BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein erstes Kupplungsteil gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein zweites Kupplungsteil gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 10.
Ferner betrifft die Erfindung eine Befestigungseinrichtung zur wieder lösbaren Fixierung des ersten und zweiten Kupplungsteiles in gekuppeltem Zustand.
Bei Vorschubgeräten (MIG/MAG-Verfahren) wird die Schweisspistole bzw. deren Kabel mittels einer speziellen Kupplung (central connector) an das Schweissgerät angeschlossen. Das erste Kupplungsteil besitzt dabei einen metal lischen Kupplungskörper, welcher als Stromzuführung dient. In dem Körper ist die Gas und, beim MIG/MAG Verfahren, die Drahtzuführung angeordnet. Elektrische Steuerkontakte sind in dem metallischen Körper isoliert von diesem eingesetzt. Der metallische Kupplungskörper ist notwendigerweise von einem zusätzlichen Berührungsschutz umgeben; dieser weist auch einen Flansch zur Befestigung des Kupplungsteiles am Schweissgerät auf. Das zweite Kupplungsteil besteht ebenfalls vollständig aus Metall und dient als ganzes der Stromzuführung. Für die Gas- und Schweissdrahtzuführung sind in Ausnehmungen des ersten Kupplungsteiles eingreifende vorstehende Führungen vorgesehen.
Als Stifte ausgeführte Steuerkontakte sind dabei isoliert im Körper befestigt. Im gekuppelten Zustand werden die beiden Kupplungskörper mittels einer Überwurfmutter aneinander fixiert, welche mit einem Aussengewinde des ersten Kupplungskörpers verschraubt ist und an einem Flansch des zweiten Kupplungskörpers angreift. Da die Stromzuführung über die ganzen Körper geht, sollte die Überwurfmutter einen metallischen Einsatz aufweisen, welcher den für die Schweissströme notwendigen geringen Widerstand der Stromführung der gekuppelten Teile sicherstellt, da die relativ locker ineinander eingreifenden Kupplungsteile der Gas- und Schweissdrahtzuführung dazu nicht genügen.
An ihren voneinander abgewandten Seiten sind die Kupplungsteile auf bekannte Art zum geräteseitigen Anschluss des Schweissstromes, des Schutzgases und der Drahtzuführeinrichtung vorgesehen, bzw. pistolenseitig zum Anschluss des zur Pistole führenden Kabels.
Bei Stromquellen (TIG/WIG-Verfahren) wird die Schweisspistole bzw. deren Kabel in der Regel mit drei verschiedenen Kupplungen für Schweissstrom, Gas und Steuerspannung angeschlossen. Bekannt ist auch eine kombinierte Kupplung analog zu der vorstehend geschilderten MIG/ MAG-Kupplung, doch hat sich dies wegen der zu übertragenden Hochspannung als problematisch erwiesen.
Die bekannten Kupplungsteile aus Messing sind materialaufwendig und nur spanabhebend bearbeitbar und dadurch teuer in der Herstellung. Die Steuerkontakte müssen isoliert befestigt werden, zum Berührungsschutz und zur notwendigen isolierten Befestigung am Maschinengehäuse muss ein besonderes Bauteil aus Kunststoff vorgesehen werden und die Überwurfmutter muss zur Stromübertragung mit einem metallischen Einsatz versehen werden, was die Kosten der Kupplung erhöht. Ferner ist bei diesen Kupplungsteilen die Spannungsfestigkeit für das WIG/TIG Verfahren problematisch.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Kupplungsteile der eingangs genannten Art und eine Befestigungseinrichtung für die Kupplungsteile zu schaffen, welche diese Nachteile nicht aufweisen und welche insbesonders kostengünstig vorzugsweise im Pressverfahren herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch Kupplungsteile mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 10, sowie durch eine Befestigungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.
Durch die Klemmvorrichtung im ersten Kupplungsteil und den darin halterbaren Einsatz des zweiten Kupplungsteiles ist ein genügend kleiner Übergangswiderstand zwischen den Kupplungsteilen erzielbar. Die Ausführung der Kupplungskörper aus isolierendem Material, z. B. aus Kunststoff, ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung und erlaubt die Montage der Steuerkontakte ohne weitere isolierende Massnahme. Die Befestigungseinrichtung braucht ebenfalls nicht mehr leitend zu sein und ermöglicht so eine einfache, kostensparende Ausgestaltung aus isolierendem Material, z. B. einem Kunststoffmaterial.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung der vollständigen Kupplung mit Stromanschluss für das MIG/ MAG-Verfahren, und
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung der einzelnen Elemente des ersten und zweiten Kupplungsteiles und einer Überwurfmutter gemäss Fig. 1, und
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Darstellung der einzelnen Elemente des ersten und zweiten Kupplungsteiles und der Überwurfmutter für eine Kupplung für das WIG/TIG Verfahren.
Aus den Fig. 1 und 2 ist der beispielhaft gezeigte Aufbau der Kupplungsteile für eine Kupplung zum Anschluss der Schweisspistole an ein Vorschiebgerät (MIG-Schweissgerät) dargestellt. Der erste Kupplungsteil wird von einem Kupplungskörper 1 aus einem isolierendem Kunststoffmaterial und aus einer in diesen eingesetzten Klemmhülse 2 gebildet.
Die Klemmhülse weist in ihrem vorderen Teil mehrere, in der Regel vier, Schlitze 17 auf, welche die Klemmzungen voneinander trennen. Die Klemmhülse ist in eine Ausnehmung des Kupplungskörpers eingesetzt, wobei im gezeigten Beispiel die Befestigung am Kupplungskörper dadurch erfolgt, dass ein Bolzen 26 (Fig. 1) in den hinteren Teil der Hülse eingeschraubt wird, welche ein Innengewinde 16 aufweist, wobei ein Stück des Kupplungskörpers zwischen dem Vorsprung 15 der Klemmhülse und dem Bolzen 26 bzw. der Unterlagsscheibe 25 fixiert wird. Der Bolzen 26 weist eine Schweissdrahtführung 27 auf und, über einen Teil seiner Länge, ein Gewinde zur Befestigung des Stromzufuhrkabels 28 mittels zweier Muttern, über welches der Schweissstrom zugeführt wird. Die Ausnehmung des Kupplungskörpers 1 im Bereich der Klemmzungen erlaubt diesen eine begrenzte elastische Spreizung.
Vorzugsweise ist die Ausnehmung leicht konisch ausgeführt, so dass die Klemmzungen an der Einfuhröffnung für den Bolzen 3 des zweiten Kupplungsteiles geringfügig weiter spreizbar sind; dies erleichtert das Einführen des zweiten Kupplungsteiles. Die Klemmvorrichtung, ob als konische oder zylindrische Klemmhülse oder anders ausgestaltet, muss jedenfalls den Bolzen 3 und insbesondere dessen Abschnitt 20 möglichst gleichmässig und gut anliegend umfassen, um einen geringen elektrischen Übergangswiderstand zwischen Klemmvorrichtung und Bolzen 3 zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kann auch der Teil 20 des Bolzens 3 konisch ausgestaltet sein. Ferner können Klemmhülse und Bolzen, welche in der Regel aus Messing bestehen, aus besser leitenden Materialien bestehen oder mit entsprechenden Oberflächenbeschichtungen versehen werden.
Der Kupplungskörper 1 weist ferner einen Flansch 10 auf, mittels dessen eine Befestigung am teilweise dargestellten Gehäuse 6 des Vorschubgerätes vorgenommen wird. Der Schutzgasanschluss erfolgt am Anschlussstutzen 11, welcher in den Körper eingepresst ist und in Verbindung zu einer Ausnehmung steht, in welche in gekuppeltem Zustand der Stutzen 31 des zweiten Kupplungsteiles zur Gaszufuhr auf bekannte Weise eingreift (in Fig. 2 nicht sichtbar).
Ferner sind im Körper 1 Steuerkontakthülsen 12 angeordnet, in welche im gekoppelten Zustand die Steuerkontaktstifte 30 des zweiten Kupplungsteiles eingreifen.
Das zweite Kupplungsteil wird vom Kupplungs-Körper 4 aus isolierendem Kunststoffmaterial gebildet. In welchem ein beidseitig aus dem Körper hervorragender Bolzen 3 verdrehsicher eingepresst ist. Der Bolzen 3 weist eine bei diesen Kupplungen übliche Schraubhalterung 21 für das Endstück der den Scheissdraht führenden inneren Hülle des Schweisspistolenanschlusskabels (nicht dargestellt) auf, und einen Abschnitt 20, welcher zum möglichst guten Eingriff in die Klemmvorrichtung des ersten Kupplungsteiles ausgebildet ist. Innerhalb des Körpers 4 bildet eine Verengung des Bolzens 3 eine Kammer, in welche ein im Körper verlaufender Kanal für das Schutzgas endet, welcher mit dem Stutzen 31 in Verbindung steht. Von der Kammer gelangt das Gas über die Bohrung 29 in den Bolzen 3 und auf bekannte Art über das Schweisspistolenanschlusskabel zur Pistole.
Am hinteren Teil 22 des Bolzens wird auf bekannte Weise ein Kabel befestigt und der Schweissstrom in dieses eingeleitet. In gekuppeltem Zustand sichert eine Befestigungseinrichtung, gebildet von einer Überwurfmutter 5 aus Kunststoff, die Kupplungsteile. Ein Innengewinde 51 der Überwurfmutter greift dabei am Aussengewinde 13 des Kupplungskörpers 1 an und ein Vorsprung der Überwurfmutter greift an einen Flansch 41 des Kupplungskörpers 4 an. Die Uberwurfmutter hat rein mechanische Funktion und ist an der Stromübertragung nicht beteiligt.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemässe Kupplung der Art, welche vorwiegend bei WIG/TIG-Schweissmaschinen eingesetzt wird. Der stromquellenseitige Kupplungsteil wird vom Kupplungskörper la aus Kunststoff gebildet, in welchem die Klemmhülse 2a eingepresst ist. An diese ist das Stromzufuhrkabel 28 auf bekannte Art angeschlossen. Die Klemmhülse führt zentrisch das Schutzgas, dessen Zufuhr am Stutzen 27 angeschlossen ist. Die Steuerkontakte 12 sind als Buchsen ausgeführt und in den Vertiefungen 12a des Körpers la angeordnet. Die Befestigung am (nicht dargestellten) Gehäuse der Stromquelle erfolgt mittels der Überwurfmutter 14, welche einen Gehäuseteil am Flanschteil 14a des Körpers la klemmend haltert.
Der kabelseitige Kupplungsteil weist den Kupplungskörper 4a aus Kunststoff auf, in welchem der Strombolzen 3a eingepresst ist. Der Bolzen 3a führt ebenfalls zentrisch das Schutzgas und ist in die Klemmhülse 2a einschiebbar. Die Gasführung weist dabei die Dichtung 33 in der Klemmhülse 2a auf. Kabelseitig wird am Bolzen ein bekanntes Strom/ Gasanschlussteil 7 befestigt. Die Steuerkontakte 30a sind am Körper 4a als Stifte ausgebildet, welche auf Vorsprüngen des Körpers 4a angeordnet sind. Diese und die Stifte 30a greifen in die entsprechenden Vertiefungen 12a bzw. Buchsen 12 des ersten Kupplungsteils ein. Durch diese Anordnung wird eine sehr gute Spannungsfestigkeit für das WIG/TIG-Verfahren erreicht, wobei diese grundsätzlich bereits durch die Körper la, 4a aus Kunststoff gewährleistet ist.
In der Regel sind bei diesen Kupplungen mehrere Steuerkontakte radial beabstandet vom zentrischen Bolzen 3a angeordnet. Eine Nase 42 des Körpers 4a kann als Verdrehsicherung vorgesehen werden, welche in eine entsprechende Ausnehmung des Körpers la eingreift.
DESCRIPTION
The invention relates to a first coupling part according to the preamble of patent claim 1 and a second coupling part according to the preamble of patent claim 10.
Furthermore, the invention relates to a fastening device for releasably fixing the first and second coupling parts in the coupled state.
In the case of feeders (MIG / MAG process), the welding gun or its cable is connected to the welding device by means of a special coupling (central connector). The first coupling part has a metallic coupling body, which serves as a power supply. The gas and, in the MIG / MAG process, the wire feed are arranged in the body. Electrical control contacts are insulated from the metallic body. The metallic coupling body is necessarily surrounded by an additional protection against accidental contact; this also has a flange for fastening the coupling part to the welding device. The second coupling part is also made entirely of metal and serves as a whole for the power supply. For the gas and welding wire feed, protruding guides are provided which engage in recesses in the first coupling part.
Control contacts designed as pins are insulated in the body. In the coupled state, the two coupling bodies are fixed to one another by means of a union nut which is screwed to an external thread of the first coupling body and engages on a flange of the second coupling body. Since the power supply goes over the whole body, the union nut should have a metallic insert, which ensures the low resistance of the power supply of the coupled parts necessary for the welding currents, since the relatively loosely engaging coupling parts of the gas and welding wire supply are not sufficient for this.
On their sides facing away from one another, the coupling parts are provided in a known manner for connecting the welding current, the shielding gas and the wire feed device on the device side, or on the gun side for connecting the cable leading to the gun.
For power sources (TIG / TIG process), the welding gun or its cable is usually connected with three different couplings for welding current, gas and control voltage. A combined clutch analogous to the MIG / MAG clutch described above is also known, but this has proven to be problematic because of the high voltage to be transmitted.
The known coupling parts made of brass are expensive and can only be machined and are therefore expensive to manufacture. The control contacts must be attached insulated, a special plastic component must be provided for protection against accidental contact and the necessary insulated attachment to the machine housing, and the union nut must be provided with a metal insert for power transmission, which increases the cost of the coupling. Furthermore, the dielectric strength for the TIG / TIG process is problematic with these coupling parts.
The invention is therefore based on the object of providing coupling parts of the type mentioned at the outset and a fastening device for the coupling parts which do not have these disadvantages and which are particularly inexpensive to produce, preferably using the pressing method.
This object is achieved by coupling parts with the characterizing features of claim 1 or claim 10, and by a fastening device with the characterizing features of claim 13.
A sufficiently small contact resistance between the coupling parts can be achieved by the clamping device in the first coupling part and the insert of the second coupling part that can be held therein. The execution of the coupling body made of insulating material, eg. B. made of plastic, allows easy and inexpensive production and allows the assembly of the control contacts without further insulating measures. The fastening device also no longer needs to be conductive and thus enables a simple, cost-saving design made of insulating material, for. B. a plastic material.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. It shows
Fig. 1 is a partially sectioned representation of the complete coupling with power connection for the MIG / MAG process, and
Fig. 2 is a partially sectioned representation of the individual elements of the first and second coupling part and a union nut according to FIG. 1, and
Fig. 3 is a partially sectioned illustration of the individual elements of the first and second coupling part and the union nut for a coupling for the TIG / TIG process.
1 and 2 show the exemplary construction of the coupling parts for a coupling for connecting the welding gun to a feed device (MIG welding device). The first coupling part is formed by a coupling body 1 made of an insulating plastic material and from a clamping sleeve 2 inserted therein.
In its front part, the clamping sleeve has several, usually four, slots 17, which separate the clamping tongues from one another. The clamping sleeve is inserted into a recess of the coupling body, in the example shown the attachment to the coupling body is effected by screwing a bolt 26 (FIG. 1) into the rear part of the sleeve, which has an internal thread 16, with a piece of the coupling body is fixed between the projection 15 of the clamping sleeve and the bolt 26 or the washer 25. The bolt 26 has a welding wire guide 27 and, over part of its length, a thread for fastening the power supply cable 28 by means of two nuts, via which the welding current is supplied. The recess of the coupling body 1 in the region of the clamping tongues allows them a limited elastic spread.
The recess is preferably made slightly conical, so that the clamping tongues at the insertion opening for the bolt 3 of the second coupling part can be expanded slightly further; this facilitates the insertion of the second coupling part. The clamping device, whether configured as a conical or cylindrical clamping sleeve or otherwise, must in any case include the bolt 3 and in particular its section 20 as evenly and as closely as possible in order to enable a low electrical contact resistance between the clamping device and the bolt 3. For this purpose, the part 20 of the bolt 3 can also be designed conically. Furthermore, the clamping sleeve and bolt, which generally consist of brass, consist of better conductive materials or can be provided with appropriate surface coatings.
The coupling body 1 also has a flange 10, by means of which a fastening to the housing 6 of the feed device, which is partially shown, is carried out. The protective gas connection is made at the connecting piece 11, which is pressed into the body and is connected to a recess, in which, in the coupled state, the connecting piece 31 of the second coupling part for gas supply engages in a known manner (not visible in FIG. 2).
Furthermore, 1 control contact sleeves 12 are arranged in the body, in which engage the control contact pins 30 of the second coupling part in the coupled state.
The second coupling part is formed by the coupling body 4 made of insulating plastic material. In which a pin 3 protruding from the body on both sides is pressed in against rotation. The bolt 3 has a screw holder 21, which is customary in these couplings, for the end piece of the inner sheath of the welding gun connecting cable (not shown), and a section 20, which is designed to engage the clamping device of the first coupling part as well as possible. Within the body 4, a constriction of the bolt 3 forms a chamber, into which a channel for the protective gas which runs in the body and which is connected to the connection piece 31 ends. From the chamber, the gas passes through the bore 29 into the bolt 3 and in a known manner via the welding gun connection cable to the gun.
A cable is fastened to the rear part 22 of the bolt in a known manner and the welding current is introduced into it. In the coupled state, a fastening device, formed by a union nut 5 made of plastic, secures the coupling parts. An internal thread 51 of the union nut acts on the external thread 13 of the coupling body 1 and a projection of the union nut engages on a flange 41 of the coupling body 4. The union nut has a purely mechanical function and is not involved in the power transmission.
FIG. 3 shows a coupling according to the invention of the type which is mainly used in TIG / TIG welding machines. The coupling part on the power source side is formed by the coupling body 1 a made of plastic, in which the clamping sleeve 2 a is pressed. The power supply cable 28 is connected to this in a known manner. The clamping sleeve guides the protective gas centrally, the supply of which is connected to the nozzle 27. The control contacts 12 are designed as sockets and arranged in the recesses 12a of the body la. The attachment to the (not shown) housing of the power source takes place by means of the union nut 14, which clamps a housing part on the flange part 14a of the body la.
The cable-side coupling part has the coupling body 4a made of plastic, in which the current bolt 3a is pressed. The bolt 3a also guides the protective gas centrally and can be inserted into the clamping sleeve 2a. The gas guide has the seal 33 in the clamping sleeve 2a. On the cable side, a known current / gas connector 7 is attached to the bolt. The control contacts 30a are formed on the body 4a as pins which are arranged on projections of the body 4a. This and the pins 30a engage in the corresponding recesses 12a or bushings 12 of the first coupling part. With this arrangement, a very good dielectric strength is achieved for the TIG / TIG process, which is basically already ensured by the bodies 1a, 4a made of plastic.
As a rule, several control contacts are arranged radially spaced from the central bolt 3a in these couplings. A nose 42 of the body 4a can be provided to prevent rotation, which engages in a corresponding recess in the body 1a.