NO134733B

NO134733B -

Info

Publication number: NO134733B
Application number: NO165972A
Authority: NO
Inventors: Roy Neville
Original assignee: Roy Neville
Priority date: 1971-05-11
Filing date: 1972-05-10
Publication date: 1976-08-30
Also published as: BE783288A; DE2223034B2; SE389459B; FR2137693A1; ES402655A1; FR2137693B1; IE36354B1; IE36354L; GB1375046A; DE2223034A1; DE2223034C3; NO134733C

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et elektrisk sveise-verktøy som arbeider ved lav spenning (f.eks. mellom 3 og 36 V), og hensikten med oppfinnelsen er å skaffe et sveiseverktøy, hvor lysbuen lett lar seg tenne og verktøyet kan arbeide tilfredsstil-lende under forskjellige arbeidsforhold, f.eks. over et bredt om-råde av spenninger, i forbindelse med arbeidsstykker av forskjel-lig vekt og tykkelse. En annen hensikt er å skaffe et sveise-" verktøy, ved hvilket elektroden kan utføre vibrerende bevegelser for å bringe den nær inntil og bort fra arbeidsstykket under lysbue tenningen, samt ved hvilken den vibrerende bevegelse er jevn under alle de ventede arbeidsbetingelser, dvs. ved forskjellige spenninger og strømmer. Ennvidere er hensikten å skaffe et verk-tøy, ved hvilket den vibrerende bevegelse oppnås bare ved et innledende slag. The present invention relates to an electric welding tool that works at low voltage (e.g. between 3 and 36 V), and the purpose of the invention is to provide a welding tool, where the arc can be easily ignited and the tool can work satisfactorily under different working conditions, e.g. over a wide range of stresses, in connection with workpieces of different weight and thickness. Another purpose is to provide a "welding" tool, in which the electrode can perform vibrating movements to bring it close to and away from the workpiece during arc ignition, and in which the vibrating movement is uniform under all the expected working conditions, i.e. at different voltages and currents.Furthermore, the object is to provide a tool in which the vibrating motion is achieved only by an initial stroke.

Et sveiseverktøy er kjent som omfatter en elektromag-net som befinner seg i en seriekrets med en elektrodeholder (og elektroden) og arbeidsstykket; en fjær er anordnet til å skyve elektrodeholderen ut av sveiseverktøyets hus, mens elektromagne-ten tjener til å trekke elektrodeholderen med elektroden tilbake så snart kontakt er oppnådd med arbeidsstykket. Derved tennes der en lysbue. Lysbuen brytes som følge av at magneten får strøm og trekker til; elektroden føres derved tilbake til kontakt med arbeidsstykket, således at der påny tennes en gnist. Denne prosess gjentar seg og resultatet er at der stadig oppstår en lysbue av kort varighet som langsomt bevirker økning av elektro-despissens og arbeidsstykkets temperatur. Den frem- og tilbakegående bevegelse sikrer at den frembragte varme konsentreres til spissen og ikke i nevneverdig grad avledes i den omkringliggende luft eller langs elektroden, således at hastigheten av innled-ningen av sveiseprosessen økes. Samtidig reduseres strømforbru- A welding tool is known which comprises an electromagnet which is in a series circuit with an electrode holder (and the electrode) and the workpiece; a spring is arranged to push the electrode holder out of the welding tool housing, while the electromagnet serves to pull the electrode holder with the electrode back as soon as contact is achieved with the workpiece. Thereby an arc is ignited. The arc is broken as a result of the magnet being energized and attracted; the electrode is thereby brought back into contact with the workpiece, so that a spark is re-ignited. This process repeats itself and the result is that an arc of short duration is constantly produced which slowly causes an increase in the temperature of the electrode and the workpiece. The reciprocating movement ensures that the generated heat is concentrated at the tip and is not dissipated to any significant extent in the surrounding air or along the electrode, so that the speed of initiation of the welding process is increased. At the same time, power consumption is reduced

ket ved de innledende trinn,av sveisingen. ket at the initial stages of welding.

Det har imidlertid vist seg at etter at buen er blitt tent og der dannes smeltet metall på spissen, øker dette metall den elektriske motstand i sveiseområdet, således at man ikke opp-når den tilstrekkelige varme for sveising eller at sveiseprosessen blir tidskrevende. However, it has been shown that after the arc has been ignited and molten metal is formed at the tip, this metal increases the electrical resistance in the welding area, so that the sufficient heat for welding is not reached or that the welding process becomes time-consuming.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen et elektrisk sveise-verktøy omfattende et hus, en elektrodeholder som er anordnet i huset for bevegelse frem og tilbake, en fjær for bevegelse av elektrodeholderen i retning ut av huset til en forut bestemt stilling, en elektromagnetisk innretning for bevegelse av elektrodeholderen i retning inn i Huset mot fjærens virkning, idet kontakt mellom en elektrisk ledende elektrode i elektrodeholderen og et arbeidsstykke forbundet i1 en seriekrets som inneholder den magnetiske innretning, bevirker tilbaketrekning av elektrodeholderen og elektroden for antennelse av en lysbue, og brudd av lysbuen tillater elektroden og elektrodeholderen å føres tilbake under fjærens virkning, således at dé?i"frem- og tilbakegående bevegelse av elektrodeholderen og elektroden opprettholdes automatisk. Det særegne ved oppfinnelsen er en manuelt påvirkbar avtrekker som styrer kontakter for inn- og utkobling av den frem- og tilbakegående bevegelse, som ennvidere har innstillbart slag og samvirker med et stempel for å begrense elektrodeholderens tilbakegående More specifically, the invention relates to an electric welding tool comprising a housing, an electrode holder which is arranged in the housing for movement back and forth, a spring for moving the electrode holder in the direction out of the housing to a predetermined position, an electromagnetic device for moving the electrode holder in the direction into the housing against the action of the spring, contact between an electrically conductive electrode in the electrode holder and a workpiece connected in a series circuit containing the magnetic device causes retraction of the electrode holder and the electrode to ignite an arc, and breaking the arc allows the electrode and the electrode holder to be brought back under the action of the spring, so that the reciprocating movement of the electrode holder and the electrode is maintained automatically. The peculiarity of the invention is a manually actuated trigger that controls contacts for switching on and off the reciprocating movement , which also has adjustable stroke and cooperates with a piston to limit the retraction of the electrode holder

slag, og har en bro som er rettet mot stemplet med enden i nærheten av dette for å samvirke med en stopper på dette. stroke, and having a bridge which is directed towards the piston with the end near it to cooperate with a stop thereon.

Ved sveiseverktøyet ifølge oppfinnelsen kan den frem-og tilbakegående bevegelse av elektroden for å tilveiebringe ten-ningen, stanses etter at lysbuen er blitt tent og sveisingen inn-ledet, således at sveisingen kan foregå med kontinuerlig brennende lysbue. Hvis elektroden skulle forlate arbeidsstykket, kan den frem- og tilbakegående bevegelse igjen settes i gang for.for-nyet tenning under frem- og tilbakegående bevegelsen. With the welding tool according to the invention, the reciprocating movement of the electrode to provide the ignition can be stopped after the arc has been ignited and the welding started, so that the welding can take place with a continuously burning arc. If the electrode should leave the workpiece, the reciprocating movement can be started again for re-ignition during the reciprocating movement.

Oppfinnelsen gjør det mulig å oppnå tenning av lysbuen uten høyt strømforbruk, hvilket er viktig når der anvendes en lavspent strømkilde. The invention makes it possible to achieve ignition of the arc without high current consumption, which is important when a low-voltage power source is used.

Det har ennvidere vist seg hensiktsmessig at den frem-og tilbakegående bevegelse foregår så hurtig som mulig for tenning av lysbuen. Denne hastighet kan imidlertid gjøres langsommere etter at metallet har smeltet. Ved å tilveiebringe midler for variasjon av fjærtrykket, oppnås en langsommere frem- og tilbakegående bevegelse. Dette er av særlig fordel ved sveising av tynne metallgjenstander med en strømkilde som ellers ville bevirke gjennombrenning av metallet, hvis der anvendes en kontinuerlig brennende lysbue. It has also proven appropriate that the reciprocating movement takes place as quickly as possible to ignite the arc. However, this rate can be slowed after the metal has melted. By providing means for varying the spring pressure, a slower reciprocating motion is achieved. This is of particular advantage when welding thin metal objects with a current source that would otherwise cause the metal to burn through, if a continuously burning arc is used.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvis fig. 1 viser et lengdesnitt av en utførelse av oppfinnelsen, fig. 2 viser et tilsvarende snitt av en annen utførelse og fig. 3 viser en del i snitt av en tredje utførelse. The invention will be explained in more detail with reference to the drawings, if fig. 1 shows a longitudinal section of an embodiment of the invention, fig. 2 shows a corresponding section of another embodiment and fig. 3 shows a section in section of a third embodiment.

Ifølge fig. 1 består sveiseverktøyet av et hus og et håndtak 10 av isolerende materiale, fortrinnsvis utført i to de-ler (av hvilke bare den ene er vist på tegningen). Huset inneholder en spole 11 som er viklet på en snelle av messing, hvis hylsedel 12 er koaksial til spolen og inneholder et bløttjerns stempel 13. Til stempelets øvre ende er der fastskrudd en mes-singstav 14 og til stempelets nedre ende er der festet en elektrodeholder 15 for en forbrukbar elektrode 16 som fastholdes i holderen av en settskrue 17. Muttere 18 med mellomliggende ski-ver er påskrudd den øvre ende av messingstaven 14 og hviler mot den øvre ende av hylsen 12. På denne måte kan hylsen 12, stempelet 13, staven 14 og elektrodeholderen 15 foreta en begrenset aksial frem- og tilbakegående bevegelse. According to fig. 1, the welding tool consists of a housing and a handle 10 of insulating material, preferably made in two parts (of which only one is shown in the drawing). The housing contains a coil 11 which is wound on a brass spool, whose sleeve part 12 is coaxial with the coil and contains a soft iron piston 13. A brass rod 14 is screwed to the piston's upper end and an electrode holder is attached to the piston's lower end 15 for a consumable electrode 16 which is retained in the holder by a set screw 17. Nuts 18 with intermediate washers are screwed onto the upper end of the brass rod 14 and rest against the upper end of the sleeve 12. In this way, the sleeve 12, the piston 13, the rod 14 and the electrode holder 15 make a limited axial reciprocating movement.

Den øvre ende av spolen 11 er ført gjennom håndtaket til en kontaktklemme 19 som er forbundet med en tilførselskabel. Den annen ende av spolen er over en bladfjær 20 forbundet med staven 14, idet fjæren er fastspent ved hjelp av mutterne 18. Med den ene pol av en elektrisk lavspent strømkilde forbundet med kontakten 19 og den annen pol forbundet med et (ikke vist) arbeidsstykke, sluttes den elektriske strøm gjennom spolen når spissen av elektroden 16 berører arbeidsstykket, forutsatt at spolen ikke er kortsluttet, som beskrevet senere. The upper end of the coil 11 is led through the handle to a contact clamp 19 which is connected to a supply cable. The other end of the coil is connected via a leaf spring 20 to the rod 14, the spring being clamped by means of the nuts 18. With one pole of an electric low-voltage current source connected to the contact 19 and the other pole connected to a work piece (not shown) , the electric current through the coil is stopped when the tip of the electrode 16 touches the workpiece, provided that the coil is not short-circuited, as described later.

En første riflet knapp 21 med en gjenget koaksial hylse 21a er anordnet øverst på huset 10. Hylsen er skridd inn i et gjenget hull i huset. Hylsens boring er også gjenget og påskrudd staven 22 som er forsynt med en annen riflet knapp 23. Den nedre ende av hylsen 21a har en forstørret åpning som opptar en skrufjær 24, hvis nedre ende hviler mot den øvre mutter 18. A first knurled button 21 with a threaded coaxial sleeve 21a is arranged at the top of the housing 10. The sleeve is slid into a threaded hole in the housing. The bore of the sleeve is also threaded and screwed onto the rod 22 which is provided with another knurled button 23. The lower end of the sleeve 21a has an enlarged opening which accommodates a coil spring 24, the lower end of which rests against the upper nut 18.

Dette arrangement har to hensikter: This event has two purposes:

(a) Ved innstilling av den første knapp 21 innstilles fjærens trykk mot stempelet. (b) Ved innstilling av den annen knapp 23 innstilles stempelets bevegelse oppad. (a) When setting the first button 21, the pressure of the spring against the piston is set. (b) When setting the second button 23, the movement of the piston is set upwards.

Utførelsen ifølge fig. 1 er forsynt med innretninger ved hjelp av hvilke spolen kan kortsluttes, således at strømmen The embodiment according to fig. 1 is provided with devices by means of which the coil can be short-circuited, so that the current

vil passere direkte gjennom stempelet til arbeidsstykket. En iso-lert avtrekker 25 er anordnet i en sliss i huset og er festet til en bladfjær 26 som har en sliss for den øvre ende av spolens led-ning. I den viste stilling er spolens øvre ende elektrisk forbundet med stempelet. Strømmen passerer gjennom spolen, når avtrekkeren 25 påvirkes. Den motsatte anordning er også mulig. will pass directly through the piston to the workpiece. An insulated puller 25 is arranged in a slot in the housing and is attached to a leaf spring 26 which has a slot for the upper end of the coil's lead. In the position shown, the upper end of the coil is electrically connected to the piston. The current passes through the coil when the trigger 25 is actuated. The opposite arrangement is also possible.

På fig. 1 er knappene 21 og 23 vist i nederste stilling, dvs. fjæren 24 er helt sammentrykt og skruen 22 hviler mot stempelet 13 som er trukket helt tilbake, dvs. spolen er energisert. In fig. 1, the buttons 21 and 23 are shown in the lowest position, i.e. the spring 24 is fully compressed and the screw 22 rests against the piston 13, which is fully retracted, i.e. the coil is energized.

Når verktøyet skal brukes, betjenes avtrekkeren samtidig med at elektrodespissen har kontakt med arbeidsstykket. Spolen vil da bli energisert og bevege stempelet oppad og bryte kontakten mellom elektroden og arbeidsstykket. Stempelet føres deretter tilbake ved fjærens 24 virkning, således at der oppstår en vibrerende bevegelse opp og ned. Denne bevegelse innstilles som nevnt ovenfor under (a) og (b), dvs. ved innstilling åv fjærtrykket og/eller stempelets slag i retning oppad. When the tool is to be used, the trigger is operated at the same time as the electrode tip is in contact with the workpiece. The coil will then be energized and move the piston upwards, breaking the contact between the electrode and the workpiece. The piston is then moved back by the action of the spring 24, so that a vibrating up and down movement occurs. This movement is set as mentioned above under (a) and (b), i.e. by setting the spring pressure and/or the stroke of the piston in the upward direction.

Fig. 2 viser en annen utførelse, ved hvilken stempelets oppadgående bevegelse kan innstilles og varieres. Ved denne ut-førelse befinner spolen 11 seg i et hus 26 som er festet til en ring 26a som igjen er festet til et håndtak 10a. Tilbakeførsels-kabelen C er forbundet "med en kontaktklemme 19a som over ringen 26a og huset 26 er forbundet med den ene ende av spolen 12 og . med en metallhylse 27 i håndtaket. Arrangementet av spolen og stempelet er som beskrevet i forbindelse med fig. 1 med den unn-tagelse at stempelets tilbakegående bevegelse foretas av en fjær 24a. Spolen kan også være anordnet i et ytre hus og en innstill-bar fjær være anordnet på husets overside på samme måte som på fig. 1. Fig. 2 shows another embodiment, in which the piston's upward movement can be adjusted and varied. In this embodiment, the coil 11 is located in a housing 26 which is attached to a ring 26a which is in turn attached to a handle 10a. The return cable C is connected "with a contact clamp 19a which over the ring 26a and the housing 26 is connected to one end of the coil 12 and with a metal sleeve 27 in the handle. The arrangement of the coil and the piston is as described in connection with Fig. 1 with the exception that the piston's backward movement is made by a spring 24a. The coil can also be arranged in an outer housing and an adjustable spring be arranged on the upper side of the housing in the same way as in Fig. 1.

Håndtaket 10a har en flens 20b, til hvilken en avtrekker 28 av isolerende materiale er svingbart festet ved hjelp av en ledende bro 29. Håndtaket 10a ender et kort stykke bak flen-sen 10b og den indre ende av hylsen 27 er omgitt av en krave 30 av isolerende materiale og forsynt med en langsgående sliss 30a. En settskrue 31 er skrudd gjennom avtrekkeren 28 og broen 29. The handle 10a has a flange 20b, to which a puller 28 of insulating material is pivotally attached by means of a conducting bridge 29. The handle 10a ends a short distance behind the flange 10b and the inner end of the sleeve 27 is surrounded by a collar 30 of insulating material and provided with a longitudinal slit 30a. A set screw 31 is screwed through the trigger 28 and the bridge 29.

En metallskive 32 er festet mellom messinghylsen 12 og elektrodeholderen 15. A metal disc 32 is fixed between the brass sleeve 12 and the electrode holder 15.

Når kraven 30 befinner seg i en sådan stilling at slissen 30a ikke befinner seg ut for settskruen 31 og avtrekkeren svinges opp, vil broens 29 ende 29a svinges nedad mot skiven 32. På denne måte kan stempelets oppadrettede slag innstilles ved innstilling av settskruen 31. When the collar 30 is in such a position that the slot 30a is not located beyond the set screw 31 and the trigger is swung up, the end 29a of the bridge 29 will be swung downwards towards the disk 32. In this way, the piston's upward stroke can be adjusted by setting the set screw 31.

Spolebevegelsen kan unngåes ved at kraven 30 dreies til en sådan stilling at slissen 30a befinner seg ut for settskruen 31. Når avtrekkeren deretter svinges oppad, sluttes kretsen gjennom broen 29 til stempelet, således at spolen kortsluttes. The coil movement can be avoided by turning the collar 30 to such a position that the slot 30a is located outside the set screw 31. When the trigger is then swung upwards, the circuit is closed through the bridge 29 to the piston, so that the coil is short-circuited.

Fig. 3 viser et annet arrangement for kortslutning av spolen. Dette arrangement omfatter fortrinnsvis den innstillbare fjær og/eller det innstillbare stempelslag, som vist på fig. 1. Huset 10 er av metall og inneholder en kontaktklemme 19b som er forbundet med den elektriske tilførselskabel C og med den ene ende av spolen 11. En avtrekker 33 med isolerende gripedel 34 Fig. 3 shows another arrangement for short-circuiting the coil. This arrangement preferably comprises the adjustable spring and/or the adjustable piston stroke, as shown in fig. 1. The housing 10 is made of metal and contains a contact clamp 19b which is connected to the electrical supply cable C and to one end of the coil 11. A puller 33 with insulating gripping part 34

er montert glidbart i en åpning i huset 10 og har en oppadrettet del 33a, hvis fri ende er ført inn i en boring i kontaktklemmen 19b. Avtrekkeren holdes i sin viste ved heltrukne linjer nedre stilling ved hjelp av en fjær 37 og en skive. Med kabelen C forbundet med en strømkilde vil der gå en strøm fra kabelen gjennom spolen til stempelet. Når avtrekkeren 33 beveges oppad til den med strekprikkede linjer viste stilling, vil den fri ende 33a støte an mot en kontakt 38 i kontaktklemmen 19b og strømmen passere gjennom huset direkte til stempelet, idet huset selv er forbundet med stempelet. Huset kan også være av isolerende materiale, i hvilket tilfelle der må være anordnet egnede ledende innretninger fra avtrekkeren til stempelet. is slidably mounted in an opening in the housing 10 and has an upwardly directed part 33a, the free end of which is led into a bore in the contact clamp 19b. The trigger is held in its lower position shown by solid lines by means of a spring 37 and a disc. With the cable C connected to a current source, a current will flow from the cable through the coil to the piston. When the trigger 33 is moved upwards to the position shown by dotted lines, the free end 33a will abut against a contact 38 in the contact clamp 19b and the current will pass through the housing directly to the piston, the housing itself being connected to the piston. The housing can also be made of insulating material, in which case there must be suitable conductive devices from the trigger to the piston.

Claims

!• Electric welding tool comprising a housing, an electrode holder arranged in the housing for reciprocating movement, a spring for moving the electrode holder in the direction out of the housing to a predetermined position, an electromagnetic device for moving the electrode holder in the direction into the housing against the action of the spring, as contact between a electrically conductive electrode in the electrode holder and a workpiece connected in a series circuit containing the magnetic device causes retraction of the electrode holder and the electrode to ignite ..an arc, and breaking the arc allows the electrode and the electrode holder to be returned under the action of the spring, so that the reciprocating movement of the electrode holder and the electrode is maintained automatically, characterized by a manually actuated trigger (25, 28, 34) which controls contacts for switching on and off the reciprocating movement, which furthermore has an adjustable stroke and cooperates with a piston (13) to limit the return stroke of the electrode holder (15) and having a bridge (29) directed towards the piston (13) with its end close to it to cooperate with a stop (32) on the piston. ,

2. Welding tool according to claim l/characterized in that the puller (25) is arranged to influence a coupling device (20) over a coil (11) belonging to the magnetic device.

3. Welding tool according to claim 1 or 2, characterized in that the trigger (28) together with the coil (11) and the piston (13) is mounted in a housing (10) with a sideways handle and the bridge (29) is electric conductive and connected to the coil (11) to connect it in a circuit or short-circuit it, depending on the position of the trigger.

4. Welding tool according to claim 3, characterized in that the bridge (29) carries a set screw (31) which also serves as a contact and that an insulating sleeve (30) provided with an opening (30a) is arranged which can be turned on the handle (10a) and as with the sleeve opening flush with the set screw, allows this to be fed into the handle to make contact for shorting the coil.