JP5603252B2 - ガスノズルの取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶接トーチ上に配置されたガスノズルマウント上にガスノズルを固定するためのシステムに関し、前記システムは、ガスノズルの取り外し可能な取り付けのために構築される。

本発明はまた溶接トーチ用ガスノズルに関し、前記ガスノズルは、管状に形成されて少なくとも１つの導水管を囲んでおり、ガスノズルマウント上に取り付けられる。

溶接トーチのガスノズルのための取付システムは既に知られており、当該取付システムではガスノズルは基体上に直接的に単純な様態で嵌め込まれている。このため、ガスノズルにはたいてい溝穴が設けられており、溝穴の応力によってガスノズルは保持されている。さらに、トーチは、当該トーチ内でガスノズルの装着のために基体にねじ接続部が設けられることも知られている。同様に、独国特許発明第２０３８０２９２号明細書で知られているように、ガスノズルが小さな回転運動によって固定される取付システムが知られている。

こうした取付システムの不都合は、取り付けのためにねじ山、複数の溝穴又は２つの突起などのような付加的手段又は付加的製造工程がガスノズルに関して必要とされることである。特に、独国特許発明第２０３８０２９２号明細書では、取り付けのためにガスノズルの位置が考慮されなければならないことがまた不都合である。

従って、本発明の目的は、接続可能で非常に単純な構成のガスノズルのための取付システムを作り出すことであり、当該取付システムの機能は、ガスノズルガイド上に押し込まれる際又は嵌め込まれる際のガスノズルの位置とは無関係であることである。

本発明の目的は請求項１によって達成され、請求項１では、取り付けのためにガスノズルマウントの一部が、偏心して形成され、また、固定要素を装着するために形成されており、溶接トーチの導水管の少なくとも一部とともにガスノズルマウントの付加部分によって、ガスノズルのためのガイドが形成され、ガスノズルが回転運動によって固定されることが可能である。

請求項２の特徴に係るこの例では、回転方向とは無関係に小さな回転運動によって速やかで確実な取り付けが可能であり、取り付け前のガスノズルの位置は直接的に関連しないことが利点である。ガスノズルは、従って、簡単に嵌め込まれることが可能である。さらに、このようにして、取付システムに必要とされる使い古した部品の交換は簡単である。

請求項３〜５に係る特徴は、ガスノズルの単純な回転、ガスノズルの単純な分離及び取り外しによって固定要素の回転を可能にする点でも有利である。

同様に、本発明の目的は、ガスノズルに形成された同軸の２つの案内面で達成され、それによって、案内面は導水管上に案内するために形成されており、付加的な案内面はガスノズルマウント上に案内するために形成されており、当該ガスノズルは請求項１〜５に記載された取付システムに提供される。

結果として生じる利点は上述と同様である。

請求項７及び８の特徴に係る有利な様態では固定要素を特に位置決めする止めが形成されている。

溶接機すなわち溶接装置を示す概略図である。 溶接トーチを概略的に示す側面図である。 図２の溶接トーチの分解図である。 ガスノズルを示す断面図である。 ガスノズルマウントを示す斜視図である。 固定要素を示す側面図である。 固定要素を示す斜視図である。 ガスノズルを示す断面図である。 ガスノズルを示す斜視図である。 組み立てられた状態の本発明に係る取付システムの構成要素を示す断面図である。

本発明は、同封された概略の図面を参照することによってさらに詳細に説明される。

まず第一に、様々に説明される例示の実施形態において、同一の部品には同一の参照符号及び同一の構成要素名が付され、それによって、すべての説明中に含まれる開示は、同一の参照符号及び同一の構成要素名を有する同一の部品に当てはめられることが可能であることに注目されるべきである。また、説明に使用された位置に関する詳細、例えば上部、下部、側部などは、現在説明されて示されている図面に関連し、位置が変化する場合には新しい位置に調整されるべきである。さらに、図示されて説明される様々な例示の実施形態からの個々の特徴又は特徴の組合せも、それ自体で独立した解決策又は発明に関する解決策を示し得る。

図１は、例えばＭＩＧ／ＭＡＧ溶接又はＷＩＧ／ＴＩＧ溶接又は電極溶接法、ダブルワイヤ／タンデム溶接法、プラズマ溶接又は半田付けなどのような様々な異なった工程又は方法のための溶接装置１すなわち溶接システムを示している。

溶接装置１は、電力要素３と、制御装置４と、電力要素３又は制御装置４に割り当てられたスイッチング構成要素５と、を有する電流源２を備える。スイッチング構成要素５又は制御装置４は制御弁６に接続されており、前記制御弁６は、ガスタンク９及び溶接トーチ１０すなわちトーチの間で、ガス８用、特に例えば二酸化炭素（ＣＯ₂）、ヘリウム又はアルゴンなどのような保護ガス用の供給ライン７に配置されている。

加えて、制御装置４によって、通常はＭＩＧ／ＭＡＧ溶接用であるワイヤ供給装置１１が制御されることが可能であり、供給ライン１２によって、付加的材料すなわち溶接ワイヤ１３が、搬送リール１４すなわちワイヤロールから溶接トーチ１０の領域まで供給されることが可能である。当然ながら、ワイヤ供給装置１１は、従来技術で知られているように、溶接装置１、特に基部ハウジングに一体化されることが可能であり、図１に示されるように付加的装置として形成されないこともあり得る。

ワイヤ供給装置１１は、溶接トーチ１０の外側から加工ポイントに溶接ワイヤ１３すなわち付加的材料を供給することも可能であり、このため、溶接トーチ１０には、ＷＩＧ／ＴＩＧ溶接の場合に通常あるような好適には非溶融電極が配置されている。

非溶融電極（図示せず）と素材１６との間のアーク１５、特に加工アークの生成のための電流は電流源２の電力要素３から溶接ライン１７を介して溶接トーチ１０、特に電極に供給されており、それによって、複数の部品から形成された溶接されるべき素材１６も付加的溶接ライン１８を介して溶接装置１、特に電流源２に接続されており、こうして加工のために形成されたアーク１５又はプラズマビームを介して回路が作り出されることが可能である。

冷却回路１９を介した溶接トーチ１０の冷却のために、溶接トーチ１０は、液体容器、特に水容器２１に対する流量計２０の相互連結部に接続されており、溶接トーチ１０の稼働時、冷却回路１９、特に水容器２内に配置された液体用に使用される液体ポンプが始動され、そうして溶接トーチ１０が効率的に冷却されることが可能である。

溶接装置１は入力及び／又は出力装置２２も備えており、入力及び／又は出力装置２２によって、溶接装置１の異なる溶接パラメータ、異なる稼働モード又は溶接プログラムが調節されるか又は要求されることが可能である。こうして、入力及び／又は出力装置２２を介して設定された溶接パラメータ、稼働のモード又は溶接プログラムが制御装置４に送られ、当該制御装置４は溶接システムすなわち溶接装置１の個々の構成要素を制御し、また、調節又は制御のために対応の参照値が決定される。

さらに、図示された例示の実施形態では、溶接トーチ１０は、ホースパッケージ２３を介して溶接装置１すなわち溶接システムに接続されている。ホースパッケージ２３内には、溶接装置１から溶接トーチ１０まで個々のラインが配列されている。ホースパッケージ２３内の個々のラインは接続ソケット又はプラグ接続を介して溶接装置１の個々の接点に接続されているのに対して、ホースパッケージ２３は結合装置２４を介して溶接トーチ１０に接続されている。ホースパッケージ２３の張力緩和を保証するため、ホースパッケージ２３はハウジング２６、特に溶接装置１の基部ハウジングに張力緩和装置２５を介して接続されている。当然のことながら、結合装置２４は溶接装置１との接続に使用されることも可能である。

原則として、例えばＷＩＧ装置又はＭＡＧＭＡ装置又はプラズマ装置などのような異なる溶接方法又は溶接装置１のために、すでに名前を挙げられた構成要素のすべてが使用又は採用されなければならないわけではないことに言及されるべきである。例えば溶接トーチ１０は空冷溶接トーチ１０として形成されることが可能である。

１０を繰り返す以下の図２に概ね関して、溶接トーチ１０が一般的な見方で全般的に考慮されるべきことに言及されるべきである。

図２及び図３は、従来型のＭＩＧトーチによって形成された溶接トーチ１０の非常に単純化した構造を示している。この例では、図２は、機械的使用のための特にロボット溶接システムのための保持要素１７すなわちトーチハンドル上に配置されたホルダ２８を用いて組み立てられた状態の溶接トーチ１０を示しており、前記ホルダ２８は手動案内溶接トーチ１０の例では省略されることが可能である。図３は、溶接トーチ１０の主たる構成要素、すなわち、ホースパッケージ２３、保持要素２７、曲がり管２９、ガスノズルマウント３０、導水管３１、接触管３２及びガスノズル３３を示す分解図である。前記構成要素は、従来技術で知られた方法によって大部分は相互に結合されている。例えば、曲がり管２９は、結合装置２４を介してホースパッケージ２３又は保持要素２７に接続されており、ガスノズルマウント３０にガスノズル３３を取り付けている。

本発明によれば、ガスノズル３３は、ガスノズルマウント３０上に配置された偏心マウント３４によってガスノズルマウント３０に固定されている。前記偏心マウント３４は固定要素３５と協働してガスノズル３３の極めて柔軟な固定方法を可能にしている。

本発明に係る偏心マウント３４を有するガスノズルマウント３０が図４及び図５に示されている。この断面図では段差形状を有するガスノズルマウント３０が示されている。この例では、ガスノズルマウント３０の最小外径を有する部分である一番低い段すなわち第１段が、偏心して形成されて固定要素３５の装着のために形成されており、こうして偏心マウント３４をもたらしている。断面図は偏心段差の最下位置及び最上位置の両方を示している。こうしてガスノズル３３の固定を可能にすることが保証される。しかしながら、ガスノズル３３の長手方向中心軸が溶接ワイヤ１３の経路にほぼ一致することを保証するために、第２段は、ガスノズル３３のための案内面すなわち心出し面３６として形成されている。結局のところ、第３段の正面側はガスノズル３３のための止め面３７として形成されている。ガスノズルマウント３０は開口部も有しており、その結果、ガスノズルマウント３０は、曲がり管２９に圧入されることによって好適に固定されることが可能である。

固定要素３５は、図６及び図７に詳細が示されるように、例えば弾性リング又は開放リングによって形成されることが可能である。これらの図面は、固定要素３５の開放端が、偏心の形態を本質的に有することが可能なように上方に折り曲げられていることも示している。この構造の目的は、偏心マウント３４上に固定要素３５を位置決めする間、固定要素３５の開放端が偏心マウント３４の最も薄い位置に配置されており、その結果、半径方向に円筒状案内面３６とほぼ面一の外周縁が得られる。こうして、ガスノズル３３は止め面３７まで押し込まれること又は嵌め込まれることが保証される。同様に、上方に折り曲げられた端部は、ガスノズル３３の回転運動中に固定要素３５も回転することが可能なように使用される。これは、固定要素３５の偏心形状のせいで固定要素３５がガスノズル３３によって締め付けられている事実に基づいている。

案内面３６に隣接して、導水管３１の少なくとも一部もまたガスノズル３３のための第２案内面３８を形成している。前記円筒状案内面３８は、同軸の円筒状案内面３６よりも小さい径を好適に有しており、その結果、導水管３１に対してガスノズル３３の少なくとも１つの電気絶縁体が使用されることが可能である。これは図８及び図９に示されている。原則として、本発明に係る取付システムのためのガスノズル３３は、管状に形成されており、それによって安価な製造が保証される。この理由のため、ガスノズル３３内に配置された絶縁インサート３９も、安価に製造されることが可能であり、又は、安価に入手可能である。前記絶縁インサート３９は、当該絶縁インサート３９が案内面３８に対応した案内面４２を実質的に形成することが可能なように、導水管３１の案内面３８上でそれに応じて案内される。そのうえ前記案内面４２又は絶縁インサート３９はガスノズル３３の全長にわたって延びていない。好適には、ガスノズル３３は前側部分に、ガスノズル３３が、絶縁インサート３９のための止めを形成する溝４０を備える。溝４０によってガスノズル３３の管状部も形成されており、前記管状部の長さは溶接トーチ１０の付加的構成要素に応じて調節される。この例では、本発明に係る取付システムのために絶縁インサート３９がガスノズル３３の管状部よりも短いことが重要である。これは、言及された案内面３６及び案内面３８の径の差異を引き起こし、その際、案内面３６及び案内面３８は相互に同軸である。前記長さの差異はガスノズルマウント３０の第１段及び第２段の長さの総計に一致する。こうして、ガスノズル３３が案内面３６上に直接的に案内されるか、又は、固定要素３５が結果的にガスノズル３３によって回転させられる。その結果、ガスノズル３３の案内面４３はガスノズルマウント３０の案内面３６に一致する。さらに、前述の長さの差異から段差又は止めはガスノズル３３の内部に形成されており、段差又は止めは偏心マウント３４上に固定要素３５を実質的に位置決めしており、その結果、固定要素３５は長手軸に沿って変位可能ではない。

図１０では、曲がり管２９に取り付けられた本発明の取付システムに係るガスノズル３３の断面が示されている。この例では、特に、ガスノズル３３のための中心をなす取り付け及び案内のために基本的に必要である案内面３６及び案内面３８が明確に示されている。弾性リングも固定要素３５として明確に識別可能であり、その際、偏心マウント３４上の固定要素３５の位置は、ガスノズル３３が嵌め込まれることが可能なように、すなわち、固定要素３５の両方の開放端がその半径方向高さに関して案内面３６とほぼ面一になることが可能なように、選択される。

いま、ガスノズル３３がいずれかの方向に小さく回転させられると固定要素３５の開放端も回転させられ、その結果、固定要素３５はガスノズル３３と偏心マウント３４との間で締め付けられ、ガスノズル３３はガイド内で締め付けられて固定される。接続を解除するためには、ガスノズル３３は、前記開放端が図示された位置に配置されるまで反対方向にしかるべく回転させられ、その結果、ガスノズル３３が取り外されることが可能である。使用者にとって、この位置決めは、図示された位置のようにこの小さな領域内でガスノズル３３が極めて簡単に回転させられることが可能であることから、簡単に識別されることが可能である。

固定要素３５が開放端を通じて特定量の応力を有するので、それゆえ偏心マウント３４上で自立保持も確保される。これは、ガスノズル３３の離脱時、固定要素３５がこの位置に独立して残り、その結果、ガスノズル３３の次の取り付け時に、ガスノズル３３は小さい回転運動によってすぐに固定されることを意味している。

図１０には、導水管３１とガスノズルマウント３０との間に絶縁リング４１が配置されていることも示されており、前記絶縁リング４１は、ガスノズルマウント３０又はガスノズル３３に対して少なくとも電気絶縁を提供している。さらに、絶縁リング４１は、導水管３１の案内面を延長しており、固定要素３５のための止めを形成している。これは、ガスノズル３３の取り外し時、偏心マウント３４上の絶縁リング４１によって固定要素３５が保持されることを意味している。

有利な様態におけるこうした取付システムによって、取付システムのすべての部品、すなわち、ガスノズル３３、導水管３１、絶縁リング４１及び固定要素３５は簡単に交換される。これは、前記部品が定期的に交換されなければならない主として摩耗部品であるので重要である。

さらに、本発明に係る取付システムの発明に係るガスノズルマウント３０は、例えば自己固定ねじ接続などによって曲がり管２９に取り外し可能に取り付けられることも可能である。これは、偏心マウント３４が重度に摩耗している場合に、ガスノズルマウント３０が単純な様態で摩耗要素として交換されることが可能であるという利点を有する。このため、偏心マウント３４がガスノズルマウント３０に取り外し可能に固定されており、その結果、重度の摩耗の場合に偏心マウント３４のみが交換されなければならないことも考えられる。

概して、本発明に係る固定システム及び本発明に係るガスノズルは、溶接トーチへの使用に限定されず、切断トーチのために同一の形態で使用されることも可能であることに言及されるべきである。

最終的に、形式の観点から、本発明に係る装置の構造のより良い理解のために、装置及びその構成要素は、部分的に尺度に忠実に示されておらず、及び／又は、寸法において拡大及び／又は縮小されたことに注目されるべきである。

本発明に係る独立した解決策によって向けられた課題は前記説明から引き出されることが可能である。

主として、図４〜図１０に図示された個々の実施形態は、本発明に係る独立した解決策の主題を形成することが可能である。それに関連する本発明に係る目的及び解決策は、それらの図面の詳細な説明から引き出されることが可能である。

１ 溶接装置
２ 電流源
３ 電力要素
４ 制御装置
５ スイッチング構成要素
６ 制御装置
７ 供給ライン
８ ガス
９ ガスタンク
１０ 溶接トーチ
１１ ワイヤ供給装置
１２ 供給ライン
１３ 溶接ワイヤ
１４ 搬送リール
１５ アーク
１６ 素材
１７ 溶接ライン
１８ 溶接ライン
１９ 冷却回路
２０ 流量計
２１ 水容器
２２ 入力及び／又は出力装置
２３ ホースパッケージ
２４ 結合装置
２５ 張力緩和装置
２６ ハウジング
２７ 保持要素
２８ ホルダ
２９ 曲がり管
３０ ガスノズルマウント
３１ 導水管
３２ 接触管
３３ ガスノズル
３４ 偏心マウント
３５ 固定要素
３６ 案内面
３７ 止め面
３８ 案内面
３９ 絶縁インサート
４０ 溝
４１ 絶縁リング
４２ 案内面
４３ 案内面

Claims (8)

1. 溶接トーチ（１０）上に配置されたガスノズルマウント（３０）上へのガスノズル（３３）の固定のための取付システムであって、該取付システムは前記ガスノズル（３３）の取り外し可能な取り付けのために構築されており、前記ガスノズルマウント（３０）の一部が偏心して形成される取付システムであって、前記ガスノズルマウント（３０）の前記偏心部分が環状の固定要素（３５）の装着のために形成されること、並びに、前記溶接トーチ（１０）の導水管（３１）の少なくとも一部と協働して前記ガスノズルマウント（３０）のさらなる一部によって前記ガスノズル（３３）のためのガイド（３６）が形成されて、前記ガスノズル（３３）が回転運動によって取り付けられることが可能であり、
   前記固定要素（３５）は、前記ガスノズルマウント（３０）の前記ガイド（３６）と前記導水管（３１）の少なくとも一部との間に配置されることを特徴とする取付システム。
2. 前記固定要素（３５）は、前記ガスノズルマウント（３０）の前記偏心部分上の任意の押し込まれた位置又は嵌め込まれた位置でいずれかの回転方向に回転させられることが可能であり、前記ガスノズル（３３）の装着のための前記固定要素（３５）が回転位置に配置されており、前記ガスノズル（３３）内で前記ガスノズル（３３）の付加部分と半径方向に面一の外周縁が確保されることを特徴とする請求項１に記載の取付システム。
3. 前記固定要素（３５）は、前記ガスノズル（３３）の回転運動によって回転させられることが可能であり、前記ガスノズル（３３）は前記ガイド内で締め付けられて固定されることが可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の取付システム。
4. 前記固定要素（３５）は反対の回転方向に回転させられることが可能であり、前記反対方向の回転によって前記ガスノズル（３３）は前記ガイドから引き離されて取り外されることが可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の取付システム。
5. 前記固定要素（３５）は、開放リングによって形成されており、当該開放リングの端部は円形のリング要素の輪郭線に対して半径方向に持ち上げられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の取付システム。
6. 管状に形成されて少なくとも１つの導水管（３１）を囲むとともにガスノズルマウント（３０）上に固定される溶接トーチ（１０）用ガスノズル（３３）であって、前記ガスノズル（３３）に２つの同軸の案内面（４２、４３）が形成されており、一方の前記案内面（４２）は前記導水管（３１）上に案内されるために形成されており、他方の前記案内面（４３）は前記ガスノズルマウント（３０）上に案内されるために形成されており、請求項１〜５のいずれか１項に記載された取付システムに提供されることを特徴とするガスノズル（３３）。
7. 前記導水管（３１）に対面する前記案内面（４２）が絶縁されて形成されることを特徴とする請求項６に記載のガスノズル。
8. 前記ガスノズルマウント（３０）に対面する前記案内面（４３）は、前記導水管（３１）に対面する前記案内面（４２）よりも大きな径を有することを特徴とする請求項６又は７に記載のガスノズル。

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