JPS63500853A - ア−ク溶接、ア−ク切断または同様な作業用の電極に電流を供給する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 アーク溶接、アーク切断または同様な作業用の電極に電流を供給する方法および 装置本発明は、アーク溶接、切断同様な作業用器具および装置における給電プロ セスおよび方法並びにこの方法を実施するアーク溶接装置に関するものである０ 本発明の目的は、この形式の器具において電流をアーク電極（以下端部、または 器具、端部の固定される回転駆動軸またはスリーブと記載する）に供給する方法 にある。

電流は、古典的な方法では、アーク溶接装置における例えば溶接電極または駆動 軸と接触して押圧されかつ使用により京耗するばね負荷クランプチークまたはカ ーボンブラシのような電導体と接続された機械的接触部材を介して溶接４Ｓ極ま たは駆動軸に供給されてきた。

最近、水中溶接およびアーク切断に関心がもたれ発達してきた。掘削自装置、水 中のガスおよび油パイプ、船舶およびドックの修理や作業は、水中溶接を主とし て用いるプロセスである。これらのものはいずれの場合も一般にそれらを水面に 持ち上げるのが否可能であったりまたは非常にコストがかかるものある。水中溶 接の目的は通常の溶接と同様に常に最高品質の溶接を達成することにある。従っ て、作業部位に向って目標付けされるべきアーク溶接装置の端部への給電は一様 でしかも中断せず、また端部電極は、寸法が変わっても容易にかつ迅速に交換で きることが極めて重要である。

溶接および切断方法並びに装置において特に必要な給電に関連した従来認識され ている問題点は例えば機械的接点の信頼性であった０強度に関連した故障に加え て、汚染により接触不良が生じ、その結果、溶接不良となったり、あるいは溶接 または切断プロセスが完全に崩＃！！または中断され得ることになる。別の欠点 は、種々の寸法や形状の端部に対する接触部材の調整の可能性が制限されること にある。

本発明の目的は、当該技術分野において従来公知のアーク溶接プロセスおよび装 置に置ける上記の欠点および制限を解消すること、および特により信頼できかつ 簡単でありしかもあらゆる溶接応用に溶接装Ｗまたは一層一般的にはアーク溶接 装置を使用できるようにする給電方法を提供することにある０、ｔた本発明は、 遠隔操作型のロボットを水中で用いてより都合よくかつ融通性をもった仕方でア ーク溶接装置を使用できるようにして、水中作業に伴うコストと危険を相当軽減 させることにある。

この目的は、本発明による方法およびアーク溶接装置によって達成され、本発明 の特徴とするところは、請求の範囲で定義される。

本発明の主なる特徴は、給電のために可動部分が必要でなく、それで本発明によ る装置が非常に信頼でき、簡単でありしかも種々の対象物に容易に使用できるこ と、および本発明の解決手段を用いることにより回転しているｊ容接、切断、ク リーニングおよび（または）被膜用電極に電流を極めて容易に供給できることに ある。このことは、この方法があらゆるアーク溶接応用に満足に利用できること を意味している０本発明による給電方法の特に有益な特徴は、特に溶接応用にお いて一様なアークをもたらす一様な磁界を発生することにある。

本発明によるアーク溶接方法と装置は、添附図面を参照して、いくつかの望まし い笑施例により以下説明される。

第１図は、連続供給溶接装置の横断面図を示す。

第２図は、溶接、溶断、清掃及び／又は電解被膜用の端部分が設けられるべき回 転駆動軸をもつアーク溶接装置の横断面図を示す。

第３図は、特に棒溶接用に構成されたアーク溶接装置を示す。

以下、端部分と称される電８ｉ！１に、あるいは溶接、溶断、清掃又は電解被膜 のような種々の応用のために端部分が連結されるよンに設計される装置３，４に 、電気を導くための本発明の主要な特徴によれば、端部分１又は端部分１が連結 される装置３．４は、アーク領域の前で、例えば水銀のような流れる、望ましく は液体媒体と接触して電気的な伝導状態にもたらされる。

この好都合な応用において、上述した目的は、駆動軸３を延長するよう配置する ことにより、又は室２を通して溶接電極１を媒体の全部に入り込むよう案内する ことにより、若しくはスリーブ部分４を少なくとも媒体で部分的に満たされる室 ２に延びるように構成することにより実現され、従って電流は、駆動軸３又はス リーブ部分４若しくはおそらくその中に配置される固定装置を介して、直接か又 は間接的に、媒体から端部分１に伝導される。

点弧すべきアークのため、室２内を流れている媒体は電源端子の一方、例えばプ ラス端子に、また作業位置の基礎部材は対応して他方の電源、いわゆるマイナス 端子に電気的に接続される０本発明の１つの有利な実施例によれば、媒体は電源 と室２との間に流され、従って、流れている媒体は溶接ワイヤ１を牽引する装置 ５を駆動する。しかしながら、媒体の流れは本発明の操作のために必ずしも必要 ではないが、室２は閉鎖した空間として作ることができ、またその中の媒体は電 気導体により電源部に接続し得るということは注目すべきである。この場合、溶 接ワイヤ１の牽引装置５のため必要とされる電流は、媒体から電気変換器を介し て取ることができる。

本発明による溶接ワイヤ１に電流を伝導する方法が実現される、第１図の連続供 給アーク溶接の応用例において、参照番号６は溶接装置のケーシングを示し、そ の内側には上述したような媒体を含んでいる室２が形成される。室２それ自体は 、電気絶縁特性により材料から都合よく発生される流れ損を排除するためであり 、これにより溶接装置の用途もまた保障される。

第１図に示すように、室２はこの実施例の場合、溶接ワイヤ１用の入口２１と出 口２２を備える。前記開口の両者は媒体の流出に対してシールされ、また水面下 の作業の場合水の流入に対してシールされる。溶接する目的物に対し溶接ワイヤ １の経路を支持しかつ案内するなめに、本体部分の他端部から湾曲した形状で突 出する溶接装置のマウスピース７が、出口２２に直接連結される。

溶接ワイヤ用の牽引装置５として機能しかつ反対方向に回転している一対のロー ラ２４，２５が係合して室２内に据付けられ、従ってこれらのローラは溶接ワイ ヤ１を入口２１から出口２２に向がって連続的に牽引する。前に述べたように、 一対のローラ２４，２５の動作は、例えば、水力学的に流れる媒体により又は電 気変換器を通して媒体から得られる電流により行うことができる０両者の場合、 例えば、本体部分に適合されるトリガによって無段階に調整し得る゛ようにロー ラの回転速度を変更することが可能であり、このトリガは流体力学的な用途にお いて、流量又は分量の調整のため媒体の循環装置２６に影響し、また電気的な用 途において、一対のローラを作動する電流の量を変更するよう電気変換器の抵抗 に影響を及ぼす。

流体力学的な用途として室２は、媒体用の入口２７と出口２８を備える。前に述 べたように、流体開口２７と２８は媒体流通＃Ｉ２９により相互に連結され、そ の中に循環装置２６、例えば適当な液体ポンプが取付けられる。

本発明の１つの有利な応用によれば、入口２１と出口２２は導電材料でできた管 状の接触機関により相互に連結し得、これは溶接過程の間、溶接電流を尋くため 溶接ワイヤに対して圧縮される。この特別な応用における利点は、室２を絶対的 に機密に作ることができ、また溶接ワイヤ１が溶接装置の全長に互って常に支持 されるということであり、また更に管状の接触機関が室２を通る溶接ワイヤ１の 適用を容易にすることである。出口２２に向かって円錐的に溶接ワイヤの進入を 容易にするために、テーパーを付けた案内スリーブを室内に配置し得る。

第２図には、この発明の他の実施例によるアーク溶接装置が示されており、即ち そのアーク溶接装置には、回転する軸３が備えられている。その軸の端部におけ は電解被膜の端部分が軸とともに回転するように接続され、またできれば、例え ばクランプのような適当な固定装置によって固定される。

第２図に示す模範的な例の場合には、電流は軸３を通して上記の端部分に供給さ れる。このことを達成するために、装置のケーシング６には室２が形成されてお り、その室は、例えば水銀のような電導性の好ましくは液状の媒体が充満され、 あるいはそこに供給され、あるいはそこで連続的に循環される。その媒体は電源 に電気的に接続され、また軸３の外側のパラメーターと連続的に接触している。

電流の損失を無くすために、室２自体は電気的に絶縁性の材料で作られており、 軸３と回転装置との間には電気的に絶縁性の材料よりなるスペーサ３１が応用さ れており、従って電流は軸３とスリーブ部分４を通して端部分に伝えられる。

装置の水面下での使用をできるだけ確実にするために、室２はもちろんケーシン グ６と軸３との間の間隙は内側と外側に向かう漏洩に対してシールされている。

シールに対しては、例えばバネ負荷されたスリップ・リング・ガスケットまたは リップ・ガスケットが、実施例とシール部に与えられる負荷に応じて用いられる ことができる。より深い作業状態では、スリップ・リング・ガスケットの使用が 必要となる。

第３図には、この発明の第３の好ましい実施例による特に棒の溶接を目的とした アーク溶接装置が示されている。電気は、この場合溶接棒である端部分１に、装 置のケーシング６に設けられたスリーブ部分４を通して導かれる。溶接棒の一端 がスリーブ部分４内に挿入されており、その一端はゲージング６の内側の室２内 に部分的に延長されており、例えば水銀のような好ましい液状の媒体が、その室 内に存在するか、あるいはその室内に供給されるか、またはその室内で連続的に 循環流動している。室２自体もこの実施例の場合拳こは、電気的に絶縁性の材料 で作られており、その媒体は電源のいずれかの端子に電気的に接続されている。

この発明は幾つかの好ましい実施例によってのみ上記のように説明された。勿論 、これはこの発明の範囲を限定するものではなく、この発明は添附の請求の範囲 の記載の範囲内でその細部を相当に変更することができるものである。

Ｆｌ（３，３ 国際調査報告 ″′ｑ＾伊−−−−１灯／ＦＩ８６ん■８４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．アーク溶接装置におけるアーク電極（１）、例えば溶接、切断、クリーニン グおよび電解被膜用端部またはアーク電極（１）を支持する装置（３、４）に電 流を供給する方法において、アーク電極（１）またはアーク電極（１）を支持す る装置（３、４）を、アーク領域の手前で、電源に接続される流体、好ましくは 液体の導電性媒体と接触させることを特徴とする方法。 ２．導電性媒体として水銀を用いる請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．装置の水銀室（２）として電源との間で水銀を循環させる請求の範囲第１項 に記載の方法。 ４．ケーシング（６）と、ケーシング（６）内に設けられ、例えば溶接、切断、 クリーニングおよび電解被膜用端部のようなアーク電極（１）またはアーク電極 （１）を支持する装置（３、４）に給電する給電装置とを有するアーク溶接装置 において、給電装置（２）が、ケーシング（６）内に設けられ、電源およびアー ク電極（１）またはアーク電極（１）を支持する装置（３、４）と導電的に接触 する流体、好ましくは液体の導電性媒体を収容した室を備えていることを特徴と するアーク溶接装置。 ５．アーク電極が連続して供給される溶接または切断ワイヤ（１）であり、室（ ２）が溶接または切断ワイヤ（１）の入口（２１）および出口（２２）と、溶接 または切断ワイヤ（１）を入口（２１）から室（２）内に連続して引き入れ出口 （２２）からケーシング（６）の端部に固定されたマウスピース（７）を通って 作業部位に向って案内する引っ張り装置（５）と、室（２）および電源の間に設 けた媒体流路（２９）の接続された少なくとも一つの媒体流入口（２７）とを備 えている請求の範囲第４項に記載のアーク溶接装置。 ６．室（２）がまた媒体流出口（２８）を備え、また媒体流入口（２７）および 媒体流出口（２８）が、電源を通りかつ媒体循環装置（２６）を備えた媒体循環 流路（２９）を介して互いに連通している請求の範囲第５項に記載のアーク溶接 装置。 ７．引っ張り装置（５）が流動媒体の流体圧力によって駆動される少なくとも一 対のローラまたはロール（２４、２５）から成る請求の範囲第６項に記載のアー ク溶接装置。 ８．引っ張り装置（５）が電流変換装置により導電性媒体で駆動される請求の範 囲第５項に記載のアーク溶接装置。 ９．アーク電極を支持する装置がアーク電極を回転させる駆動軸（３）であり、 この駆動軸（３）がケーシング（６）内に形成された室（２）を通ってのびて、 媒体が駆動軸（３）の外周部と直接導電的に接触するようにした請求の範囲第４ 項に記載のアーク溶接装置。 １０．アーク電極を支持する装置がアーク電極の接続されることになるスリーブ 部分（４）であり、このスリーブ部分（４）がケーシング（６）内に形成された 室（２）内に少なくとも部分的にのびて、媒体がスリーブ部分（４）の外表面と 直接導電的に接触するようにした請求の範囲第４項に記載のアーク溶接装置。