JP2023534761A - ツール中心点に向かって消耗溶接ワイヤを供給するための装置を含む溶接トーチ - Google Patents

Abstract

トーチ本体（３’）と、ツール中心点（ＴＣＰ）に向かって消耗溶接ワイヤ（２）を送るための少なくとも１つの装置（１）とを含む溶接トーチ（３）であって、少なくとも１つの送り装置（１）は、溶接トーチ（３）またはそれに接続された要素に取り付けるための取り付け手段（６）を有し、取り付け手段（６）に接続され、溶接ワイヤ（２）をツール中心点（ＴＣＰ）に向かって案内するための少なくとも２つの偏向要素（９、９’）を含むベース支持体（５）を含む。溶接ワイヤ（２）の最適な送りを確保するために、少なくとも２つの偏向要素（９、９’）は、溶接ワイヤ（２）の主送り方向（Ｆ）と反対に見た場合に、ツール中心点（ＴＣＰ）に最も近い位置にある最後の偏向要素（９’）からツール中心点（ＴＣＰ）までの溶接ワイヤ（２）の第１経路長（ｌ１）が、最後の偏向要素（９’）と更なる偏向要素（９）との間の溶接ワイヤ（２）の第２経路長（ｌ２）より短くなるように、ベース支持体（５）上に配置され、弧状の溶接ワイヤ（２）は、第１経路長（ｌ１）に沿ったセグメント高さ（ｈ１）よりも大きな第２経路長（ｌ２）に沿ったセグメント高さ（ｈ２）を有する。

Description

本発明は、溶接トーチ、特にＴＩＧ溶接トーチに関し、トーチ本体と、ツール中心点（ＴＣＰ）に向かって消耗溶接ワイヤを供給するための少なくとも１つの装置とを含み、少なくとも１つの送り装置は、溶接トーチまたはそれに接続された要素に取り付けるための取り付け手段を有し、さらに、ベース支持体を含み、ベース支持体はツール中心点（ＴＣＰ）に向かって溶接ワイヤを導くための少なくとも２つの偏向要素を含む。

本発明は、非消耗電極を含み、耐熱性の非消耗電極と機械加工されるワークピースとの間でアークが燃焼する様々な溶接トーチ、または、少なくとも１つの送り装置によって供給され、レーザビームの助けを借りて溶融されるレーザ溶接トーチ、または、複合溶接トーチ、いわゆるハイブリッド溶接トーチ、プラズマトーチ、または酸素燃料溶接トーチを含む。従って、溶融溶接用の溶接トーチの場合、溶接エネルギの大部分は、溶接ワイヤとは本質的に独立して溶接点に供給される。２つのワークピース間のギャップを埋めるため、または堆積溶接中にワークピースの表面に適用するため（いわゆるクラッディング）、の材料は、消耗材料で作られた少なくとも１本のワイヤ形状の溶接ワイヤを介して供給され、それぞれ、プラズマ柱または炎のアークおよび／またはレーザビームに導入され、そこで溶接ワイヤの加熱および液化が起きる。少なくとも１本の消耗溶接ワイヤと溶接トーチの中心軸（例えば、非消耗電極の縦軸またはレーザの縦軸）は、いわゆるツール中心点（ＴＣＰ）で互いに交差する。非消耗電極を含む溶接方法の場合、少なくとも１つのタングステン電極を含むＴＩＧ（タングステン不活性ガス）溶接方法が最も一般的である。非消耗電極を含む溶接方法は、例えば、非鉄金属（例えば、アルミニウム、銅、および真鍮）またはステンレス鋼の処理に使用され、それによって特に高品質の溶接シームが得られる。

例えば、ＥＰ ３ ０１７ ９０１ Ｂ１は、パイプの内部での堆積溶接に特に適した、特にコンパクトなトーチヘッドを含むＴＩＧ溶接トーチを開示している。ここでは、少なくとも１本の消耗溶接ワイヤの形の追加材料のＴＣＰへの供給は、ある程度調整可能なパイプを介して行われる。ＴＣＰが一定のままである場合、非消耗電極を含むトーチヘッドは、特定の角度範囲にわたって旋回できる。パイプが原因で、溶接ワイヤは送り中に比較的高い摩擦を経験する。

既知の溶接トーチの場合、消耗可能な溶接ワイヤの供給は、ほとんどが比較的大きな構造を有し、ワイヤ送り中に比較的高い摩擦を引き起こす。送り角度の設定、したがって消耗溶接ワイヤの長手方向と溶接トーチの中心軸との間の角度の設定は、使用者にとって非常に困難を伴う場合にのみ可能である。

ワイヤ送りの摩擦を低減するために、例えばＪＰ Ｈ１１－３４２４７１号公報に開示されているように、ローラを含む送り装置もある。しかし、比較的大きな設置空間が必要であり、最終的に溶接プロセス中の静的な静止位置を中心に供給された溶接ワイヤが振動し、不安定な溶接プロセスにつながる可能性があり、これがこの送り装置の欠点である。

ＣＮ ２０５１４７５５４ Ｕは、非消耗電極と消耗溶接ワイヤを送るための装置と含む溶接トーチを開示する。送り装置は駆動モータを含み、それによって構造は比較的大きな空間を占有する。調整オプションは限られており、比較的大きな労力を必要とする場合にのみ実行できる。

したがって、本発明の目的は、ツール中心点（ＴＣＰ）に向かって消耗溶接ワイヤを供給するための少なくとも１つの装置を含む上述の溶接トーチを作製することにあり、溶接ワイヤの供給は、可能な限り省スペースで摩擦の少ない方法で行われる。既知の溶接トーチの欠点を回避するか、少なくとも軽減する必要がある。

本発明の目的は、消耗溶接ワイヤ用の少なくとも１つの送り装置を含む上述の溶接トーチによって解決され、少なくとも２つの偏向要素は、溶接ワイヤの主な送り方向と反対に見て、ツール中心点（ＴＣＰ）に最も近い位置にある最後の偏向要素からツール中心点（ＴＣＰ）までの溶接ワイヤの第１経路長が、最後の偏向要素と別の偏向要素との間の溶接ワイヤの第２経路長よりも短くなるように、ベース支持体の上に配置され、少なくとも２つの偏向要素はさらに、弧状に走る溶接ワイヤが、第１経路長に沿ったセグメント高さより大きな第２経路長に沿ったセグメント高さを有するように、ベース支持体上に配置される。少なくとも１つの送り装置の少なくとも２つの偏向要素の幾何学的条件により、溶接ワイヤの最適かつ簡単な案内が可能である。さらに、偏向要素の幾何学的配置に加えて、送られた溶接ワイヤが静的な静止位置を中心に振動せず、より安定した溶接プロセスにつながる小さな設置空間は、この送り装置の利点である。偏向要素は、ベース支持体上に直接配置して後者に接続でき、またはベース支持体に接続された例えばローラ支持体のような要素の上に配置され、その要素に接続することができる。偏向要素という用語は、消耗溶接ワイヤの方向を変化させ、この目的のために、溶接ワイヤにそれぞれ力またはトルクまたは曲げモーメントを加える様々な手段を含む。このような偏向要素は、送られる溶接ワイヤと接触し、その送り方向に影響を与えるエッジ、表面領域、ピン、ローラなどであり得る。いくつかの偏向要素は、溶接ワイヤが接触して２回または繰り返し偏向される要素によって形成することもできる。溶接ワイヤに接触しない、または大きな力なしで溶接ワイヤに接触するガイド要素のみが、偏向要素の用語に含まれない。溶接ワイヤの主な送り方向と反対に見て、最後の偏向要素からＴＣＰまでの溶接ワイヤの第１経路長が、最後の偏向要素から別の偏向要素までの溶接ワイヤの第２経路長よりも短いことは重要である。第２経路長に沿った弧状に延びる溶接ワイヤのセグメント高さは、第１経路長に沿った溶接ワイヤのセグメント高さよりもさらに大きい。これらの条件と比較的短い第１経路長により、溶接ワイヤがガイドされていない、または最後の偏向要素からＴＣＰまでの自由に配置されている、長さにより、ＴＣＰへの溶接ワイヤの特に正確な送りと、溶接ワイヤの振動や横方向の偏向がわずかに生じる傾向がある。適切な偏向要素を使用することにより、溶接ワイヤの供給中の摩擦を最小にできる。加えて、特に最大セグメント高さの点で、特に異なる厚さの溶接ワイヤまたは異なる材料からなる溶接ワイヤをそれぞれ使用する場合、溶接ワイヤの移動のための空間を配置することによって、摩擦が減少する。溶接ワイヤの主な送り方向は、ＴＣＰに向かう送り方向であると理解される。溶接方法が異なる場合、溶接ワイヤがＴＣＰから離れるように送られ、逆方向に移動することもある。しかし、溶接シームまたはコーティング層を形成する目的で材料を溶融する必要があるため、時間の経過とともに平均すると、ＴＣＰへの供給、つまり主な送り方向の供給が常に支配的になる。用途によっては、送り装置は、いくつかの消耗溶接ワイヤを送るように形成することもできる。

少なくとも１つの偏向要素、好ましくは最後の偏向要素が、基本的にベース支持体を横切る方向に調整可能である場合、例えばコンポーネントの公差を補正するため、またはＴＣＰに向かった最適な送りを設定するために、要求される溶接シーム品質に到達するために、溶融浴に対する消耗溶接ワイヤの調整を行うことができる。ベース支持体を横切る方向とは、本質的にここでは平面に対して直角であることを意味し、この面では第２経路長を有する溶接ワイヤが走る。

この目的のために、偏向要素の調整可能な配置には、変形可能な材料などの適切な技術的解決策が含まれる。例えば、柔軟なベース支持体は、ベース支持体上に配置された偏向要素を所望の位置に持ってくるために簡単に曲げることができる。

最後の偏向要素に加えて、その間に溶接ワイヤを案内できる少なくとも２つの偏向要素が設けられている場合、消耗溶接ワイヤをＴＣＰに向けて特に適切に供給できる。

基本的に一定のＴＣＰで、ＴＣＰに向かう溶接ワイヤの送り角度を変更できるようにするために、少なくとも１つの偏向要素の位置を、好ましくは、ベース支持体に対して、またはそれぞれベース支持体と共に変更できる。少なくとも１つの偏向要素の位置の変化により、溶接ワイヤの第１経路長は、溶接ワイヤの第２の経路長に対して調整され、およびセグメントの高さならびに曲率（したがって直線からの溶接ワイヤの曲線の変化）または溶接ワイヤの湾曲の経過も、それぞれ調整される。設置空間が与えられている場合に、溶接ワイヤの送り角に特に良好な影響を与えるために、および溶接ワイヤに最小の予張力を与えて、後者を偏向要素に沿って確実に案内できるようにするために、第２経路長のセグメント高さは、好ましくは２ｍｍより大きい。送り角度の調整は、特定の溶接プロセスにとって有利または必要であり、溶接品質の向上に寄与する可能性がある。ベース支持体に対する少なくとも１つの偏向要素の位置の調節は、様々な構造の手段によって徐々にまたは連続的に行うことができる。理想的には、溶接ワイヤの送り角度は３０°から１２０°の間、好ましくは４０°から７０°の間で調整できる。このタイプの送り角の範囲により、非消耗電極に対する溶接ワイヤの最適な位置で、可能なすべての溶接タスクを実行できる。

例えば、少なくとも１つの偏向要素の位置は、異なるベース支持体が提供され、それぞれの場合に異なる送り角度を達成するための少なくとも２つの偏向要素を構成し、必要に応じて選択し組み立てることができることで、変更することができる。例えば、３つの異なる送り角度用に３つの異なるベース支持体を製造し、送り装置の配布に含めることができるため、溶接工は、送り装置の対応するベース支持体を交換することにより、消耗溶接ワイヤの対応する送り角度を希望どおりに実現できる。

代替的に、少なくとも１つの偏向要素の位置は、少なくとも１つの偏向要素がそれぞれローラ支持体上に配置されるか、またはローラ支持体によって支持されるという点でも変更可能であり、このローラ支持体はそれぞれベース支持体上に調節可能に配置されるか、またはベース支持体によって支持される。ベース支持体に対する少なくとも１つの偏向要素によってローラ支持体を調整することによって、送り角度の変更および消耗溶接ワイヤのセグメント高さの調節が達成できる。

上述の実施形態の場合、ローラ支持体は、弧状のスロット付きガイド経路に沿ってベース支持体に対して連続的に調節可能である。これにより、ローラ支持体は、特定の送り角度に対して所望の位置に固定される。固定は、好ましくは、対応する容易に開閉可能なクイックリリースファスナなどによって行われる。

溶接ワイヤのＴＣＰへの送り角度を徐々に調整するために、ローラ支持体をいくつかの異なる位置でベース支持体に接続することもできる。例えば、ローラ支持体を配置できる様々な孔を、いくつかの送り角に対してベース支持体の上に配置できる。

代替的に、異なる送り角を得るために、異なる形状のローラ支持体を事前に作製し、ベース支持体に接続できる。

本発明のさらなる特徴によれば、最後の偏向要素は、好ましくは調節可能にベース支持体に接続されたピン支持体の上に配置できる。ピン支持体は、最後の偏向要素と共に、例えば公差を補償できるようにするために、対応する調整ねじなどの手段により調整可能に配置できる。

有利な方法では、少なくとも１つの偏向要素の位置は、ローラ支持体の上に配置された偏向要素と、ピン支持体の上に配置された最後の偏向要素が、ベース支持体に対して調整可能であるように、互いに結合して配置されることで、変更可能である。溶接ワイヤのＴＣＰへの送り角度の連続調整を達成できるようにするために、偏向要素は、それぞれ、互いに移動可能に、または運動学的に連結された方法で調整可能に、配置できる。したがって、少なくとも２つの偏向要素の位置は、単一の調整手段によって同時に行うことができ、この調整は、例えば、基本的に一定のＴＣＰのＴＣＰへの溶接ワイヤの送り角度を変化させるために、対応する調整ねじの手段により手動で、または対応する駆動モータの手段により電気的に、行うことができる。

少なくとも１つの偏向要素、特に最後の偏向要素は、好ましくは回転可能に取り付けられた少なくとも１つのスライドピンによって形成できる。これは、溶接ワイヤの適切で特に低摩擦の供給オプションである。スライドピンを回転可能に取り付けることにより、最小限の摩擦が達成される。ただし、溶接中は高温になることが多く、スライドピンがＴＣＰに近接しているため、軸受はこれらの高温に耐える必要がある。第２経路長が比較的大きいという事実により、溶接ワイヤの比較的小さな接触圧力が最後の偏向要素に加えられ、これはスライドピンの回転可能な取り付けを強制的に必要としない。

少なくとも１つの偏向要素は、少なくとも１つのローラによってさらに形成できる。溶接ワイヤの送り中に、特に小さい摩擦を達成するために、溶接ワイヤに動作上最大の曲げモーメントが発生する偏向要素の１つが回転可能なローラとして形成され、第２経路長がこのローラによって制限される。ローラのベアリングも、溶接中に到達する高温に耐えられるように、耐熱性のある方法で形成する必要がある。

少なくとも１つのスライドピンが溶接ワイヤ用の溝を有する場合、および／または少なくとも１つのローラが溶接ワイヤ用の溝を有する場合、のそれぞれにおいて、消耗溶接ワイヤの改善された案内を達成できる。溝は、例えば、Ｖ字形またはＵ字形の断面を有できるので、溶接ワイヤは、それぞれ、特に小さい表面または点でのみそれぞれの偏向要素に乗る。

取り付け手段が、溶接トーチまたはそれに接続された要素に、解放可能、好ましくは回転可能な接続に形成される場合、溶接トーチに対する送り装置の特に柔軟な配置およびそれぞれの溶接作業への最適な適合を行うことができる。

本発明は、添付の図面に基づいてより詳細に説明される。

鋭角の送り角度の場合の、例示的な実施形態にかかる、それに取り付けられた送り装置を含む溶接トーチを示す。 より大きな送り角を達成するために対応して調整された偏向要素の場合の、図１にかかる送り装置を含む溶接トーチを示す。 調整可能な偏向要素を含む、それに取り付けられた送り装置の異なる例示的な実施形態を含む溶接トーチを示す。 図３にかかる送り装置を含む溶接トーチの別の図を示す。 鋭角の送り角の場合の、調整可能な偏向要素を含む送り装置のさらなる例示的な実施形態を含む溶接トーチを示す。 図５にかかる送り装置を含む溶接トーチの別の図を示す。 鈍角の送り角度を達成するために偏向要素が調整された場合の、図５にかかる送り装置を含む溶接トーチを示す。 図７にかかる送り装置を含む溶接トーチの別の図を示す。 図７および８にかかる、それに取り付けられた送り装置を含む溶接トーチの正面からの図を示す。 図９Ａと比べて回転するように配置された、図７および８にかかる、それに取り付けられた送り装置を含む溶接トーチの正面からの図を示す。

図１は、簡単な例示的実施形態にかかる、ツール中心点ＴＣＰに向かって消耗溶接ワイヤ２を供給するために、取り付けられた送り装置１を含む溶接トーチ３を示す。ＴＣＰは、溶接トーチ３の溶融ゾーンの一部でもよく、ここで溶融ゾーンは、溶接トーチ３の経路の融点中の、このゾーンに供給される溶接ワイヤ２を操作上消費できるゾーン、またはその自由端である。この場合、ＴＣＰに対する溶接ワイヤ２の送り角度αは、溶接トーチ３の中心軸ａに対する角度であり、非消耗電極４を含む溶接トーチ３の場合、非消耗電極４の長手軸は、消耗溶接ワイヤ２の長手方向ｂと交わり、好ましくは鋭角である。用途に応じて、送り角αは最大１８０°まで可能である。消耗溶接ワイヤ２の長手方向ｂは、ＴＣＰ中の溶接ワイヤ２に対する接線によって決定される。溶接トーチ３は、特に、非消耗電極４としてタングステン電極を含むＴＩＧ溶接トーチである。しかしながら、レーザ溶接トーチまたは組み合わせレーザアーク溶接トーチ、ならびにプラズマトーチおよび火炎を含むトーチも考え得る（図示せず）。溶接プロセスのエネルギがアークではなく、例えばレーザによって供給される場合、溶接ワイヤの送り角または迎え角は、それぞれＴＣＰまたは融点で発生する角度として理解される。すなわち、溶接ワイヤまたは溶接ワイヤの経路と、溶接トーチの溶融ゾーンにおけるエネルギの流れの中心位置合わせとの間の角度である。

送り装置１は、溶接トーチ３またはそれに接続された要素に取り付けるための取り付け手段６を含む。消耗溶融ワイヤ２を案内するための少なくとも２つの偏向要素９、９’を含むベース支持体５は、取り付け手段６に接続される。図示の例示的な実施形態では、取り付け手段６は、溶接トーチ３を取り囲み、トーチ本体３’を取り囲むクランプによって形成される。２つのローラ７は、溶接ワイヤ２を案内するための偏向要素９としてベース支持体５上に配置され、スライドピン１０として形成された偏向要素９’は、それぞれ最後またはＴＣＰに最も近く、ベース支持体５の上に配置される。以下でさらに説明するように、偏向要素９、９’は、さらなる要素を介してベース支持体５の上に間接的に、場合によっては調整可能に配置することもできる。スライドピン１０は、雄ねじを有し、したがって、溶接ワイヤ２が第２経路長ｌ_２に沿って存在する平面に対して、本質的に垂直に調整でき、これにより、溶接ワイヤ２を正確に溶融ゾーンに配置できる。溶接ワイヤ２を案内するためのさらなるローラ１５または偏向要素を、ベース支持体５の上にさらに配置してもよい。溶接ワイヤ２の送り中の摩擦をできるだけ低く保つために、ローラ７、１５、および場合によってはスライドピン１０が回転可能に取り付けられる。溶接ワイヤ２を案内するために、ローラ７、１５は溝８を有してもよい。スライドピン１０も、溝１１を有してもよい。ＴＣＰから離れた溶接ワイヤ２の移動が時々可能であるとしても、溶接ワイヤ２は、一般に、溶接プロセス中にツール中心点ＴＣＰに向かって送られ、そこで溶融して、２つのワークピース間に溶接シームを形成するか、またはワークピースの上をコーティングする（図示せず）。ツール中心点ＴＣＰに向かう溶接ワイヤ２の送り方向は、主送り方向Ｆとして識別される。

ローラ７によって形成された偏向要素９と、スライドピン１０によって形成された最後の偏向要素９’は、ベース支持体５上に配置されているので、図９を溶接ワイヤ２の主送り方向Ｆと逆方向に見た図のように、ツール中心点ＴＣＰに最も近い位置にある最後の偏向要素９’からツール中心点ＴＣＰまでの溶接ワイヤ２の第１経路長ｌ_１が、最後の偏向要素９’と別の偏向要素との間の溶接ワイヤ２の第２経路長ｌ_２よりも短くなるように、溶接ワイヤは３点で偏向している。ベース支持体５上の少なくとも２つの偏向要素９、９’の対応する配置によって、溶接ワイヤ２は、第１経路長ｌ_１のセグメント高さｈ_１よりも大きな、第２経路長ｌ_２に沿ったセグメント高さｈ_２を有する。経路長ｌ_２に沿って、溶接ワイヤ２は、経路長さｌ_１に沿ったよりも本質的に強いまたは等しい曲率を有する。

本質的に一定のＴＣＰの場合、ツール中心点ＴＣＰに向かう溶接ワイヤ２の送り角αは有利には調節可能である。この目的のために、偏向要素９、９’は、それらの位置を調整できるように、ベース支持体５の上またはベース支持体５に向かってそれぞれ配置できる。少なくとも１つの偏向要素９、９’の位置は、例えば、それぞれの場合に少なくとも２つの偏向要素９、９’を含む異なるベース支持体５が提供されることで変更可能である。必要に応じて、選択して組み立てることができる、偏向要素９、９の異なったグループの位置、これにより異なる送り角αを達成する。偏向要素９、９’のこのような調節可能性は、例えば、変形可能な材料が、偏向要素９、９’として使用されることによっても達成され得る。

図２は、異なるベース支持体５を含む、図１にかかる送り装置１を含む溶接トーチ３を示し、それによって、偏向要素９、９’の他の位置およびより大きな送り角αがもたらされる。偏向要素９、９’の位置の変化により、経路長ｌ_１、ｌ_２、セグメント高さｈ_１、ｈ_２、および送り角度αも変化するが、この場合、ＴＣＰは本質的に維持される。

図３は、調整可能に配置された偏向要素９、９’を含む、それに取り付けられた送り装置１の異なる例示的な実施形態を含む溶接トーチ３を示す。ローラ７として形成された２つの偏向要素９は、ベース支持体５に対して調節可能に配置されたローラ支持体１４に取り付けられ、それによって溶接ワイヤ２の異なる送り角αが得られる。ローラ支持体１４は、ベース支持体５に対して弧状のスロット付きガイド経路ｘに沿って連続的に調整できる。送り角αの調整は、対応する作動要素１３を介して、特に簡単かつ迅速な方法で行うことができ、それによって、ローラ７および、場合によってはさらなるローラ１５を含むローラ支持体１４が、正確なスロット付きガイド経路ｘに沿って、ベース支持体５に対して移動する。最後の偏向要素９’はピン支持体１２に取り付けられ、ピン支持体１２はベース支持体５に相応して接続される。正確なスロット付きガイド経路ｘに沿った、ベース支持体５に対するローラ支持体１４の移動に応じて、ＴＣＰに本質的な変化を与えることなく、ＴＣＰに向かう消耗溶接ワイヤ２の供給角度αの変化が生じる。したがって、第１経路長ｌ_１および第２経路長ｌ_２ならびに第１セグメント高さｈ_１および第２セグメント高さｈ_２がそれに応じて変化し、その結果、送り角度αが変化する。ローラ支持体１４は、対応するネジなどによってベース支持体５上の所望の位置に固定できる。

図４は、図３にかかる送り装置１を含む溶接トーチ３の別の図を示す。これにより、所望の送り角度αに対して、ベース支持体５に対するローラ支持体１４の、対応する調整を表示するマーキング１７が、ベース支持体５上で見ることができる。

図５は、ツール中心点ＴＣＰに向かって消耗溶接ワイヤ２を送るために、そこに取り付けられた装置１のさらなる例示的な実施形態を含む溶接トーチ３を示す。この場合、溶接ワイヤ２の送り角度αは鋭角である。基本的に一定のＴＣＰについて、ツール中心点ＴＣＰに向かう溶接ワイヤ２の送り角αを簡単かつ迅速に調整するために、ローラ７として形成された偏向要素９が、ベース支持体５に調整可能に接続されたローラ支持体１４の上に配置される。ピン支持体１２の上にスライドピン１０として形成された最後の偏向要素９’も、ローラ支持体１４に移動可能に連結される。ローラ支持体１４は、弧状のスロット付きガイド経路ｘに沿って、ベース支持体５に対して連続的に調節できる。送り角αの調整は、対応する作動要素１３を介して特に簡単かつ迅速な方法で行うことができ、それによって、ローラ７および場合によってはさらなるローラ１５を備えるローラ支持体１４が、ベース支持体５に対して弧状のスロット付きガイド経路ｘに沿って移動する。最後の偏向要素９’の動きも、ローラ支持体１４の動きと連動して起こる。したがって、偏向要素９、９’の位置がそれに応じて変更され、送り角度αが変更される。

図６は、鋭角の送り角αの場合の、図５にかかる溶接ワイヤ２用の、そこに取り付けられた送り装置１を含む溶接トーチ３の別の図を示す。最後の偏向要素９’は、作動要素１６を介して、ベース支持体５に対して実質的に横方向に、すなわち、溶接ワイヤ２が第２の経路長ｌ_２に沿って存在する平面に対して直角に調整できる。ベース支持体５は、溶接トーチ３の長手方向Ｌに、調整可能に配置することもできる。

図７および図８は、図５および図６にかかる送り装置１を含む溶接トーチを示し、この場合、鈍角送り角αを達成するために、偏向要素９、９’が対応して調整される。

図９Ａは、送り装置１を含む溶接トーチ３を前方から見た図を示す。これにより、取り付け手段６は、溶接トーチ３への回転可能な接続のために形成される。したがって、所望の溶接作業に従って、送り装置１は、溶接者に適した位置で、溶接トーチ３またはトーチ本体３’にそれぞれ取り付けることができる。図９Ｂは、送り装置１を含む溶接トーチ３を、図９Ａと比較して回転させた位置で前方から見た図を示す。

ローラ支持体１４とピン支持体１２とを連結して調整でき、これは細長い穴とジャーナルによって行われることは、前述の図３～図９Ｂにかかる実施形態に適用できる。ローラ支持体１４およびピン支持体１２は、変位可能に配置され、調整可能に具現化されているので、偏向要素９、９’は、制御要素によって運動学的に連結される。制御要素は、例えば、弧状のスロット付きガイド経路ｘに沿って移動するジャーナルとして、または関節ロッドとしても具現化できる。

要約すると、偏向要素９および最後の偏向要素９’は、少なくとも１つの、いわゆる支持点を有することが適用される。偏向要素９が、例えばＶ字形またはＵ字形の断面を含む溝を有する場合、各偏向要素９に対して、２つ以上の支持点が生じるが、機能的には１つの支持点と見なされる。１つの支持点において、溶接ワイヤ２は、１つの偏向要素と動作可能に接触する。偏向要素９または偏向要素９のうちの１つの（機能的）支持点の場合、最大の曲げモーメントが、溶接ワイヤ２に作動的に発生する。したがって、支持点は本質的に、溶接ワイヤ２と偏向要素９、９’との接触点として理解されるべきであり、それにより、低い送り力が有利な方法をもたらし、それによって溶接ワイヤ２が溶融ゾーンに曲げられる。例えば、厚さ、材料、またはその前曲げなどのその特性の関数として、溶接ワイヤ２は、偏向要素９、９’の異なる数の支持点によって案内され得る。経路長さｌ_１またはｌ_２はそれぞれ、それに沿って、溶接ワイヤ２が主送り方向Ｆに移動する部分であり、経路長さｌ_１の場合、ツール中心点ＴＣＰおよびＴＣＰの最も近くに位置する最後の偏向要素９’の最後の支持ポイントによって制限される。または経路長ｌ_２の場合、それぞれ、最後の支持点と、別の偏向要素９またはその後に配置された偏向要素９の支持点とによって制限される。主送り方向Ｆとは逆に見た場合、溶接ワイヤ２に動作上、最大の曲げモーメントが発生する支持点の１つの手段による。したがって、経路長さｌ_１およびｌ_２は、溶接ワイヤ２がそれに沿って作動的に送られる経路の一部として理解されるべきであり、この経路は本質的に曲線として理解されるべきである。したがって、経路長は曲線長として理解されるべきである。偏向要素９、９’の配置に応じて、自由に設計できる経路の形状が得られる。セグメント高さｈ_１およびｈ_２に関して、また円弧と同様に、セグメント高さは、経路長の２つの終点を通る直線と、経路状の点との間の最も大きな法線距離として理解され、曲線として見られる経路長は、溶接ワイヤ２の断面の中心点と実質的に重なる。セグメント高さは、経路長の最大の膨らみとみなされるべきであり、実際の経路長さｌ_２の最大の膨らみは、２ｍｍを超える範囲、特に２ｍｍと６０ｍｍとの間の範囲にある。また、経路長ｌ_２の最大の膨らみを有する点の周囲の空間は、溶接ワイヤ２の移動のための空間を表す。溶接ワイヤ２に必要な送り力は一般に支持点の数とともに増加するという事実により、経路長ｌ_２上に溶接ワイヤの移動のためのそのような空間を配置することは特に有利であり、これにより、必要に応じて、溶接ワイヤ２は、動きのためにこの空間内で、時には大きく、時には少なく、膨らむことができる。移動のための空間が第２経路長ｌ_２の最大膨らみの点に配置され、移動のための空間が本質的に第２経路長ｌ_２の最大膨らみの方向および反対方向に、３ｍｍ以上、特に５ｍｍ以上延在する場合に、有利となる。溶接ワイヤの移動のためのそのような空間は、溶接ワイヤが、ほぼ、弾性または変位可能な支持点で、曲げ要素に接触するときにも提供できる。

ツール中心点ＴＣＰは、好ましくは、溶接トーチの溶融ゾーンの領域にある。この溶融ゾーンは、供給された溶接ワイヤを消費できる溶接トーチの領域である。

本発明は、溶接トーチ３、特にＴＩＧ溶接トーチを示し、消耗溶接ワイヤ２を溶接トーチ３のツール中心点ＴＣＰに向けて供給するための少なくとも１つの送り装置１を含み、これにより、最適で摩擦の無い供給を可能にする。

Claims (14)

1. 溶接トーチ（３）、特にＴＩＧ溶接トーチであって、トーチ本体（３’）と、ツール中心点（ＴＣＰ）に向かって消耗溶接ワイヤ（２）を供給するための少なくとも１つの装置（１）とを含み、
   少なくとも１つの送り装置（１）は、溶接トーチ（３）またはそれに接続された要素に取り付けるための取り付け手段（６）を有し、ベース支持体（５）を含み、取り付け手段（６）に接続され、溶接ワイヤ（２）をツール中心点（ＴＣＰ）に向かって案内するための少なくとも２つの偏向要素（９、９’）を含み、
   少なくとも２つの偏向要素（９、９’）は、溶接ワイヤ（２）の主送り方向（Ｆ）と反対に見た場合に、ツール中心点（ＴＣＰ）に最も近い位置にある最後の偏向要素（９’）からツール中心点（ＴＣＰ）までの溶接ワイヤ（２）の第１経路長（ｌ_１）が、最後の偏向要素（９’）と更なる偏向要素（９）との間の溶接ワイヤ（２）の第２経路長（ｌ_２）より短くなるように、ベース支持体（５）上に配置され、
   少なくとも２つの偏向要素（９、９’）は、さらに、弧状に走る、溶接ワイヤ（２）が、第１経路長（ｌ_１）に沿ったセグメント高さ（ｈ_１）よりも大きな第２経路長（ｌ_２）に沿ったセグメント高さ（ｈ_２）を有するように、ベース支持体（５）上に配置されることを特徴とする溶接トーチ（３）。
2. 少なくとも１つの偏向要素（９、９’）、好ましくは最後の偏向要素（９’）は、ベース支持体（５）に対して本質的に横方向に調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の溶接トーチ（３）。
3. 最後の偏向要素（９’）に加えて、少なくとも２つの偏向要素（９）が設けられ、その間に溶接ワイヤ（２）を案内できることを特徴とする請求項１または２に記載の溶接トーチ（３）。
4. 少なくとも１つの偏向要素（９、９’）の位置がベース支持体（５）に対して変更可能であり、基本的に一定のツール中心点（ＴＣＰ）を有しながら、ツール中心点（ＴＣＰ）に向かう溶接ワイヤ（２）の供給角度（α）が変更できる請求項１～３のいずれか１項に記載の溶接トーチ（３）。
5. 少なくとも１つの偏向要素（９、９’）の位置が変更可能であり、それぞれの場合に、異なる送り角度（α）を実現するために、少なくとも２つの偏向要素（９、９’）を含む異なるベース支持体（５）が設けられたことを特徴とする請求項４に記載の溶接トーチ（３）。
6. 少なくとも１つの偏向要素（９）は、ローラ支持体の上に配置され、このローラ支持体（１４）は、ベース支持体（５）に調節可能に接続されている請求項４または５に記載の溶接トーチ（３）。
7. ローラ支持体（１４）は、弧状のスロット付きガイド経路（ｘ）に沿って、ベース支持体（５）に対して連続的に調節できることを特徴とする請求項６に記載の溶接トーチ（３）。
8. ローラ支持体（１４）は、いくつかの異なる位置で、ベース支持体（５）に接続できることを特徴とする請求項６に記載の溶接トーチ（３）。
9. 最後の偏向要素（９’）は、好ましくはベース支持体（５）に調節可能に接続されたピン支持体（１２）上に配置されることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の溶接トーチ（３）。
10. ローラ支持体（１４）の上に配置され偏向要素（９）と、ピン支持体（１２）の上に配置された最後の偏向要素（９’）は、ベース支持体（５）に対して調整可能なように、互いに接続されて、少なくとも１つの偏向要素（９、９’）の位置が変更できることを特徴とする請求項９に記載の溶接トーチ（３）。
11. 少なくとも１つの偏向要素（９）、特に最後の偏向要素（９’）は、好ましくは回転可能に取り付けられた、少なくとも１つのスライドピン（１０）の手段によって形成されることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の溶接トーチ（３）。
12. 少なくとも１つの偏向要素（９）は、少なくとも１つのローラ（７）の手段によって形成されることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の溶接トーチ（３）。
13. それぞれ、少なくとも１つのスライドピン（１０）は、溶接ワイヤ（２）用の溝（１１）を有し、および／または、少なくとも１つのローラ（７）は、溶接ワイヤ（２）用の溝（８）を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の溶接トーチ（３）。
14. 取り付け手段（６）は、溶接トーチ（３）またはそれに接続された要素に、解放可能かつ好ましくは回転可能に接続するために形成されることを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の溶接トーチ（３）。

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