JPS5874279A - 溶接方法および溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接方法及び溶接装置に関する。

溶接作業において、特に金属のみでなく他の材料を溶接
するとさには電気アークあるいはガス炎のよう＜ＣＩＳ
温源がしばしば使用される。極端な高熱は加１品及び付
加材料を蒸発させ、引き続いて起こる凝縮の最中に靜の
粒子が最高の＾温地帯外で形成される。、ＩＦは小さな
粒子、はとんど金属酸化物類及び二酸化ケイ素のような
ものから成ってイル、萌Ｌ！１！？の粒子はそれらが溶
接点上に形成される［昇高温空気流の動きにしたがうよ
うな小ざ＜ｈ落下速度で空気中に対流するとともに煙の
形で空気中に広がって行くほど小さい。ぞれゆえ、本発
明の基本的目的は有害でわずられしい煙の中に６ｈ１６
鈴配問題点を解決する方法を提供するとともにぞの方法
を実施する際に使用されるのに好適な菰駅を提供するこ
とを目的としている。

これらの結目的は、（１）電気またはガス溶接において
、溶接点に近接した空気が、連続的に高電圧がかけられ
た電極、好ましくは先のとがった電極とアースされた電
極間において静放電され、これにより溶接作業中におい
て形成される煙の粒子が電気的に帯電し、アースされた
電極１に沈積りることを特徴とする溶接方法および（２
）少なくとも一つの電極好ましくは先のとがった電極と
、溶接自近傍の電極を支持づるための移動装置と、ぞの
一端が前記電極に接続され、直流＾電ｈ″電流の発生の
ための電流源と、前記高電圧源の他端を溶接されるべき
加工品あるいは溶接点に設（Ｊられｌこ鉋のアースされ
た対象物に結合させるための装置とを有することを特徴
とする溶接装置にＪり辻成される。

本発明は、以下に記述されているように溶接作業１、：
おいて生じる煙のもろもろの粒子が広がりを煙の粒１′
を電気的に帯電させるとともにそれらを例λば加工品の
ようなアースされた物の上に沈積ざｔｉＩ５：す、それ
に付盾させたりすることにある。・以■・、図面を参照
して本発明の実施例について説明する。

煙の粒子の帯電は、煙が高電圧電極からの電荷と衝突づ
ることによって生じ前記電極は溶接点に接５Ｈ７Ｌ、　
（胃かれる。高電圧電極は地球に対してプラスであって
もいいし、マイナスであっても良く、好よ１．りは１０
００ボルトと１０万ボルトの間の電ｆｆを示すのが良い
。

先のとが）た電導体を使用することによってｎ電１Ｆ電
極からの電荷の流れ・、を容易にするために、前１．（
ｊ電性には好ましくは一つあるいはそれ以−１の前記°
電導体あるいは端部が備えられる。電場および電荷の流
れは、高電圧電極とたとえば加１物のようなアースされ
た物の間に生ずる。これらの電荷の部分が煙の粒子によ
って捕縛され、そのため煙の粒子が電荷を帯び、その結
果煙の粒子は下方に向かってアースされた物に引°き寄
せられる。

本発明は、−例として第１図に丞されており、この実施
例においては通常の商業溶接作業にＪｊ　Ｇ）る被覆電
極が使用されている。

加」晶１は、アースされたケーブル２に五つ（従来の溶
接セットの接地クランプ２ａに接続さねでいる。

従来の溶接電極３は、ハンドルおよび導電１４５を介し
て溶接セットのテンションクランプに接続されていると
ともに、溶接作業は通常の電ＩＪお」２、び電流で通常
の方法により行なわれる。ここまでは全てが通常の技術
である。しかしながら、ハンドル４には高電圧電極６が
設けられ、この＾電ｔ−Ｆ電極６は高電圧導電体７を介
して高電圧源に接続され、高電圧源の接地クランプは、
好ましくは接地り−Ｊル２の分岐ケーブルを介して加１
゛品１に接続されている。

電伺流は鯉の粒子を帯電させ、それらを加工品１に向か
わせしめるとともにそれ、に付議さけ、ある稈葭ＬＬ　
？＃接両電極付着させながら、加工品１および溶接点の
方に向かで）で下方に流れる。燈粒子の分備は加工品１
の方向に向か−）高電圧電極６から！１した空気流（電
気風）によって容易にされる。

この空気流は溶接点からの高温空気の上昇を押さえる４
、シたがって、はんのわヂかの粒子が空気中に広がるの
みであり、溶接作業からの煙の形成は、は−、、／Ｌ、
ど完全に除去される。

溶接点の周囲の配列において、種々の高電圧電極を使用
することによって残留する煙の除去ちり能となる。

高電圧導電体６にａ月ｊる必要な電流の強さは、１動に
よって行なわれる通常の溶接作業の場合には１１ＩｌΔ
よりも小さいのが好ましい。こうして、高置Ｈ光゛市機
の必要む駆動出力が１００Ｗよりも低く　％す、このこ
とは高電圧源が安価に製造されるとい・うことを意味づ
る。１１Ａの電流の強さは人間に対し【危険ぐない。

高電圧源はそれが一定の電流を与えるように設８１され
て、いる。これは高電圧導電体がアースされたものの近
くに到達したときに激しいスパークおよび過剰のスパー
クが生じないように防止する。

高電圧電導体７に対して高電圧電極を接続覆る直列加減
抵抗器６ａは、滑らかな出力電流をりλるのに寄与する
とともにスパークの形成をも抑制Ｊることが可能である
。

ししも、高電圧源および１列の加減′−抗器６ａが適当
に設計されるならば、スパークの発生の抑制御、１溶接
−１が不愉快な感じをすることなりｔＪＪ電ｎ電極電極
６れることが出来るほどに効果的に行なわれ得る。

高置ｎ電極からの電荷の一部分は溶接−■−に自にる。

しかしながら、これは溶接■が大地に接続′され連続的
に放電される状態にある限り不愉快な感じを持つことは
ない。しかしながら、もし溶接−Ｉ゛が大地から絶縁さ
れるならば、彼＆１．　Ｌだいに電荷を帯び、イしても
しも彼がアースされたものに接触するならば、ｈｈ電す
るときの不愉快なスパークを経験することになるかもの
れない。溶接１］がアースされていることを保障するた
めに溶接ハンドル４にアースされたり一ブル９を設ける
ことが好Ｊ：シク、ケーブル９は電流を制限する抵抗を
介して溶接ハンドルの電導表面部分に接続されている。

通常の皮の保護グローブはそれらが充分な電導性をイ１
し−Ｃいるので害にはならない。

−［動溶接作栗の電気線図が第２図に示されている。。

第２図においで、１は加−１品、２は加１品のためのン
ニス接続、２Ａはアースクランプ、３は溶接電極、４は
溶接ハンドル、９は溶接工のためのアース接続、５は溶
接ケーブル、６は高電圧電極、６Δ１．Ｌ高電圧電極に
お番゛Ｊる直列加減抵抗器、７は高’ｒｌｆ　ｎ電導体
、８（、Ｌ溶接電流源、１０は高電圧発電機、１１（よ
電流制限用抵抗・Ｌ′１２は電導表面部分を・でれぞれ
ポリ。

小さム・１法の加］゛晶を溶接するときには、アー：　
　　　スされた大ぎな）シースされたプレート上に加工
品１４置くかあるいは伝導材料を取り付けることによっ
て煙の吸収を増加することが好ましい。ある場合１こお
いては、伝導材料のスクリーンを煙の粒子の沈積に対し
て防護する必要のある溶接点と■述の対象物間に設置す
ることが有利である。

高電圧発電機１０ａ３よび電流源８はユニット・を形成
り゛るために適当に組み合わされ得ることはｂらろんで
ある。高電圧発電機１０はかかる場合においＣ溶接電流
によって制御されることが好ましく、そのため発電ｌｌ
１１０は溶接Ｊが溶接作業をする時にのみ高電圧を発生
させる。

煙を帯電させることによって煙を除去するととが、手動
でなされる溶接作業に関して、説明され（きた。しかし
ながら、同様の措置が付加物質が用いられるか用いられ
ないかにかかわらず、機械溶接、ガス溶接、アルビン溶
接、レーザー溶接等のよ・うな他の溶接・方法に関して
生ずる煙霧を減少さＵるために使用さ′ｆＬ得る。

前記電極は他の場所にも取り付けられ得るので、高電圧
発電機６は溶接ハンドル４によって必４゛シも女持され
ねばらならいということはもちろ／ｕない。

電極（，１例として、加工品に固定され得るためにＪ　
１．、−　（いるか、あるいは溶接点に接近した適当な
他の点に固定されるのに適当である接続部分に固りさり
、　ＩＦＪる。

先のどがった電極（第１図および第３図）からの電荷の
流れは、その最先端から実質的に流れ出し、その流れは
での最先端の方向に向ｔｊられる。

電荷が空気の分子を引ぎ付け、イして前記電極の最低先
端の方向に空気流が４する。しかしながら、この電極か
らの空気流はときどきそれが前記粒子が最ｔ）近いアー
スされに対象物にそれらを沈積せしめる１１！１間を有
する前に純粋な機械的方法にお番ノる溶接ｔｉの煙粒子
の部分を吹き飛ぼりはと強い。

本発明によれば、前記電極からの空気流はかかる場合に
おいて、緩和され得るし、さらに煙霧の抑制の良好な結
果が電極からの空気流を減少させるために種々の方向に
同時に放電をするようになっている高電圧電極によって
達成され得る。この電極は少なくとも反対７Ｊ内に向け
られている種々の貞が適当に設４１られることができ、
（のため、種々の点か電気風が少なくともある範囲にお
いてはｔｉい中性化する。電気風のこの現像は好ましく
は種々の方向に放電が同時に起こるようなづるどい周囲
をもっている横力・向に配置された円板から（２る電極
によっても達成され得る。

第３図は、第１図に図丞した先端のとがってりる電極を
示し、第４図および第５図は本発明の他の責なる実施例
を示し、この実施例において、電気風の強さは反対方向
に生ずる電気放電によって減少される。第６図は、第４
図の実施例に対°づる他の実施例を示し、放電端近傍に
置かれた電極の側面間の角度は異なっている。もしも電
気風を最入ｉｉＪ能範囲において防止するとともに電気
風を緩ｆｉｌ　Ｌ、ある　面にお１プる放電に関してり
する渦の形成を避けることを望むならば、電極の最先端
おＪ、び″または端部は好ましくは他の面に存イ１すろ
ことが望ましく、前記他の而は空間における多くの角度
を意味し、これは第４図および第５図における鎖線で示
されている。円鉗放電を伴な−）りｆｌが第７図に示さ
れており、この場合には電気風は甲純な先のどがっだ電
極が用いられたときのようには強くは（１いが、とにか
くある方向の電気風が／１する。

高置！］電極が溶接電極に関して非対象の位置を締める
ノ！−スされた対象物のごく近傍に使用され、成型電流
のあまりにも多くの部分が前記アースされた対象物に向
かうより短い通路を流れることを望よイ１いときに１よ
、前記アースされた対象物り向を１由用ＣＪることが好
ましい。あまりするどくない端部名使用づれば、電場の
強さ及び前記方向における放電の強さを減少させること
になる。

本発明ｔよ、卜述した記述及び図面の実施例に限定され
ｆ、本発明の基本的な思想の範囲内においで、口・々の
変形例が考えられ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の手動操−作の溶接ハンドルに適用した場
合の本発明の詳細な説明図、第２図は本発明に関し使用
に好適な電気回路線図、第３図ないし第７図は煙霧を抑
制４るための高電圧電極の他の実施例をホ覆。 １・・・加工品、　２・・・ウーブル、　３・・・溶接
電極、４・・・ハンドル、　６・・・高電圧電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）電気またはガス溶接において、溶接点に近接しｌ
   こ空気が、連続的に高電圧がかけられた電極、好ましく
   は先のとがった電極（６）とアースされた電極（１）間
   において静放電され、これにより溶接作業中において形
   成される。煙の粒子が電気的に帯電し、アースされた電
   極上に沈積することを特徴とψる溶接方法。 （２）少なくとも一つの電極、好ましくは先のとがっＩ
   、：電極（６）と、溶接点近傍の電極を支持するための
   移動Ｋｌ！？（４）と、子の一端が前記電極に接続され
   、直流高電圧電流の発生のための電流１（１０）と、前
   記高電圧源（１０）の他端を溶接されるべき加工品ある
   いは溶接点に設けられた他のアースされた対照物に結合
   させるための装置とを右することを特徴とする溶接装置
   。 （３）前記電極（６）は溶接電極のホルダー（４）１に
   取付けられていることを特徴とする特ｇ′ｌ’　ｆＡ求
   の範囲第２項に記載の溶接装置。 （・１）電極（６）は先のとがった電極として１逃され
   るとともに溶接電極のホルダー（４）内に設置Ｊられた
   溶接電極（３）にほぼ平行に向番プられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載の溶接装置。 （５）溶接電極のホルダー内にはハンドルが設ＬＪられ
   、このハンドルは導電表面（１２）をな（）、この表面
   （１２）はアースするための装置（９）を繊え、このア
   ースは好ましくは抵抗（１１）を介して電流をｉｌｌ限
   することを特徴とする特Ｆｆ　ＫＡ求の範囲第３項また
   は第４項に記載の溶接装置。 （６）前記電極は支持部材上に取付番フられ、この支持
   部材は加工品に取付けられるか、加工品に近接し°Ｃ設
   番ノる上うに配設されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の溶接装置。 （７）電流の高電圧源は地球に対する電極の短絡に関し
   て配設され、これによりある電流の強さ、すなわも、大
   きくても約１ｍＡの量が豹さねるととも１．−１好まし
   くはでれよりもずっと小さな電流の強さが住ぎしめられ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２　Ｉｎないし第
   ６項のいずれか一つに記載の溶接ｉ！置。 （８）前記＾重重発電機（１０）は定電流源としで設ｄ
   １されていることを特徴とする特ｒ＋請求の範囲第２項
   ないし第７項のいずれか一つに記載の溶接装置。 （９）電流１１限自列抵抗器（６ａ）が高電圧電流源（
   １０）と電極（６）間に設けられていることを特徴とす
   る特ｎ請求の範囲第２１０ケいし第８項のいずれか一つ
   に記載の溶接装置。 （１０）ＩＩ１１列？ＪＩ’１減抵抗器（６ａ）が電極
   の近傍に設トノられＣいることを特徴とする特許請求の
   範囲第９１０に記載の溶接装置。 （１１）＾電ル電流源が溶接゛作業が進行している− ときのみ、イれが作動する五つに配設されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第一１　　　１
   ０項のいずれか一つに記載の溶接装置。 （１２）前記高電圧電極は高電圧電極から生じた空気流
   を減少させるために種々の異なる方向に同時に放電を与
   えるようになっていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項ないし第１１項のいずれか一つに記載の溶接装置
   。 （１３）前記高電圧電極には異なる方向の種々のｔ：、
   ｔが設番ノられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１２項に記載の溶接装置。 （１４）前記＃ｌ電圧電極は円板形状をなし、この円板
   形状は放電が起こるときに少なくとも一つのするどい端
   部を−えていることを特徴とする特許請求の範囲第１２
   項に記載の溶接装置。 （１５）高電圧電極の放電点は外壁表面の端部（あるこ
   とを特徴とする特ｒＩＭ求の範囲第１２項に記載の溶接
   装置。 （１６）前記高音□゛圧電極は非対照であり、でのｌこ
   ＼゛ め放電が隣接する゛アースされた対照物の影響を保障す
   るために、鼠一方向に抑制されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１２項ないし第１５１負のいずれか一つに
   記載の溶接装置。 （１７）高電圧電極には一つあるいは数個の端部を１Ｉ
   ｌｌｉλられ、この端部には放電が起こり、前記一つの
   端部あるいはこれらの端部は種々の方向に向いているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載の溶接′
   １＆置。 （１８）高電圧電極には数個の点、が設けられ、これら
   の点はその鋭利さにおいて異なるかあるいは空間におい
   て帰々の方向に賃なる空間配列に分配され°（いること
   を特徴とする特許請求の範囲第１６項ｔ：、記載の溶接
   装置。