(57)【要約】  本発明は、溶接電源ケーブル（３、６５、６６）に関し、特に、少なくとも１つの溶接電源（１）と溶接トーチとワークピースとを含む溶接回路内において使用するための溶接電源ケーブル（３、６５、６６）に関し、溶接電源ケーブルには、導電ケーブルを保護して絶縁するための外側ケーシングが設けられ、導電ケーブルは、ケーシングの内部に位置している。溶接電源ケーブル（３、６５、６６）の端面には、特に溶接電源に対して導電性コンタクトを確立するための導電性コンタクト手段と、特に溶接電源と溶接電源ケーブル（３、６５、６６）との間における取り外し可能な機械的接続を確立するための接続手段と、が設けられている。本発明の目的は、溶接電源に対する接続領域において溶接電源ケーブル（３、６５、６６）上に作用する捩り応力をできる限り小さなものに維持しながら、特に、捩れに関連して溶接電源から溶接電源ケーブルが接続解除されるというリスクをできる限り小さなものに維持しながら、迅速なかつ信頼性が高い態様で、そのような溶接電源ケーブル（３、６５、６６）を溶接電源に対して接続するための及びそのような溶接電源ケーブル（３、６５、６６）を溶接電源から接続解除するための選択肢を提供することである。これは、溶接電源ケーブル（３、６５、６６）の導電性コンタクト手段及び接続手段を、長手方向軸線まわりにおいて互いに対して連続的に回転可能とすることにより、及び、ケーシングの外面上に位置した接続手段に、バヨネットロックデバイスのバヨネット部材を設けることにより、得られる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電源ケーブルであって、
特に、少なくとも１つの溶接電源と溶接トーチとワークピースとを含む溶接回路内において使用するための溶接電源ケーブルであり、前記溶接電源ケーブルには、導電ケーブルを保護して絶縁するための外側ケーシングが設けられ、前記導電ケーブルは、前記ケーシングの内部に位置し、前記溶接電源ケーブルの端面には、特に前記溶接電源に対して導電性コンタクトを確立するための導電性コンタクト手段と、特に前記溶接電源と前記溶接電源ケーブルとの間における取り外し可能な機械的接続を確立するための接続手段と、が設けられ、
前記溶接電源ケーブルの前記導電性コンタクト手段及び前記接続手段は、長手方向軸線まわりにおいて互いに対して連続的に回転可能とされ、前記ケーシングの外面上に位置した前記接続手段には、バヨネットロックデバイスのバヨネット部材が設けられていることを特徴とする、溶接電源ケーブル。
【請求項２】
前記接続手段は、前記ケーシングを環状に取り囲んでいることを特徴とする、請求項１に記載の溶接電源ケーブル。
【請求項３】
前記バヨネット部材は、前記接続手段のうちの、前記ケーシングに対向した内面上に位置していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の溶接電源ケーブル。
【請求項４】
前記溶接電源ケーブルの前記端面上に位置した前記接続手段は、前記リング形状接続手段の内面と比較して、より小さな径方向寸法を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶接電源ケーブル。
【請求項５】
前記接続手段に設けられたスプリング部材を特徴とし、このスプリング部材は、前記ケーシングに対して連続的に回転可能であるとともに、前記バヨネット部材を、前記バヨネットロックデバイスの係合部材に対して支持するために設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の溶接電源ケーブル。
【請求項６】
前記溶接電源ケーブルには、両端部の各々に、前記溶接ケーブルの、長手方向軸線まわりにおいて互いに対して連続的に回転可能とされた、導電性コンタクト手段及び接続手段が設けられ、各場合において前記保護絶縁スリーブの外面上に位置した前記接続手段には、前記バヨネットロックのバヨネット部材が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の溶接電源ケーブル。
【請求項７】
溶接電源ケーブル接続システムであって、
溶接電源側に、溶接電源ケーブルに対しての機械的接続及び導電性コンタクトのための接続デバイスを含み、この接続デバイスは、前記溶接電源の電極コンタクトデバイスに対して導電性コンタクトを確立するためのコンタクト部材と、前記電極コンタクトデバイスに対して取り外し可能な機械的接続を確立するための接続手段と、を有し、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の溶接電源ケーブルを特徴とし、この溶接電源ケーブルは、前記溶接電源側に、バヨネット部材を有し、前記溶接電源ケーブルの前記バヨネット部材と、前記溶接電源側の前記バヨネット部材とは、互いに係合し得るように設計されている、溶接電源ケーブル接続システム。
【請求項８】
前記溶接電源側の接続手段を特徴とし、この接続手段には、前記電極コンタクトデバイスの外周面上に、前記溶接電源側の前記バヨネット部材が設けられている、請求項７に記載の溶接電源ケーブル接続システム。
【請求項９】
２つの前記接続手段のうちの一方は、好ましくは前記溶接電源側の前記接続手段は、バヨネット部材としてグルーブ形状凹所を有していることを特徴とする、請求項７又は８に記載の溶接電源ケーブル接続システム。
【請求項１０】
２つの前記接続手段のうちの一方は、好ましくは前記溶接電源ケーブル側の前記接続手段は、バヨネット部材としてペグ形状部材を有し、このペグ形状部材の幾何的なサイズおよび形状は、このペグ形状部材が前記グルーブ形状凹所内において及び前記グルーブ形状凹所に沿って移動可能であるように、設計されていることを特徴とする、請求項９に記載の溶接電源ケーブル接続システム。
【請求項１１】
２つの接続デバイスと２つの溶接電源ケーブルとを特徴とし、これら接続デバイスとこれら溶接電源ケーブルとは、幾何的に異なる形状に基づき、前記接続デバイスの各々が各場合において前記２つの溶接電源ケーブルのうちの一方だけに対して導電的に接続可能でありかつ取り外し可能にロック可能であるようにして、符号化されている、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の溶接電源ケーブル接続システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接電源に対して接続するための溶接電源ケーブルに関し、溶接電源ケーブルには、外側保護絶縁スリーブと、このスリーブの内側に位置した導電ケーブルと、が設けられ、導電ケーブルは、溶接電源ケーブルの端面のところにおいて、導電性コンタクトピースに対して接続され、溶接電源ケーブルは、さらに、溶接電源に対して導電性コンタクトを確立するための導電性コンタクト手段を含み、そして、溶接電源と溶接電源ケーブルとの間の取り外し可能な機械的接続を確立するための接続手段を含む。
【背景技術】
【０００２】
多数の異なる溶接方法が存在する。本発明は、様々なアーク溶接方法にとって格別の重要性を有している。これらの方法は、溶接電極と、溶接の実行対象をなすワークピースと、の間の電気アークによる熱生成に基づくものである。熱生成に基づき、溶接されるべき材料を、局所的に溶融することができる。この目的のために、実質的にすべてのアーク溶接方法において、アークの領域には、シールドガスが供給され、これは、一方においては、溶接電極とワークピースとの間の抵抗を低減するイオン化雰囲気を可能とするためであり、他方においては、溶接電極及びワークピースの酸化を防止するためである。シールドガスとして提供される不活性ガスに代えて、反応のために使用される活性ガス又は混合ガスを供給することもできる。同様に、このために必要な物質が電極内に組み込まれていて電極の溶融時に放出されることのために、電極は、外部のガス供給源を必要としないように構成することもできる。
【０００３】
アーク溶接トーチは、典型的には、ユーザ又はロボットが、金属フィラ材料とも称され得る金属溶接ロッドを、ターゲット金属片の指定されたジョイントポイントへと案内し得るように、設計されている。溶接ロッドは、溶接トーチによって案内され、そして、溶接トーチの端部に位置したコンタクトチップの開口を通ってターゲット金属片へと移送される。
【０００４】
溶接トーチのインナーチューブに対して電圧が印加され、溶接ロッドがターゲット金属片に対して接触した時には、大電流が、溶接トーチのインナーチューブから、いわゆるノズルホルダを通して、さらにコンタクトチップを通して、溶接ロッドを通して、そして任意選択的にアークを通して、そしてターゲット金属片へと、さらにはグランドへと、流れる。大電流及びアークは、溶接ロッドをシールドガス雰囲気内で溶融させ、これにより、ロッド上への液滴形成とアークの生成とをもたらす。
【０００５】
このアークは、ターゲット金属片をなす金属と、併せて案内される溶接ロッドと、を溶融させる。生成された溶接ロッド液滴の落下、又は、ターゲット金属片上の液化箇所に対しての液滴の短絡移行は、これら液滴どうしを合体させる。
【０００６】
必要な電流及び電圧を供給するために、アーク溶接設備には、溶接電源が設けられ、アーク溶接設備の溶接トーチは、特定のアーク溶接ポイントに対して電流を供給し得るとともにそのポイントに対して電圧を印加し得るよう、溶接電源に対して、電気伝導可能な態様で接続されなければならない。この接続は、一般に、溶接電源ケーブルを使用して確立され、溶接電源ケーブルは、特定の溶接電源の２つの電極の各々に対して準備される。よって、溶接トーチに対しての接続に加えて、特定の溶接ケーブルを、溶接電源に対しても接続する必要がある。シールドガス及び／又は溶接ロッドなどの溶接媒体を、特定の溶接方法に基づいてプロセスポイントに対して供給し得るよう、この供給は、同様に、２つの溶接電源ケーブルのうちの一方によって、特に溶接媒体のための中央通路を有した同軸溶接電源ケーブルによって、行うこともできる。本発明は、さらに、一体化された媒体供給部材が設けられたあるいはそれが設けられていない、溶接電源ケーブルに関する。
【０００７】
限定するものではないけれども、特に、アーク溶接トーチを複数の軸線に関して案内及び移動させる自動アーク溶接機と組み合わせた時には、一般的な溶接ケーブルは、非常に激しい機械的応力を受けることがあり得る。このような典型的な頻繁に発生する動きは、また、回転軸線まわりにおけるアーク溶接トーチ及びケーブルの回転を含み、これは、ケーブルの捩り／捩れをもたらす。よって、回転方向を向いた復元力が、溶接電源ケーブルに蓄積し、これが、溶接電源に対しての溶接電源ケーブルの接続ポイントに対して作用することとなり、このことが、原理的に、溶接電源ケーブルを、溶接電源からあるいは溶接電源ケーブルの延長ケーブルから、接続解除したりあるいは少なくとも緩めたりし得ることとなる。したがって、これらの接続が容易に取り外されないように、対応策が講じられなければならない。加えて、溶接電源ケーブル上におけるそのような捩り応力は、特に操作関連の動的な一定負荷を伴う時には、ケーブルの破損を引き起こしかねない。
【０００８】
このような溶接電源ケーブルに対する大きな応力は、また、周囲の熱にも起因し、場合によっては溶接電源ケーブル上へと落下し得る溶接スパッタにも起因する。したがって、そのような溶接電源ケーブルは、一般に、頑丈で比較的剛直で抵抗性を有した設計とされており、これにより、ケーブルの長手方向軸線まわりの捩れが存在する時に、そのようなケーブルに対して特に大きな復元トルクがもたらされる。作用する復元トルク及び復元力は、また、溶接電源ケーブルに対しての、あるいは、溶接電源ケーブルと溶接電源の間に挿入された延長ケーブルに対しての、溶接電源ケーブルの接続にも影響を与える。
【０００９】
溶接電源に対しての溶接電源ケーブルの接続に関しては、規格が存在する、とりわけＤＩＮ  ＥＮ  ６０９７４−１２規格が存在する。この規格は、溶接電源ケーブルと溶接電源の電極コンタクトデバイスとの間のプラグイン接続であって、グルーブ内においてロックボルトを移動させることによってロックが得られることとなるプラグイン接続を記述している。参照している規格の付録Ａによれば、ロックボルトを案内するためにソケット内に導入されたグルーブは、開始位置から、終了位置に向けて、小さな傾斜でもって実質的に径方向に延びている。溶接電源ケーブル上には、この移動によって生成される捩りプリテンションが存在することにより、意図は、この捩りが接続のロックを確保することである。現行の従来的な溶接電源ケーブルは、典型的には、これらの規格仕様に準拠している。しかしながら、規格によるこのアプローチにおいては、溶接電源に対してケーブルを固定するために必要なその長手方向軸線まわりのケーブルの回転移動だけにしか基づいていないことのために、接続された溶接電源ケーブルが、一般に、目標とした意図的な捩り応力を下回っていて、不利なものと考えることができる。この欠点は、溶接電源に対しての溶接電源ケーブルの接続に関してだけでなく、そのような規格接続を使用した溶接回路内におけるあらゆる接続に関しても、当てはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、溶接電源に対する接続領域において溶接電源ケーブル上に作用する捩り応力をできる限り小さなものに維持しながら、特に、捩れに関連して溶接電源から溶接電源ケーブルが接続解除されるというリスクをできる限り小さなものに維持しながら、迅速なかつ信頼性が高い態様で、溶接電源ケーブルを溶接電源に対して接続するための及び溶接電源ケーブルを溶接電源から接続解除するための選択肢を提供することである。
【００１１】
この目的は、本発明の基本的な概念に基づき、溶接電源ケーブル上に接続手段を設けることにより達成され、接続手段は、溶接電源に対する取り外し可能な固定を実現するために、溶接電源ケーブル上に位置し、接続手段は、回転移動に関して、溶接電源ケーブルの外側ケーシングから切り離されている。よって、冒頭において記述したタイプの溶接電源ケーブルに関し、目的を達成するために、本発明によれば、溶接電源ケーブルの導電性コンタクト手段と、溶接電源ケーブルの接続手段とが、長手方向軸線まわりにおいて互いに対して連続的に回転可能であること、及び、ケーシングの外面上に位置した接続手段には、バヨネットロックのバヨネット部材が設けられること、が提案される。その意図は、接続部材を、バヨネットロックデバイスによって、好ましくは取扱い部材の回転移動によって、好ましくは取り扱い部材の回転移動だけによって、固定可能とすることである。しかしながら、接続部材は、好ましくは、溶接電源ケーブルの外側ケーシングに対して、軸線方向においてわずかに移動可能であるべきである。接続部材のうちの、少なくとも、溶接電源ケーブルのケーシングから回転に関して切り離されている取扱い部材は、また、好ましくは、少なくとも所定の制限された経路に沿って軸線方向において移動可能でもある。このようにして、溶接電源上へと固定された位置における溶接電源ケーブルは、軸線方向において固定的に保持され得るとともに、捩り応力下においてはその長手方向軸線まわりになおも回転可能とされ、これにより、ケーブルは、回転に基づく捩り応力下においてさえ負荷を即座に解放することができる。さらに、溶接電源ケーブルと溶接電源との間においてバヨネット接続が確立されたり解除されたりする時には、回転移動に加えて、取扱い部材の軸線方向の移動を、特に取扱い部材の軸線方向の持ち上げ移動を、利用することもできる。回転移動に重ね合わされた軸線方向移動は、特に、バヨネットロックデバイスのバヨネット部材を、形状嵌合ロック位置へとあるいは又は押込嵌合ロック位置へと移送するに際して、また、バヨネット接続を解除するためにその位置からバヨネット部材を取り外すに際して、使用することができる。本発明に関連して、バヨネット接続又はバヨネットロックデバイスとは、好ましくは、バヨネットロックデバイスのうちの、一方の回転方向のみの相対回転移動と軸線方向移動とを実行する少なくとも１つの部材によって、溶接電源ケーブルを、電極コンタクトデバイス上へとあるいは何らかの他の係合部材上へと係合させる接続又はデバイスを意味するものとして、理解することができる。回転移動は、好ましくは３６０°未満、特に好ましくは１８０°未満、より好ましくは９０°以下、であるべきである。軸線方向移動は、好ましくは、比較的短いものであるべきであり、主に、バヨネットロックデバイスを取り外し可能にロック／係合するに際して、また、それをロック解除するに際して、使用される。
【００１２】
格別の利点は、本発明によるアプローチに起因し、特に溶接電源に対しての溶接電源ケーブルの固定においても起因する。溶接電源ケーブルを溶接電源に固定するに際して本発明によって提供されるバヨネットロックデバイスは、溶接電源上において、及び、溶接電源ケーブル上においても、バヨネット部材を有し、これらバヨネット部材は、互いに係合することができる。２つのバヨネット部材は、一方のバヨネット部材を他方のバヨネット部材に対して相対回転移動させることによって、最終位置において互いにロックして固定することができ、その相対回転移動は、好ましくは、軸線方向移動と重ね合わされる。２つのバヨネット部材の係合を可能とし得るよう、また、係合されたバヨネット部材の所定の移動経路を可能とし得るよう、溶接電源ケーブル側のバヨネット部材と溶接電源側のバヨネット部材とは、互いに対して特定の回転位置をなす向きとされるべきである。これは、好ましくは、電源ケーブル側の電極コンタクトデバイスに対し、回転に関する所望の所定の向きとなるまで、そして、２つのバヨネット部材が互いに係合可能に位置合わせされるまで、溶接電源ケーブルの取扱い部材をその長手方向軸線まわりにおいて手動で回転させることにより、達成することができる。従来から知られている溶接電源ケーブルにおいては、この操作を行うと、そのような接続及び固定プロセスだけによっても、溶接電源ケーブル上に連続的な捩り応力が発生し得るという問題点が引き起こされ得る。溶接電源ケーブルは、電極コンタクトデバイスに対して溶接電源ケーブルの向きを調整するという場合であってさえ、捩れを受けてしまう必然性があり得る。限定するものではないけれども、特に、溶接機と一緒に使用される溶接電源ケーブルの場合には、動的に発生する追加的な捩り応力が溶接電源ケーブル上に印加されることが多く、最終的には、特定のケーブルの断線を引き起こしかねず、また、溶接電源ケーブルと溶接電源との間の接続箇所上に連続的な捩り応力が作用しかねない。本発明によるアプローチにおいては、そのような捩り応力が、バヨネット接続上へと作用することもない。加えて、操作に関連してケーブルに作用する捩り力が存在したとしても、そのような捩り力に基づき、溶接電源に対してのコンタクト領域において、本発明による溶接電源ケーブルは、バヨネット接続及びそのバヨネット部材に対して回転することができ、これにより、溶接電源ケーブルの捩れを回避することができる。
【００１３】
溶接電源ケーブルのケーシングに対しての、接続手段の相対回転可能性は、特にバヨネット部材の相対的回転性は、溶接電源ケーブルの設置において特に重要である。これは、固定的なロックの生成にもかかわらず、特に溶接電源ケーブルと電極コンタクトデバイスとの間におけるバヨネット接続の生成にもかかわらず、接続箇所に対して作用する及び溶接電源ケーブルに対して作用する捩り応力を回避し得るからである。接続手段は、特に少なくとも１つのバヨネット部材は、好ましくは、回転に関して互いに切り離されているべきであり、それにより、溶接電源ケーブルのケーシングは、相対的に連続的に回転することができる。この切り離しは、非接続状態において存在し、また、溶接電源ケーブルが好ましくは溶接電源の電極コンタクトデバイスに対して接続されている時にもあるいは好ましくは他の溶接電源ケーブルに対して接続されている時にも、存在する。このことは、互いに対して回転可能であることを意味し、特に接続状態においても、互いに対して回転可能であることを意味する。
【００１４】
本発明の１つの好ましい実施形態においては、溶接電源ケーブル上の接続手段は、その一方の端面の領域に、リング形状駆動部材を有することができ、このリング形状駆動部材上に、溶接電源ケーブル側のバヨネット部材が位置しており、このバヨネット部材は、溶接電源ケーブルの外面まわりにおいて、その外面に対して回転可能である。溶接電源ケーブルの接続手段のこのような構成により、特に単純な取り扱いを、溶接電源ケーブルのバヨネット部材の、捩れを受けることがない相対配向性において達成し得るとともに、バヨネット接続の確立及び解放において達成することができる。
【００１５】
本発明の他の好ましい実施形態においては、溶接電源ケーブル上に位置した接続手段であって、好ましくは溶接電源ケーブルの外側ケーシングに対して（溶接電源ケーブルの接続状態においても）連続的に回転可能とされた接続手段は、スプリング部材を有することができ、このスプリング部材は、溶接電源側のバヨネット部材を、溶接電源のバヨネット部材に対して、支持するためにあるいはプリテンションを印加するために、設けられている。テンションが印加されたスプリング部材は、それ自体が移動可能とされたバヨネット部材を、特にバヨネット部材がバヨネットロックをロックしている最終位置であって手動でロック解除される時にのみ取り外し可能である最終位置に、保持することができる。
【００１６】
本発明による他の好ましい実施形態においては、バヨネット部材の一方は、好ましくは、接続手段のうちの、ケーシングに対向した内面上に、位置することができる。溶接電源側のバヨネット部材は、好ましくは、電極コンタクトデバイスの導電性コンタクト手段の外周面上に形成することができる。よって、バヨネット接続を確立するに際し、溶接電源ケーブルの接続手段が、溶接電源のコンタクト手段を介して案内されることのために、溶接ケーブル側のコンタクト手段の中心合わせすなわち軸線の向きの自己調整も、引き起こされ、このことは、迅速な設置を容易とする。
【００１７】
本発明の特に好ましい一実施形態においては、溶接電源ケーブルは、溶接電源ケーブルの両端部の各々に、各々が長手方向軸線まわりにおいて互いに連続的に回転可能とされた導電性コンタクト手段及び接続手段を設けることにより、及び、各場合において溶接電源ケーブルのケーシングの外面上に位置した接続手段に、バヨネットロックデバイスのバヨネット部材を設けることにより、捩り応力から実質的に完全に解放されることができる。このようにして、溶接回路内に位置したケーブル上に捩り応力が発生した時には、両端部のところにおいて２つのコンタクト手段を備えたケーブルは、２つの接続手段に対して長手方向軸線まわりにおいて回転移動を実行することができ、これにより、捩り力に追従することができて、ケーブルの捩れを回避することができる。これと同時に、溶接電源ケーブルの両端部においては、電極コンタクトデバイスに対する接続及び溶接トーチに対する接続に対して、捩り力による応力が作用することがなく、これにより、バヨネット接続による接続が、誤って外れてしまうというリスクを回避することができる。
【００１８】
本発明は、溶接電源の電極コンタクトデバイスに対して接続される又はそれに対して直接的に接続され得る溶接電源ケーブルに、限定されるものではない。原理的に、本発明は、溶接回路内における、溶接電源ケーブルを溶接回路内へと挿入し得る任意の接続に対して、適用可能である。よって、例えば、溶接電源ケーブルは、導電性コンタクト手段及び接続手段が各端部に設けられた延長ケーブルとすることができる。溶接電源ケーブルに関する延長ケーブルの場合には、延長ケーブルは、その両端部に異なる接続手段を有することができる。これらの異なる接続手段は、特に、一方においては電極コンタクトデバイスの接続手段上へと配置し得るように、他方においては、溶接電源ケーブルの接続手段上へと配置し得るように、構成されたものとすることができる。これは、本発明による好ましい延長ケーブルが、好ましくは、延長ケーブルのケーシングに対して回転可能に固定的に取り付けられる接続手段を両端部のうちの一方の端部に有しているべきであることを、意味している。対照的に、他方の端部においては、延長ケーブルは、好ましくは、延長ケーブルのケーシングに対してその長手方向軸線まわりにおいて回転可能とされた好ましくは連続的に回転可能とされた接続手段を有しているべきである。言い換えれば、延長ケーブルは、プラグ／ソケット接続を形成するために、一端部をプラグとして、他端部をソケットとして、設計することができる。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施形態は、特許請求の範囲、説明、及び図面、からもたらされる。
【００２０】
本発明は、図において厳密に概略的に示される例示的な実施形態を参照して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、アーク溶接方法のための溶接電源の斜視図を示し、本発明による溶接電源ケーブルが、この溶接電源の２つの電極コンタクトデバイスに対して接続されている。
【図２】図２は、溶接電源の電極コンタクトデバイスの分解図を示す。
【図３】図３は、図２による電極コンタクトデバイスの断面図を示す。
【図４】図４は、本発明による溶接電源ケーブルのコンタクト接続デバイスの分解図を示す。
【図５】図５は、図４のコンタクト接続デバイスの断面図を示す。
【図６】図６は、シールドガスのための供給デバイスが組み込まれた、本発明によるコンタクト接続デバイスの断面図を示す。
【図７】図７は、延長ケーブルとして設計された溶接電源ケーブルであって、端部にそれぞれソケットコネクタ及びプラグコネクタが設けられている溶接電源ケーブルを、断面図、側面図、及び斜視図で示す。
【図８】図８ａは、本発明による溶接電源ケーブルの端部と、この溶接電源ケーブルに対して適合した電極コンタクトデバイスの一部と、を断面図で示す。  図８ｂは、本発明によるさらなる溶接電源ケーブルの端部と、この溶接電源ケーブルに対して適合した電極コンタクトデバイスの一部と、を断面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、詳細には図示されていないアーク溶接トーチによってアーク溶接方法を実施するために電流及び電圧を提供する溶接電源１を示している。溶接電源１は、また、制御パネル２を備えた制御デバイスを含み、制御パネル２を使用することにより、実施されるべき特定のアーク溶接方法のパラメータを設定し得るとともに、溶接プロセスを制御することができる。この場合、溶接電源１は、例えば、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接、ＷＩＧ溶接、プラズマ溶接、電極溶接、及び、任意の他のアーク溶接方法、あるいは、大電流応用、を実行するために使用することができる。本発明のさらに可能な実施形態においては、他のアーク溶接方法及び分離方法を実行することもできる。以下において説明する溶接電源ケーブル３、及び、溶接電源１に対してのその接続、に関する本発明の好ましい実施形態を、同様に、使用することができる。
【００２３】
２つの電極コンタクトデバイス５、６は、それぞれ溶接電源ケーブル３を接続するために設けられているとともに、図１においては、溶接電源ケーブル３のユニオンナット１０によって隠されたものであって、溶接電源１のハウジング４から突出している。電極コンタクトデバイス５、６の電極コンタクト部材の各々は、実質的に円柱形状のコンタクトピン７という形態で設計されている。それぞれのコンタクトピン７は、特定の電極コンタクトデバイス５、６のハウジング部分８の中央凹所内に配置されている（図３）。コンタクト面は、特定の電極コンタクト部材の端面７ａ上に、この場合にはコンタクトピン７上に、形成されている。特に、コンタクトピン７の周面７ｂは、及び任意選択的に端面７ａは、溶接電源ケーブル側の１つ又は複数のコンタクト部材に対しての導電性コンタクトのために、例えば詳細には図示されていないコンタクトストリップに対しての導電性コンタクトのために、構成することができる。コンタクトピン７の全体が、導電性材料から形成されていることのために、特に銅又は銅合金から形成されていることのために、コンタクトピンは、その全体的外殻上において及び／又はその全体的周面上において導電性コンタクト相手となることができる。ハウジング部分８は、直径が異なる複数の部分を有して設計され、この場合、最大直径を有した部分８ａが、ハウジング部分８の長手方向軸線に関してほぼ中央に位置している。この部分には、溶接電源のハウジングへと向かう方向においては、第１部分８ａよりも小さな直径を有した他の部分８ｂが連接されている。第３部分８ｃは、この第３部分８ｃ上に、電源ケーブル上のユニオンナット１０（図４）を含むために、設けられている。この例示的な実施形態においてはキャップの形態で設計された後方ハウジング部分１１が、第２部分８ｂ上に配置されている。コンタクトピン７は、ハウジング部分８に対して、後方ハウジング部分１１を介して及びさらなる固定手段１２を介して、取り外し可能に固定される。
【００２４】
端面７ａは、コンタクトピン７のうちの、先行する部分よりも小さな直径を有した端部上に形成されている。よって、先行部分は、ハウジング部分８内にコンタクトピン７を位置決めするための係止体として機能する。
【００２５】
ハウジング部分８は、第３部分８ｃの外周面上に、互いに同じ２つのグルーブ形状凹所１４であって、深さ及び幅が少なくともほぼ一定であり、外周上において互いに１８０°だけオフセットしており、さらに、部分８ｃがなす外周の一部に沿って延びる、互いに同じ２つのグルーブ形状凹所１４を有している。グルーブ形状凹所１４は、ハウジング部分の端面１５上において開放しているとともに、最初はハウジング部分８の長手方向軸線に対してほぼ平行に延びている。グルーブ１４のさらなる延長上においては、グルーブ１４の各々は、周方向の延長成分を有しつつ、より大きな直径の部分８ａへと向けて移行するとともに、その後、同様に周方向の延長成分を有しつつ、ハウジング部分８の端面１５に対して再び接近する。好ましい実施形態においては、周方向にも延びるグルーブ１４の部分は、ほぼＶ字形状を有し、その場合、ほぼＶ字形状の２つの脚部は、軸線方向においては少なくともほぼ同じ成分を有しているとともに、径方向においては異なる長さを有している。
【００２６】
図４に示すように、溶接電源ケーブル３には、溶接電源側における絶縁が剥がされたわずかな端部上に、コンタクト接続デバイス１７が設けられている。コンタクト接続デバイス１７のワイヤ端部フェルール１８は、剥離ケーブル３のリッツワイヤ上に押し込まれる。ワイヤ端部フェルール１８は、溶接電源ケーブルのためのコンタクト手段として設けられたコンタクトソケット１９によって囲まれており、この目的のために、ワイヤ端部フェルール１８は、コンタクトソケット１９において端面上に設けられた止まり穴１９ａ内に位置している。コンタクトソケット１９は、また、電源側における他方の端面上に、止まり穴１９ｂを有している。この止まり穴１９ｂの端面は、中央ペグ２０であって、止まり穴に配置されるために設けられたコンタクトピン７を中心合わせするための中央ペグ２０を有している。
【００２７】
コンタクトソケット１９は、その少なくとも実質的に円筒形状の外周面上において、長手方向に見て２つの止まり穴１９ａ、１９ｂの間に位置した２つの止まり穴凹所２１（図５）を有している。加えて、コンタクトソケット１９は、その外周面上に、再び長手方向に見て、止まり穴凹所２１と、コンタクトソケットのうちの、電流源側の端部と、の間に位置した肩部２２を有している。コンタクトソケット１９は、ワイヤ端部フェルール１８と一緒に、２つの止めネジ２３によって、剥離溶接電源ケーブル３に対して、クランプされている。
【００２８】
非導電性の絶縁スリーブ２５が、好ましくは銅又は銅合金から形成された金属製コンタクトソケット１９上へと押し込まれる。コンタクトソケット１９上における絶縁スリーブの最終位置においては、絶縁スリーブ２５は、その一方の端面が、コンタクトソケット１９の止まり穴凹所２１のところまでほぼ延びているとともに、その他方の端面が、コンタクトソケット１９のうちの、電源側の端部のところまでほぼ延びている。絶縁スリーブ２５の凹所を規定する内壁にも、また、コンタクトソケット１９の外面の肩部２２に対応した肩部２６が設けられており、これにより、絶縁スリーブ２５内へのコンタクトソケット１９の挿入は、絶縁スリーブ２５の肩部２６によって制限されることとなる。絶縁スリーブ２５は、肩部２２の領域において、及び、長手方向に見て肩部２２の両側方において、コンタクトソケット１９の外面に対して当接している。絶縁スリーブ２５には、その外周面上において、溶接ケーブル側において端部から距離を置いたところに配置された環状フランジ２７が設けられている。
【００２９】
溶接電源ケーブル３の取り扱いのために、取り扱いデバイスの一体部分としてハンドルスリーブ２９が設けられている。ハンドルスリーブ２９は、コンタクトソケット１９上に、及び、溶接電源ケーブル３上に、クランプされる。ハンドルスリーブ２９は、コンタクトソケット１９の一部と、溶接電源ケーブル３の端部と、を取り囲む。ハンドルスリーブ２９は、クリック接続によって互いに結合される２つの把持プレート２９ａ、２９ｂを有している。この目的のために、２つの把持プレート２９ａ、２９ｂには、複数の戻り止めフック３０及び複数の凹所３１が設けられている。把持プレート２９ａ、２９ｂの各々に対して一体部材として結合されている戻り止めフック３０は、それぞれ対応する凹所に対しての係合及びロックのために設けられている。ハンドルスリーブの一方の端部の領域においては、ハンドルスリーブは、その内面上に、内部にシールリング３２が挿入される環状グルーブを有しており、シールリング３２の内面は、溶接電源ケーブル３の外面保護絶縁スリーブ（ケーシング）３ａに対して当接する。
【００３０】
他方の端部の端面のところにおいて、ハンドルスリーブ２９には、その内面上に、内壁に切欠３５が設けられている。内壁を、絶縁スリーブ２５の外面の端部領域上へと着座させつつ、ハンドルスリーブ２９のうちの、切欠によって形成された境界面は、ユニオンナット１０の外周面の肩部１０ａであって、ユニオンナット１０のうちの、溶接電源ケーブル側の端部領域内に位置した肩部１０ａであるとともに、実質的に中空円筒形状のユニオンナット１０の残部の周面よりも直径が小さな肩部１０ａと、重なり合っている。特に図４から理解されるように、ユニオンナット１０は、２つのカム３６の存在を除いては円滑なその内面上に、内周上において１８０°だけオフセットした互いに同じ２つのカム３６を有し、これらカムのサイズは、カム３６がグルーブ１４内に配置され得るようにそして非常にスムーズに移動し得るように、ハウジング部分８のグルーブ１４の高さ及び幅に適合したものとされている。カム３６は、ユニオンナットの内面１０ｂ上において、溶接電源側の端面側において、ユニオンナット１０の端部から短い距離を置いたところに、位置している。溶接電源ケーブル側の端部領域内においては、ユニオンナット１０は、その内面上に、さらに小さな直径の第２領域へと連接する第１低減直径を有した領域に対して、肩部を有している。
【００３１】
特に図５から理解されるように、スプリング部材３９が、直径の低減によって形成された内部リング形状端面３８に対して当接しているとともに、両端部のうちの一方の端部がこの内部端面３８上に支持されている。ユニオンナット１０が絶縁スリーブ２５上へと押し込まれると、スプリング部材３９は、他方の端部が、絶縁スリーブ２５のフランジ２７に対して当接する。絶縁スリーブ２５は、軸線方向においてコンタクトソケット１９に対して固定されているけれども、ユニオンナット１０は、軸線方向において、スプリング部材３９のばね力に抗しつつ、ハンドルスリーブ２９と絶縁スリーブ２５のフランジ２７との間において軸線方向において前後に移動し得ることのために、スプリング部材３９を、ユニオンナット１０の軸線方向移動によって圧縮することができる。圧縮されたスプリング部材３９のばね力の結果として、ユニオンナット１０は、同様に、軸線方向においてハンドルスリーブに向けて移動することができ、これにより、ロック位置においてはバヨネット内に確実に着座することを確保することができる。
【００３２】
溶接電源ケーブル３は、溶接電源ケーブル３を溶接電源１に対してあるいは他の溶接電源に対して接続するに際して、そのハンドルスリーブ２９上において手動で取り扱うことができる。この目的のために、ユニオンナット１０から突出しているコンタクトソケット１９が、溶接電源１の電極コンタクトデバイス５、６のうちの一方からのコンタクトピン７上へと導かれるべきである。その場合、コンタクトソケット１９は、止まり穴１９ｂを介してコンタクトピン７上へと案内される。自身の長手方向軸線まわりに回転可能であるユニオンナット１０は、この時点で、手動操作によって、カム３６が軸線方向においてハウジング部分８の端面の前方に位置するようにかつグルーブ１４の入口のところにおいて回転方向に位置するように、カム３６を介して向きを調整することができる。次に、カム３６を、長手方向軸線に対して平行な移動によって、グルーブ１４内へと挿入することができる。これにより、スプリング部材３９は、圧縮状態とされる。特定のカム３６を、そのさらなる移動経路に沿って、特定のグルーブ１４内において案内することができる。その特定のカム３６は、特定のグルーブ１４のうちの、長手方向軸線に対して平行に延びる部分を離れた後に、グルーブ１４の略Ｖ字形状部分へと案内され、その略Ｖ字形状部分において、カム３６は、周方向の成分と長手方向軸線に対して平行な成分とを有した動きを実行する。この場合、ユニオンナット１０は、周方向に移動し、これと同時に、最初に、スプリング部材３９のばね力に抗してさらに持ち上げる動きを実行する。その特定のカム３６が、動きの中でＶ字形状の頂点へと到達した後には、回転移動時に、及び、これと同時的な、長手方向軸線に対して平行なわずかな持ち上げ移動時に、スプリング部材は、ここではハンドルスリーブ２９から離間する向きとは反対向きにおいて、負荷からわずかに解放される。ここで、溶接電源ケーブル３のユニオンナット１０と、溶接電源１のハウジング部分８と、の間のバヨネット接続が、確立される。Ｖ字形状のうちの、カム３６が最初に離れる部分は、すなわち、グルーブの軸線方向に平行な部分とＶ字形状の頂点との間に延びる部分は、少なくとも長手方向においてはほぼ同じ長さを有しつつも、Ｖ字形状の第２部分よりも小さな勾配を有している。このため、カム３６をその戻り止め位置へと移動させるには、カム３６をその戻り止め位置から移動させるよりも、より小さな力しか必要とされない。バヨネット接続の意図しない取り外しに対する追加的なセキュリティを、この構造的設計によって得ることができる。
【００３３】
溶接電源ケーブル３と、溶接電源１の電極コンタクトデバイス５、６の一方と、の間のこの接続は、この時点では、プリテンションが印加されたスプリング部材３９に抗した力を及びこれと同時にハウジング部分８の周方向における逆向きの回転移動をもたらす力を印加することによってしか、取り外すことができない。
【００３４】
図６は、本発明による溶接電源ケーブル３に関する他の例示的な実施形態を示している。この実施形態においては、アルゴン、ＣＯ２、又は混合ガスなどのシールドガスのための媒体供給部材４２であって、溶接電源ケーブルの中央凹所４６内へと通じている媒体供給部材４２が、バヨネット接続の直後において、ユニオンナット１０の後方側において、そして、ハンドルスリーブ２９の止まり穴凹所２１の後方側において、溶接電源ケーブル３内に組み込まれている。この点を除いては、図６の溶接電源ケーブルは、図２〜図５において図示して説明した溶接電源ケーブルに対応し、特に、溶接電源ケーブルと溶接電源との間における、溶接電源と一緒に確立されるバヨネット接続にも対応している。したがって、図２〜図５による実施形態との相違点のみについて、以下において説明する。
【００３５】
２部材型ハンドルスリーブ２９のプレート２９ａ、２９ｂには、ハンドルスリーブの壁を貫通する通路４３が設けられており、この通路に対して、外部からの供給ライン４４が接続されている。この通路４３は、ハンドルスリーブ２９を通って、コンタクトソケット１９の止まり穴４５内へと通じている。次に、止まり穴４５は、本発明の実施形態における溶接電源ケーブル３において媒体供給部材から他方の端部へと設けられた中央凹所４６へと、通じている。この実施形態における溶接電源ケーブル３は、また、凹所４６と同軸的にケーブル内に位置した導電性銅リッツワイヤ４７であって、一方の端部がコンタクトソケット１９内の対応凹所内に挿入されてその中に位置している導電性銅リッツワイヤ４７を、有している。次に、銅リッツワイヤ４７は、溶接電源ケーブルのうちの、同様に同軸的に構成された絶縁スリーブ又はケーシング４８によって、囲まれている。この溶接電源ケーブル３を使用することにより、コンタクトソケット１９を使用して、溶接電源の電流及び電圧を、溶接トーチに対してあるいは溶接回路内に位置したデバイスに対して、伝達し得るとともに、シールドガスを、溶接トーチに対して供給することができる。溶接電源と溶接電源ケーブルとの間の取り外し可能な接続は、図２〜図５における例示的な実施形態の場合と同じバヨネット接続を使用して確立することができ、溶接電源ケーブル側の構成要素は、とりわけ本発明においてはユニオンナット１０及びそのカム３６は、回転移動及び応力に関して、溶接電源ケーブル３自体から切り離されている。よって、溶接電源ケーブル３は、また、主にそして特に溶接電源ケーブルが溶接回路内に位置していて、例えば他の溶接電源ケーブルなどの係合部材に対して接続されている時にはあるいは溶接電源又はワイヤ送給デバイスの電極コンタクトデバイスに対して接続されている時には、ユニオンナット１０の相対的な回転運動から切り離されている。よって、ユニオンナット１０と溶接電源ケーブルのハンドルスリーブ又はケーシングとの間において連続的な回転移動を行うことが可能である。これに関しては、図１〜図５に関しての、対応する図示及び説明を参照することができる。
【００３６】
図７は、本発明の他の好ましい例示的な実施形態を示している。これは、延長ケーブル５０として設計された溶接電源ケーブルを含む。このような延長ケーブル５０は、例えば、図４に示す溶接電源ケーブルを延長するために、提供することができる。このような延長ケーブル５０の用途の一例は、図４の溶接電源ケーブルが溶接電源を溶接回路の構成要素に対して接続するには短すぎる場合であり得る。その場合、延長ケーブル５０を使用することにより、電極コンタクトデバイス５、６と、例えばアーク溶接トーチなどの溶接回路構成要素と、の間のかなり大きな距離を橋渡しすることができる。この目的のために、延長ケーブル５０は、一方の端部のところに、プラグコネクタ５１であって、そのジオメトリ及び形状が、図２及び図３に示すような電極コンタクトデバイスのプラグ部分に対応しているプラグコネクタ５１を有している。プラグコネクタ５１は、実質的に、図２及び図３の電極コンタクトデバイスのハウジング部分８及びコンタクトピン７に対応している。ケーブルのその端部のところにおいて、及び、プラグコネクタ５１の領域において、延長ケーブル５０には、また、ハンドルスリーブ５２であって、互いに連結される２つの把持プレートを有するとともに図４及び図５のハンドルスリーブ２９と同様の設計を有したハンドルスリーブ５２が、設けられている。溶接電源ケーブルのケーシング上にクランプされたハンドルスリーブ５２は、プラグコネクタ５１のハウジング部分５３をその端面上において把持し、そのハウジング部分５３を、延長ケーブル５０のケーシング上に、ケーシングに対して相対回転しない態様で固定する。
【００３７】
プラグコネクタ５１のコンタクトピン１０７は、ケーブル側の端面上に、凹所５４を有し、この凹所内には、ケーブルの剥離端部が配置されて、ワイヤ端部フェルール及びネジによってコンタクトピン１０７に対してクランプされる。コンタクトピン１０７の他端は、ハウジング部分５３がコンタクトピン１０７を同心的に取り囲むようにして、ハウジング部分５３内において突出する。コンタクトピン１０７のこの端部は、ハウジング部分５３の端面５８と比較して、わずかに引っ込んでいる。
【００３８】
他方の端部上においては、延長ケーブル５０には、ソケットコネクタ６０であって、図４及び図５の溶接電源ケーブルにおけるソケットコネクタに対応するソケットコネクタ６０が、設けられている。特に、ここで使用されるユニオンナット１１０とハンドルスリーブ１２９とコンタクトソケット１１９とは、図４及び図５による例示的な実施形態における対応構成要素と同じである。この場合にも、ユニオンナット１１０は、延長ケーブル５０のケーシングに対して回転可能である。図７から理解されるように、コンタクトソケット１１９は、図４及び図５による例示的な実施形態の場合と同様に、プラグコネクタのユニオンナット１１０の端面を超えて突出する。ユニオンナットを超えて突出している端面の領域において、コンタクトソケット１１９は、ペグ１２０が形成されている端面上に、止まり穴１１９ａを有している。
【００３９】
図８ａ、８ｂは、それぞれソケットコネクタ６７、６８が設けられた２つの溶接電源ケーブル６５、６６の端部領域を示している。図８ａにおけるソケットコネクタ６７は、図４及び図５におけるソケットコネクタに対して、完全に対応している。図８ｂにおけるソケットコネクタ６８は、コンタクトソケット７１の止まり穴６９の端面の幾何形状の点で、相違している。図８ａにおけるコンタクトソケット７０とは異なり、コンタクトソケット７１においては、円柱形状ペグ７３が、軸線方向においてより大きな長さを有しているとともに、図５におけるペグ２０と比較して及び図８ａにおけるペグと比較して、より小さな直径を有している。図８ａ及び図８ｂの双方の実施形態において、特定のユニオンナットは、溶接電源ケーブルのケーシングに対して連続的に回転させることができる。
【００４０】
プラグコネクタ７７、７８が、２つのコンタクトソケット７０、７１の各々に割り当てられており、各プラグコネクタのそれぞれ対応するコンタクトピン７９、８０は、関連するコンタクトソケット７０、７１に対して適合する設計を有している。特に、各コンタクトピン７９、８０のうちの、自由端面のところに配置された凹所７９ａ、８０ａは、長さ及び直径に関して、特定のペグ７２、７３の幾何形状に適合したものとされている。その結果、２つのソケットコネクタ６７、６８の各々は、それぞれ対応するユニオンナットのカムをハウジング部分のグルーブ内へと挿入し得るとともに特定の戻り止め位置へと移動され得る位置において、関連したプラグコネクタ７７、７８に対してしか、挿入することができない。よって、これらのソケット／プラグコネクタは、符号化され、これにより、プラグコネクタを、他のタイプのそれぞれ対応するソケットコネクタと混同することがない。２つの電極コンタクトデバイスの各々に、２つのうちの一方が設けられている場合には、つまり、異なるソケットコネクタのうちの一方が設けられている場合には、特定の電極コンタクトデバイス５、６に対して接続する時に、グランド溶接電源ケーブルと、溶接電源の正電極に関する溶接電源ケーブルと、を取り違えてしまうことを、除外することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  溶接電源
２  制御パネル
３  溶接電源ケーブル
３ａ  保護絶縁スリーブ
４  ハウジング
５  電極コンタクトデバイス
６  電極コンタクトデバイス
７  コンタクトピン
７ａ  端面
７ｂ  周面
８  ハウジング部分
８ａ  第１部分
８ｂ  第２部分
８ｃ  第３部分
９
１０  ユニオンナット
１０ａ  肩部
１０ｂ  内面
１１  後方ハウジング部分
１２  固定手段
１３
１４  グルーブ形状凹所
１５  端面
１６
１７  コンタクト接続デバイス
１８  ワイヤ端部フェルール
１９  コンタクトソケット
１９ａ  止まり穴
１９ｂ  止まり穴
２０  ペグ
２１  止まり穴凹所
２２  肩部
２３  止めネジ
２４
２５  絶縁スリーブ
２６  肩部
２７  フランジ
２８
２９  ハンドルスリーブ
２９ａ  把持プレート
２９ｂ  把持プレート
３０  戻り止めフック
３１  凹所
３２  シールリング
３３
３５  切欠
３６  カム
３７  端面
３８  端面
３９  スプリング部材
４２  媒体供給部材
４３  通路
４４  供給ライン
４５  止まり穴
４６  中央凹所
４７  銅リッツワイヤ
４８  絶縁スリーブ
５０  延長ケーブル
５１  プラグコネクタ
５２  ハンドルスリーブ
５３  ハウジング部分
５４  凹所
５８  端面
６０  ソケットコネクタ
６５  溶接電源ケーブル
６６  溶接電源ケーブル
６７  ソケットコネクタ
６８  ソケットコネクタ
６９  止まり穴
７０  コンタクトソケット
７１  コンタクトソケット
７２  ペグ
７３  ペグ
７７  プラグコネクタ
７８  プラグコネクタ
７９  コンタクトピン
７９ａ  凹所
８０  コンタクトピン
８０ａ  凹所
１０７  コンタクトピン
１１０  ユニオンナット
１１９  コンタクトソケット
１１９  止まり穴
１２０  ペグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020534164.tif 000008
【図７】
2020534164.tif 000009
【図８】
2020534164.tif 000010
【国際調査報告】
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2020534164.tif 000012
2020534164.tif 000013
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