專利名稱：焊接電極及其制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于手工金屬電弧焊操作的焊接電極，所述電極包括具有引弧面的引弧部分。引弧部分的橫截面相對于焊接電極的主體橫截面減小。另外，本發(fā)明涉及一種制造用于手工金屬電弧焊的焊接電極的裝置，所述的制造過程包括制造焊接電極的焊芯的單元以及用于在電極焊芯上放置并干燥形成熔渣和保護氣體材料的單元。
背景技術：
根據(jù)大多數(shù)焊接方法的焊接操作，需要高溫以便使得兩個金屬工件能夠結合起來。根據(jù)最古老的方法——手工金屬電弧焊，其熱源是電弧，電弧的電能在焊接過程中轉化為熱能，并且電弧在涂層的金屬焊接電極的尖端和工件之間保持。該方法基于熔化金屬從指向工件的焊接電極焊芯中滴下，同時由來自金屬電弧焊電極進行涂層的藥皮材料的物質進行保護。在焊接的第一階段中產生電弧也稱作焊弧，并且重要的是電弧在需要的地方以需要的強度直接向工件起弧，以便產生的焊縫獲得需要的質量和強度。另外，初始電弧必須具有充分的起始可靠性和強度，以確保其加熱先前形成的焊接縫/焊縫，在新焊接電極的幫助下，足夠用來產生可接受和無缺陷的起始部分并轉化為重新開始的焊接縫/焊縫。
為了消除該問題并且當工作條件困難時也產生滿意電弧，已經建議了不同方法來增加在剛開始時刻在焊接電極引弧端內的電場強度，也即產生所謂的高電起弧。該目的可以通過短時間內手工增加電流強度而獲得，但是該方法是不精確的并且存在由此產生的焊接縫/焊縫不滿足在焊接縫/焊縫質量方面的嚴格要求?，F(xiàn)代化技術使得能夠通過微處理器來控制電流強度，但是一方面該技術對在應用該焊接方法中存在的工作條件、寒冷和濕度是精確敏感的，另一方面，該技術是昂貴的?？商娲兀呀浗ㄗh了專門的金屬電弧焊電極，其由在引弧部分區(qū)域具有減小的橫截面以便以此方法增加初始階段電場強度而不必調整電流強度的焊芯制成。以此方式，傳統(tǒng)的焊接設備可以無需增加成本地使用。
然而，這些傳統(tǒng)的在其引弧部分具有減小橫截面的焊接電極比較復雜并因此制造昂貴。減小引弧端橫截面的一種現(xiàn)有技術的方法是，例如通過機械加工來成形錐形引弧部分，該錐形引弧部分的直徑逐漸增加為完全的橫截面尺寸。在一定時間對焊芯執(zhí)行上述成形加工，隨后在不同制造階段之間的傳送期間對焊芯進行加工，錐形尖端會纏繞入其它焊芯或設備中。因為電極外部形狀導致過多藥皮材料進行沉積為了保持焊接電極的圓柱外形，在藥皮中具有隨后由干燥所引起的裂縫，或者需要專門的工藝以確保藥皮材料層厚度均勻并且遵循焊接電極焊芯的外形，因此這種焊接電極的涂層加工也變得更加復雜。減小焊接電極引弧部分的另一現(xiàn)有技術方法是在引弧部分的端面鉆一個在焊接電極縱向延伸的小洞。該加工需要高精度，由于焊接電極的焊芯通常具有小于5mm的直徑并且該洞的居中通常手工進行，因此這是耗費成本的。在這種類型的橫截面減小中，由于洞內聚集空氣的結果，所鉆的洞也阻止藥皮材料完全滲入該洞內，上述對于隨后形成的焊接縫/焊縫初始階段的質量將會是一個不利的特征。
從而本發(fā)明的目的在于消除前面指出的問題，并且建議一種從生產角度來說比較便宜、更簡單的在手工金屬電弧焊操作中使用的焊接電極，所述電極具有減小的橫截面引弧部分，同時能夠在起始時刻或在后面形成的焊接縫/焊縫中保持更良好的電弧特征。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的目的在于消除上面指出的問題同時也在于提供一種制造焊接電極的裝置，其中所述問題得到排除。
該目的在介紹部分所限定種類的焊接電極中得以實現(xiàn)，上述焊接電極已經給出了權利要求1中所限定的特征。焊接電極的優(yōu)選實施例從權利要求1的從屬權利要求中顯現(xiàn)出來。發(fā)明目的也通過具有權利要求1所限定特征的裝置而獲得，而優(yōu)選實施例在從屬權利要求中進行限定。
本發(fā)明涉及一種在手工電弧焊操作中使用的焊接電極，所述電極包括具有引弧部分的焊芯，所述引弧部分包含有引弧面，所述引弧部分的橫截面相對于焊芯的主橫截面減小。引弧部分形成有至少一個凹槽，凹槽的口部在焊芯縱向側面開口。形成在其引弧部分具有這種凹槽的焊接電極的一個結果是在所述引弧部分的材料量相對于在橫截面通常具有的材料量減少。在焊芯內材料的減少導致相對于標準焊接電極的情況在引弧部分的電流強度增加，并因此提供廣受歡迎的優(yōu)點，即快速起弧的概率增加、電弧的方向更加穩(wěn)定并因此更加可控，以及在起弧時刻放熱增加，確保到先前沉積的焊接縫/焊縫的過渡變得盡可能地平穩(wěn)和無缺陷。所有這些特性，例如在焊接條件會很困難的管道焊接操作中特別需要。
另外，由于以此方式提供通過去除在電極焊芯中的材料而制成的并且口部在焊芯封裝面開口的凹槽，焊芯的外形基本得以維持，這在制造焊接電極中很重要。根據(jù)通常的制造過程，焊芯以及隨后的焊接電極部分地在它們縱向延伸上進行傳送，其中，如果形成具有朝向引弧端呈錐形的引弧部分，則焊接電極會將自身楔入前面的焊芯和傳送帶之間，或者楔入制造過程中涉及的其它部件之間。在兩種情況下，結果都會使制造過程中斷，并且因此造成經濟損失。因此，根據(jù)本發(fā)明基本上保持焊芯外形的特征減少了這種制造問題。
在起始時刻，由本發(fā)明所提供的另一優(yōu)點在于在焊芯引弧面內外圓周基本保持完整。正如在現(xiàn)有技術的錐形引弧部分的情況一樣，如果可替換地圓周嚴重減小，則需要在焊接電極采取相對于工件表面基本上近似直角(900)的位置上起弧。這是由于如下事實如果引弧部分是錐形而不是其圓周作為整體是完整的，則在當焊接電極保持在相對于工件更小角度(＜900)的位置時刻，在焊芯引弧面的圓周內的材料將會距離工件更遠。這意味著為了產生起弧，電弧一方面必須橋接在引弧面和工件之間的更大空間，另一方面必須穿過更大量的藥皮材料。為了確保高度的起弧可靠性，可能需要犧牲一定程度的初始高電起弧效果。當前情況下，焊接電極1具有形成有不減小橫截面的引弧面，而是電極1內部焊芯的所述面直接形成有在介紹部分所指出的減小。然而，重要的是，引弧面的第一不減小部分從制造的角度看做得盡可能地細，使得會獲得所期望的高電起弧效果。
同樣，通常有益的是所述凹槽的口部在整個引弧面也具有延伸。這種布置的一個結果是，焊芯橫截面的減小不是在引弧面內部精確地進行，而是在引弧面進行，這進一步增強了前面提到的效果。
從制造技術方面看，如果所述凹槽是凹口，則會是增加的優(yōu)點。該凹口通過使用任一現(xiàn)有切割技術易于制造。
優(yōu)選地，所述凹槽在焊芯兩個相對布置的縱向側面部分開口。通過具有減小引弧部分的焊接電極進行的測試已經示出如果所述減小基本對稱或者在引弧面上分別更寬，則電弧變得更穩(wěn)定并且其行為可預測。獲得這種分布的一種方式是使得凹槽在多于一個的側面部分開口。
優(yōu)選地，所述凹槽形成切口。這里該切口應當被理解為在焊接電極1引弧部分內形成窄開口通道的凹槽。
優(yōu)選地，所述凹槽是直線的。該布置方便了制造凹槽的過程，并因此也是便宜的。同樣，如果提供這種凹槽的話，則其會使得藥皮材料更加方便地引入凹槽內。
從制造技術方面看，所述凹槽的口部優(yōu)選具有從焊接電極縱向看的延伸。
另外，優(yōu)選所述凹槽延伸通過引弧面的中心。對稱形狀的凹槽產生比不對稱的凹槽更穩(wěn)定的電弧，產生改進的焊接結果。
焊芯優(yōu)選涂有在焊接過程中形成熔渣和保護氣體的材料，并且所述凹槽填充有所述保護氣體形成材料。另一方面，該熔渣和保護氣體形成材料用于保護焊接縫/焊縫材料在焊接操作期間免受與空氣中氧的不利反應，另一方面使用這種填充物在焊芯的制造和處理階段也提供了優(yōu)點。在凹槽內提供的藥皮材料在引弧部分具有粘合作用，因此相對于不具有這種填充物的焊芯來說具有更高程度的無缺陷性。
優(yōu)選地，所述凹槽填充有形成熔渣和保護氣體的材料。在保留在凹槽內的空氣缺少時，焊芯將表現(xiàn)穩(wěn)定，在引弧時刻也是如此。
優(yōu)選地，凹槽應當在焊接電極縱向上延伸3-9mm，更優(yōu)選地4-8mm，最優(yōu)選地5-7mm，并且具有寬度(a)，該寬度(a)橫交電極的縱向進行計算，對應于焊芯直徑減少30-40％。比所述范圍內指出的凹槽更窄的凹槽將高電起弧效果減小到最終完全消失的點。另一方面，比所述范圍內指出的凹槽更寬的凹槽會產生過于猛烈的高電起弧效果，并因此難于處理，并且在制造焊接電極1的過程中凹槽會傾向于塌陷。
本發(fā)明也包括一種用于制造在手工金屬電弧焊操作中使用的焊接電極1的裝置，所述制造過程包括用于制造焊芯的單元和將在焊接操作過程中形成熔渣和保護氣體的材料施加在所述焊芯上的單元，所述裝置具有至少一個成形單元和至少一個夾持機構，上述成形單元形成有用于在所述焊芯端部之一內形成至少一個切口的至少一個切口機構，在所述夾持機構中布置所述焊芯，使得所述焊芯被收集以便順序推進通過切口機構。以此方式制造的焊接電極1的優(yōu)點將不會比上面表明的優(yōu)點更詳細地講述。然而，具有上述特征的裝置優(yōu)點在于其允許以簡單并因此更便宜的方式制造這種焊接電極1。在夾持機構中，焊芯進行收集并一個接一個地順序移動，通過切口機構。在切口機構內形成凹槽的技術可以是在金屬材料內形成凹槽的已知技術中的任一種。夾持機構確保焊芯的順序得以保持，該焊芯以穩(wěn)定方式推進通過切口機構，并且能夠以正確方式執(zhí)行凹槽的形成。
優(yōu)選地，所述裝置包括傳送機構，該傳送機構進行布置以基本上在所述焊絲縱向上移動焊芯。為了在其縱向上移動焊芯，需要較小空間和最少控制機構。然而，在一些情況下，可能會需要在其橫向上移動它們，例如適應于在相鄰機器中所采用的傳送方向。
進一步地，優(yōu)選傳送機構進行布置以在切口機構部分內在焊芯橫向上移動焊芯。這種布置使得切口機構能夠以如下的有效方式形成凹槽焊芯的引弧部分轉向切口機構，因此能夠獲得高速地生產。
適合地，傳送機構也進行布置以在切口機構部分以相互平行關系移動焊芯。在該方式中，由于切口機構連續(xù)地工作，所以獲得最高可能的生產率。
當傳送機構也是夾持機構時，不需要額外的裝置用作傳送功能，致使空間以及成本的經濟。
有利地，從生產方面，如生產順序所示，所述成形單元放置在切割單元之后并在施加藥皮單元之前。以該方式，在當焊芯已經切成所需長度但是在藥皮材料已經施加到焊芯之前的階段形成凹槽，這是由于通常凹槽也填充該材料是有益的。
在所述夾持機構中在焊芯所述一端部部分，所述裝置優(yōu)選地通過切口機構形成有用于通過的開口。
在焊芯的相反端部部分，所述裝置形成有引導機構，以引導焊芯朝向所述切口機構。這種引導機構以簡單并因此便宜的方式朝向切口機構引導焊芯，同時在凹槽形成步驟中焊芯被擠壓抵靠切口機構或者在任何情況下相鄰地夾持抵靠切口機構。
有益的是，形成具有鋸割工具的切口機構，該切口機構同樣可以包括鋸帶。后者可以是連續(xù)的。
優(yōu)選地，夾持機構進行布置以在基本垂直方向上移動焊芯。這種布置減少了對空間的需要，例如為了將這種裝置增加到現(xiàn)有焊接電極生產線上。然而，如果其它裝置使用這種傳送方向的話，則可以優(yōu)選布置焊芯在基本水平方向上移動。
有益的是，布置夾持機構以通過使用焊芯的固有重力來移動焊芯通過所述切口工具。結果是在該生產步驟中，不需要額外的設備來移動焊芯，這也是節(jié)省成本的特征。
同樣，如果切口機構的切割部件的移動方向相對于焊芯的所述一端部形成一角度也是有益的。從而切口機構的結合將從零到完全結合逐漸增加，并且有助于裝置的穩(wěn)定性。
優(yōu)選地，鋸帶布置成圍繞偏轉輪行進。這種布置使得為了維護和修理而更換鋸帶變得便利。
其同樣有利于布置夾持裝置以在基本水平位置保持焊芯。
切口機構可以包括圓鋸片。這種鋸機構需要很少空間并且可以根據(jù)不同情況的需要布置在固定位置或布置在移動臂上。
最后，當焊芯以水平關系進行傳送通過所述裝置時，可以有利地設計也用作傳送機構的夾持機構具有楔形輪廓構造，在該楔形空間中，焊芯可以在其傳送和形成凹槽的過程中得到支撐。類似楔形的形狀使得每個圓形焊芯一個接一個地落入這種楔形空間并相互分開。這種布置方便了在夾持機構中焊芯的分布，阻止了兩個焊芯在相同楔形內接收，這一方面會破壞裝置，另一方面增加缺陷凹槽的數(shù)量。另外，相同的夾持機構可以用作制造不同尺寸也即具有不同直徑的焊芯。相對于設計用來形成凹槽的設備定位焊芯的過程由切口機構影響。在該情況下，楔形防止焊芯陷入夾持機構內，并且相反地焊芯可以以簡單的方式從夾持機構搬走。


本發(fā)明將通過參照附圖的一個實施例在下面進行詳細描述，所述附圖出于例示的目的示出特定的優(yōu)選實施例。附圖為圖1a是標準焊接電極1的透視圖。
圖1b是標準焊接電極1的側視圖。
圖1c是標準電極的端視圖。
圖2a是示出由錐形引弧端形成的焊接電極1的透視圖。
圖2b是示出在其引弧端形成有縱向孔的焊接電極1的透視圖。
圖2c是示出由錐形引弧端形成的焊接電極1的透視圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的剖視圖。
圖4a是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的替換實施例的剖視圖。
圖4b是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的替換實施例的剖視圖。
圖4c是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的替換實施例的剖視圖。
圖4d是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的替換實施例的剖視圖。
圖4e是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的替換實施例的剖視圖。
圖4f是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的替換實施例的剖視圖。
圖4g是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的替換實施例的剖視圖。
圖4h是示出根據(jù)本發(fā)明的焊接電極1的替換實施例的剖視圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明制造焊接電極1的過程的框圖。
圖6是用于制造手工金屬電弧焊中使用的焊接電極1的裝置的側視圖。
圖7是示出用于制造手工金屬電弧焊中使用的焊接電極1的裝置的另一實施例的透視圖。
具體實施例方式
圖1a示出根據(jù)現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)焊接電極1。該焊接電極1具有由藥皮6包圍的圓柱形焊芯5。焊芯5可以由依賴于意欲使用的不同類型的金屬材料構成。反過來，藥皮6由在焊接過程中轉化為熔渣、保護氣體以及在某些情況下轉化為合金的藥皮材料制成，并且用于保護焊芯5的焊接金屬免受周圍氣氛的影響。在制造焊接電極1的過程中，藥皮6以糊的形式敷上，并隨后加熱干燥。在干燥之前，引弧面4擦凈藥皮材料以便能夠在焊接過程中引弧。位于焊接電極1相反端的夾持部分2也擦凈藥皮材料，以便與將電流傳送到電極1的焊鉗(未示出)產生滿意的接觸。在干燥步驟之前，焊接電極1也進行標記用于隨后的識別。通過施加電流并朝向工件移動包括焊接電極1的焊鉗，在這種設計的焊接電極1的幫助下，焊接過程正常啟動，其中在引弧部分3中的焊接電極1的引弧面和工件之間產生電弧。
圖1b和1c示出同圖1a一樣的焊接電極1。圖1b以側視圖示出焊接電極1，圖1c是從引弧面看的端視圖。
圖2a、2b和2c示出根據(jù)現(xiàn)有技術的改良的焊接電極1。該改良包括在引弧部分3中的焊芯5的橫截面相對于焊芯其它部分減小。焊芯5的橫截面減小的目的在于增加能量密度，這導致在引弧時材料內溫度升高，從而以便提供焊接電極1具有諸如高度引弧可靠性和弧穩(wěn)定性之類的品質，同時提供滿意的轉換到先前沉積的焊接縫/焊縫。圖2a示出引弧部分3，其中焊芯5的直徑在朝向引弧面4的方向上逐漸減小。另一方面，形成的藥皮6具有整體不變的直徑。圖2b示出引弧部分3，其中在焊接電極1的縱向上從引弧面4鉆了孔。圖2c示出了焊接電極1形成為具有如圖2a中所示類似的引弧部分3的橫截面減小，但是其中藥皮6遵循焊芯5的外輪廓線。
本發(fā)明將在下面參照圖3進行描述。在焊接電極1的引弧端3上形成了切口7，所述切口在焊芯5的縱向上延伸并且居中及對稱地橫穿引弧面4。該切口7由兩個相對布置的側面8和底面9進行限定。根據(jù)優(yōu)選的實施例，側面8基本上是平的，并且在焊接電極1的縱向上平行延伸。底面9在側面8之間基本上沿著引弧面4延伸。在90度垂直于焊接電極1縱向計算的切口7的寬度表示為a，并且平行于焊接電極1縱向計算的切口7的長度表示為b。為了使用中的最佳效果，這些尺寸應當適應于焊芯5的直徑。然而，假設根據(jù)現(xiàn)有技術在焊接過程中電流強度以如下方式適應于焊芯直徑不管焊接電極1的直徑如何，在引弧面內的電流強度對于所有焊接電極1來說是大致相等的，已經發(fā)現(xiàn)保持長度b基本不變是有益的。長度b控制焊接電極1的熔化時間，并且當其以預定值不變時，電流強度的增加有時間來產生改良的氣體保護并且最初生成更熱的熔化物，而同時這些作用不會保持太久，但允許執(zhí)行正常的焊接條件。重要的是寬度a相對于焊芯直徑不是太大，因為如果那樣的話，例如當供應輥在傳送帶內將焊芯向前送時，殘留數(shù)量的材料會在制造過程中塌陷。引弧面面積的減小同樣控制焊接電極溶化的強度，并且由于此原因，重要的是上述減小不能太大，因為這會導致太強的作用。根據(jù)本發(fā)明對不同設計的焊接電極1執(zhí)行的測試已經顯示出如下所述是有益的對應于引弧部分3體積減小大約35至50％形成具有寬度a和深度b的切口7。為了優(yōu)化性能，切口7的深度應當在范圍3到9mm之內，更優(yōu)選的是在范圍4到8mm之內，最優(yōu)選的是在范圍5到7mm之內。從而寬度b必須適應于這些深度尺寸并且適應于所使用的焊芯5的直徑。焊芯是2.5mm的焊接電極1優(yōu)選形成有具有寬度1mm的凹槽，直徑4mm的焊芯優(yōu)選形成有具有寬度1.5mm的凹槽。從而焊芯引弧部分的減小應當確保凹槽的寬度在焊芯直徑30到45％的范圍之內。
在制造過程中，切口7填充有藥皮金屬，并且在干燥之后，該材料有助于結合和形成在兩個舌狀物之間的無缺陷橋，上述兩個舌狀物在引弧部分3中由焊芯5形成。由于能夠用藥皮材料填充切口7，因此同樣變得能夠應用引弧加速器。
應當理解到在由附加的權利要求所限定的本發(fā)明保護范圍之內能夠對上述實施例進行許多修改。圖4a-4h示出了這些修改的一些實例。圖4a示出了形成有凹槽7的引弧部分3，上述凹槽7的形狀最精確地描述為V形，上述凹槽7的側表面會聚成尖端從而不具有底面9。然而，如果需要的話，該凹槽也能夠形成為具有底面。圖4b示出了形成有兩個平行切口7的引弧部分3。布置多于一個凹槽7的原因在于，具有大的橫截面直徑的焊接電極1將會在一個區(qū)域內獲取太多藥皮材料。如圖4c所示，也能夠交叉布置雙切口。如果出于某種原因，在引弧時重要的是可獲得大量焊芯材料而同時操作者想獲得所謂高電起弧的效果，凹槽可替換地能夠布置成與引弧面4平行延伸，如圖4d所示，或者以如圖4g所示的洞形式構造為與引弧面平行延伸的過道凹槽7，或者如圖4h所示，構造為具有更像矩形構造的通道孔。在所有這三個實施例的情況下，重要的是，凹槽直接布置在引弧面4下面，以便獲得高電起弧效果。相反的，應當替換地期望焊芯5的橫截面面積的減小相對于其直徑較小，能夠形成具有底面9的凹槽7，該底面9從引弧面4朝向焊芯5的封裝面延伸。這種特征的凹槽7的一種實例在圖4e中示出，具有雙凹槽7的另一實例在圖4f中示出。
而且，該引弧部分3可以在本發(fā)明保護范圍內以其它方式進一步減少。切口7可以沿著焊接電極1給出一延伸，該延伸不同于平行于所述焊接電極1的延伸。
下面將要描述在制造用于手工金屬電弧焊的焊接電極1的過程中所使用裝置的優(yōu)選實施例。制造過程在圖5中以示意圖形式示出，并且制造裝置10在圖6中示出，示出該裝置作為一個與在制造過程中所包括的其它裝置相分離的單元，并因此可以放置在現(xiàn)有的焊接電極制造過程中。根據(jù)現(xiàn)有技術的這種制造過程包括至少一種用于將焊絲切割為所需長度的焊芯5的裝置(或者其它類型制造焊芯，例如通過鑄造)和一個將藥皮材料施加到焊芯5整個長度、引弧面4和夾持部分2上的裝置，上述引弧面4和夾持部分2在后面階段中將藥皮材料擦凈以便允許工件和引弧面之間以及焊鉗和夾持部分2之間進行接觸。引弧面4進行干燥并最終接收導電材料以便進一步增加在工件和引弧面4之間的接觸。根據(jù)本發(fā)明的裝置10放置在用于將焊絲切割為焊芯5的裝置之后并位于施加藥皮材料6的裝置之前。以此方式，在當藥皮材料6施加在焊芯5其它部分的同時，這種藥皮材料6也施加在凹槽7內。
裝置10包括用于供應焊芯5的送進部分20和一個焊芯送出部分21，并且其圍繞支撐所述裝置的框架17進行構造，并且其也包括驅動單元16，該驅動單元16垂直放置在裝置的活動部分之下并且經由驅動帶19進行布置，以一方面致動鋸片12另一方面?zhèn)魉秃感?通過裝置10。從前面的制造步驟起該焊芯5在它們延伸的縱向上從容器(未示出)內經由推進裝置向上推進到收集箱11，該推進裝置未示出并且在送進部分20內在垂直布置的收集箱11上垂直地打開。在這個區(qū)域中，推進裝置進行布置以重新定向推進的焊芯5，使得它們在它們延伸的橫向上移動通過收集箱11。焊芯5在收集箱11內進行收集，一個放置在另一個的頂部，并且由于它們自身的重力而抵靠著布置在收集箱11一端的鋸片12垂直落下。收集箱11包括導軌13、開口和導向機構15，上述導軌13進行布置以在所述它們行進路徑之一上支撐焊芯5，上述開口處在朝向鋸片12轉動的端部內以便使得鋸片12通向將進行切口的引弧部分3，上述導向機構15是盤狀臂形式，它的作用在于抵靠著鋸片12水平導向焊芯5。該鋸片12以相對于垂直面和相對于焊芯5的引弧部分3以一角度居中結合焊芯5的引弧部分3。設定該角度以確保在收集箱11底部處的凹槽7的長度會是所期望的長度，并且鋸片12的厚度適合于確保凹槽7的寬度將會是所期望的寬度。在收集箱11的區(qū)域內，當假定鋸割位置也即鋸邊緣在結合方向上轉動時，鋸片12圍繞兩個鋸偏轉輪22a行進。鋸片12的角度然后切換90°，并且隨后鋸片呈現(xiàn)平躺位置，并且在該條件下鋸片12在其再次重新進行定向呈現(xiàn)其鋸割位置之前圍繞另兩個鋸偏轉輪行進。當焊芯5已經過收集箱11時，它們通過送出單元18再次重新定向，并且在它們縱向延伸上進行傳送，用于進一步傳送到后面的制造步驟。
圖7示出用于制造在手工金屬電弧焊中使用的焊接電極1的裝置10的另一實施例。下面將主要描述該實施例與上述實施例不同的部件。并非在焊芯5的縱向延伸上將焊芯5向上傳送到夾持機構23并隨后以相互平行關系垂直地將它們移過鋸割裝置，而是焊芯5成捆地進行收集，同時焊絲以相互平行關系放置在裝置送進部分20內的箱31內。在所述箱的底部處有一開口，在該開口前端布置有為圓桿形式的分配器32。該分配器用于當在組合夾持裝置和傳送帶23之上并沿著所述組合夾持裝置和傳送帶23時釋放一個焊芯。箱31構造為長度稍微超過將要接收的焊芯5長度的盒。箱31和分配器32橫穿傳送帶23固定地進行安裝，但是如果將要由機器進行切口的焊芯5直徑變化很大，那么將適合于通過升高或降低分配器32來改變傳送帶23和分配器32之間的距離。選擇在傳送帶23和分配器32之間的距離以確保僅僅一個焊芯5可在分配器32的下邊緣之下穿過。在箱31內，焊芯5的位置以如下這種方式進行控制它們的引弧端，也即將由裝置10進行切口的焊芯5的端部，被推向轉向切口器40的箱31的表面。當焊芯5放置在箱31內部時，上述或者手工執(zhí)行，或者優(yōu)選地通過導向機構15執(zhí)行。夾持機構/傳送帶23包括由適當摩擦材料制成的帶以阻止當焊芯5在帶上接收時移動。圖7以截面圖形式示出了所述帶。傳送帶23圍繞兩個驅動輪33行進，在裝置10的每端安置一個驅動輪，并且這些驅動輪33中之一經由傳動帶19通過驅動單元16進行致動。另外，傳送帶23分成兩部分。在相對于推進方向的交叉方向上，傳送帶23具有或者鋸齒形形式的輪廓構造或者稍微柔和的、更圓化的為并置半圓桿形式的輪廓構造，上述并置半圓桿的凸面從傳送帶23伸出。選擇每個桿的頂端或鋸齒頂點之間的間距以確保當焊芯5在頂端或頂點之間形成的凹陷中接收時，該焊芯不會接觸凹陷的底面，也即傳送帶23的連續(xù)面。假設傳送帶在水平位置平面延伸，包括頂端和凹陷并且具有在頂端和凹陷之間不垂直的面的輪廓構造使得能夠對于具有不同直徑尺寸的焊芯5使用傳送帶。盡管確實焊芯5在凹陷內部將采取不同水平的位置，但這是可以通過裝置10的以下部件進行處理的情況，例如通過切口器的水平調節(jié)。然而應當提到，當使用裝置10時，相同直徑的焊接電極1成批的生產。
在裝置10內焊芯5進行收集并朝向切口器40推進并通過該切口器40。在該實施例中切口器40由圓鋸41構成，該圓鋸41附著在布置成能升降的臂42上。使得圓鋸41水平的調整有效，以便焊芯5內的切口放置在正確位置。在該實施例中，假定根據(jù)圖3的焊接電極1將會被制造。圓鋸41與焊芯5運動方向相反地旋轉。以此方式，焊芯5朝向圓鋸41上推。該焊芯5通過運動約束機構24在夾持機構/傳送帶23內以輪廓間距保持在它們的位置上，上述運動約束機構24由兩個約束帶、一個上部約束帶27和一個下部約束帶28構成，上部約束帶27和下部約束帶28通過上下驅動輪29和30分別進行致動，該上部約束帶27垂直布置在傳送帶23上，該下部約束帶28垂直布置在傳送帶23下。帶的相互位置是這樣的上部約束帶27直接布置在下部約束帶28上并為接觸關系，同時焊芯5夾在它們之間。在兩個約束帶27、28之間形成的用于容納焊芯5的平面直接在傳送帶23的上表面上延伸。如圖7所示，在水平面內，兩個約束帶27、28相對于傳送帶23朝向切口器40橫向移動。如此布置的理由在于當傳送帶23在裝置10中向上到達該點時，約束帶27、28將會提起焊芯5稍微離開傳送帶23。由于出于在上下約束帶27、28上分別施加壓力的目的，運動約束機構24布置在約束帶27、28以上并連接到約束帶27、28上，所以焊芯5束縛在其位置上并處在它們在約束帶27、28之間導入的地方。經由壓縮缸25和框架26通過運動約束機構24施加于焊芯5上的壓力必須足夠大以能夠在焊芯5和約束帶27、28之間產生足夠的摩擦，以保持在鋸割過程中焊芯處在適當位置上。壓縮缸25給上部約束帶27施加力使其抵靠固定安裝的下部約束帶28。一旦在鋸割操作中在焊芯5內已形成切口的話，運動約束機構24釋放焊芯5，其中焊芯5在傳送帶23內以輪廓間隔恢復它們的位置。在裝置10的送出部分21內，焊芯釋放入為此目的適當設計的箱內，用于進一步傳送和工作。
為了通過鋸割從焊芯5的切口7的形成中獲得所期望的結果，優(yōu)選使用涂層的圓鋸41。同樣，已經發(fā)現(xiàn)適合在圓鋸41遇到焊芯端部的地方，經由噴嘴43供應切割液體。在研發(fā)裝置10的初始階段，焊芯5具有在約束帶27、28之間拉歪的傾向。這產生的較差鋸割導致隨后產生破壞裝置10和焊芯5的危險。其結果是，部分切割液體到達約束帶27、28的摩擦面，導致盡管經由壓縮缸25施加了相當大的壓力，但在帶和焊芯5之間出現(xiàn)不足夠的摩擦。為了避免此問題，提供了所謂的氣刀44，布置所述氣刀以在圓鋸41的上下將高壓氣體噴射到約束帶27、28上。這些氣刀44在附圖中沒有示出。
同樣已經發(fā)現(xiàn)，有必要在鄰接裝置10中焊芯離開約束帶27、28的區(qū)域提供圓鋼絲刷45。該刷45通過刷掃去除所謂的毛刺，上述毛刺在切口7形成的過程中通過鋸割在切口7的底部形成，并且如果允許這些毛刺保留的話，負面影響制成的焊接電極1的焊接能力。該刷45放置在切口器40之上并且直接在切口器40之后但在下述點之前，該點為從焊芯行進方向看焊芯5離開運動約束機構24的地點。
可以理解，這兩個實施例能夠在本發(fā)明保護范圍內進行許多修改，在附加的權利要求限定的范圍下也是如此。例如，裝置10和其收集箱11可以水平布置使得進一步的傳送帶推進焊芯5通過鋸片12，在這種情況下該鋸片12水平延伸。另外，除了鋸片12以外還可以使用銑刀或其他合適的用于切割凹槽7的設備。為了獲得其它形狀的切口7，當采取除了水平位置之外的不同位置時，可以必要地布置兩個或幾個鋸片12或者使得焊芯5通過收集箱11。裝置10的驅動器也不必要如此處實施例中示出的那樣，但也可以結合整個制造過程共用的驅動器。該驅動器的重要特征在于形成驅動器各部分的不同組件彼此同步。
權利要求
1.一種在手工電弧焊操作中使用的焊接電極(1)，所述電極包括具有引弧部分(3)的焊芯(5)，上述引弧部分(3)包括有引弧面(4)，所述引弧部分(3)的橫截面相對于焊芯(5)的主橫截面減小，其特征在于所述引弧部分(3)形成有至少一個凹槽(7)，凹槽(7)的口部在焊芯的縱向側面開口。
2.如權利要求1所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)的口部也具有在整個引弧面(4)上的延伸部。
3.如前面任一項權利要求所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)是凹口。
4.如前面任一項權利要求所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)在焊芯的兩個相反布置的縱向側面部分開口。
5.如權利要求4所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)形成切口。
6.如前面任一項權利要求所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)是直線的。
7.如權利要求5或6所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)的口部具有從焊接電極(1)縱向看的延伸部。
8.如前面任一項權利要求所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)延伸通過引弧面(4)的中心。
9.如前面任一項權利要求所述的包括有焊芯的焊接電極，該焊接電極涂覆有在焊接操作過程中形成熔渣和保護氣體的材料(6)，并且其中所述凹槽(7)具有所述熔渣和保護氣體形成材料(6)的填充物。
10.如權利要求9所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)填充有形成熔渣和保護氣體的材料。
11.如前面任一項權利要求所述的包括有焊芯的焊接電極，其中所述凹槽(7)在焊接電極(1)的縱向上延伸3-9mm，更優(yōu)選4-8mm，最優(yōu)選5-7mm，并且具有寬度(a)，該寬度(a)橫交電極(1)的縱向進行計算，并對應于焊芯(5)的直徑減少30-40％。
12.一種制造在手工金屬電弧焊操作中使用的焊接電極(1)的裝置(10)，所述制造過程包括用于制造焊芯的單元和用于在所述焊芯(5)上施加在焊接過程中形成熔渣和保護氣體的材料(6)的單元，其特征在于所述裝置具有至少一個成形單元和至少一個夾持機構(23)，上述成形單元形成有用于在所述焊芯(5)端部之一內形成至少一個切口的至少一個切口機構(40)，在所述夾持機構中布置所述焊芯使得所述焊芯(5)被收集以便順序推進通過切口機構(40)。
13.如權利要求12所述的裝置，所述裝置包括傳送機構，該傳送機構布置成在焊芯(5)的縱向上移動焊芯(5)。
14.如權利要求12所述的裝置，所述裝置包括傳送機構，該傳送機構布置成在焊芯(5)的橫向上移動焊芯(5)。
15.如權利要求13或14所述的裝置，其中在切口機構(40)部分內所述傳送機構布置成在焊芯(5)的橫向上移動焊芯(5)。
16.如權利要求12-15中任一項所述的裝置，其中在切口機構部分中，所述傳送機構也進行布置以相互平行關系移動焊芯。
17.如權利要求12，14-16中任一項所述的裝置，其中傳送機構也是夾持機構(23)。
18.如權利要求12-15中任一項所述的裝置，其中從制造順序看所述成形單元放置在切割單元之后，并放置在施加單元之前。
19.如權利要求12-16中任一項所述的裝置，其中在焊芯(5)的所述一端部區(qū)域內，夾持機構(23)通過切口機構(40)形成有用于通過的開口。
20.如權利要求12-19中任一項所述的裝置，其中所述裝置形成有引導機構(15)，以朝向所述切口機構(40)引導焊芯。
21.如權利要求12-19中任一項所述的裝置，其中所述切口機構(40)形成有鋸割工具。
22.如權利要求21所述的裝置，其中切口機構(40)包括鋸帶。
23.如權利要求22所述的裝置，其中所述鋸帶是連續(xù)的。
24.如權利要求12-13、15、16、18、19、21-23中任一項所述的裝置，其中夾持機構(23)進行布置以在基本垂直的方向上移動焊芯(5)。
25.如權利要求12、14-19、21、25中任一項所述的裝置，其中夾持機構(23)進行布置以在基本水平的方向上移動焊芯(5)。
26.如權利要求24所述的裝置，其中夾持機構(23)進行布置以通過使用焊芯(5)的固有重力將焊芯(5)移送通過所述切口工具(40)。
27.如權利要求12-13、15-16、18-19、21-24、26中任一項所述的裝置，其中切口機構(40)的切割部件的移動方向相對于焊芯(5)的所述一端部形成角度。
28.如權利要求23所述的裝置，其中鋸帶進行布置以圍繞偏轉輪行進。
29.如權利要求12-28中任一項所述的裝置，其中夾持機構(23)進行布置以保持焊芯(5)處在基本水平的位置。
30.如權利要求21所述的裝置，其中所述切口機構(40)包括圓形鋸片。
31.如權利要求12、14-19、21、25、29、30中任一項所述的裝置，其中夾持機構(23)具有楔形輪廓構造，用于在其內接收所述焊芯(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在手工電弧焊操作中使用的焊接電極(1)。該焊接電極包括具有引弧部分的焊芯，上述引弧部分包括有引弧面，所述引弧部分的橫截面相對于焊芯的主橫截面減小。所述引弧部分形成有至少一個凹槽，該凹槽的口部在焊芯的縱向側面開口。本發(fā)明同樣涉及一種制造在手工金屬電弧焊操作中使用的焊接電極的裝置。該制造過程包括，用于制造焊芯的單元和用于在所述焊芯上施加在焊接過程中形成熔渣和保護氣體的材料。該裝置具有至少一個成形單元，該成形單元形成有用于在所述焊芯端部之一內形成至少一個切口的至少一個切口機構。該裝置也具有至少一個夾持機構，該夾持機構中布置所述焊芯使得所述焊芯被收集以便順序推進通過切口機構。
文檔編號B23K35/40GK1681619SQ03821979
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月16日 優(yōu)先權日2002年9月16日
發(fā)明者佩爾-奧韋·奧斯卡松, U·努德勒夫, O·桑特松, S·施特倫哈格 申請人:依賽彼公司