JP2011500332A - Hose assembly - Google Patents
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Abstract
本発明は、複数の電流導通リード(25、44)を有し、上記リード(25、44)がアルミニウム線を含み、上記電流導通リード(25、44)がチャネルに収容されるように構成され、かつ溶接ワイヤ(6、21)を案内するためのチャネル(5、22)を有する、アーク溶接または切断トーチ用のホースアセンブリー(1)に関する。
【選択図】 図1The present invention has a plurality of current conducting leads (25, 44), wherein the leads (25, 44) include an aluminum wire, and the current conducting leads (25, 44) are accommodated in a channel. And a hose assembly (1) for arc welding or cutting torch having channels (5, 22) for guiding welding wires (6, 21).
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、複数の電流導通リードを有し、リードがアルミニウム線を含み、電流導通リードがチャネルに収容され、かつ溶接ワイヤを案内するためのチャネルを有する、アーク溶接または切断トーチ用のホースアセンブリーに関する。 The present invention relates to a hose assembly for an arc welding or cutting torch having a plurality of current conducting leads, the leads including aluminum wires, the current conducting leads being received in the channel, and having a channel for guiding a welding wire. About Lee.
アーク溶接および切断トーチは、先行技術で昔から知られている。このタイプの溶接および切断トーチは、手動および自動溶接用に具現化することができる。手動用の大半のアーク溶接および切断トーチはベースおよびハンドピースを含み、それらはホースアセンブリーを介して相互に接続される。手動アーク溶接および切断トーチでは、ハンドピースが可能な限り自由に移動可能であることが不可欠である。したがってそのための材料は、曲げおよび捩り応力の下で特に優れた逆疲労強度を持たなければならない。 Arc welding and cutting torches have long been known in the prior art. This type of welding and cutting torch can be implemented for manual and automatic welding. Most manual arc welding and cutting torches include a base and a handpiece, which are interconnected via a hose assembly. In manual arc welding and cutting torches, it is essential that the handpiece be movable as freely as possible. Therefore, the material for it must have a particularly excellent reverse fatigue strength under bending and torsional stress.
自動溶接用のアーク溶接および切断トーチはしばしば、溶接される領域まで上昇する可動ロボットアームを含むロボットとして構成される。そのような場合、ホースアセンブリーはベースとアクチュエータとの間に設けられる。自動溶接では、ロボットアームはしばしば高加速度で動作し、それは溶接速度を高める。ホースは特定の限度内で自在に揺動し、したがって高い機械的応力にさらされる。 Arc welding and cutting torches for automatic welding are often configured as a robot that includes a movable robot arm that rises to the area to be welded. In such a case, the hose assembly is provided between the base and the actuator. In automatic welding, the robot arm often operates at high acceleration, which increases the welding speed. The hose swings freely within certain limits and is therefore exposed to high mechanical stresses.
溶接は高レベルの電力を必要とし、それをベースからハンドピースへ電源ケーブルを介して輸送しなければならない。従来技術では、アーク溶接および切断トーチ用の電源ケーブルには、その高い導電率ゆえに、銅だけが使用される。銅の別の性質はその高い熱伝導率であり、それは抵抗の結果発生する熱を迅速に運び去ることを可能にする。銅はまた、機械的性質に関する必要な要件をも満たす。従来技術では、電源ケーブルは通例、撚線として構成される。 Welding requires a high level of power that must be transported from the base to the handpiece via a power cable. In the prior art, only copper is used in power cables for arc welding and cutting torches because of their high conductivity. Another property of copper is its high thermal conductivity, which allows the heat generated as a result of resistance to be carried away quickly. Copper also meets the necessary requirements for mechanical properties. In the prior art, the power cable is typically configured as a stranded wire.
また、導電体はあらゆるタイプの金属から製造できることも当分野で公知である。 It is also known in the art that electrical conductors can be made from any type of metal.
冒頭に記載した特徴的性質を有するホースアセンブリーは、独国特許第1515145A号からも公知である。溶接ワイヤを案内するために、溶接ケーブルは、完全に平滑な内壁を有する可撓性合成材料製のシースを含む。このシースは、電流を導通させるための銅線またはアルミニウム線の螺旋巻回束によって取り囲まれる。線束は1層のゴムによって外側を被包される。引張応力に対してケーブルを強化するために、導体は鋼編組内に被包することができる。 A hose assembly having the characteristic properties described at the beginning is also known from DE 1515145A. To guide the welding wire, the welding cable includes a sheath made of a flexible synthetic material having a completely smooth inner wall. The sheath is surrounded by a spiral winding of copper or aluminum wire for conducting current. The wire bundle is encapsulated on the outside by a single layer of rubber. In order to strengthen the cable against tensile stress, the conductor can be encapsulated in a steel braid.
独国実用新案第8509258U1号は、電流導通リードの一部分がアルミニウムから作られ、電流導通リードの別の部分は銅から作られる溶接ケーブルを開示している。この場合、内部導体はアルミニウムから作られ、外部導体は内部導体上に巻き付けられた銅から作られる。 German Utility Model No. 8509258 U1 discloses a welding cable in which a portion of the current conducting lead is made from aluminum and another portion of the current conducting lead is made from copper. In this case, the inner conductor is made of aluminum and the outer conductor is made of copper wound on the inner conductor.
現在ホースアセンブリーに使用されている銅の導電体は、ホースアセンブリーの総重量の2/3を占め、そのため長時間にわたるホースアセンブリーの取扱いが疲労をもたらし得るという不利点を有する。自動溶接に使用されるホースアセンブリーに掛かる応力もまた、ホースアセンブリーの慣性質量と共に増大する。 The copper conductors currently used in hose assemblies have the disadvantage that they account for 2/3 of the total weight of the hose assembly, so that handling of the hose assembly over a long period of time can lead to fatigue. The stress on the hose assembly used for automatic welding also increases with the inertial mass of the hose assembly.
独国特許第2052462B2号、独国特許第2112452A号、米国特許第2006/0102368A1号、米国特許第6178623B1号、および米国特許第3926573号は、アルミニウム芯を有し、その上に銅層が直接または間接的に外シースとして施用される、導体を記載している。 German Patent No. 2052462B2, German Patent No. 2112452A, US 2006 / 0102368A1, US Pat. No. 6,178,623 B1, and US Pat. No. 3,926,573 have an aluminum core on which a copper layer is directly or A conductor is described which is applied indirectly as an outer sheath.
独国実用新案第8509258U1号は、アルミニウムおよび銅のような2種類の導体材料から構成され、銅のような高い導電率値、密度、および破壊荷重を有する単一導体が、アルミニウムのような低い導電率値、密度、および破壊荷重を有する導体上に撚り合わされる溶接ケーブルに関する。 German utility model No. 8509258U1 is composed of two kinds of conductor materials such as aluminum and copper, and a single conductor with high conductivity value, density and breaking load like copper is low like aluminum It relates to a welded cable that is twisted onto a conductor having a conductivity value, density, and breaking load.
独国特許第2409322A1号は、不活性ガス溶接技術に通例使用される別個の要素およびリードを収容するように構成された、ゴム状可撓性で任意選択的に耐火性の材料から作られる管状部片であって、複数の別個のチャネルを有する管状部片を開示している。 German Patent No. 2409322 A1 is a tube made from a rubbery flexible and optionally refractory material configured to accommodate separate elements and leads commonly used in inert gas welding techniques. A tubular piece having a plurality of separate channels is disclosed.
欧州特許第0076390A1号もまた、可融性ワイヤ電極を使用する不活性ガス溶接用の装置を記載している。この場合、溶接電流リードと、制御リードと、不活性ガスを導通させる環状間隙とを含む、同軸構造のホースアセンブリーが提供される。ワイヤ電極は、ガス不透過性の可撓性シースの内側にホースアセンブリーの中心に配置される。 EP 0076390 A1 also describes an apparatus for inert gas welding using fusible wire electrodes. In this case, a coaxial hose assembly is provided that includes a welding current lead, a control lead, and an annular gap for conducting an inert gas. The wire electrode is placed in the center of the hose assembly inside a gas impermeable flexible sheath.
独国特許第880636U1号は、不活性ガスアーク溶接用のトーチを、電源ケーブルと、不活性ガスラインと、冷却水取水ラインと、冷却水戻りラインと、スイッチケーブルとから構成されるホースアセンブリーに接続するための装置であって、トーチに対面するホースアセンブリーの端部が、トーチ用の電流/水ケーブルと電源ケーブルおよび冷却水取水ラインのための継手ならびにトーチ用の割り当てられたリードと不活性ガスラインおよび他の冷却水ラインのための継手を収納するハウジング内に開口し、スイッチケーブルのための継手もハウジングに収容される、装置を開示している。 German Patent No. 880636U1 provides a torch for inert gas arc welding to a hose assembly comprising a power cable, an inert gas line, a cooling water intake line, a cooling water return line, and a switch cable. The end of the hose assembly facing the torch is connected to the current / water cable for the torch and the power cable and the fitting for the cooling water intake line and the assigned lead for the torch. An apparatus is disclosed that opens into a housing that houses fittings for active gas lines and other cooling water lines, and that fittings for switch cables are also housed in the housing.
DIN EN 60228(2005年9月)は、ケーブルおよび絶縁リード用の導体に関し、電力系統用のケーブルの導体および絶縁導体の公称断面を画成する。それはまた、ワイヤの数および寸法の要件ならびに抵抗値の要件をも含む。導体は、恒久的設置用の銅、アルミニウム、およびアルミニウム合金から作られた単線および多線導体、ならびに可撓性銅導体を含む。 DIN EN 60228 (September 2005), for conductors for cables and insulated leads, defines the nominal cross-sections of cable conductors and insulated conductors for power systems. It also includes wire number and dimensional requirements and resistance value requirements. Conductors include single and multi-wire conductors made from copper, aluminum, and aluminum alloys for permanent installation, and flexible copper conductors.
本発明の目的は、従来技術で公知の銅ケーブルを含むホースアセンブリーより実質的に軽量であるが、特に捩り応力または曲げ応力に関して比較的有利な機械的性質を有する、アーク溶接および切断トーチ用のホースアセンブリーを提案することである。 The object of the present invention is for arc welding and cutting torches which are substantially lighter than hose assemblies comprising copper cables known in the prior art, but which have relatively advantageous mechanical properties, especially with respect to torsional or bending stresses. To propose a hose assembly.
本目的は、請求項1に記載のホースアセンブリーにより達成される。有利な実施形態を従属請求項に記載する。
This object is achieved by a hose assembly according to
ホースアセンブリーにおける電流導通リードとしての銅被覆アルミニウム線の使用は、アセンブリーの重量を低減しながら、同時に導体と接続部との間の遷移点における高温の発生を排除するという利点を有する。これはおそらく、アルミニウム線上に銅を使用するため、アルミニウムとそれぞれの接続部との間の本質的に高い遷移抵抗が実質的に低減されるという事実に起因し、こうして従来の銅導体を使用する場合と比較して、重量の低減が達成されるが、導電体の電気的および機械的性質は大部分が維持される。この場合、複数の電流導通リードは中心チャネルの周りに同軸配置される。これは、ホースアセンブリーが実行する複数の機能を、より少数の個々独立のホースと結合することを可能にする。これはまた、例えば中心チャネルを使用して冷却媒体を搬送する場合、相乗効果を達成することをも可能にする。その場合、熱を発生する電流導通リードは、同時に冷却媒体によって能動的に冷却することができる。また、溶接ワイヤを案内するためのチャネルも設けられる。これは、比較的大量の溶接ワイヤを溶接ユニットのベースステーションに格納し、かつホースアセンブリーを介して溶接ワイヤを必要に応じてハンドピースまで案内することを可能にする。電流導通リードのためのチャネルもまた設けられる。特に同軸アセンブリーでは、例えば電流導通リードの電位が、ホースアセンブリー内を輸送される溶接ワイヤの電位とは異なるため、ホースによって実行される個別機能を空間的に分離することが必要になることがあり得る。さらに、全てのチャネルは同軸配置される。これは、既存の空間の最も効率的な使用を可能にし、より小さい直径のホースアセンブリーを作り出し、結果的に取扱いがより容易になる。電流導通リードを収納するチャネルは媒体を導通させるためのチャネルを包囲し、媒体を導通させるためのチャネルは溶接ワイヤを案内するためのチャネルを包囲する。こうして媒体チャネルは、溶接ワイヤチャネルおよび電流導通リードを収納するチャネルを同時に冷却するために使用することができる。 The use of a copper clad aluminum wire as a current conducting lead in a hose assembly has the advantage of reducing the weight of the assembly while at the same time eliminating the occurrence of high temperatures at the transition point between conductors and connections. This is probably due to the fact that using copper on the aluminum wire substantially reduces the essentially high transition resistance between the aluminum and the respective connection, thus using conventional copper conductors. Compared to cases, weight reduction is achieved, but the electrical and mechanical properties of the conductor are largely maintained. In this case, the plurality of current conducting leads are coaxially arranged around the central channel. This allows the functions performed by the hose assembly to be combined with a smaller number of individually independent hoses. This also makes it possible to achieve a synergistic effect, for example when conveying the cooling medium using a central channel. In that case, the current conducting leads that generate heat can simultaneously be actively cooled by the cooling medium. A channel for guiding the welding wire is also provided. This allows a relatively large amount of welding wire to be stored in the base station of the welding unit and guided through the hose assembly to the handpiece as needed. A channel for current conducting leads is also provided. Especially in coaxial assemblies, it may be necessary to spatially separate the individual functions performed by the hose, for example because the potential of the current conducting leads is different from the potential of the welding wire transported in the hose assembly. possible. Furthermore, all channels are arranged coaxially. This allows for the most efficient use of existing space, creating a smaller diameter hose assembly and consequently easier handling. The channel containing the current conducting lead surrounds the channel for conducting the media, and the channel for conducting the media surrounds the channel for guiding the welding wire. Thus, the media channel can be used to simultaneously cool the welding wire channel and the channel containing the current conducting leads.
言うまでもなく、本発明の1つの好ましい実施形態では、各電流導体の全ての電流導通リードは銅被覆アルミニウム線として具現化される。この場合、個々独立の導体は個々独立の素線、撚線等の形で具現化することができる。 Needless to say, in one preferred embodiment of the present invention, all current conducting leads of each current conductor are embodied as a copper clad aluminum wire. In this case, the individual conductors can be embodied in the form of individual wires, stranded wires or the like.
また、本発明のホースアセンブリーにおける銅被覆アルミニウム線の使用は、費用効率がずっと高いことも明らかになった。これは、簡素化された伸線プロセスで加工が実質的に簡素化されたためである。 It has also been found that the use of copper clad aluminum wire in the hose assembly of the present invention is much more cost effective. This is because the machining is substantially simplified by the simplified wire drawing process.
ホースアセンブリーのコネクタは、圧着接続を介して単数または複数の電流導通リードに接続することができる。 The connector of the hose assembly can be connected to one or more current conducting leads via a crimp connection.
しかし、1つの好ましい変形例は、銅被覆アルミニウム線の電流導通リードを超音波溶接によってホースアセンブリーコネクタに接続することを要求する。その場合、ホースアセンブリーの電流導通リードの外側撚線は、銅スリーブで直接閉止ことができる。この接続方法は、遷移抵抗が低く、したがって遷移点における温度上昇も低いという利点を有する。この超音波溶接プロセスは、アルミニウム線およびそれらの外シース上に1層の銅層を有するアルミニウム線の両方で使用することができる。超音波溶接プロセスは、接続またはスリーブの強度を圧着接続の強度よりかなり増大させることも明らかになった。銅スリーブおよび鉄鋼スリーブの両方をコネクタとして使用することができる。 However, one preferred variation requires that the current conducting leads of the copper clad aluminum wire be connected to the hose assembly connector by ultrasonic welding. In that case, the outer strand of the current conducting lead of the hose assembly can be closed directly with a copper sleeve. This connection method has the advantage that the transition resistance is low and therefore the temperature rise at the transition point is also low. This ultrasonic welding process can be used for both aluminum wires and aluminum wires having a single copper layer on their outer sheath. It has also been found that the ultrasonic welding process significantly increases the strength of the connection or sleeve over the strength of the crimp connection. Both copper and steel sleeves can be used as connectors.
アルミニウム線の銅被膜は好都合にも厚さ1〜100μmである。この寸法は、最低可能な遷移抵抗でその重量を最小化するという意味において、銅被覆アルミニウム線の最適化を確実にする。 The copper coating on the aluminum wire is advantageously 1-100 μm thick. This dimension ensures optimization of the copper clad aluminum wire in the sense of minimizing its weight with the lowest possible transition resistance.
また、ホースアセンブリーでは、撚線の個々独立の素線がアルミニウムを包含する撚線として構成された電流導通リードは、アーク溶接および切断トーチで使用するための要件を満たす。 Also, in the hose assembly, the current conducting leads configured as stranded wires in which the individual strands of the stranded wires include aluminum meet the requirements for use in arc welding and cutting torches.
本発明に係るホースアセンブリーは、銅リードのホースアセンブリーより実質的に軽量であり、したがって取扱いがより容易であるという利点を有する。伝導に必要なアルミニウムの所用増大量にもかかわらず、アルミニウム撚線を用いて作成されたホースアセンブリーの総重量は、従来のホースアセンブリーの総重量より実質的に低い。 The hose assembly according to the present invention has the advantage that it is substantially lighter than the copper lead hose assembly and is therefore easier to handle. Despite the increased amount of aluminum required for conduction, the total weight of hose assemblies made with aluminum strands is substantially lower than the total weight of conventional hose assemblies.
本発明のホースアセンブリーは、アルミニウムケーブルの好ましくない伝導特性のため、かつそれらの曲げおよび断線性のため、アルミニウムケーブルをホースアセンブリーに使用すべきではないという、当業者が持っていた長年の先入観を克服する。 The hose assembly of the present invention has a longstanding experience that those skilled in the art have had that aluminum cables should not be used in hose assemblies due to the unfavorable conductive properties of aluminum cables and due to their bending and breakage. Overcoming preconceptions.
アルミニウムリードを個々独立の素線が比較的細い撚線として構成することにより、個々独立の素線に働く曲げおよび捩り応力は、より大きい断面積を有する素線の場合より低くなる。 By configuring the aluminum lead as a stranded wire in which the individual strands are relatively thin, the bending and torsional stress acting on the individual strands is lower than that of the strands having a larger cross-sectional area.
個々独立の素線では、A199〜A199.9の純度を有する純アルミニウムが、特によく適することが立証された。しかし、アルミニウム合金を使用してもよい。 For individual strands, pure aluminum having a purity of A199 to A199.9 has proven to be particularly well suited. However, an aluminum alloy may be used.
銅被覆アルミニウムまたはアルミニウム含有合金から作られた個々独立の素線および銅または銅含有合金から作られた個々独立の素線を含む、少なくとも1つの複合リードを設けることは有利である。驚くべきことに、このタイプの複合リードはリードからの熱の除去を実質的に改善し、ホースアセンブリーの総コストが純銅リードと比較してずっと有利になることが明らかになった。 It is advantageous to provide at least one composite lead that includes individual strands made from copper-coated aluminum or an aluminum-containing alloy and individual strands made from copper or a copper-containing alloy. Surprisingly, it has been found that this type of composite lead substantially improves the removal of heat from the lead and the total cost of the hose assembly is much more advantageous than pure copper leads.
リードは、芯ストランドの周りに配された少なくとも4本の個々独立の撚線を有することが有利である。このタイプの構造を有するリードは、リード断面積が大きくても柔軟性が非常に高い。 The lead advantageously has at least four individually stranded wires arranged around the core strand. A lead having this type of structure is very flexible even if the lead cross-sectional area is large.
各個々独立の撚線および/または芯ストランドは20本の個々独立の素線から作られることが有利である。これはその可撓性をさらに高め、ケーブル断線のリスクを低減する。 Each individual strand and / or core strand is advantageously made from 20 individual strands. This further increases its flexibility and reduces the risk of cable breaks.
本発明の1つの有利な実施形態では、個々独立の素線は0.05mm〜0.5mmの直径を有する。0.15mmの直径は特に好ましい。これらのような個々独立の素線の直径は、必要な伝導パラメータの達成を可能にする。 In one advantageous embodiment of the invention, the individual strands have a diameter of 0.05 mm to 0.5 mm. A diameter of 0.15 mm is particularly preferred. The diameters of the individual strands such as these make it possible to achieve the necessary conduction parameters.
電流導通リード、特に電流導通撚線を中心チャネルの周りに螺旋状にまたは渦巻状に巻回することが特に有利である。ホースアセンブリーにおいて電流導通リードまたは撚線は中心チャネルの周りに、好ましくはその外側に、渦巻状または螺旋状に延在するので、ホースアセンブリーが屈曲、伸張、圧迫、または捩転されたときに電流導通リードに働く曲げ応力は分散される。特に、中心チャネルの周りにリードまたは撚線を撚合することにより、電流導通リードまたは撚線の最小曲率半径の範囲でホースアセンブリーに掛かる応力を解放する。 It is particularly advantageous to wind current conducting leads, in particular current conducting strands, spirally or spirally around the central channel. In the hose assembly, the current conducting leads or strands extend in a spiral or spiral around the center channel, preferably outside, so that when the hose assembly is bent, stretched, compressed or twisted The bending stress acting on the current conducting lead is dispersed. In particular, twisting the lead or strand around the central channel releases the stress on the hose assembly in the range of the minimum radius of curvature of the current conducting lead or strand.
撚線の撚りの長さは15mm〜200mmであることが有利であり、40mm〜60mmが特に好ましい。そのような撚りは、ホースアセンブリーの機械的性質を改善する。 The twist length of the stranded wire is advantageously 15 mm to 200 mm, particularly preferably 40 mm to 60 mm. Such twisting improves the mechanical properties of the hose assembly.
少なくとも1つの追加的制御電流リードを設けることが有利である。これは、ハンドピースを用いて溶接装置の機能を容易に制御することを可能にする。 It is advantageous to provide at least one additional control current lead. This makes it possible to easily control the function of the welding apparatus using the handpiece.
少なくとも2つの電流導通リードと共に、媒体を導通させるための少なくとも2つのチャネルを設けることは特に有利である。上述した事例と同様に、媒体導通リードおよび電流導通リードの組合せは電流導通の効率に関してプラス効果を生み出す。電流導通リードと共に少なくとも2つのチャネルを設け、そこで電流導通リードを中心に配置してその周りを媒体が直接流動することができるようにすることにより、リードの表面、したがってリードが放出する熱の量が増大する。さらに、リードの可撓性を維持しながら、リードの断面積を増大させることができる。これにより、ホースアセンブリーを介して伝導することのできる総電力を増大させることが可能になる。 It is particularly advantageous to provide at least two channels for conducting the medium together with at least two current conducting leads. Similar to the case described above, the combination of the media conduction lead and the current conduction lead produces a positive effect on the efficiency of the current conduction. By providing at least two channels with a current conducting lead where the current conducting lead is centered so that the media can flow directly around it, the surface of the lead and hence the amount of heat that the lead releases Will increase. Furthermore, the cross-sectional area of the lead can be increased while maintaining the flexibility of the lead. This can increase the total power that can be conducted through the hose assembly.
ポリマはチャネルのための適切な媒体であることが立証された。ポリマは最大幅の範囲の要件を満たすことができ、長期使用に有効であることが立証された。 The polymer has proven to be a suitable medium for the channel. Polymers can meet the requirements of the maximum width range and have proven effective for long-term use.
媒体は気体または液体で構成されることが好ましい。媒体は、不活性ガス溶接で使用される不活性ガスのようなプロセスガス、または例えばハンドピースを冷却するための液体とすることができる。 The medium is preferably composed of a gas or a liquid. The medium can be a process gas, such as an inert gas used in inert gas welding, or a liquid, for example to cool the handpiece.
電流導通リードは、圧着接続を介して電流導通リードに接続されるコネクタを一端に有することが有利である。驚くべきことに、このタイプの圧着接続は、電流導通リードとコネクタとの間に、長期にわたって信頼できる確実な接続を形成することが明らかになった。 The current conducting lead advantageously has a connector at one end which is connected to the current conducting lead via a crimp connection. Surprisingly, it has been found that this type of crimp connection forms a reliable and reliable connection between the current conducting leads and the connector over time.
代替的に、または追加的に、電流導通リードは超音波を介してコネクタまたは素線端スリーブに溶接することが可能である。銅被覆アルミニウム線は、圧着接続を介してだけでなく、超音波溶接を介しても、コネクタに確実に接続することができることが明らかになった。後者(超音波溶接)の場合、結果的によりよく接合することのできる準同様の物質が接続面に得られる。 Alternatively or additionally, the current conducting leads can be welded to the connector or strand end sleeve via ultrasound. It has been found that copper-clad aluminum wire can be reliably connected to the connector not only via a crimp connection but also via ultrasonic welding. In the case of the latter (ultrasonic welding), a quasi-similar substance that can be joined better as a result is obtained on the connection surface.
本発明のさらなる目標、利点、特徴的性質、および潜在的用途は、図面の組に関連する幾つかの例示的実施形態についての以下の説明に含まれる。記載および/または図示する全ての特徴は、それらが請求項または以前の請求項への参照内でどのように組合されるかに関係なく、単独でまたは任意の論理的組合せで本発明の対象物を構成する。 Additional goals, advantages, characteristic features, and potential applications of the present invention are included in the following description of several exemplary embodiments associated with the set of drawings. All features described and / or illustrated are subject matter of the present invention, either alone or in any logical combination, regardless of how they are combined within the claims or references to previous claims. Configure.
図1は、例えばアーク溶接または切断トーチで使用されるような、本発明に係るホースアセンブリー1の略図である。ここで選択された例示的実施形態では、ホースアセンブリー1は、外ホース2の内部で幾つかの個々独立のホースを一体に組合せ、個々独立のホースを溶接装置のベース(図示せず)からハンドピース(これもここでは図示せず)まで、または自動溶接装置のベースからアクチュエータまで案内する。
FIG. 1 is a schematic illustration of a
ホースアセンブリー1は冷却媒体吸込ホース3を有し、その内部で冷却媒体がベースからハンドピースまたはアクチュエータまで搬送される。またプロセスガスホース4も設けられ、その内側をプロセスガスが流動して不活性ガス雰囲気を形成する。ワイヤ案内ホース5も設けられ、それはワイヤ案内ホース5内に設けられた渦巻状ワイヤガイド7の内側で溶接ワイヤ6を輸送する。また制御リード8も設けられ、それを介して制御信号がハンドピースまたはアクチュエータからベースに伝達される。
The
いわゆる電流/水ケーブル9も設けられる。電流/水ケーブル9のホース10の内側に電流導通リード11が設けられ、それについて以下でさらに詳しく説明する。ホース10と電流導通リード11との間に、冷却媒体戻りのためのチャネル12が設けられる。これは、冷却媒体戻りにおける冷却媒体も、溶接に要求される高電力のために非常に熱くなる電流導通リード11を冷却することができるという利点をもたらす。
A so-called current /
ホースアセンブリー1の内側に追加リードを設けることができる。
Additional leads can be provided inside the
図2は、本発明に係るホースアセンブリー20の追加実施形態を示す。図2に示すホースアセンブリー20は、個々独立の要素の本質的に同軸の配列を有する。ホースアセンブリー20の内部では、溶接ワイヤ21が渦巻状ワイヤガイド22の内側で誘導される。渦巻状ワイヤガイド22を包囲して中間空間23が設けられ、それはプロセスガスを搬送するのに役立つ。ホース24は気密密閉を形成するために設けられる。ホース24は弾性プラスチックから作られる。電流導通リード25およびここに黒で示された制御リード26は、ホース24上に配置される。電流導通リード25は本発明に係る撚線構成を有し、それについては図5に関連してさらに詳細に規定する。ホースアセンブリー20は、全てのホースを包囲する外ホース27によって一体に保持される。外ホース27とホース24との間に環状チャネルが形成され、電流導通リード25および他のリードを保持する。ホースアセンブリー20は、種々の目的の追加的ホース、例えば冷却媒体ホース等がその中に設けられる、より大きいホースアセンブリーの一部とすることができる。電流導通リード25および44(図5)は中心チャネル23または41(図5)の周りに螺旋状に巻回される。したがって電流導通リードおよび撚線25、44はそれぞれ、ホースアセンブリーの断面の外側領域に配置される。この措置は、特にホースアセンブリーの最小曲率半径の領域で電流導通リード25、44に掛かる曲げ応力を分散させ、したがって低減させることを可能にする。
FIG. 2 shows an additional embodiment of a
図3は、図1の電流/水ケーブル9の拡大図を示す。
FIG. 3 shows an enlarged view of the current /
電流/水ケーブル9は水密に具現化される外ホース30を含み、冷却媒体を搬送することを可能にする。水の代りに、従来技術で公知の任意の他の流体を冷却媒体として使用することができる。同軸配置では、電流導通リード11は電流/水ケーブル9の中心に配置される。
The current /
電流導通リード11は、個々独立の素線32から構成される撚線として具現化される。撚線11の個々独立の素線32は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から作られる。A199〜A199.9の純度を有する純アルミニウムは、この目的に特に適することが立証された。これらの素線32は1層の銅層により被包または被覆され、それによって遷移抵抗を実質的に低減する。被膜の厚さは1から100μmの間である。
The current conducting
個々独立の素線32は、0.1〜0.3mmの素線径を有する。約30本の個々独立の素線が単一撚線に束ねられ、最高100本までの個々独立の素線を含む撚線が、それらの弾性特性の観点から適切であることが立証された。そのような撚線の断面積は約10mm2である一方、従来技術から公知の銅撚線は例えば6mm2の断面積を有する。アルミニウムでは、最高約30mm2までの断面積が容易に可能である。撚線自体の撚りの長さは約60mmであるが、撚線断面積に応じて15mmから200mmの範囲とすることができる。
Each
いわゆる複合リードの場合、アルミニウムまたはアルミニウム合金から作られた銅被覆された個々独立の素線および銅または銅合金から作られた個々独立の素線を撚線に使用することもできる。 In the case of so-called composite leads, copper-coated individual wires made from aluminum or aluminum alloys and individual wires made from copper or copper alloys can also be used for the stranded wires.
ここに図示しないさらなる実施形態では、電流導通リード11は複数の撚線を持つことができ、そこでは芯線が設けられ、その周りに外側撚線31が配される。
In a further embodiment not shown here, the current conducting
単一のホースアセンブリーに、図3に示した電流/水ケーブルを複数設けることが可能である。2つの電流/水ケーブルが特に好ましいことが立証されており、1つは冷却媒体を供給するために使用され、1つは冷却媒体を戻すために使用される。このようにして、電流導通リードを分割し、それによってホースアセンブリーの可撓性を高めながら、電流導通リードに対する冷却媒体の冷却力を改善することが可能である。このタイプのアセンブリーは従来技術で公知である。 A single hose assembly can be provided with multiple current / water cables as shown in FIG. Two current / water cables have proven particularly preferred, one used to supply the cooling medium and one used to return the cooling medium. In this way, it is possible to improve the cooling power of the cooling medium on the current conducting leads while splitting the current conducting leads, thereby increasing the flexibility of the hose assembly. This type of assembly is known in the prior art.
図4は、溶接装置のベースへの接続部35を持つ電源ケーブル40の縦断面図を示す。接続部35は、電源ケーブル40をベースに適切に整列した状態で接続するための六角ナット36を含む。リード40の端部を収容する線端スリーブ37およびフェルール38も設けられる。
FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of a
また、別個のプラグコネクタ39を介してベースに接続される、制御リード43も示される。制御リード43は、電源ケーブル40の端部領域の前で、電源ケーブル40の外シース46から外に延びる。ホース40の内部では、圧着接続が接続部35からリード40の対向端まで延びる中空領域41を形成し、それは堅く密閉される。領域41は気密および/または流体密とすることができる。
Also shown is a
図5は、電源ケーブル40の図4の切断線A―Aに沿った電源ケーブルの断面図を示す。その内側には領域41があり、それは冷却媒体またはプロセスガスのいずれかを導通させるために使用することができる。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the power cable along section line AA of FIG. Inside it is a
内側領域41はホース42によって密閉される。ホース42の外側には、様々な機能を有する複数のリードが配列される。溶接装置の機能を制御するための制御リード43は、密な斜線によって示される。これもまた撚線として具現化される電流導通リード44は、疎な斜線によって示される。領域45は特定の機能を割り当てられていない。領域45には、充填材または例えばプラスチックコードを充填することができる。リード43、44および領域45はホース46によって包囲される。
The
図6は、図1および4の電流導通リード11の斜視図を示す。個々独立の素線32が芯線47に周回される。2分の1の撚りがここでは示されている。撚りdの長さ、すなわち個々独立の素線32が芯リード47の周りを完全に1周巻回する導通方向の長さは、60mmである。しかし、撚りの長さは、リード11の太さおよび個々独立の素線32の太さに応じて、20mmから120mmまで変えることができる。このようにして具現化されたリードは、多くのタイプの応力に耐えることができるという利点を有する。リード11は両方に捩転し、屈曲かつ伸張し、あるいは圧迫することができる。さらに、このようにして具現化されたリードの弾性は、同一リード断面を有する中実材料から作られたリードの場合より著しく大きい。
FIG. 6 shows a perspective view of the current conducting
1…ホースアセンブリー、2…外ホース、3…冷却媒体吸込ホース、4…プロセスガスホース、5…渦巻状ワイヤガイド、6…溶接ワイヤ、7…渦巻状ワイヤガイド、8…制御リード、9…電流/水ケーブル、10…ホース、11…電流導通リード、12…チャネル、20…ホースアセンブリー、21…溶接ワイヤ、22…渦巻状ワイヤガイド、23…チャネル、24…ホース、25…撚線、26…制御リード、27…外ホース、30…外ホース、32…個々独立の素線、35…接続部、36…六角ナット、37…線端スリーブ、38…フェルール、39…プラグコネクタ、40…電源ケーブル、41…領域、42…ホース、43…制御リード、44…電流導通リード、45…領域、46…ホース、47…芯線、d…撚線の撚り。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記電流導通リード(25、44)が媒体を導通させるための中心チャネル(23、41)の周りに同軸配置され、前記チャネルが全て同軸配置され、前記電流導通リード(25、44)のチャネルが前記媒体を導通させるためのチャネル(23、41)を包囲し、前記媒体を導通させるためのチャネル(23、41)が前記溶接ワイヤ(6、21)を案内するためのチャネル(22)を包囲し、前記リード(25、44)が1層の銅層から作られた外シースを具備することを特徴とするホースアセンブリー。 A hose assembly (1) for arc welding or cutting torch, having a plurality of current conducting leads (25, 44) comprising aluminum wires, said current conducting leads (25, 44) being received in a channel. In the hose assembly (1) having channels (5, 22) for guiding the welding wires (6, 21),
The current conducting leads (25, 44) are arranged coaxially around a central channel (23, 41) for conducting the medium, the channels are all arranged coaxially, and the channels of the current conducting leads (25, 44) Surrounding channel (23, 41) for conducting the medium, enclosing channel (22) for guiding the welding wire (6, 21). The hose assembly wherein the leads (25, 44) comprise an outer sheath made from a single copper layer.
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