专利名称：用于接触焊丝的装置和方法以及接触壳体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于接触焊炬中的焊丝的装置，该装置包括至少两个接触壳体， 所述接触壳体具有用于接触焊丝的接触区域。本发明还涉及一种用于接触焊炬中的焊丝的接触壳体，所述接触壳体在其一个端部具有用于焊丝的接触区域。最后，本发明涉及一种用于接触焊炬中的焊丝的方法，其中所述焊丝被接触在至少两个接触壳体的接触区域中。
背景技术：
本发明涉及在规定接触点处以恒定接触力接触焊炬中的焊丝。这使得电流恒定地传输至焊丝，从而可以保证恒定的焊接质量。为了获得恒定的接触力，必须考虑到如下描述的因素。主要因素是焊丝的直径公差、灰尘和磨损。具体的说，这意味着焊丝直径沿着焊丝的长度并不是精确地恒定的。同样，由于焊丝的传送而在丝芯中产生磨损，所述磨损也被一起传送到接触地点。另外，灰尘积累在卷绕焊丝的线圈上，所述灰尘也被传送到接触点。 此外，线圈导致焊丝发生一定变形，即所谓的脱皮。同样，接触点在焊丝传送过程中被研磨 (磨损)。这些因素都导致焊丝直径发生变化。因而接触点必须进行相应的改变以便能够确保期望的恒定的接触力。WO 2008/018594A1或JP2002059265A公开了用于接触焊丝的装置。这些装置借助于弹簧在可动接触构件上施加压力，所述可动接触构件因而被压靠在保护套筒的锥形部上，布置在所述接触构件中的开口相应地适应于焊丝，并且焊丝以焊丝接触力被接触。因而，弹簧的轴向力被转化成径向地作用在焊丝上的力，即焊丝接触力。这种接触装置的构造的不利之处在于没有考虑到开始描述的那些因素。如已经提到的，为了在焊接过程中最佳地并且低磨损地进行接触，可动接触构件必须永久地以规定的焊丝接触力适应于焊丝。由于接触构件的最小运动(这种最小运动必须通过接触系统才能够产生)而必须实现这种适应。然而，在现有技术中，如下缺点导致这一方面的问题。接触构件的任何运动都会在保护套筒的锥形部处产生不同方向的摩擦力，这些摩擦力由于装置的特性而大约为构成最大的力的弹簧力本身的大小。其原因在于，接触构件必须克服弹簧力移动以便适应焊丝。因而，摩擦力发生改变，并且产生的实际焊丝接触力严重偏离规定的焊丝接触力，因而不再是最佳的。然而，这还意味着摩擦力和焊丝接触力是依赖于彼此的。同样，接触构件和锥形部之间由于上述构造也产生接触力。因而，锥形部既产生接触力又产生焊丝接触力，因而焊丝接触力还附加地取决于该接触力。因而，对于规定的焊丝接触力，导致大约在焊丝接触力的大小范围内的接触力。然而，该接触力应该大大高于焊丝接触力，这是由于除了电流之外，接触热也应该传递至保护套筒，从而尽可能好地冷却接触构件。在特殊过程中发生的焊丝传送方向的改变对产生的焊丝接触力也具有巨大的影响，因为不可能对这样快速的运动变化做出反应。还存在的不利之处在于，接触构件由于其构造而始终居中地引导焊丝。因而，焊丝不可能在任意方向上避开。同样，焊丝不仅与接触构件接触，而且还由该接触构件引导。这导致由于焊丝脱皮而引起的可能的侧向引导力以及焊炬角度也对焊丝接触力具有影响，这是由于接触构件被更快速地研磨。总之，可以这样说，由于这些力的相关性，恒定接触所需的焊丝接触力随着任何影响而变化。现有技术的其中接触构件被螺接的这些设计的不利之处在于，焊丝上的接触力不能自动地重新调整，由于接触构件不具有所需的灵活性(适应性)。
发明内容
本发明的目的是提供在焊炬的接触装置的使用寿命期间尽可能恒定和永久的焊丝接触，并且避免或减少现有技术的缺陷。该目的通过上述接触装置来解决，在该接触装置中，接触壳体具有保持部并布置在套筒内，以限定旋转轴线，其中所述套筒紧固至具有集成的压力机构的喷嘴管，所述压力机构被设计成在所述接触壳体上施加压力，并且所述套筒包括用于在所述接触壳体上施加反作用力的保持装置，并且所述焊丝利用接触力接触在所述接触壳体的接触区域中。有利的是可以清楚地改进接触力到焊丝的调节和传递。因而，由于可动的接触壳体而可以最优接调节施加至焊丝的材料上的接触力。这具有的进一步的优点是用于所述焊丝的传送力可以保持得最小，并且同时执行到焊丝的最优且低摩擦的电流传递。因而，焊丝的磨损也最小。同样，所述接触壳体的摩擦也是最小的和/或由于接触壳体的可动性而得到补偿，使得给予永久接触。因而，增加了电弧稳定性，并因此而进一步提高了焊接质量。还有利的是，所述接触壳体能够以简单方式快速更换，并且可以用于不同的焊接直径，至少在一定范围内。有利的是，在所述旋转轴线的端部在每个接触壳体处形成有用于与所述套筒的所述保持装置接触的两个接触点，通过所述接触点所述接触壳体被可动地保持，并且通过所述套筒在所述接触壳体上施加反作用力。因而，获得了电流到接触壳体的永久安全传递以及安全的热消散，并且不会限制接触壳体的可动性。通过设置用于在所述接触区域的上游和下游引导所述焊丝的机构，以及所述接触壳体能够通过所述接触力基本上垂直于所述焊丝在所述接触区域中移动的实施方式，有利地实现了所述焊丝上的所述接触力的最佳调节，这是由于焊丝的引导和接触是分开的。因而保证了最佳的焊接结果。根据本发明的进一步的特征，所述保持部被设计为所述焊丝的进入区域，并且包括卵形和凸起的前表面，其中所述压力施加在该前表面的至少一部分上。同样，所述保持部可以相对于另一接触壳体变宽，并且到变宽部分的过渡部分可以呈锥形设计。这些特征使得轴向压力能够转换成径向接触力，并且能够对其进行附加调节。如果所述套筒包括基本上与所述接触壳体对应的凹部，则可以确保接触壳体受到所述套筒的保护而不受任何外部影响。在所述套筒中优选设置用于引导所述焊丝的绝缘衬套。而且，在所述压力机构的中央和所述接触壳体的一部分中可以布置有用于所述焊丝的引导管。这些措施有利地实现
6了没有任何问题地引导所述焊丝通过所述压力机构不无电流地到达所述接触区域。同样有利的是，所述焊丝永久地且专门地接触在所述接触壳体的接触区域中。所述压力机构至少由压力螺栓、压缩弹簧和固定板构成，其中，所述压力螺栓能够基本上沿着所述焊丝的轴线移动，如果这样，则也是有利的。这使得能够调节和/或调整所述压力，其中可以通过调节所述压力而相应地调节和/或调整所述接触力。所述目的还通过上述接触壳体来实现，其中在与所述接触区域相对的保持部的前表面处限定有隆起。在这种情况下，有利的是，由于压力机构抵靠在隆起上，所述接触壳体可自由移动，并且在焊丝上施加期望的接触力。通过进一步的从属权利要求的措施，有利的是，通过在出口端区域中在前表面上施加压力而使所述壳体彼此压靠，使得焊丝永久地以规定接触力进行接触。同样，保证了在同一部位永久的接触。根据本发明，所述目的还通过一种接触壳体来实现，其中，布置有从所述接触区域到所述保持部的凹部，用于接收另一个接触壳体，该另一接触壳体被侧向和前侧壁限制，并且延伸至用于引导所述焊丝的位置，其中，在所述前侧壁中布置有用于所述焊丝的开口。在接触壳体具有这种结构的情况下，与另一个接触壳体形成的间隙与上述变型例一样并不位于前侧，组装好的接触壳体因而受到更好的保护而免受焊接飞溅物或其他污物的影响。有利的是，当在焊丝的正常传送方向上观察时，所述前侧壁位于所述接触区域的上游。所述接触壳体的所述侧向壁基本上定位成终止于所述保持部的前方。根据本发明的进一步的特征，在用于引导所述焊丝的位置布置有用于接收引导管的半圆形凹部，其中在该接触壳体与另一个接触壳体组装好的状态下，该接触壳体的该凹部与另一个接触壳体的凹部一起基本上限定一孔。根据本发明的目的还通过一种接触壳体来解决，该接触壳体的宽度基本上相当于所述接触区域的宽度，并且该接触壳体适合于接收在另一个接触壳体的凹部中，以限定多部件式接触管。优选地，所述接触壳体被设计成在所述保持部的区域中更宽，并且在所述接触区域的方向上渐缩。根据本发明的进一步的特征，在用于引导所述焊丝的位置布置用于接收引导管的半圆形凹部，其中在该接触壳体与另一个接触壳体的组装好的状态下，该凹部与所述另一个接触壳体的凹部基本上限定一孔。根据本发明的目的进一步通过一种接触壳体来解决，其中在与所述接触区域相对的所述保持部的前表面处形成有用于施加压力的隆起，并且在所述前表面处布置有至少两个相对的突起，其中所述突起被设计成限定旋转轴线，并且所述隆起布置在所述突起之间， 其中所述隆起和所述旋转轴线近似定位在一个水平面上。有利的是，待限定的所述旋转轴线基本上与所述隆起平行地定位。根据本发明的进一步的特征，所述突起的表面被设计成在所述接触壳体的外表面的方向上，特别是在所述接触区域的方向上渐缩。所述目的还通过上述的用于接触焊炬中的焊丝的方法来解决，其中在可动地保持在套筒中的所述接触壳体上施加轴向压力，并且使所述接触壳体压靠在所述套筒的保持装置上，以产生反作用力，其中在所述保持装置中限定有用于所述接触壳体的旋转轴线，以将所述压力转换成径向接触力。从上述部分可以获得优点。
下面将参照所附的示意图更详细地说明本发明，在附图中
图1分别是焊接机或焊接装置的示意图2是焊炬的分解示意图3是根据本发明的装置的一个实施方式的示意性剖视图，其中示出了接触壳体的内表面I ；
图4是图3的接触装置的套筒的示意性剖视图5是接触装置的接触壳体的侧视图6是接触装置的接触壳体的内表面的示意性俯视图7是两个组合的接触壳体的接触区域的示意图8是两个组合的接触壳体的保持部的前表面的示意性俯视图9是两个壳体和具有有效力的压力螺栓的示意性细节图10是根据本发明的装置的示意性剖视图，其中示出了接触壳体的侧视图；以及
图11至图16是具有不同构造的接触壳体的接触装置的另一个实施方式的不同的视图。
具体实施例方式首先，采用相同的附图标记表示实施方式和变型例的相同元件。图1分别示出了用于大多数不同工艺或方法的焊接装置1或焊接设备，所述不同工艺或方法例如是MIG/MAG焊接法和/或WIG/TIG焊接法或电极焊接方法/双焊丝/串列焊接方法、等离子或软焊方法等。焊接装置1包括电流源2，该电流源2具有电力元件3、控制装置4以及分配给电力元件3和/或控制装置4的开关构件5。开关构件5和/或控制装置4与控制阀6相连接，该控制阀6分别在气体容器9和焊炬10或吹送管之间定位在用于气体8 (特别是例如二氧化碳、氦气、氩气等惰性气体)的供给管线7中。另外，可以通过控制装置4控制通用于MIG/MAG焊接的焊丝进给装置11，填料或焊丝13分别经由供给管线12从供给鼓14和/或焊丝线圈供给至焊炬10的区域。当然，如现有技术中公知的，焊丝进给装置11可以集成在焊接装置1中，特别是集成在基础单元中， 而不是如图1中所示设计为附加装置。还可能的是，焊丝进给装置11将焊丝13或填料供给到位于焊炬10外部的处理场所，其中，为此优选的是，像对于WIG/TIG焊接那样，在焊炬10中布置不熔性电极。用于在不熔性电极(未示出)和工件16之间建立电弧15(特别是操作电弧)的电流经由焊接线路17从电流源2的电力元件3供给至焊炬10 (特别是电极)，其中，由若干部分构成的待焊接的工件16经由另一焊接线路18也与焊接装置1 (特别是电流源2)相连接，并且其中用于处理的电流回路因而可以分别借助于电弧15或所形成的等离子流来建立。为了冷却焊炬10，焊炬10可以通过插设有流量监视器20的冷却回路19与液体容器特别是水容器21相连接，使得当焊炬10进行操作时，冷却回路19，特别是位于水容器21 中用于液体的液体泵启动，并且因而对焊炬10进行冷却。焊接装置1还包括输入和/或输出装置22，通过该输入和/或输出装置，焊接装置 1的大部分不同的焊接参数、操作模式或焊接程序可以设定和/或调用。为此，通过输入和 /或输出装置22设定的焊接参数、操作模式或焊接程序传送至控制装置4，控制装置4随后分别控制焊接设备或焊接装置1的各个部件，并且/或者预定确定用于调节或控制的相应的标称值。而且，在图示的实施方式中，焊炬10通过软管套23分别与焊接装置1或焊接设备相连接。从焊接装置1到焊炬10的各个线路布置在软管套23中。软管套23通过联接装置M与焊炬10相联接，而软管套23中的各个线路通过连接插座和/或插头连接而与焊接装置1的各个触头相连接。为了确保软管套23的适当应力释放，软管套23通过应力释放装置25与壳体沈相连接，特别是与焊接装置1的基础单元相连接。当然，联接装置M也可以用于焊接装置1处的连接。基本上，必须提及的是，不必使用或利用上述所有部件用于不同的焊接方法和/ 或焊接装置1，例如，WIG装置或MIG/MAG装置或等离子装置。例如，焊炬10可以设计成空气冷却的焊炬10。图2示出了结构十分简化的焊炬10 (商用MIG焊炬)。该分解视图示出了焊炬10 的主要部件，即软管套23、联接装置24、管弯头27、焊炬主体28和气体喷嘴30，焊炬主体28 用作电流承载元件，接触管四最终紧固在该电流承载元件处。软管套23通过联接装置M 与管弯头27相连接。软管套23还可以连接至焊炬手柄，并且焊炬手柄可以通过联接装置M与管弯头 27相连接。为此，为了将软管套23与焊炬手柄相连接，也可以使用这种联接装置24。然而， 该焊炬手柄也可以设计成中间件，并且可以在机器人处进行通过中间件紧固焊炬10。管弯头27还容纳冷却管道、用于电能的供给线路、用于气体8的供给管路、以及特别是分别用于焊丝13 (所谓的芯部或丝芯)的供给线路或供给装置12，其中气体通过软管套23供给至管弯头27。焊丝13由焊丝进给装置从供给鼓14经由供给装置12和/或供给装置12中的适当的内孔传送至接触管四。在接触管四中，焊丝13被供给电能，使得可以进行电弧焊接处理。因而，接触管四由导电且相当耐磨的材料，例如铜或铜合金(钨)等制成。如从现有技术中已知的，接触管四也可以由至少两个接触壳体31限定而成，其中相应地保持接触功能。为了进行稳定的焊接处理，在接触过程中焊丝13尽可能永久地被接触在接触区域32中十分重要。该接触区域32基本上位于接触壳体31的端部处，焊丝13 在接触壳体31的该端部处从接触壳体31退出。根据本发明，这样解决稳定焊接过程所需的接触，即压力33作用在接触壳体31 上，其中利用反抗压力33的反作用力34在接触区域32中产生规定的接触力35，即轴向压力33作用在接触壳体31上，由此反作用力34将压力33转换成用于挤压接触壳体31的径向作用的接触力35，因而在接触壳体31的接触区域32中获得稳定安全的接触(参见图9)。 通过这样，焊丝13被永久地接触在焊接区域32中。为了在接触壳体31上产生这些力而设置了压力机构36和套筒37。压力机构36集成在可拆卸地紧固至焊炬主体观的喷嘴管38的中央处。压力机构36由压力螺栓39、压缩弹簧40和固定板41限定。压缩弹簧40利用固定板42而被张紧，使得可动地安装的压力螺栓39能够在接触壳体31上施加压力33。然而，在其中接触壳体31定位成自由移动的套筒37可拆卸地紧固至喷嘴管38之后才能施加该压力33。通过紧固套筒37，压力螺栓39 被接触壳体31推回固定板41的方向，从而施加压力33。与所使用的压缩弹簧40对应地， 产生了变化压力。压力33将接触壳体31压靠在套筒37中的保持装置42上，从保持装置 42相应地产生反作用力34。反作用力34基本上作用在接触壳体31的旋转轴线43的端部处。压力33基本在接触区域32的方向上经由压力点53基本上平行于和/或相邻于旋转轴线43施加在每个接触壳体31上。由于接触壳体31的旋转轴线43对保持装置42的挤压，实现了有效压力33到径向接触力35的转换。因而，在接触区域32中实现了规定的接触力35。压力机构36优选包括位于中央的进给通孔，焊丝13穿过该进给通孔传送。然而， 一个压力机构或若干个压力机构布置在用于焊丝13的进给通孔周围也是可行的。根据本发明的接触装置在图3至图10中详细地示出。压力33、反作用力34和接触力35均以箭头表示。集成在喷嘴管38中的压力机构36从焊炬主体观那一侧结合在喷嘴管38中。压力螺栓39通过压缩弹簧40的弹簧力可沿着焊丝13的前进方向移动。固定板41始终保持其位置。喷嘴管38的内部被适当地成形，使得压力机构36的部件(这些部件与喷嘴管38相对应地设计)适合于执行所述的功能。例如，固定板41可以拧在喷嘴管 38中，直到抵靠部为止，或可以挤压在喷嘴管38中。通过固定板41，也可以设定压缩弹簧 40的弹簧力。带有压力机构36的喷嘴管38可以被相应地认为是备用部件或磨损部件。优选相同地构造并因而易于制造的接触壳体31的构造对根据本发明的接触装置来说也是重要的。至少两个接触壳体31的组合基本上产生从现有技术中公知的接触管四。 该组合基本上被执行成使得接触壳体31的内表面44包围焊丝13。根据本发明，为了将接触力35传递至焊丝13，接触壳体31必须是可动的，从而能够满足开始提到的要求。这通过接触壳体31的保持部48来实现。其包括专门成形的前表面45，该前表面 45与压力螺栓39相连接，并且使得轴向压力33能够转化成径向接触力35。为此，一方面， 接触壳体31的前表面45的基部区域不是一个圆，而是基本上为圆弓形。在该圆弓形的弦的两端处，形成两个接触点47，这两个接触点确保接触壳体31的可动性。另一方面，前表面 45设置有隆起46。在紧固套筒37时，该隆起46实现了压力螺栓39被从喷嘴管38中的抵靠部向后推动以及接触力35最终作用在焊丝13上。接触壳体31基本上被布置和/或插入在套筒37中，使得接触壳体31通过保持装置42而由保持部48保持。接触壳体31利用套筒37固定，不包括任何其自身的紧固元件。接触壳体31的保持部48与接触区域32相对，即位于接触壳体31的焊丝13进入的那一端处(在工件16的方向上传送焊丝13的情况下)。保持部48被设计成相对于其余的接触壳体31变宽，其中到变宽部分的过渡部分呈锥形地设计。前端面45和隆起46都是保持部48的一部分。隆起46实际上将前表面45 分成两个单独部分，这两个单独部分被设计成从隆起46开始倾斜地下降。这导致在前表面 45和压力螺栓39之间形成间隙49，间隙49对接触壳体31的可动性具有决定意义。优选的是，隆起46与前表面45的圆弓形的弦平行地布置，其中朝向内表面44的部分基本上小于另一部分。从隆起46到内表面44的斜面优选由半径成圆形地限制。同样，内表面44包括凹部50，焊丝13适合于在该凹部50中基本自由地移动。凹部50基本上一直延伸至接触区域32。另外，接触区域32还优选设计成扭曲的，其中，接触区域32的表面 52布置成相对于内表面44以规定角度交错。因而，接触壳体31还对焊丝13进行附加侧向引导。在两个接触壳体31的组合以及在套筒37中的布置的情况下，限定了旋转轴线43， 接触壳体31适合于围绕该旋转轴线43移动。该旋转轴线基本上构成了接触点47之间的连接，其中，该连接还基本上对应于保持部48中的前表面45的圆弓形的弦。由于接触壳体 31利用保持部48保持在套筒37的保持装置42中，因此旋转轴线43也布置在保持装置42 中。在这方面，应注意的是，旋转轴线43实际上应该被看作虚拟的旋转轴线43，这是因为其旨在示出接触壳体31的镜面对称效应。每个单个接触壳体31由于相对的接触点47相应地也是可旋转的。通过该旋转轴线43，现在可以将轴向压力33转化成径向接触力35。详细地说，这样进行成使得压力33施加在接触壳体31的前表面45的隆起46上。通过隆起 46与旋转轴线43平行地布置的事实，接触区域32以规定的接触力35压靠彼此和/或压靠在之间穿过的焊丝13。也可以这样说，压力33与旋转轴线43相邻地施加在左侧和右侧，相应地施加在每个接触壳体31的隆起46上。压力33基本上相应地作用在接触区域32的方向上。为了将轴向压力33转换成径向接触力35，旋转轴线34优选位于隆起46的下方，使得可以利用杠杆原理调节接触力35，从而赋予接触壳体31的可动性。所述规定的接触力35 (例如每个接触壳体31为2N)由压力33(例如80N)、隆起 46和旋转轴线43之间的距离(例如Imm)、接触壳体31的长度(例如20mm)以及反作用力 34 (例如每个接触点47为40N)产生。反作用力34受到锥形过渡部分到保持部48的角度的影响，该锥形过渡部分也相应地限定在套筒37的保持装置42中。所述力特别地适应于焊丝13的直径和材料。基本上，所有的力主要都取决于压力33。然而，另外，接触力35还取决于杠杆原理，即，隆起46和旋转轴线43的距离与旋转轴线43和接触壳体31的接触区域32的端部的距离的关系。一旦其中布置有接触壳体31的套筒37被紧固至喷嘴管38处，则出现这些力。套筒37的紧固由喷嘴管38处的相应的抵靠部限定，使得最终设定规定的接触力35。 优选的是，压力33通过压力机构36仅仅施加在接触壳体31的隆起46上的某些部位，从而便于通过旋转轴线43进行力的转换。这意味着压力螺栓39并不以其整个表面抵靠在接触壳体31的前表面45上，而仅仅在某些部位抵靠所述前表面45。因而，即使相应的压力33 作用在其上，接触壳体31也是可动地保持在套筒37中。因此，如果压力机构36在接触壳体31上施加压力33，则接触壳体31由于由压力 33产生的接触力35而分别地被挤压或关闭。在这种情况下，外部间隙49具有其最大高度。 当焊丝I3被传送而经过接触壳体31时，接触壳体31在接触区域32中基本上垂直于焊丝 13被挤压开，从而接触力35借助于接触壳体31作用在焊丝13上。因而，外部间隙49减小。根据本发明，无论压力33的作用如何，被设计成磨损部件的接触壳体31因而可动地布置在套筒37中。这种可动性具体是通过接触壳体31的组合的卵形和凸起的前表面45产生的。卵形形状由圆弓形限定，而凸起形状由隆起46限定。凸起表面包括沿着旋转轴线43 的加深部，该加深部致使旋转轴线43位于隆起46下面，从而便于将轴向压力33转换成径向接触力35。
11
可以从图8中的组合好的接触壳体31的保持部48和/或前表面45的顶视图看到所述卵形表面。该图8还示出了用于焊丝13的、限定了一圆的凹部50。因而，可以基本上在接触壳体31的中央引导焊丝13。相应地，也在压力机构36的中央引导焊丝13，即穿过固定板41、压缩弹簧40和压力螺栓39引导焊丝13。因此，优选为圆柱形的压力螺栓39 包括与圆形环52对应的前表面(阴影区域)。该圆形环52围绕由凹部50限定的圆延伸。 该圆形环52在接触壳体31的隆起46 (压力33施加在隆起46上的某些部位)上限定了基本上四个压力点53，通过这些压力点53，至少一部分焊接电流被传递至接触壳体31，并且在焊接过程中在焊接壳体31中产生的热也在此被消散。其余焊接电流通过套筒47和接触点47传递至接触壳体31。通过该路径，其余的热也被消散。 稳定且恒定的接触另一基本要求是居中地弓I导焊丝13。这通过延伸穿过整个压力机构36并跨越凹部50的引导管M实现。因而，焊丝13独立于接触壳体31被一直引导到接触区域32并接触在接触区域32中。接触壳体31的扭曲的接触区域32也提供了焊丝13的引导。因此，焊丝13不仅通过接触壳体31的压力而被接触和引导，而且还通过每个接触壳体31的倾斜表面51而被侧向地引导。因而，一方面，实现了更好的接触，另一方面实现了侧向引导。然而，因为接触壳体31主要确保焊丝13的永久接触，因此该侧向引导应被认为是附加的特征。因为焊丝 13始终接触在同一部位，因此这特别对材料传送因而对整个焊接过程都具有积极作用。焊丝13的主要引导通过引导管M和其中布置有绝缘衬套55的套筒37执行。焊丝13在接触区域32中接触之后通过绝缘衬套55从套筒47退出。接触壳体31完全布置在套筒37 中，因而受到有效的保护而免受焊接过程诸如热和焊接飞溅物的影响。为此，绝缘衬套阳设计成相应地耐热和耐磨，例如由硝酸硅制成。引导管M适当地适应于焊丝13的直径和 /或焊丝13的直径范围。引导管M也可以被容易地更换，因为引导管34仅仅是从后部插入到压力机构36和接触壳体31内。优选地，引导管M也可以设计成用于分别从供给管线 12和/或丝芯低摩擦传送焊丝13。引导管M的功能也可以通过压力螺栓39实现，因为其设计是与引导管M相结合的。通常，应该注意到压力33可以利用固定板41设定，从而例如可以适应于焊丝13 的材料和直径。当然，利用压缩弹簧40和固定板41的组合也可以使用各种不同的焊丝13。为了容易操作，优选的是设置成使得固定板41 一直拧到抵靠部，并且自动地设定规定接触力35所需要的压力33。通过根据本发明的构造还可以补偿接触区域32的公知磨损。在焊丝13例如由于脱皮而发生变化的情况下，接触壳体31跟随焊丝13的进展。因而，避免或至少减少了接触区域32中的附加力，并且接触力35保持基本上恒定。作用在焊丝13上的接触力35基本上自动地重新进行调整，由于根据本发明的接触装置，接触壳体31始终彼此相互作用。这种相互作用的决定因素在于已经描述的接触壳体31的可动性。图11至图16示出了根据本发明的接触装置的另一个实施方式，其中，接触壳体31 具有不同的结构。与已经描述的接触装置的构造一样，依据图3至图10的相同构造的接触壳体31必须是可动的。在如下的描述中，将仅处理相对于已经描述的具有相同接触壳体31 的接触壳体的不同之处。两个接触壳体31的可动性通过由每个接触壳体31的两个相对突起56限定的保持部48实现，所述突起56在前表面45上方侧向地伸出。基本上，突起56布置在接触壳体 31的内表面44的区域中。侧向上，突起56通过沿着接触壳体31的外表面的方向渐缩的锥形表面57而均与接触壳体31的外表面相连。也可以说锥形表面57被设计成渐缩。这些锥形表面57使得能够将接触壳体31可动地保持在套筒37的保持装置42中，并且同时防止接触壳体31掉落，这是由于侧向突起56突出。由于接触壳体31的前表面45基本上具有圆弓形的形状，沿着接触壳体31的外表面与保持装置42可获得足够的间隙，使得接触壳体31的外表面与保持装置42之间没有产生任何摩擦。而且，在接触壳体31在焊炬即套筒 37中使用的过程中，每个突起57包括基本上布置在锥形表面57上的接触点47。为了使接触点47不因为作用其上的力而变形和/或发生改变，突起56也定位在前表面45上方并基本上用于材料增强。通过接触点47的连接，限定了旋转轴线43，接触壳体31围绕旋转轴线43运动。如已经通过图3至图10所详细地描述的那样，在突起56之间布置隆起46，压力螺栓39在该隆起46上施加压力33。其结果是隆起46和旋转轴线43实际上平行地延伸，但是基本上定位在一个位置。因而，显著地降低了隆起46和压力螺栓39(压力螺栓39 在焊丝I3的传送过程中由于接触壳体31的运动而产生)之间的摩擦，这是由于压力点53 在接触壳体31围绕定位在近似相同位置的旋转轴线43运动期间基本不发生改变。这意味着，压力螺栓39的位置基本上不发生改变，从而其无需在接触壳体31运动过程中逆着接触力35的方向克服压力33从隆起46移动。因而，隆起46的位置在接触壳体31的运动过程基本上也不发生改变。一方面，接触壳体31在穿入焊丝13时必须运动，因为预张紧的接触壳体31克服接触力35运动，并且接触力35相应地作用在焊丝13上。另一方面，被传送的焊丝13的变形(脱皮)通过接触壳体31的运动而得到补偿。通过修改平行延伸的旋转轴线43和隆起46之间的距离，还可以通过利用另一接触壳体31根据杠杆原理设定接触力35。利用压力33在接触区域32中形成接触力35，接触区域32的位置由于不同构造的接触壳体31而不同。这是由于接触壳体31具有不同的长度，其中较短的接触壳体31由较长的接触壳体31保护。这意味着，接触壳体31之间的为可动性必需的间隙免受焊接飞溅物的影响，因而不会削弱接触壳体31的可动性和功能。 因此，如果套筒37基本上接收保持部48并且不包围或封装根据图1至10所描述的整个接触壳体31就足够了。从构造角度来说，例如，实现该保护，使得基本上较长接触壳体31接收较短接触壳体31。较长接触壳体31因而包括接收较短接触壳体31的凹部58。该凹部58基本上形成为使得壁59布置在侧面和前表面处，即布置在焊丝13的出口端处，这相应地限制了凹部 58。因而，接触壳体31之间的间隙在凹部58中受到保护而免受焊接飞溅物、灰尘等。凹部 58的深度向下到达其中引导焊丝13的位置。在较长接触壳体31的前侧壁59中，布置有用于焊丝I3的开口 60。较长接触壳体31的接触区域32位于该开口 60的上游，使得接触区域32受到具有开口 60的前侧壁的保护。较短接触壳体31的接触区域32相应地恰好定位在前方处。因而，接触壳体31在保持部48中具有同等的设计，但是在保持部48的下游一直到接触区域32 (包括接触区域32)的区域中具有不同的形状。因而，对于接合在较长接触壳体31的凹部58中的较短接触壳体31来说，该区域的宽度基本上等于接触区域32的宽度。因而，在锥形表面57之后，布置有从保持部48到该区域的附加过渡部分，使得较短接
13触壳体31基本上设计有三个不同的宽度。与此相反，对于较长接触壳体31，凹部58的宽度基本上等于接触区域32的宽度。然而，较长接触壳体也设计有两个不同的宽度。因而，凹部58的侧向壁59也终止于保持部48的前方。 前侧壁59的开口 60也可以设计成凹槽，使得开口 60与焊丝13的直径无关。
权利要求
1.一种用于接触焊炬(10)中的焊丝(1 的装置，该装置包括至少两个接触壳体 (31)，所述接触壳体(31)具有用于接触所述焊丝(1 的接触区域(32)，其特征在于，所述接触壳体(31)具有保持部G8)并布置在套筒(37)内以限定旋转轴线(43)，并且所述套筒 (37)被紧固至具有集成的压力机构(36)的喷嘴管(38)，其中所述压力机构(36)被设计成在所述接触壳体(31)上施加压力(33)，并且其中所述套筒(37)包括用于在所述接触壳体 (31)上施加反作用力(34)的保持装置(42)，并且所述焊丝(13)利用接触力(35)接触在所述接触壳体(31)的接触区域(3 中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述旋转轴线的端部在每个接触壳体(31)处形成有用于与所述套筒(37)的所述保持装置0 接触的两个接触点(47)，通过所述接触点所述接触壳体(31)被可动地保持，并且通过所述套筒(37)在所述接触壳体 (31)上施加反作用力(34)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，设置了用于在所述接触区域(32)的上游和下游引导所述焊丝(1 的机构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述接触壳体(31)能够通过所述接触力(3 而在所述接触区域(3 中基本垂直于所述焊丝(1 移动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述保持部G8)被设计为所述焊丝(1 的进入区域，并且包括卵形和凸起的前表面(45)，其中所述压力(3 施加在该前表面0 的至少一部分上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述保持部G8)被设计成相对于另一接触壳体(31)变宽，并且到变宽部分的过渡部分呈锥形设计。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述套筒(37)包括基本上与所述接触壳体(31)对应的凹部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，在所述套筒(37)中设置有用于引导所述焊丝(13)的绝缘衬套(55)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，在所述压力机构(36)的中央和所述接触壳体(31)的一部分中布置有用于所述焊丝(1 的引导管(54)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述压力机构(36)至少由压力螺栓(39)、压缩弹簧00)和固定板Gl)构成，其中所述压力螺栓(39)能够基本上沿着所述焊丝(13)的轴线移动。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，该装置被设计成用于接收根据权利要求12至四所述的接触壳体(31)。
12.一种用于接触焊炬(10)中的焊丝(1 的接触壳体(31)，该接触壳体(31)在其一个端部处包括用于所述焊丝(1 的接触区域(32)，其特征在于，在与所述接触区域(32)相对的保持部G8)的前表面05)处限定有隆起06)。
13.根据权利要求12所述的接触壳体(31)，其特征在于，所述前表面0 具有圆弓形的形状，其中所述隆起G6)与所述圆弓形的弦平行地布置。
14.根据权利要求12或13所述的接触壳体(31)，其特征在于，在所述前表面05)中布置有被所述隆起G6)分开的两个部分，这两个部分被设计成从所述隆起G6)开始倾斜地下降。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的接触壳体(31)，其特征在于，在所述保持部 (48)中限定有两个接触点(47)。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的接触壳体(31)，其特征在于，所述接触区域 (32)被设计成扭曲的并且包括用于接触所述焊丝(13)的表面(51)，所述表面相对于内表面G4)以一角度倾斜地交错。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的接触壳体(31)，其特征在于，在内表面04) 中布置有从所述保持部G8)到所述接触区域(3 的凹部(50)，用于所述焊丝(1 的基本上自由的运动。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的接触壳体(31)，其特征在于，在至少两个接触壳体(31)的组合的情况下，所述前表面0 被设计成卵形的并且基本上是凸起的，并且由所述保持部G8)的接触点07)限定旋转轴线03)。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的接触壳体(31)，其特征在于，该接触壳体 (31)被设计成用于在根据权利要求1至11所述的用于接触焊炬(10)中的焊丝(13)的装置中使用。
20.一种用于接触焊炬(10)中的焊丝(1 的接触壳体(31)，该接触壳体(31)在其一个端部处包括用于所述焊丝(1 的接触区域(3 和用于紧固在所述焊炬(10)中的相对的保持部(48)，其特征在于，布置有从所述接触区域(3 到所述保持部08)的凹部，用于接收另一个接触壳体(31)，该另一个接触壳体(31)被壁(59)在侧向上及前侧上限制，并且延伸至用于引导所述焊丝(13)的位置，其中，在所述前侧壁(59)中布置有用于所述焊丝 (13)的开口(60)。
21.根据权利要求20所述的接触壳体(31)，其特征在于，所述前侧壁(59)位于所述接触区域(32)的上游。
22.根据权利要求20或21所述的接触壳体(31)，其特征在于，所述侧向壁(59)基本上定位成终止于所述保持部G8)前方。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的接触壳体(31)，其特征在于，在用于引导所述焊丝(1 的位置布置有用于接收引导管(54)的半圆形凹部(50)，其中在组装好的状态下，其与另一个接触壳体(31)的凹部(50)基本上限定一孔。
24.一种用于接触焊炬(10)中的焊丝(1 的接触壳体(31)，该接触壳体(31)在其一个端部处包括用于所述焊丝(1 的接触区域(3 和用于紧固在所述焊炬(10)中的相对的保持部(48)，其特征在于，所述接触壳体(31)的宽度基本上相当于所述接触区域(32)的宽度，并且所述接触壳体(31)被设计成接收在另一个接触壳体(31)的凹部(58)中，以限定多部件式接触管09)。
25.根据权利要求M所述的接触壳体(31)，其特征在于，所述接触壳体(31)被设计成在所述保持部G8)的区域中更宽，并且在所述接触区域(3 的方向渐缩。
26.根据权利要求M或25所述的接触壳体(31)，其特征在于，在用于引导所述焊丝 (13)的位置布置用于接收引导管(54)的半圆形凹部(50)，其中在组装好的状态下，其与另一个接触壳体(31)的凹部(50) —起基本上限定一孔。
27.一种用于接触焊炬(10)中的焊丝(1 的接触壳体(31)，该接触壳体(31)在其一个端部处包括用于所述焊丝(1 的接触区域(3 和用于紧固在所述焊炬(10)中的相对的保持部(48)，其特征在于，在与所述接触区域(3 相对的所述保持部G8)的前表面 (45)处形成有用于施加压力(33)的隆起(46)，并且在所述前表面05)处布置有至少两个相对的突起(56)，其中所述突起(56)被设计成限定旋转轴线(34)，并且所述隆起06)位于所述突起(56)之间，其中所述隆起G6)和所述旋转轴线近似定位在一个水平面上。
28.根据权利要求27所述的接触壳体(31)，其特征在于，待限定的所述旋转轴线(34) 基本上与所述隆起G6)平行地定位。
29.根据权利要求27或观所述的接触壳体(31)，其特征在于，所述突起(56)的表面 (57)被设计成在所述接触壳体(31)的外表面的方向上，特别是在所述接触区域(3 的方向上渐缩。
30.一种用于接触焊炬(10)中的焊丝(1 的方法，其中，所述焊丝(1 被接触在至少两个接触壳体(31)的接触区域(3 中，其特征在于，在可动地保持在套筒(37)中的所述接触壳体(31)上施加轴向压力(33)，并且使所述接触壳体(31)压靠在所述套筒(37)的保持装置G2)上，以产生反作用力(34)，其中，在所述保持装置02)中限定有用于所述接触壳体(31)的旋转轴线(34)，以将所述压力(33)转换成径向接触力(35)。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述旋转轴线03)由至少两个接触壳体(31)的组合限定，并且所述压力(3 与所述旋转轴线平行地施加在每个接触壳体 (31)上的几个部位处。
32.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于，该方法使用包括根据权利要求12 至19所述的接触壳体(31)的根据权利要求1至11所述的装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于接触焊炬(10)中的焊丝(13)的装置和方法，该装置包括至少两个具有用于接触焊丝(13)的接触区域(32)的接触壳体(31)，本发明还涉及一种用于接触焊丝(13)的接触壳体(31)。为了使焊丝的接触在接触装置的使用寿命期间尽可能恒定和永久，所述接触壳体(31)具有保持部(48)并布置在套筒(37)内以限定旋转轴线(43)，所述套筒(37)紧固至具有集成的压力机构(36)的喷嘴管(38)，所述压力机构(36)被设计成在所述接触壳体(31)上施加压力(33)。所述套筒(37)包括用于在所述接触壳体(31)上施加反作用力(34)的保持装置(42)。焊丝(13)以接触力(35)接触在接触壳体(31)的接触区域(32)中。
文档编号B23K9/12GK102223983SQ200980147029
公开日2011年10月19日 申请日期2009年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者安德烈亚斯·莱昂哈特斯贝戈, 曼弗雷德·许宾格, 沃尔夫冈·胡宾格 申请人:弗罗纽斯国际有限公司