專利名稱：插入部件、具有該插入部件的氣體透鏡和具有該氣體透鏡的焊炬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1、 2和5的用于WIG/TIG焊炬的氣體透 鏡的插入部件、用于WIG/TIG焊炬的氣體透鏡以及WIG/TIG焊炬。
背景技術(shù)：
WIG/TIG焊炬在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，其中，氣體透鏡插入到焊炬 主體中，在所述焊炬的氣體分布空間中提供有氣體透鏡過濾器。氣體透
鏡過濾器總是相互分隔，從而允許氣體在氣體透鏡的基部主體和氣體透 鏡過濾器之間的空腔以及氣體透鏡過濾器之間的空腔中進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò) 散。
這里，不利的是，必須在氣體透鏡過濾器之間提供相應(yīng)的較大的空 腔，從而允許好的氣體散布，這就是為什么氣體透鏡的尺寸必須相應(yīng)的 較大。另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，必須使用幾個氣體透鏡過濾器來生成合適 的逆流。在僅有一個氣體透鏡過濾器的情況下，流入空腔的氣體可能不 會在到達(dá)氣體透鏡過濾器之前均勻地通過截面，從而以非均勻地方式流 過氣體透鏡過濾器進(jìn)入下游的氣體噴嘴中。這可以通過使用幾個氣體透 鏡過濾器得以避免，因為在氣體透鏡過濾器的每個空腔的上流中產(chǎn)生了 相應(yīng)的逆流，從而對氣體進(jìn)行了散布。使用的氣體透鏡過濾器越多，截 面上的氣體散布就越好。
本發(fā)明的目的在于創(chuàng)造出一種用于WIG/TIG焊炬的氣體透鏡的上述 插入部件、 一種用于WIG/TIG焊炬的氣體透鏡以及一種WIG/TIG焊炬， 以允許在氣體透鏡的截面上從而在氣體噴嘴的截面上獲得更好的氣體 散布。部件的尺寸和重量應(yīng)當(dāng)盡可能的小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的通過上述插入部件得以實現(xiàn)，所述插入部件具有扇狀流動部件，所述流動部件設(shè)置在孔的周圍并且相對于孔的平面纏繞，從 而為流過其中的氣體提供徑向偏離。這里，有利的是，如果在氣體透鏡 中使用了插入部件，則在直線方向上流入的氣體將在扇狀的流動部件上 被偏離。這使得氣體發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并且允許更好的氣體散布。當(dāng)使用這種 插入部件時，其下游的空腔可以很小以便提供最佳的氣體散布，因為旋 轉(zhuǎn)的氣體使得氣體在空腔中更快地擴(kuò)散，從而氣體可以均勻地流過整個 氣體透鏡過濾器。
還有，本發(fā)明的目的通過上述氣體透鏡得以實現(xiàn)，所述插入部件設(shè) 置在基部主體的氣體散布通道中，從氣體的流出方向上看，氣體透鏡過 濾器設(shè)置在插入部件的下游。這里，有利的是，僅使用一個插入部件和 一個氣體透鏡過濾器可以減小氣體透鏡的大小。插入部件的特殊設(shè)計使 得氣體散布所必需的上流和下游的空腔足夠小，從而減小氣體透鏡的整 個大小，并可以在氣體透鏡的截面上獲得最佳的氣體散布。
由于可以將氣體透鏡的大小減小到20mm到30mm的長度，所以， 例如焊炬的大小和重量，從而其焊炬主體的大小和重量，得以減小，并 且，焊炬的操作得以改善。
本發(fā)明的目的還通過上述WIG/TIG焊炬得以實現(xiàn)，其中，氣體透鏡 根據(jù)權(quán)利要求2到4設(shè)計，根據(jù)權(quán)利要求1的插入部件設(shè)置在氣體透鏡 中。
進(jìn)一步有利的設(shè)計在各個從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述。這些設(shè)計的有 利之處可以從說明書中獲知。


現(xiàn)在將借助示例并參照附圖來更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中: 圖1示出了焊炬的示意圖； 圖2示出了焊炬主體的示意性剖視圖； 圖3示出了焊炬各個部件的分解圖； 圖4示出了焊炬主體的氣體透鏡的斜視圖； 圖5示出了氣體透鏡的俯視圖； 圖6示出了通過圖4所示氣體透鏡的剖視圖；圖7示出了氣體透鏡的插入部件的俯^L圖8以筒化的方式示出了圖7所示插入部件的側(cè)視圖9示出了氣體透鏡的過濾器的斜視圖IO以簡化的方式示出了圖9所示的氣體透鏡過濾器的俯視圖11示出了氣體透鏡的一個變形實施例的斜視圖12示出了圖11所示氣體透鏡的俯視圖13示出了通過圖11所示氣體透鏡的剖視圖14示出了電弧噴嘴的斜視圖15示出了圖14所示電弧噴嘴的部分剖視圖16以簡化的方式示出了包括圖14所示的電弧噴嘴的焊炬的剖視
圖17示出了具有電弧噴嘴的焊炬的示意圖。
具體實施例方式
圖1到圖10示出了 WIG/TIG焊炬1 。焊炬1包括焊炬主體2和焊炬 手柄3。這里，焊炬1的各個部件的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，所 以不再詳細(xì)描述這些部件和它們的功能。
本發(fā)明是用于氣體透鏡4的詳細(xì)方案，所述氣體透鏡4提供在焊炬 主體2中用于散布?xì)怏w7，所述氣體7經(jīng)過基部6中的供氣通道5被饋 送。經(jīng)過基部6饋送的氣體7從基部6流入氣體透鏡4，然后將通過氣 體透鏡4的截面被散布。當(dāng)氣體7流出氣體透鏡4并進(jìn)入氣體噴嘴9的 內(nèi)部8時，這允許在氣體噴嘴9中獲得最佳的氣體散布。這里最關(guān)鍵的 是氣體透鏡4的大小要盡可能的小，因為這可以減小焊炬1的整個大小， 并且可以極大地改善對于焊炬1的操作。
氣體透鏡4包括基部主體IO，基部主體IO優(yōu)選地由銅或銅合金制成。 在氣體透鏡4的中心位置處，提供有連續(xù)的開口 11，通過連續(xù)的開口 11 可以引導(dǎo)電極12以及可選的電弧噴嘴13。另外，基部主體10具有用于 形成氣體散布空間15的凹陷14。在基部主體10的前側(cè)，提供有連通到 氣體散布空間15中的孔16。氣體7可以從基部6經(jīng)過孔16和供氣通道 5流入氣體散布空間15。
6為了在氣體散布空間15的整個截面上獲得最佳的氣體散布，在氣體
散布空間15中設(shè)置插入部件17，如圖7和圖8中所示。插入部件17設(shè) 置在氣體散布空間15中，從而在孔16的排氣區(qū)域和插入部件17之間 形成小的空腔18。這里，插入部件17可以具有合適的突出物，所述突 出物提供了與氣體散布空間15的前表面19之間的合適的距離。同樣， 可以在凹陷14和/或氣體散布空間15中設(shè)置網(wǎng)狀物，在所述網(wǎng)狀物上放 置簡單制成的插入部件17。
然后，在距離插入部件17不遠(yuǎn)的位置上將現(xiàn)有技術(shù)中的氣體透鏡過 濾器20 (圖9和圖10)插入到氣體散布空間15中。這里，在氣體透鏡 過濾器20上還可以設(shè)置突出物，從而在氣體透鏡過濾器20和插入部件 17之間形成空腔21,所述突出物形成距離插入部件17的合適距離，或 者，可以在基部主體10上放置網(wǎng)狀物，在所述網(wǎng)狀物上提供氣體透鏡 過濾器20。優(yōu)選地，氣體透鏡過濾器20的位置與氣體透鏡4的基部主 體10的前表面22對齊。氣體透鏡過濾器20包括很多小孔，氣體7可 以通過這些小孔流入氣體噴嘴9中。這里，在氣體透鏡過濾器20和插 入部件17之間的空腔21中將實現(xiàn)氣體逆流。這個氣體逆流需要允許氣 體7在空腔21中完全擴(kuò)散，并隨后通過整個氣體透鏡過濾器20流入氣 體噴嘴9中。
為了在空腔21中實現(xiàn)氣體7的最佳散布，插入部件17具有合適的 設(shè)計，其中，電極12通過位于中央的孔23被引導(dǎo)，所述孔23配置為 對應(yīng)于氣體透鏡4的基部主體10中的開口 11。從圖7和圖8中可以看 出，插入部件17包括扇形流動部件24，扇形流動部件24相對于孔23 的平面纏繞，從而使得通過其中的氣體發(fā)生徑向偏離。通道25形成在 各個流動部件24之間，從而經(jīng)過孔16饋送到插入部件17和基部主體 10的前表面之間的空腔18中的氣體7必須通過插入部件17的這些傾斜 延伸的通道25流入插入部件17和氣體透鏡過濾器20之間的其它空腔 21中。
7仍會在插入部件17和氣體透鏡過濾器20之間的其它空腔21中旋轉(zhuǎn)。 這種氣體的旋轉(zhuǎn)能夠在空腔21中實現(xiàn)基本上更好的氣體散布。使氣體7發(fā)生旋轉(zhuǎn)能夠使得空腔21非常小。例如，插入部件17和氣體透鏡過濾 器20之間的距離可以只有l(wèi)mm到3mm。這極大地影響到氣體透鏡4 的整個大小，從而影響到焊炬主體2的大小。
在已知的現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案中，大部分氣體透鏡4具有幾個這種 氣體透鏡過濾器20,在這些氣體透鏡過濾器20之間必須形成一個空腔 18或21。因為在現(xiàn)有技術(shù)的方案中總是存在一個通過氣體透鏡過濾器 20的直線氣體流，所以空腔18或21必須非常大，以便允許好的氣體散 布以及在空腔18和21中經(jīng)改善的氣體逆流，從而改善截面上的氣體散 布。因此，現(xiàn)在技術(shù)中的方案所需要的氣體透鏡4基本比本發(fā)明的氣體 透鏡4要大。
利用本發(fā)明的氣體透鏡4，與當(dāng)前使用的氣體透鏡相比，長度26可 以減小50%。例如，在達(dá)到通過插入部件17的最佳氣體散布的情況下， 氣體透鏡4的長度26可以在20mm到30mm的范圍中。這種小的尺寸 可以使得整個焊炬主體2更小并且更輕，從而改善焊炬1的操作。
圖11和圖13中示出了氣體透鏡4的另一個具體實施例。與上述的 氣體透鏡4不同的是，已經(jīng)略去了插入部件17。為了在氣體7流出氣體 透鏡過濾器20之前更次實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，正如通常的情況，在氣體透鏡4的 基部主體10中以與氣體噴嘴9的縱向中心軸成一定角度地提供孔16， 而不是直線的，從而從供氣通道5饋送的氣體7在斜方向上流入基部主 體10的前表面和氣體透鏡過濾器20之間的空腔18中?？涨?8中的氣 體逆流使得斜方向流動的氣體7在空腔18中發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而在盡可能 小的空腔18中的整個截面上獲得最佳的氣體散布。
用于焊炬1的電弧噴嘴13。
電弧噴嘴13為管狀，其內(nèi)部直徑大于被引導(dǎo)通過電弧噴嘴13的電 極12的直徑。在一端上，電弧噴嘴13優(yōu)選地具有擋塊29，電弧噴嘴 13可以通過所述擋塊29置于氣體透鏡4中。電弧噴嘴13的目的是，以 第一氣體27不與從氣體透鏡4經(jīng)過氣體噴嘴9饋送到焊接點的另一種 氣體7相混合的方式，對通過焊炬主體2的中心30饋送的第一氣體27 進(jìn)行引導(dǎo)，使第一氣體27盡可能靠近焊接點。當(dāng)使用兩種不同氣體7和27進(jìn)行焊接處理時，優(yōu)選地使用電弧噴嘴13，第一氣體27用于穩(wěn)定 電弧，第二氣體7提供在第一氣體27的周圍，稱之為氣罩(gas bell )， 用于保護(hù)焊接工藝不受外部影響。
這種包括電弧噴嘴13的系統(tǒng)允許容易地將焊炬1改造為利用兩種氣 體的焊炬。插入這種電弧噴嘴13使得附加的氣體27能夠經(jīng)過電極12 和/或電極引導(dǎo)通道被饋送到焊接處理中，并且，在與經(jīng)過氣體透鏡4和 氣體噴嘴9饋送的另一氣體7相接觸之前，所述氣體27通過電弧噴嘴 13盡可能地饋送到靠近焊接處理的位置上。因此，根據(jù)所使用的電弧噴 嘴13的長度，可以調(diào)節(jié)第一氣體27與第二氣體7的接觸。
在本發(fā)明中也可以僅使用 一種氣體7或27，還可以通過使用圍繞電 極12的中心處的電弧噴嘴可以相應(yīng)地生成更厚的氣罩。
權(quán)利要求
1. 一種用于WIG/TIG焊炬(1)的氣體透鏡(4)的插入部件(17)，在中心處提供有孔(23)，非自耗電極(12)通過所述中心被引導(dǎo)，其特征在于，圍繞所述孔(23)設(shè)置有扇狀的流動部件，所述流動部件相對于所述孔(23)的平面發(fā)生纏繞，從而使得流過其中的氣體(7，27)在徑向方向上偏離。
2. —種用于WIG/TIG焊炬(1 )的氣體透鏡(4 ),所述焊炬(1 )具有 氣體噴嘴(9)，所述氣體噴嘴(9)具有優(yōu)選的一片基部主體(10),所述基 部主體(10)在用于電極(12)的中心位置處具有連續(xù)開口 ( 11 )以及用于 饋送氣體(7, 27)的孔(16),其中，在所述基部主體(10)的氣體散布通 道(15)中提供有至少一個氣體透鏡過濾器(20)以用于散布?xì)怏w(7, 27)， 其特征在于，在引導(dǎo)非自耗電極(12)的中心位置處具有孔(23)的插入部 件(17)位于基部主體(10)的氣體散布通道(15)中，圍繞著所述孔(23) 設(shè)置有扇狀流動部件，所述流動部件相對于所述孔(23)的平面發(fā)生纏繞， 從而使得流過其中的氣體(7， 27)在徑向方向上偏離，并且在氣體(7， 27) 的流出方向上看，氣體透鏡過濾器(20)設(shè)置在插入部件(17)的下游。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體透鏡(4)，其特征在于，所述基部主體 (10 )具有20mm到30mm的長度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氣體透鏡(4),其特征在于，孔(16) 而不是插入部件(17)以與氣體噴嘴(9)的縱向中心軸呈一定角度的方式 設(shè)置在基部主體(10)中。
5. —種WIG/TIG焊炬(1 )，包括焊炬手柄(3)、焊炬主體(2)、氣體 噴嘴(9)以及氣體透鏡(4),所述氣體透鏡(4)優(yōu)選地具有一片基部主體(10)，所述基部主體(10)在用于電極(12)的中心位置處具有連續(xù)開口 (11 )以及用于饋送氣體(7， 27)的孔(16)，其中，在所述氣體透鏡(4)的所述基部主體(10)的氣體散布通道(15)中提供有至少一個氣體透鏡過 濾器(20)以用于散布?xì)怏w(7, 27)，其特征在于，在引導(dǎo)非自耗電極(12) 的中心位置處具有孔(23)的插入部件(17)位于基部主體(10)的氣體散 布通道(15)中，圍繞著所述孔(23)設(shè)置有扇狀流動部件，所述流動部件 相對于所述孔(23)的平面發(fā)生纏繞，從而使得流過其中的氣體(7， 27) 在徑向方向上偏離，并且在氣體(7, 27)的流出方向上看，氣體透鏡過濾 器(20)設(shè)置在插入部件(17)的下游。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的WIG/TIG焊炬(1)，其特征在于，電弧噴嘴 (13)可插入到焊炬主體(2)中，特別地，電弧噴嘴(13)可插入到氣體 透鏡(4)中，用于引導(dǎo)兩種氣體(7， 27)從而形成雙氣體焊炬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于WIG/TIG焊炬(1)的氣體透鏡(4)的插入部件(17)，一種用于WIG/TIG焊炬(1)的氣體透鏡以及一種WIG/TIG焊炬(1)。為了改善氣體透鏡(4)和/或氣體噴嘴(9)的截面上的氣體散布，以及為了提供盡可能小、盡可能輕的部件，設(shè)置有在中心處具有引導(dǎo)電極(12)的孔(23)的插入部件(17)，插入部件(17)還具有扇狀流動部件(24)，所述流動部件(24)位于孔(23)的周圍并且相對于孔(23)的平面發(fā)生纏繞，從而使得流過其中的氣體(7，27)發(fā)生徑向偏離。氣體透鏡(4)包括具有氣體散布通道(15)的基部主體(10)，所述氣體散布通道(15)具有至少一個氣體透鏡過濾器(20)，上述插入部件(17)設(shè)置在氣體散布通道(15)中，并且從氣體的流出方向上看，氣體透鏡過濾器(20)設(shè)置在插入部件(17)的下游。
文檔編號B23K9/29GK101522354SQ200780038117
公開日2009年9月2日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者梅萊涅·蓋貝什梅爾, 約亨·費(fèi)斯?fàn)? 約瑟夫·萊布 申請人:弗羅紐斯國際有限公司