shape of the member to be welded and the welding location, the fume, the outer diameter of the cylindrical skirt portion 6 of the gas collecting hood or the outer diameter of the annular space 8 frame hinders the torch from approaching the welding location. In some cases (for example, see FIGS. 5 and 6).
At that time, the separation portion a of the fume / gas collecting hood is removed, the skirt portion 6 is removed, the tip of the torch is exposed, and the work can be performed by bringing the torch closer to the welding location.
In particular, in the case of the second embodiment, there is an effect that the tip of the torch can be brought closer to the welding position.
Also in this case, since the function of the gas suction flexible hose 14 provided on the upper plate 13 of the annular space 8 frame works as usual, the gas recovery efficiency is reduced, but the fumes and gas discharged locally are reduced. Collection and recovery are performed (detailed in FIG. 6).
[0040]
For this reason, fumes and spatters from the welding location flow along the trapped gas flow and are fixed at the separation point of the fume and gas collection hood members, and hinder when reassembling the separation member and return to the old position. As described above, one of the materials constituting the separation site (the side fixed to the torch body 1) is made of a material such as a heat-resistant synthetic resin to which fumes and spatters do not adhere as described above. Need to be kept.
[0041]
Next, FIG. 3 is a partially cutaway side view showing a detachable detachable fume and a gas collecting hood according to a third embodiment of the present invention. The point is that a screw-in structure is used. Other configurations are the same as those of the first or second embodiment described above. In the illustrated example, the configuration of the annular space 8 frame appears to be based on the first embodiment, but of course, the annular space 8 frame formed as in the second embodiment may be used.
Therefore, members denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 among the reference numerals shown in FIG. 3 are the same as those described in the description of the first embodiment, and have the same structure and material.
[0042]
The features of the third embodiment will be described in detail.
A female screw threaded with a male screw 15 provided at one outer peripheral end of the cylindrical skirt portion 6 is cut on the inner peripheral surface of the central hole of the bottom plate portion 7 constituting a part of the annular space 8 frame. The central axis of the portion 6 is provided so as to be perpendicular to the plane of the bottom plate portion 7. The external thread 15 was provided in the axial direction by a length c.
A lock nut 16 for fixing the mounting position of the skirt portion 6 to the bottom plate portion 7 is screwed to the male screw 15 of the cylindrical skirt portion 6.
[0043]
Since the above configuration is adopted, this embodiment is different from the first embodiment in that the fume and the gas collecting hood remain fixed to the torch main body 1 and the opening end of the gas nozzle 5 and the opening end of the cylindrical skirt 6. Can be adjusted as appropriate.
For example, the distance can be adjusted by a distance close to the axial length c at the maximum.
Therefore, when it is found that the axial distance x is not appropriate in the welding under the predetermined condition (the operator judges by experience during the welding operation), the lock nut 16 of the skirt portion 6 is loosened from the bottom plate portion 7. Then, if the skirt portion 6 is rotated around the central axis, the opening end of the skirt portion 6 moves back and forth in the central axis direction along the pitch of the screw 15, so that the axial distance x with respect to the nozzle opening end is adjusted. can do.
[0044]
As a result of the trial, if an appropriate x position is found by welding under predetermined conditions, the lock nut 16 may be tightened at that position.
If an appropriate x position corresponding to welding under each predetermined condition is known in advance, a scale corresponding to each of the predetermined positions of the bottom plate portion 7 or the skirt portion 6 is given, and the welding conditions are adjusted. If the opening position of the skirt portion 6 is set according to the corresponding scale at a given time, it is possible to easily prepare an appropriate position.
[0045]
An axial (generating line) length b of the cylindrical skirt portion 6 is a second separation portion. If necessary, the lock nut 16 is loosened to rotate the skirt portion 6 around the axis, and the annular space 8 is formed. When removed from the bottom plate 7 of the frame, the apparent diameter of the tip of the welding torch 1 can be reduced and obstructions related to the physical conditions of the welding location can be eliminated.
Furthermore, when the configuration of the annular space 8 frame is equivalent to the second embodiment, the tip of the welding torch 1 is brought closer to the welding location by removing the separating portion a from the fume and gas collecting hood. (To be described later with reference to FIG. 6).
[0046]
In the present embodiment, when the work is performed by removing the skirt portion 6 from the bottom plate portion 7 of the annular space 8 frame, gas, fume and spatter generated from the vicinity of the welding pond 0 are placed on the collected gas flow and the bottom plate portion 7. Fumes and spatter adhere to the thread groove provided on the inner peripheral surface of the central hole during the work, and it is difficult to screw the male screw 15 of the skirt portion 6 again after processing. Become.
In order to prevent this, the material of the bottom plate 7 of the frame of the annular space 8 is formed by selecting a heat-resistant hard synthetic resin or the like to which fumes and spatters are unlikely to adhere.
[0047]
As described above, fumes and spatters generated from the vicinity of the weld pool 0 flow on the trapped gas, so that when the work is continued with the cylindrical skirt 6 attached, the inner peripheral surface of the skirt 6 is also applied. The fumes and the spatter adhere to the gas collecting function, which is reduced.
In this embodiment, since the tubular skirt 6 is configured to be detachable from the bottom plate 7 of the annular space 8 frame and can be assembled, it can be replaced with a new tubular skirt 6. In short, the cylindrical skirt portion 6 to which a relatively large load is applied is a disposable member, and maintenance can be performed without using the bottom plate portion 7 or the outer peripheral member of the annular space 8 frame.
[0048]
Of course, if the tubular skirt portion 6 and the gas nozzle 5 are removed from the bottom plate portion 7 of the annular space 8 frame body, the maintenance of the setting of the sending wire 3 and the accident in which the wire 3 and the chip 2 are fused can be performed with fumes and gas. The entire collection hood can be easily applied without removing the same from the torch 1.
[0049]
In this embodiment, since the opening end of the skirt portion 6 on the side where the screw 15 is provided projects into the annular space 8, the opening of the skirt portion 6 is adjusted when the skirt portion 6 is adjusted and moved in the axial direction. The distance y between the end and the upper plate 13 of the frame of the annular space 8 fluctuates, and the flow resistance of gas and the like in the annular space 8 changes, which may affect the gas suction force from the flexible hose 14. There is.
Further, since the screw 15 of the skirt 6 is exposed to the gas flow and the fume collected from the opening end of the skirt 6, the fume may adhere to the surface of the skirt 6.
In order to solve one of the above problems, it is necessary to form the skirt portion 6 by selecting a material such as heat-resistant and hard synthetic resin, to coat the same, or to dispose it.
[0050]
Next, FIG. 4 shows a fourth embodiment aiming at solving another problem.
FIG. 4 is a side view, partially cut away, of a detachable fume and gas collecting hood according to a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is characterized by a bottom plate 7 of an annular space 8 frame. Of the central hole is extended downward (outward) in the axial direction to form a cylindrical projecting portion 17, and a male screw 15 provided on the outer peripheral surface of the upper end of the skirt portion 6 with respect to the female screw provided on the inner peripheral surface of the flange. In the place where was screwed.
The fourth embodiment does not differ from the first, second, or third embodiment in other configurations. In the reference numerals shown in FIG. 4, members denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 3 are the same as those described in the description of the first and third embodiments, respectively, and have the same structure and material.
[0051]
In this embodiment, the opening edge facing the annular space 8 at the upper end of the cylindrical skirt portion 6 does not protrude inside the annular space 8 from the inner flat surface of the bottom plate 7 of the frame. Since the upper end opening edge of the skirt portion 6 only moves up and down in the cylindrical projecting portion 17, even when the position of the cylindrical skirt portion 6 is adjusted with respect to the gas nozzle 6, the flow of the gas in the annular space 8. There is no change in resistance. Therefore, there is a feature that the gas suction efficiency does not change due to the position adjustment of the skirt portion 6.
[0052]
Also in this embodiment, when welding is performed by removing the cylindrical skirt portion 6 from the bottom plate 7 of the frame, fumes and spatters generated from the vicinity of the welding pond are placed on the trapped gas flow and are applied to the bottom plate 7. While being sucked along the inner peripheral surface (female screw portion) of the provided cylindrical protrusion 17, the fumes and spatters adhere to the vicinity of the female screw portion 15 of the cylindrical protrusion 17, and again, the cylindrical skirt portion 6. It cannot be recovered even if the male screw 15 is screwed.
In order to prevent this inconvenience, the bottom plate 7 including the cylindrical skirt portion 6 and at least the vicinity of the female screw portion of the flange 17 are formed by selecting a material such as heat resistance and hard synthetic resin to prevent fumes and spatter from adhering. Measures must be taken.
[0053]
FIG. 5 shows an example of the use of a welding torch provided with the fourth embodiment of the above-described embodiments of the present invention. In the reference numerals shown in FIG. 5, the same reference numerals as those shown in FIG. The attached members are the same as those described in the description of the fourth embodiment, and have the same structure and material.
Depending on the mechanical shape of the welding member, the welding point is located in the back of a narrow space, the fume of the present invention, the outer diameter of the gas collecting hood obstructs or obstructs the position of welding, or the tip of the welding torch. May not reach the welding point.
FIG. 5 shows an example.
[0054]
At that time, as shown in the figure, the tubular skirt portion 6 of the fume / gas collecting hood is removed from the tubular projecting portion 17 of the annular space frame bottom plate 7, and the tip of the torch is exposed, and the tip of the feed wire 3 is exposed. If an attempt is made to bring the part closer to the welding point, but the gas injection nozzle 5 is still likely to come into contact with the material to be welded, the feed wire 3 is fed longer than the length during normal welding to perform welding.
Here, the opening of the cylindrical skirt 6 acts on the opening of the cylindrical projection 17 provided on the bottom plate 7 of the annular space 8 to collect fumes and gases generated during welding.
In the figure, the arrows indicate the direction of the trapped gas flow.
[0055]
The shielding gas released from the gas nozzle 5 to the welding point is a gas that is surrounded on the three sides by the annular space 8 frame bottom plate 7 of the material to be welded and the collecting hood, and is opened in the annular space 8 frame upper plate 13. Since the suction action from the fume air supply flexible hose 14 works as before, the released gas is easily collected and collected through the opening of the cylindrical projection 17.
For this reason, as described above, it is necessary to make it difficult for fumes and spatters to adhere to the inner peripheral surface of the cylindrical projection 17 of the bottom plate 7.
[0056]
FIG. 5 illustrates the use mode by selecting the fourth embodiment. However, it is obvious that the third embodiment can be used in substantially the same manner without any explanation.
In this case, the collection opening of the released gas and fume corresponds to the central hole of the lower plate 7 of the annular space 8 frame. For this reason, the material of the lower plate 7 must be selected from a hard and heat-resistant synthetic resin to which fume is unlikely to adhere.
[0057]
FIG. 6 illustrates a use mode of the welding torch provided with the second embodiment of the present invention. In the reference numerals shown in FIG. 6, members denoted by the same reference numerals as those in FIG. It has the same structure and material as those described in the description of the example.
In this case, as described in the description of the second embodiment, except for the upper plate 13 of the frame of the annular space 8, the cylindrical peripheral surface, the lower plate 7, and the cylindrical skirt portion 6 are removed from the tip of the torch 1, and Since the annular space frame can be formed substantially in a missing shape from the welding torch 1, it is relatively difficult to bring the tip of the feed wire 3 of the torch 1 close to the welding point and perform welding while visually observing the welding point. Has become easier.
[0058]
At this time, the air supply opening of the gas / fume intake flexible hose 14 is relatively far away from the welding pond 0, but since the intake action from the gas / fume intake flexible hose 14 works as usual, the discharge gas and fume intake The recovery function works effectively.
Although the above description has been made on the basis of the second embodiment, it is needless to say that substantially the same usage can be performed by using the first embodiment.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, the arc is protected by the inert gas, and the weld pool is shielded from the atmosphere and welded. To collect and recover the gas and fumes, so that welding workers or nearby workers are not exposed or inhaled, improving the working environment and extremely reducing the occurrence of health hazards. On the other hand, a high-quality joint can be efficiently created.
[0060]
If it is physically difficult to make the distance between the welding portion of the workpiece and the tip of the welding torch (feeding wire) the optimum condition for the welding operation, the initial setting of the feeding wire serving as a filler metal, In addition, it is possible to improve the maintenance of the welding torch, such as when a bridge is formed between the feed wire and the contact tip during the operation, and to improve the usability, work efficiency, and the economical efficiency of replacement parts in solving the trouble. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a main part of an embodiment of a detachable fume and a gas collecting hood according to the present invention, with a part thereof cut away.
FIG. 2 is a schematic side view of a main part of a second embodiment of the fume and gas collecting hood according to the present invention, with a part cut away.
FIG. 3 is a schematic side view of a main part of a third embodiment of the fume and gas collecting hood according to the present invention, with a part cut away.
FIG. 4 is a schematic side view of a main part of a fourth embodiment of a fume and gas collecting hood according to the present invention, with a part cut away.
FIG. 5 is a schematic side view showing an example of a usage mode of a welding torch provided with a detachable fume according to the present invention and a gas collecting hood, with a part thereof being cut away.
FIG. 6 is a schematic side view showing another example of a usage mode of a welding torch provided with a detachable fume according to the present invention and a gas collecting hood, with a part thereof being cut away.
[Explanation of symbols]
0 Weld pool
1 welding torch (body)
2 Contact tips
3 Feeding (electrode) wire
4 Insulation tube
5 Gas discharge nozzle
6 Cylindrical skirt
7 Annular space frame bottom plate
8 annular space
9,12 Set screw
10, 17 cylindrical protrusion
11 Flexible hose connection port for collecting gas and fume
13 annular space frame upper plate
14. Fume, flexible hose for gas intake
15 Screw
16 Lock nut (Lock nut)

Claims

An inert gas arc welding torch, an intake port formed at one end surrounding a gas nozzle of the torch, a tubular skirt extending along a longitudinal axis of the torch, and a tubular skirt attached to the base of the torch, A fume, a gas collecting hood comprising an annular space frame for sucking / discharging fumes, gases, etc., which is inhaled from the skirt opening in communication with the internal space of the portion, the other end of the cylindrical skirt portion and the A detachable fume and a gas collecting hood attached to a welding torch, wherein a connecting portion between the annular space frame and the annular space frame is detachably connected.

The connection between the annular space frame for sucking / discharging fumes, gases, etc. attached to and fixed to the base of the inert gas arc welding torch and the cylindrical skirt can be slid and fixed, and the open end of the cylindrical skirt and the torch 2. A detachable fume and gas collecting hood attached to a welding torch according to claim 1, wherein the length in the longitudinal axis direction between the end face and the end face of the gas nozzle opening is adjustable.

The sliding and fixable connecting portion between the other end of the cylindrical skirt portion and the annular space frame for sucking / discharging fume, gas, etc., is made of a hard heat-resistant material to which fume is unlikely to adhere. Item 3. A detachable fume and a gas collecting hood attached to the welding torch according to Item 1 or 2.