JP2020534165A - 溶接電流源 - Google Patents

Abstract

本発明は、アーク溶接方法を実行するためにアーク溶接トーチに対して電流及び電圧を供給するための溶接電流源（１）に関し、アーク溶接電流源には、ハウジング（４）が設けられ、このハウジング（４）には、アーク溶接方法の適合性のために溶接電流源（１）内へと供給される電流及び電圧を処理するために変流器が設けられ、さらに、溶接電流源（１）のハウジング（４）上には、２つの電極コンタクトデバイス（５、６）が設けられ、電極コンタクトデバイスの各々は、それぞれの長手方向軸線に沿ってハウジング（４）から突出しているとともに、電極コンタクトデバイスの各々には、溶接電流ケーブルを受領するための接続手段が設けられている。目的は、上記のタイプの溶接電流源（１）に対して接続された溶接電流ケーブル（３）に対する干渉をできる限り防止し得る可能性を提供することである。この目的のために、２つの電極コンタクトデバイス（５、６）のうちの少なくとも１つを、溶接電流源（１）の設置基礎が位置している面に対してのハウジング（４）の投影面の内部に完全に配置し、その投影を、設置基礎に対して垂直に延びる軸線に沿って行われたものとすることが、提案される。【選択図】図１

Description

本発明は、アーク溶接方法を実行するためにアーク溶接トーチに対して電流及び電圧を供給するためのアーク溶接電流源に関し、このアーク溶接電流源には、ハウジングが設けられ、このハウジングには、アーク溶接方法の適合性のために溶接電流源内へと供給される電流を処理するために変流器が設けられ、アーク溶接電流源のハウジング上には、２つの電極コンタクトデバイスが、さらに設けられ、電極コンタクトデバイスの各々は、異なる長手方向軸線に沿ってハウジングから突出しているとともに、電極コンタクトデバイスの各々には、溶接電流ケーブルを受領するための接続手段が設けられている。

様々な異なる溶接方法が存在する。本発明は、アーク溶接の様々な方法にとって特に重要である。これらのアーク溶接は、溶接電極と、溶接の実行対象をなすワークピースと、の間の電気アークによる熱生成に基づくものである。熱生成に基づき、溶接されるべき材料を、局所的に溶融することができる。ほぼすべてのアーク溶接方法においては、保護ガスがアークの領域に対して供給され、これは、一方においては、溶接電極とワークピースとの間の抵抗を低減するイオン化雰囲気を可能とするためであり、他方においては、溶接電極及びワークピースの酸化を防止するためである。ここで保護ガスとして提供される不活性ガスに代えて、反応に寄与する活性ガス又は混合ガスを供給することもできる。同様に、このために必要な物質が電極内に組み込まれていて電極の溶融時に放出されることのために、電極は、外部のガス供給源を必要としないように構成することもできる。

アーク溶接トーチは、通常、ユーザ又はロボットが、金属フィラとも称され得る金属溶接ワイヤを、ターゲット金属片の指定されたジョイントへと案内し得るように、設計されている。溶接ワイヤは、溶接トーチを挿通し、そして、溶接トーチの端部に位置したコンタクトチップの開口を通ってターゲット金属片へと移送される。

溶接トーチのインナーチューブに対して電圧が印加され、溶接ワイヤがターゲット金属片に対して接触した時には、大電流が、溶接トーチのインナーチューブから、いわゆるチップアダプタを通して、さらにコンタクトチップを通して、溶接ワイヤを通して、そして可能であればアークを通して、そしてターゲット金属片へと、さらにはグランドへと、流れる。大電流及びアークにより、溶接ワイヤは、保護ガス雰囲気内で溶融し、ワイヤの滴下を引き起こすとともに、アークの形成をもたらす。

このアークは、ターゲット金属片をなす金属と、連続的に供給される溶接ワイヤと、を溶融させる。結果として生じる溶接ワイヤ滴下からなる複数の液滴、又は、ターゲット金属片の液化ポイントへと短絡移行される複数の液滴は、これらを互いに結合させる。

アーク溶接システム及び／又はアーク溶接回路の各々には、必要な電流及び電圧を提供するための溶接電流源が設けられ、アーク溶接システムの溶接トーチは、それぞれのアーク溶接ポイントに対して電流を供給し得るとともにそのポイントに対して電圧を印加し得るよう、溶接電流源に対して、電気伝導可能な態様で接続されなければならない。この接続は、通常、溶接電流ケーブルを使用して行われ、溶接電流ケーブルは、所与の溶接電流源の２つの電極の各々に対して準備される。溶接トーチに対しての接続に加えて、及び、ワークピースに対しての接続に加えて、各溶接電流ケーブルは、また、溶接電流源に対しても接続されなければならない。保護ガス及び／又は溶接ワイヤなどの溶接媒体が、所与の溶接方法におけるプロセスポイントに対して供給されるべき場合には、この供給は、また、２つの溶接電流ケーブルのうちの一方によって、特に溶接媒体のための中央通路を有した同軸溶接電流ケーブルによって、実行することもできる。本発明は、一体化された媒体供給部材が設けられていない場合とそれが設けられている場合との双方において、溶接電流ケーブルに関する。

溶接電流源は、溶接電流源を溶接電流ケーブルに対してコンタクト結合させるための２つの電極コンタクトデバイスを有している。ＤＩＮ ＥＮ ６０９７４−１２規格において規定されて記載されている電極コンタクトデバイスは、広く普及している。電極コンタクトデバイスは、実質的に、所与の溶接電流源のハウジングから突出したコンタクトピンであって、溶接電流ケーブルのプラグのピンが内部に係合するグルーブが、その周面上に設けられたコンタクトピンである。ピンがグルーブ内へと挿入された後には、プラグの回転移動によって、及び、グルーブ内におけるピンの関連する移動によって、コンタクトピンとプラグとの間の接続が行われる。以前から公知のこのような解決策の欠点は、電極コンタクト部材が、これらの溶接電流源のハウジングから突出しているとともに、ハウジングを超えて飛び出していることである。その結果、電極コンタクト部材に対して接続された溶接電流ケーブルも、また、溶接電流源から突出してしまう。これらの突出したケーブルは、多くの場合、邪魔なものであるとともに、溶接電流源のために必要なスペースを増大させてしまう。

したがって、本発明は、冒頭において言及したタイプの溶接電流源に対して接続された溶接電流ケーブルに対する干渉を回避する可能性を作り出すという目的に基づくものである。

この目的は、冒頭において言及したタイプの溶接電流源において、本発明により達成され、２つの電極コンタクトデバイスのうちの少なくとも１つは、溶接電流源の設置基礎が位置している面に対してのハウジングの投影面の内部に全体的に位置しており、投影面は、設置基礎に対して垂直に延びる軸線に沿った投影によって行われたものである。本発明は、本発明による溶接電流源の少なくとも一方の電極コンタクトデバイスが、好ましくは双方の電極コンタクトデバイスが、溶接電流源の投影面の内部に全体的に配置されることを提供する。したがって、本発明によれば、少なくとも１つの電極コンタクトデバイスは、ハウジングによって規定される外側輪郭を超えて突出してはならない。このことは、接続部材を備えた溶接ケーブルが、ハウジングを超えて突出することを低減させるだけでなく、及び任意選択的に、その単一部材型の又は複数部材型の接続部材をも超えて突出することを低減させだけでなく、そしてこれにより、損傷リスクも低減させるだけでなく、同時に、製造ホールなどの産業環境における溶接電流源の設置面をも、いわゆる設置面積をも、低減させる。特に自動アーク溶接機が使用される産業環境においては、製造ホール内に多数の溶接製造セルを設置することが一般的である。そのような溶接製造セルの各々は、少なくとも１つの溶接電流源を有することができる。よって、本発明に従って設計された多数の溶接電流源は、製造システムのスペース要求を低減することができ、これにより、製造ホール内に追加的な溶接製造セルを設置する可能性を作り出すことができる。製造ホールのより良好な利用は、製造コストの削減を意味する。

本発明の好ましい実施形態においては、溶接電流源の双方の電極コンタクトデバイスが、溶接電流源の設置基礎内においてハウジングの投影面の内部に全体的に位置することができる。その結果、スペース要求を低減するとともに溶接電流ケーブルに対しての干渉リスクを低減するという本発明による利点は、特定の結果を伴って特別な程度にまで、達成することができる。

本発明の同様に好ましい実施形態は、電極コンタクトデバイスのうちの少なくとも１つの電極コンタクトデバイスの長手方向軸線の向きを特徴とすることができ、その電極コンタクトデバイスのその長手方向軸線は、設置基礎に対して交差する鉛直方向線に対して、０°〜４５°という範囲の角度を形成している。さらに、少なくとも一方の電極コンタクトデバイスに、電流ケーブルに対しての電極コンタクトデバイスの取り外し可能な接続を形成して固定するための接続手段が設けられることを有利なものとすることができ、この取り外し可能な接続の形成及び固定は、電極コンタクトデバイスの長手方向軸線まわりにおける接続手段の回転移動を使用して行われるものであり、長手方向軸線は、長手方向軸線が設置基礎の面の方向においてハウジングから始まる向きとされているようにして、溶接電流源の前記ハウジングから出現している。これらの特徴に従って設計された本発明の好ましい実施形態においては、各電極コンタクトデバイスは、長手方向軸線の向きを有し、長手方向軸線の空間的プロファイルの少なくとも１つの成分は、ハウジングの設置基礎に対して垂直である向きとされている。それぞれの電極コンタクトデバイスの長手方向軸線が、設置面積の方向に対して斜めに延びている場合には、あるいは、特に好ましくは設置面積に対して垂直に延びている場合には、溶接電流源に関しての及びそれに対して接続される溶接電流ケーブルに関してのスペース要求を可能な限り小さなものに維持し得るだけでなく、溶接電流ケーブルの取付と取り外しとに関して人間工学的に好ましい取り扱い特性を達成することもできる。加えて、溶接電流源の領域内における溶接電流ケーブルの配置を、溶接電流源に対してできる限り近くに維持することができ、これにより、電極コンタクトデバイスに対しての及びそれらに対して接続される溶接電流ケーブルに対しての干渉リスクを低減することができる。特に、本発明の特に好ましい展開においては、少なくとも１つの電極コンタクトデバイスの長手方向軸線が、好ましくは双方の電極コンタクトデバイスの長手方向軸線が、コンタクト面に対して垂直な向きとされ、上記の利点が特に顕著である。

１つの溶接電流ケーブルは、それぞれ対応する溶接電流ケーブルのコンタクト接続デバイスによって、少なくとも１つの電極コンタクトデバイスに対して、好ましくは２つの電極コンタクトデバイスの各々に対して１つずつ、接続される。各コンタクト接続デバイスは、溶接電流ケーブルと電極コンタクトデバイスとの間の取り外し可能な機械的連結及び電気的コンタクトを形成し得るような適切な態様で設計されている。電極コンタクトデバイスは、特にハウジング上における電気的コンタクトデバイスの向き及び位置は、及びハウジング自体は、本発明の好ましい実施形態によれば、それに対して接続される溶接電流ケーブルもまたハウジングの設置面積の内部に位置しているように、さらに、溶接電流ケーブルが、電極コンタクトデバイスから距離を置いたかつコンタクト接続デバイスから距離を置いた所定のポイントにおいてだけしか、ハウジングの設置面積から外へとはみ出さないように、設計されている。したがって、特に、溶接電流ケーブルの各コンタクト接続デバイスも、また、溶接電流源の設置基礎上へのハウジングの（垂直な）投影の内部に配置されるものとされ、したがって、ハウジングを超えて突出してはならない。

本発明による少なくとも１つの電極コンタクトデバイスに対しての溶接電流ケーブル接続の良好なアクセス性を可能とし得るよう、本発明によるさらに好ましい実施形態においては、ハウジングは、少なくとも１つの下側部分と、少なくとも１つの上側部分と、を有し、上側部分は、設置基礎の面から、ハウジングの下側部分と比較して、より大きな距離を置いたところに位置し、上側部分は、下側部分を超えて突出している構成とすることができる。この場合、電極コンタクトデバイスのうちの少なくとも１つは、設置基礎から距離を置いたところにおいて、ハウジングの上側部分の下面上に位置することができる。その結果、各電極コンタクトデバイスと、それに対して接続されるそれぞれ対応する溶接電流ケーブルとは、容易にアクセス可能なものとされ、それでもなお、ハウジングによって保護されている。

本発明のさらに好ましい実施形態においては、ハウジングの上側部分は、上側ハウジング部分の２つの側部において、ハウジング部分の下側に配置された下側ハウジング部分を超えて、飛び出す及び／又は突出することができる。これにより、２つの電極コンタクトデバイスを、ハウジングの上側部分の２つの突出した側部のそれぞれに１つずつ、特にその下面上に、配置し得るという有利な可能性がもたらされる。これにより、溶接電流ケーブルが特に単純な態様で接続される時に、２つの電極コンタクトデバイスを混同する可能性を減らすことができ、これは、２つの電極コンタクトデバイスが、互いに比較的大きな距離で離間しているからであり、また、ハウジングの下側部分によって互いに空間的に離間しているからである。

本発明によって達成可能な利点は、少なくとも１つのケーブル案内部材が少なくとも１つの溶接電流ケーブルに関してハウジング上に配置されているという、本発明の好ましい展開によって、さらに増強することができる。特に、そのようなケーブル案内部材を使用することにより、溶接電流ケーブルが設置面積から出る特定のポイントへと、溶接電流ケーブルの少なくとも１つを、可能な限り設置面積内において、案内することができる。この場合、溶接電流ケーブルをケーブル案内部材によってハウジングの背面へと案内し得るような態様で、ケーブル案内部材がハウジング上に配置されていて、そのような向きとされていることを、特に有利なものとすることができる。溶接電流源が、通常は、その前面上で操作されることのために、少なくとも１つの溶接電流ケーブルをハウジングの背面へと案内することは、オペレータが溶接電流ケーブルに対して干渉してしまうことを、特に信頼性高く阻止することができる。同じことは、少なくとも１つの溶接電流ケーブルを溶接電流源の下側へと案内し得るケーブル案内部材に対しても当てはまり、特に、溶接電流源が、設置面から距離を置いて吊り下げられている場合に、当てはまる。

本発明のさらに好ましい実施形態は、特許請求の範囲、説明、及び図面における図からもたらされる。

本発明は、図において純粋に概略的に示される例示的な実施形態を参照して、より詳細に説明される。

図１は、アーク溶接方法のための溶接電流源の斜視図を示し、溶接電流源は、この溶接電流源の２つの電極コンタクトデバイスに対して接続された溶接電流ケーブルを有している。 図２は、溶接電流源の電極コンタクトデバイスの分解図を示す。 図３は、図２による電極コンタクトデバイスの断面図を示す。 図４は、溶接電流ケーブルのコンタクト接続デバイスの分解図を示す。 図５は、図４のコンタクト接続デバイスの断面図を示す。 図６は、保護ガスのための供給デバイスが組み込まれたコンタクト接続デバイスの断面図を示す。 図７は、延長ケーブルとして設計された溶接電流ケーブルであって、端部にそれぞれソケット接続部材及びプラグ接続部材が設けられている溶接電流ケーブルを、断面図、側面図、及び斜視図で示す。 図８ａは、溶接電流ケーブルの端部と、この溶接電流ケーブルに対して適合した電極コンタクトデバイスの一部と、を断面図で示す。 図８ｂは、さらなる溶接電流ケーブルの端部と、この溶接電流ケーブルに対して適合した電極コンタクトデバイスの一部と、を断面図で示す。 図９は、溶接電流源のハウジングのための設置部材の一部を示す。 図１０は、図１の溶接電流源を側面図で示す。 図１１は、図１及び図１０の溶接電流源を側面図で示す。 図１２は、変更されたケーブル配線を備えた図１の溶接電流源を正面図で示す。 図１３は、図１２の溶接電流源を側面図で示す。

図１は、アーク溶接トーチ（詳細には図示されていない）によってアーク溶接方法を実施するために電流及び電圧を提供する溶接電流源１を示している。加えて、溶接電流源１は、操作パネル２を備えた制御デバイスを含み、操作パネル２を使用することにより、実施されるべき各アーク溶接方法のパラメータを設定し得るとともに、溶接方法を制御することができる。この場合、溶接電流源１は、例えば、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接、また、ＴＩＧ溶接、プラズマ溶接、電極溶接、及び、他のすべてのアーク溶接方法、あるいは、大電流応用、を実行するために使用することができる。本発明のさらに可能な実施形態においては、他のアーク溶接及び切断プロセスを実行することもできる。以下において説明する溶接電流ケーブル３、及び、溶接電流源１に対してのその接続、に関する好ましい実施形態を、また、この場合にも使用することができる。

２つの電極コンタクトデバイス５、６は、溶接電流源１のハウジング４から突出しており、これらの電極コンタクトデバイスは、それぞれ１つの溶接電流ケーブル３を接続するために設けられているとともに、図１においては、溶接電流ケーブル３のユニオンナット１０によってカバーされている。電極コンタクトデバイス５、６の電極コンタクト部材の各々は、実質的に円柱形状のコンタクトピン７という形態で設計されている。これらのコンタクトピン７の各々は、それぞれ対応する電極コンタクトデバイス５、６のハウジング部分８の中央凹所内に配置されている（図３）。コンタクト面は、各電極コンタクト部材の端面７ａ上に、この場合にはコンタクトピン７上に、形成されている。特に、コンタクトピン７の側面７ｂは、及び任意選択的に端面７ａは、溶接電流ケーブル上の１つ又は複数のコンタクト部材に対しての導電性コンタクトのために、例えば詳細には図示されていないコンタクトブレードに対しての導電性コンタクトのために、構成することができる。コンタクトピン７が、全体的に導電性材料から形成されていることのために、特に全体的に銅又は銅合金から形成されていることのために、コンタクトピンは、その全体的外面上において及び／又はその全体的周面上において導電性コンタクト相手となることができる。ハウジング部分８は、直径が異なる複数の部分を有して形成され、この場合、部分８ａは、ハウジング部分８の長手方向軸線に対してほぼ中央に位置した最大直径を有している。溶接電流源のハウジング寄りの方向においては、第１部分８ａよりも小さな直径を有した他の部分８ｂが続いている。第３部分８ｃは、この第３部分８ｃ上に、電力ケーブル上のユニオンナット１０（図４）を全体的に配置するために、設けられている。この例示的な実施形態においてはキャップの形態とされた後方ハウジング部分１１が、第２部分８ｂ上に配置されている。コンタクトピン７は、ハウジング部分８上において、後方ハウジング部分１１に対してさらには固定手段１２に対して、取り外し可能に固定される。

端面７ａは、コンタクトピン７のうちの、先行する部分よりも小さな直径を有した端部上に形成されている。よって、先行部分は、ハウジング部分８内におけるコンタクトピン７の位置決めのための係止体として機能する。

ハウジング部分８は、第３部分８ｃの外周面上に、互いに同じ２つのグルーブ形状凹所１４であって、外周上において互いに１８０°をなす位置に配置され、深さ及び幅が少なくともほぼ一定であり、さらに、部分８ｃがなす外周の一部に沿って延びる、互いに同じ２つのグルーブ形状凹所１４を有している。グルーブ形状凹所１４は、ハウジング部分の端面１５上において開放しているとともに、最初はハウジング部分８の長手方向軸線に対してほぼ平行に延びている。グルーブ１４のさらなる経路においては、グルーブ１４の各々は、周方向の方向成分を有しつつ、最大直径の部分８ａへと向けて延びるとともに、その後、同様に周方向の方向成分を有しつつ、ハウジング部分８の端面１５に対して再び接近する。周方向にも延びるグルーブ１４の部分は、好ましい実施形態においては、ほぼＶ字形状を有し、その場合、ほぼＶ字形状の２つの脚部は、軸線方向においては少なくともほぼ同じ長さ成分を有しているとともに、径方向においては異なる長さを有している。

図４に示すように、溶接電流ケーブル３には、溶接電流源の近くの端部から少しの部分にわたって絶縁されていない端部上に、コンタクト接続デバイス１７が設けられている。コンタクト接続デバイス１７のワイヤ端部スリーブ１８は、非絶縁ケーブル３のストランド上に押し込まれる。ワイヤ端部スリーブ１８は、溶接電流ケーブルのためのコンタクト手段として設けられたコンタクトソケット１９によって囲まれていて、ワイヤ端部スリーブ１８は、コンタクトソケット１９の端面上に設けられた止まり穴１９ａ内に位置している。コンタクトソケット１９は、また、他方の端面上にすなわち電流源側の端面上に、止まり穴１９ｂを有している。この止まり穴１９ｂのうちの、端面に最も近い端部は、止まり穴に配置されることとなるコンタクトピン７を中心合わせする中央ピン２０を有している。

その少なくとも実質的に円筒形状の外側面上において、コンタクトソケット１９は、長手方向に見て２つの止まり穴１９ａ、１９ｂの間に位置した２つの止まり穴凹所２１（図５）を有している。加えて、コンタクトソケット１９は、その外側面上に、再び長手方向に見て、止まり穴凹所２１と、コンタクトソケットのうちの、電流源に最も近い端部と、の間に位置した肩部２２を有している。コンタクトソケット１９は、２つの止めネジ２３によって、非絶縁溶接電流ケーブル３に対して、ワイヤ端部スリーブ１８と一緒に、クランプされている。

非導電性の絶縁スリーブ２５が、好ましくは銅又は銅合金から形成された金属製コンタクトソケット１９上へと押し込まれる。コンタクトソケット１９上における絶縁スリーブの最終位置においては、絶縁スリーブ２５は、その一方の端面が、コンタクトソケット１９の止まり穴凹所２１の直前のところに位置するとともに、その他方の端面が、コンタクトソケット１９のうちの、電流源に対して最も近い端部のところに位置する。絶縁スリーブ２５の凹所を規定する内壁にも、また、コンタクトソケット１９の外面の肩部２２に対応した肩部２６が設けられており、これにより、絶縁スリーブ２５内へのコンタクトソケット１９の挿入は、絶縁スリーブ２５の肩部２６によって制限されることとなる。絶縁スリーブ２５は、肩部２２の領域と、長手方向に見て肩部２２の両側方と、の双方において、コンタクトソケット１９の外面に対して当接している。その外側面上において、絶縁スリーブ２５には、溶接ケーブルの端部から距離を置いたところに配置された環状フランジ２７が設けられている。

溶接電流ケーブル３には、その取り扱いのために、取り扱いデバイスの一部として把持スリーブ２９が設けられている。把持スリーブ２９は、コンタクトソケット１９上に、及び、溶接電流ケーブル３上に、クランプされる。把持スリーブ２９は、コンタクトソケット１９の一部と、溶接電流ケーブル３の端部と、を取り囲む。把持スリーブ２９は、クリック接続によって互いに接続される２つの把持シェル２９ａ、２９ｂを有している。この目的のために、２つの把持シェル２９ａ、２９ｂには、複数のラッチフック３０及び複数の凹所３１が設けられている。各々が把持シェル２９ａ、２９ｂの一方に対して一体的に結合されているラッチフック３０は、それぞれ対応する凹所に対しての係合及びラッチのために設けられている。把持スリーブの一方の端部の領域においては、把持スリーブは、その内周面上に、内部にシールリング３２が挿入される環状グルーブを有しており、シールリング３２の内面は、溶接電流ケーブル３の外面保護絶縁スリーブ（シース）３ａに対して当接する。

他方の端部の端面のところにおいて、把持スリーブ２９には、その内面上に、内壁の切欠３５が設けられている。内壁を、絶縁スリーブ２５の外面の端部領域上へと着座させつつ、把持スリーブ２９のうちの、切欠によって形成された境界面は、ユニオンナット１０の外周面の肩部１０ａであって、ユニオンナット１０のうちの、溶接電流ケーブルの側方上における端部領域内に位置した肩部１０ａであるとともに、実質的に中空円筒形状のユニオンナット１０の残部の側面よりも直径が小さな肩部１０ａと、重なり合っている。特に図４から理解されるように、ユニオンナット１０は、２つのカム３６の存在を除いては円滑なその内面上に、内周上において１８０°だけオフセットした位置に、互いに同じ２つのカム３６を有し、これらカムのサイズは、カム３６がグルーブ１４内に配置され得るようにそして可能な限りスムーズに移動し得るように、ハウジング部分８のグルーブ１４の高さ及び幅に適合したものとされている。カム３６は、ユニオンナットの内面１０ｂ上において、溶接電流源に対して最も近い端面上のユニオンナット１０の端部から短い距離を置いたところに、位置している。ユニオンナット１０は、溶接電流ケーブルの端部領域内の内面上に、さらに小さな直径の第２領域へと連接する第１低減直径を有した領域に向けて、肩部を有している。

特に図５から理解されるように、スプリング部材３９が、直径の低減によって形成された内部環状端面３８に対して当接しているとともに、一方の端部がこの内部端面３８上に支持されている。ユニオンナット１０が絶縁スリーブ２５上へと押し込まれると、スプリング部材３９は、他方の端部が、絶縁スリーブ２５のフランジ２７に対して当接する。絶縁スリーブ２５は、コンタクトソケット１９上へと軸線方向において固定されているけれども、ユニオンナット１０は、把持スリーブ２９と絶縁スリーブ２５のフランジ２７との間に位置したスプリング部材３９のばね力に抗して軸線方向において前後に移動し得ることのために、スプリング部材３９を、ユニオンナット１０の軸線方向移動によって圧縮することができる。同様に、ユニオンナット１０は、圧縮されたスプリング部材３９のばね力によって、把持スリーブに向けて軸線方向に移動することができ、これにより、ロック位置においてはバヨネット内にしっかりとフィットすることを確保することができる。

溶接電流ケーブル３を、溶接電流源１に対してあるいは他の溶接電流源に対して接続するに際し、溶接電流ケーブル３は、把持スリーブ２９上において手動で取り扱うことができる。この目的のために、ユニオンナット１０から突出しているコンタクトソケット１９が、溶接電流源１の電極コンタクトデバイス５、６のうちの一方のコンタクトピン７に対して接続されるべきである。その場合、コンタクトソケット１９は、コンタクトピン７上へと止まり穴１９ｂを使用して案内される。自身の長手方向軸線まわりに回転可能であるユニオンナット１０は、この時点で、手動操作によって、カム３６が軸線方向においてハウジング部分８の端面の手前に位置するようにかつグルーブ１４の入口のところにおいて回転方向に位置するように、カム３６を位置合わせすることができる。次に、カム３６を、長手方向軸線に対して平行な移動によって、グルーブ１４内へと挿入することができる。これにより、スプリング部材３９は、圧縮状態とされる。各カム３６を、そのさらなる移動経路に沿って、それぞれ対応するグルーブ１４内において案内することができる。カム３６は、それぞれ対応するグルーブ１４のうちの、長手方向軸線に対して平行に延びるセグメントを移動した後に、グルーブ１４の略Ｖ字形状セグメントへと案内され、その略Ｖ字形状セグメントにおいて、カム３６は、周方向の成分と長手方向軸線に対して平行な成分とを有した動きを実行する。この場合、ユニオンナット１０は、周方向に移動し、これと同時に、最初に、スプリング部材３９のばね力に抗してさらに持ち上げる動きを実行する。カム３６が、Ｖ字形状の頂点へと到達した後には、スプリング部材は、回転移動時に、及び、これと同時的な、把持スリーブ２９から離間する向きとは反対向きの、長手方向軸線に対して平行なわずかな持ち上げ移動時に、わずかに解放される。次に、溶接電流ケーブル３のユニオンナット１０と、溶接電流源１のハウジング部分８と、の間のバヨネット接続が、形成される。Ｖ字形状のうちの、それぞれ対応するカム３６が最初に横断したセグメントは、すなわち、グルーブの軸線方向に平行なセグメントとＶ字形状の頂点との間に延びるセグメントは、少なくとも長手方向においてはほぼ同じ長さを有しつつも、Ｖ字形状の第２セグメントよりも小さな勾配を有している。その結果、カム３６をそのラッチ位置へと移動させるには、カム３６をそのラッチ位置から移動させるよりも、より小さな力しか必要とされない。この設計は、バヨネット接続の意図しない緩みに対する追加的なセキュリティを可能とする。

溶接電流ケーブル３と、溶接電流源１の電極コンタクトデバイス５、６の一方と、の間のこの接続は、この時点では、圧縮されたスプリング部材３９に抗した力を及びこれと同時にハウジング部分８の周方向における逆向きの回転移動をもたらす力を印加することによってしか、解除することができない。

本発明による溶接電流ケーブル３に関するさらに好ましい例示的な実施形態が、図６に示されている。この実施形態においては、アルゴン、ＣＯ_２、又は混合ガスなどの保護ガスのための媒体供給部材４２が、バヨネット接続の直後において、ユニオンナット１０の後方側において、そして、把持スリーブ２９の止まり穴凹所２１の後方側において、溶接電流ケーブル３内に組み込まれており、溶接電流ケーブルの中央凹所４６内へと供給している。この点を除いては、図６の溶接電流ケーブルは、図２〜図５において図示して説明した溶接電流ケーブルに対応し、特に、溶接電流ケーブルと溶接電流源との間において溶接電流源と一緒に生成されるバヨネット接続にも対応している。したがって、図２〜図５による実施形態との相違点のみについて、以下において説明する。

２部材型把持スリーブ２９のシェル２９ａ、２９ｂには、その壁を貫通する通路４３が設けられており、この通路に対して、外部からの供給ライン４４が接続されている。この通路４３は、把持スリーブ２９を通って、コンタクトソケット１９の止まり穴４５内へと通じている。次に、止まり穴４５は、この実施形態の溶接電流ケーブル３において媒体供給部材から他方の端部へと設けられた中央凹所４６へと、通じている。この実施形態の溶接電流ケーブル３は、また、導電性銅ストランド４７であって、凹所４６と同軸的にケーブル内に配置された導電性銅ストランド４７であり、さらに、一方の端部のところにおいて、コンタクトソケット１９内の対応凹所内に挿入されてその中に配置される導電性銅ストランド４７を、有している。次に、銅ストランド４７は、溶接電流ケーブルのうちの、同様に同軸的に形成された絶縁スリーブ及び／又はシース４８によって、囲まれている。この溶接電流ケーブル３を使用することにより、溶接電流源の電流及び電圧を、コンタクトソケット１９を介して、溶接トーチに対してあるいは溶接回路内のデバイスに対して、伝達し得るとともに、保護ガスを、溶接トーチに対して供給することができる。溶接電流源と溶接電流ケーブルとの間の取り外し可能な接続は、図２〜図５における例示的な実施形態の場合と同じバヨネット接続を使用して行うことができ、溶接電流ケーブル上の構成要素は、とりわけユニオンナット１０及びそのカム３６は、回転移動及び負荷に関して、溶接電流ケーブル３自体から切り離されている。その結果、溶接電流ケーブル３も、また、ユニオンナット１０の回転移動から切り離される。これに関しては、図１〜図５に関しての、対応する図示及び説明を参照することができる。

本発明のさらに好ましい例示的な実施形態が、図７に示されている。これは、延長ケーブル５０として設計された溶接電流ケーブルである。このような延長ケーブル５０は、例えば、図４に示す溶接電流ケーブルなどの溶接電流ケーブルを延長するために、提供することができる。このような延長ケーブル５０の用途は、例えば、図４の溶接電流ケーブルが溶接電流源を溶接回路の構成要素に対して接続するには短すぎる場合であり得る。その場合、延長ケーブル５０を使用することにより、電極コンタクトデバイス５、６と、例えばアーク溶接トーチなどの溶接回路構成要素と、の間のより大きな距離を橋渡しすることができる。この目的のために、延長ケーブル５０は、一方の端部のところに、プラグ接続部材５１であって、そのジオメトリ及び形状が、図２及び図３に示すような電極コンタクトデバイスのプラグ部分に対応しているプラグ接続部材５１を有している。プラグ接続部材５１は、実質的に、図２及び図３の電極コンタクトデバイスのハウジング部分８及びコンタクトピン７に対応している。ケーブルのその端部のところにおいて、及び、プラグ接続部材５１の領域において、延長ケーブル５０には、また、把持スリーブ５２であって、互いに連結される２つの把持シェルを有するとともに図４及び図５の把持スリーブ２９と同様の設計を有した把持スリーブ５２が、設けられている。溶接電流ケーブルのシース上にクランプされた把持スリーブ５２は、プラグ接続部材５１のハウジング部分５３をその端面上において把持し、そのハウジング部分５３を、延長ケーブル５０のシース上に、シースに対して相対回転しない態様で固定する。

プラグ接続部材５１のコンタクトピン１０７は、ケーブル側の端面上に、凹所５４を有し、この凹所内には、ケーブルの非絶縁端部が配置されて、ワイヤ端部スリーブ及びネジによってコンタクトピン１０７に対してクランプされる。コンタクトピン１０７の他端は、ハウジング部分５３がコンタクトピン１０７を同心的に取り囲むようにして、ハウジング部分５３内において突出する。コンタクトピン１０７のこの端部は、ハウジング部分５３の端面５８と比較して、わずかに引っ込んでいる。

他方の端部のところにおいては、延長ケーブル５０には、ソケット接続部材６０であって、図４及び図５の溶接電流ケーブルにおけるソケット接続部材に対応するソケット接続部材６０が、設けられている。特に、ここで使用されるユニオンナット１１０と把持スリーブ１２９とコンタクトソケット１１９とは、図４及び図５による例示的な実施形態における対応構成要素と同じである。この場合にも、ユニオンナット１１０は、延長ケーブル５０のシースに対して回転可能である。図７から理解されるように、図４及び図５による例示的な実施形態の場合と同様に、コンタクトソケット１１９は、プラグ接続部材のユニオンナット１１０の端面を超えて突出する。ユニオンナットを超えて突出している端面の領域において、コンタクトソケット１１９は、ピン１２０が形成されている端面上に、止まり穴１１９ａを有している。

図８ａ、８ｂは、それぞれソケット接続部材６７、６８が設けられた２つの溶接電流ケーブル６５、６６の端部領域を示している。図８ａにおけるソケット接続部材６７は、図４及び図５におけるソケット接続部材に対して、完全に対応している。他方、図８ｂにおけるソケット接続部材６８は、コンタクトソケット７１の止まり穴６９の端面の幾何形状の点で、相違している。図８ａにおけるコンタクトソケット７０とは異なり、コンタクトソケット７１の場合には、円柱形状ピン７３が、軸線方向においてより大きな長さを有しているとともに、図５におけるピン２０と比較して及び図８ａにおけるピンと比較して、より小さな直径を有している。図８ａ及び図８ｂの双方の実施形態において、それぞれのユニオンナットは、溶接電流ケーブルのシースに対して無限に回転させることができる。

２つのコンタクトソケット７０、７１の各々には、プラグ接続部材７７、７８が割り当てられており、各プラグ接続部材のそれぞれ対応するコンタクトピン７９、８０は、関連するコンタクトソケット７０、７１に対して適合するように設計されている。特に、各コンタクトピン７９、８０のうちの、自由端面上に形成された凹所７９ａ、８０ａは、長さ及び直径に関して、それぞれ対応するピン７２、７３の幾何形状に適合したものとされている。その結果、２つのソケット接続部材６７、６８の各々は、それぞれ対応するユニオンナットのカムをハウジング部分のグルーブ内へと挿入し得るとともにそれぞれ対応するラッチ位置へと駆動し得る位置において、それぞれ割り当てられたプラグ接続部材７７、７８に対してしか、挿入することができない。よって、これらのソケット／プラグ接続部材は、符号化され、これにより、プラグ接続部材を、他のタイプのそれぞれ対応するソケット接続部材と混同することがない。２つの電極コンタクトデバイスの各々に、２つのうちの一方が設けられている場合には、つまり、異なるソケット接続部材のうちの一方が設けられている場合には、それぞれ対応する電極コンタクトデバイス５、６に対して接続する時に、グランド電流ケーブルと、溶接電流源の正電極に関する溶接電流ケーブルと、を逆としてしまうことを、除外することができる。

特に、図１から理解されるように、ハウジング４の上側部分４ａは、下側ハウジング部分４ｂがなすＴ字形状の狭い前方部分１３０に対して、ハウジングの両側部において突出している。下側ハウジング部分４ｂがなすＴ字形状の後方側の幅広部分１３１に関し、上側ハウジング部分４ａは、下側ハウジング部分４ｂの後方側の幅広部分１３１の幅に対して、少なくともほぼ対応した幅を有している。この構成においては、ハウジング４の両側部上における上側ハウジング部分４ａの領域は、上側ハウジング部分の突出部分の下面１３２がハウジングカバーによってこの場合にはハウジングプレート１３３、１３４によって覆われているとともに、自由にアクセス可能とされている。上側ハウジング部分４ａの下面１３２のこれらの２つの領域は、例示的な実施形態においては、長方形であり、ハウジング４の正面から及び片側から、自由にアクセスすることができる。上側ハウジング部分４ａの下面１３２のこれら２つの領域は、下側ハウジング部分がなすＴ字形状の狭い部分によって、互いに離間されている。２つの電極コンタクトデバイス５、６のうちの１つは、各場合において、上側ハウジング部分４ａの下面１３２の２つの領域のうちの１つ上に配置され、これにより、電極コンタクトデバイス５、６のうちの一方だけを、これらの２つの領域のいずれか上に配置することができる。よって、２つの電極コンタクトデバイス５、６は、本発明による好ましい溶接電流源のハウジング４から、上側ハウジング部分４ａの下面１３２上において、突出している。

ハウジング４の下面上においては、ハウジング４には、複数の構成部材からなる、とりわけ２つの構成部材からなる、設置部材１３８が設けられている。例示的な実施形態においては、２つの構成部材のうちの１つが図９に示されている設置部材１３８の２つの構成部材１３９は、互いに同じである。設置部材１３８の２つの構成部材１３９の各々は、ハウジング４の両側面の一方に対して連結されて、そこに固定される。設置部材１３８には、４つの脚部材１４０が設けられ、これらの各々は、設置部材１３８の長方形の基礎形状のコーナーのところに配置されている。４つの脚部材１４０の各々は、下面として平坦な設置面１４１（図１）を有しており、設置面により、それぞれ対応する脚部材１４０は、製造ホールの床などの適切な設置面上において自立する。すべての設置面１４１は、同じ２次元平面内に、とりわけ設置基礎／設置領域内に、位置している。設置基礎は、溶接電流源を設置することが意図されたほぼ平坦な設置面の表面と同じである。溶接電流源のいわゆる設置面積も、また、設置基礎の内部に位置している。設置面積は、設置基礎に対する垂直な向きでの、設置基礎に対しての溶接電流源１の投影である。よって、設置面積のサイズは、溶接電流源１の平面視に関して、溶接電流源の外形輪郭に起因する。

図示された本発明の好ましい例示的な実施形態においては、上側ハウジング部分の下面１３２の２つの領域は、少なくとも実質的に、設置面１４１に対して及び設置基礎に対して平行な向きとされている。加えて、上側ハウジング部分の下面１３２の２つの領域は、設置面１４１から比較的大きな距離のところにあり、そのような大きな距離は、下側ハウジング部分４ｂ及び設置部材１３８の高さに起因している。このようにして、電極コンタクトデバイス５、６は、上側ハウジング部分の下面の２つの領域に配置されているにもかかわらず、容易にアクセス可能である。

電極コンタクトデバイス５、６の電極コンタクト部材の各々は、実質的に円柱形状のコンタクトピン７という形態で設計されている。それぞれのコンタクトピンの長手方向軸線は、下面１３２がなす面に対して、及び、上面上で設置が行われる設置基礎に対して、実質的に垂直な向きとされている。よって、２つの電極コンタクトデバイス５、６のコンタクトピン７の長手方向軸線は、互いに平行に延びている。本発明による溶接電流源は、好ましくは、さらに、少なくとも１つの溶接電流ケーブルを案内するためのデバイスを有することができる。溶接電流源１には、好ましくは、２つの溶接電流ケーブル３の各々に対して少なくとも１つの個別のケーブル案内手段１４５を提供するケーブル案内デバイスが設けられている。ケーブル案内手段１４５を使用することにより、溶接電流ケーブル３を、各溶接電流ケーブル３が所定のポイントにおいてハウジング４の輪郭から現れるようにして、溶接電流源１のハウジング上において所定の態様で案内することができる。図１〜図１３の実施形態においては、チャネル状のケーブル案内手段１４５が、設置部材１３８上の溶接電流源４の各端面上に配置されている。チャネル状ケーブル案内手段１４５は、２つの脚部材１４０どうしの間において設置部材１３９上に位置しているとともに、溶接電流ケーブルを通過させ得るよう、その２つの端面上において解放されている。同様に、双方のチャネル状ケーブル案内手段１４５には、側方に、ケーブル案内手段１４５の全長にわたって延びるスロットであって、溶接電流ケーブル３をチャネル状ケーブル案内手段１４５内へと側方から内部へと挿入し得るスロットが設けられている。特に図１０の正面視から理解されるように、２つのチャネル状ケーブル案内手段１４５は、溶接電流源１の輪郭の内部に配置されている。よって、各電極コンタクトデバイス５からの溶接電流ケーブル５、６は、設置基礎への投影に関して、それぞれ対応する電極コンタクトデバイス５、６から溶接電流源の背面へと進む設置面積内において延び、溶接電流源の背面のところにおいて、設置面積から所定の態様でのみ出現する。ケーブル案内手段１４５は、その内部と外部との双方において、ハンドル凹所の態様で設計することができ、これにより、溶接電流源を、ケーブル案内手段１４５を把持することによって、輸送することができる。

図１１に示すように、各チャネル状ケーブル案内手段１４５は、同じ設置部材１３９の前方の脚部材１４０から距離を置いて配置される。ケーブル案内手段１４５と前方脚部材との間のこの開放領域は、図１２及び図１３に示すように、他のケーブル案内手段として使用することができる。これらのケーブル案内手段を使用することにより、２つの溶接電流ケーブルの各々を、溶接電流源の輪郭内において、脚部材の設置基礎がなす面へと案内することができ、そこから及び／又は溶接電流源の輪郭外へと、引き出すことができる。このような解決策は、溶接電流源が吊り下げ位置に配置される用途においては特に重要なものとすることができる。

１ 溶接電流源
２ 制御パネル
３ 溶接電流ケーブル
３ａ 保護絶縁スリーブ
４ ハウジング
４ａ 上側部分
４ｂ 下側部分
５ 電極コンタクトデバイス
６ 電極コンタクトデバイス
７ コンタクトピン
７ａ 端面
７ｂ 側面
８ ハウジング部分
８ａ 第１部分
８ｂ 第２部分
８ｃ 第３部分
１０ ユニオンナット
１０ａ 肩部
１０ｂ 内面
１１ 後方ハウジング部分
１２ 固定手段
１４ グルーブ形状の凹所
１５ 端面
１７ コンタクト接続デバイス
１８ ワイヤ端部スリーブ
１９ コンタクトソケット
１９ａ 止まり穴
１９ｂ 止まり穴
２０ ピン
２１ 止まり穴凹所
２２ 肩部
２３ 止めネジ
２５ 絶縁スリーブ
２６ 肩部
２７ フランジ
２９ 把持スリーブ
２９ａ 把持シェル
２９ｂ 把持シェル
３０ ラッチフック
３１ 凹所
３２ シールリング
３３
３５ 切欠
３６ カム
３７ 端面
３８ 端面
３９ スプリング部材
４２ 媒体供給部材
４３ 通路
４４ 供給ライン
４５ 止まり穴
４６ 中央凹所
４７ 銅ストランド
４８ 絶縁スリーブ
５０ 延長ケーブル
５１ プラグ接続部材
５２ 把持スリーブ
５３ ハウジング部分
５４ 凹所
５８ 端面
６０ ソケット接続部材
６５ 溶接電流ケーブル
６６ 溶接電流ケーブル
６７ ソケット接続部材
６８ ソケット接続部材
６９ 止まり穴
７０ コンタクトソケット
７１ コンタクトソケット
７２ ピン
７３ ピン
７７ プラグ接続部材
７８ プラグ接続部材
７９ コンタクトピン
７９ａ 凹所
８０ コンタクトピン
８０ａ 凹所
１０７ コンタクトピン
１１０ ユニオンナット
１１９ コンタクトソケット
１１９ 止まり穴
１２０ ピン
１３０ 狭い前方部分
１３１ 後方側の幅広部分
１３２ 下面
１３３ 下面ハウジングプレート
１３４ 下面ハウジングプレート
１３８ 設置部材
１３９ 設置部材の一部
１４０ 脚部材
１４１ 設置面
１４５ ケーブル案内手段

Claims (11)

1. アーク溶接方法を実行するためにアーク溶接トーチに対して電流及び電圧を供給するための溶接電流源であって、
   前記アーク溶接電流源には、ハウジングが設けられ、このハウジングには、アーク溶接方法の適合性のために前記溶接電流源内へと供給される電流及び電圧を処理するために変流器が設けられ、前記溶接電流源の前記ハウジング上には、２つの電極コンタクトデバイスが、さらに設けられ、前記電極コンタクトデバイスの各々は、長手方向軸線に沿って前記ハウジングから突出しているとともに、前記電極コンタクトデバイスの各々には、溶接電流ケーブルを受領するための接続手段が設けられ、
   前記２つの電極コンタクトデバイスのうちの少なくとも１つは、前記溶接電流源の設置基礎が位置している面に対しての前記ハウジングの投影面の内部に全体的に位置しており、前記投影面は、前記設置基礎に対して垂直に延びる軸線に沿った投影によって行われたものであることを特徴とする、溶接電流源。
2. 前記溶接電流源の双方の前記電極コンタクトデバイスが、前記溶接電流源の前記設置基礎上において前記ハウジングの前記投影面の内部に全体的に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の溶接電流源。
3. 前記少なくとも一方の前記電極コンタクトデバイスには、溶接電流ケーブルに対しての前記電極コンタクトデバイスの取り外し可能な接続を形成して固定するための接続手段が設けられ、この取り外し可能な接続の形成及び固定は、前記電極コンタクトデバイスの長手方向軸線まわりにおける（前記接続手段の）回転移動を使用して行われるものであり、前記長手方向軸線は、前記長手方向軸線が前記設置基礎の前記面を向くようにして、前記溶接電流源の前記ハウジングから出現していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の溶接電流源。
4. 前記電極コンタクトデバイスのうちの少なくとも１つは、前記ハウジングの下面がなす面上に配置され、前記下面は、前記ハウジングの前記設置基礎から距離を置いたところに位置していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶接電流源。
5. 前記ハウジングは、少なくとも１つの下側部分と、少なくとも１つの上側部分と、を有し、前記上側部分は、前記設置基礎の前記面から、前記ハウジングの前記下側部分と比較して、より大きな距離を置いたところに位置し、前記上側部分は、前記下側部分を超えて突出していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の溶接電流源。
6. 前記電極コンタクトデバイスのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つの突出した上側部分の下面上に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の溶接電流源。
7. 前記ハウジングの前記上側部分は、前記ハウジングの２つの側面上において、前記下側部分を超えて突出していることを特徴とする、請求項５に記載の溶接電流源。
8. 前記２つの電極コンタクトデバイスの１つは、各場合において、前記ハウジングの前記突出した側面の１つ上に、配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の溶接電流源。
9. 少なくとも１つの溶接電流ケーブルに関して前記ハウジング上に配置された少なくとも１つのケーブル案内手段を特徴とし、この少なくとも１つのケーブル案内手段を通して、前記溶接電流ケーブルを、前記ハウジングの背面へと案内し得るものとされている、請求項７又は８に記載の溶接電流源。
10. 前記電極コンタクトデバイスのうちの少なくとも１つの電極コンタクトデバイスの前記長手方向軸線の向きを特徴とし、その電極コンタクトデバイスのその長手方向軸線は、前記設置基礎に対して交差する鉛直方向線に対して、０°〜４５°という範囲の角度を形成している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の溶接電流源。
11. 前記溶接電流源の前記電極コンタクトデバイスに対して、前記溶接電流ケーブルのコンタクト接続デバイス（１７）を介して接続された少なくとも１つの通電ケーブルを特徴とし、前記溶接電流ケーブルの前記コンタクト接続デバイス（１７）は、前記溶接電流源の前記設置基礎が位置している前記面に対しての前記ハウジングの前記投影面の内部に全体的に位置している、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の溶接電流源。

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