Приварки шпилек

 

350232

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советсних

Социалистических

Республнн

Зависимыи от патента Л

М. Кл. В 2ЗЙ 9/20

Заявлено ОЗ.I×.1970 (№ 1426568/25-27)

Приоритет ОЗ.IV.1969, ¹ 813239, США

Опубликовано 41ХЛ972. Бюллетень № 26

Комитет па делам изобретений н открытий при Совете ллнннстров

СССР

УДК 621.791.75.039 (088.8) Дата опубликования описания 27.IX 1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Герберт Фрэнк Рондеау и Дональд Герберт Эттингер (Соединенные Штаты Америки) Иностранная ф ирма

«Уоррен Фасенер Корпорейшн» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

ШАЙБА ДЛЯ ПРИВАРКИ ШПИЛЕК

20

Известны огнеупорные шайбы, выполнен,ные в .виде керамического .кольца для ограниче ния сварочной зоны, используемые при дуговой приварке шпилек к несущей поверхности. В каждом сварочном цикле Тре буется следующая ггооледовательность оснавных операций: вставка шпильии задним концом, в цанговый патрон лис полета; надевание огнеупорной шайбы, вокруг сварочного конца шпильки на пистолете; после уста|новки пистолета со шпилькой и опнеупорной шайбой на контактной поверхности, к которой должна быть приварена шпилька, шлилька втягивается на .некоторое расстояние от этой. поверхностти прои одновременном зажигании элекпрической дуги между, ними; .расплавленный конец шпильки вдавливается,в материал несущей поверхности и отключается электрический ток; пистолет отводится с разрушением и выбрасыванием шайбы.

Эта операция требует повышенный расход огнеупорных шайб и препятствует повышению производительности труда. Огнеупорная шайба керамического типа втягивается из держателя на наружной части пистолета в мсхмент выхода шпильки из ее цангового патрона. Пистолет может отводиться без разрушентия глиняной шайбы, но эту шайбу обычно необходимо разрушить для того, чтобы обеспечить возможность надлежащего использования, шпильки, прилегающей к сварному узлу.

Керамический материал шайбы реагирует с расплавленной шпилькой, что делает шайбу непригодной для повторного использования. Кроме того, если шпилька имеет, нарезку, шай ба не может бьгть снята с накатанных витков. Часто керамика шайбы растрескивается во вовремя операции приваривания.

Даже когда о»а не повреждена, более экономично разрушить шайбу и в следующей операции использовать новую.

Цель изобретения — ооздание полупостоянной огнеупорной шайбы для использования при приварке шпилек, пригодной для многократ1ного использования.

Цель изобретения достигается тем, что огнеупорная шайба для приварки шпилек сна1бжена кольцом из диэлектрического материала, размещенным,в кольцевом пазу, выполненным на внуттренней поверхности отверстия шайбы, прп этом ее торец выполнеп со скосом, в направлении осевого, отверстия; кольцо установлено,в пазу шайбы с возможностью съема. Кроме того, огнеупорная шайба .может .иметь внешнее .покрытие боковой стенки иа металла.

350232

Для дугового приваривания шпилек диаметром больше б мм предлагается электропроводная шайба, имеющая соосную изолирующую гильзу, которая Ill nklo;Ikkella с предот11ределенным минимальным внутреш1им диаметром стенки.

Возможно помещс1ние сварочного конца шш1льки в непосредственной олизости от нзД1 il H 51, P II C II 0Ë OÆCkl È L ЭЛ С.KT P 011 }) 0 150)I IbO 51 lll kill бы око;1о сварочного конца в к01гтакте с изделием, причем шпилька находится в Ilelloсредстиенной близости OT illIBII011, но от и 0 удалена; на шпильку подают электрический заряд и зар5lжаlот элcктрическу10 цепь шlIII;II,I a — изделие — шайба, причем нап1равления токов в шпильке и шайбе протпвополож ны.

} }lI фиг. представлен вариант выполненн51 шайбы; на фиг. 2 — другие,варианты klcполнения шайб; на фиг. 3 — продольный разрез шпильки с уплотняющим поясом и узел шайба — шпилька, установленный в сварочном пистолете и .располагающийся на оноре, к IIQTOipoll прикрепляет ся шпилька; на фиг. 4 — то же, с втянутой для образования дуги шпилькой; 1на фиг. 5 — то же,,с отведенной от приваренной шпильки шайбой.

110луиостоянная шайба 1 имеет кольцевой

Il0ipI1) 2, выполненный, например, из графита. Центральное отверстие 3 проходит по всей длине корпуса и служит для размещения 111рнвариваемой шпильки (одного ее концH). }-}2 конце 4 корпус 2 имеет периферические Ъ -образные стоки (канавки) 5, обеспечивающие ограниченный, выход газов во время прива рива1ния. 1 лавная часть б внешней стенки корпуса может быть выполнена конической для размещения в держателе шайбы.

Варианты 11сполне1ния шайбы (фиг. 2, а, б, 0, 2) с,внутренним кольцом 7 из изолируlощсго материала, например, из нит1рида бора, изготовленного спеканием на месте в шайбе, установленным в шайбе в виде предварительно отформованной гильзы или осаженным в шайбе с .помощью вакуум1ных средств с образованием в ней изоляционного;покрытия.

Для размещения кольца 7 шайба может

ll меть кольцевые канавки 8. Изолирующее кольцо 7 служит разделителем между элект ропроводными шпилькой и шайбой„предотвращая шунтирование тока от шпильки к шайое как прн непосредственном контакте, гак и при расположении дуги внутри шайбы.

Как показано на фиг. 2, в, изолирующее кольцо 7 может быть выполнено в виде шайбы. Если изоли,рующсе кольцо выпилнеkIO в виде гильзы (фиг. 2, а, б, г), такая гильза может быть вынута для последующего использования с другими огнеупорными,шайбами или может удерживатыся с помощью средств для крепления огнеупорной шайбы.

Изолирующий материал, способный выдержать действие высоких температур при свар5

65 ке, обычно довольно дорог. Следовательно, изолирующее кольцо, использованное многократно, повышает экономический эффект.

KopiIIyc 2 011неупорной шайбы может иметь внсшн1ою,гильзу 9, предпочтительно из металла, например, из стали или бериллиевой бронзы, увеличивающих проводимость корпуса 2, а та1кже повышающих ударную прочность огнеупорной шайбы. Этот вариант исполнения имеет, особое значение для ручного,сварочногo пистолета, который трудно установить под истин1но прямым углом; при отклонении огнеупорная шайба может расколоться. В варианте, показан|ноя на фиг. 1, б, корпус не обязательно должен быть электропроводным, при этом гильза 8 обеспечивает элсктропроводность шайбы.

На фиг. 2, д, е,показа1на огнеупорная шайба, имеющая более щелеобразные канавки нли стоки 10 вместо V-о1бразных стоков или канавок, показанных на фиг. 1., 1}а фиг. 3 .показана сварочная шпилька 10, имеющая 0GIIoBII)ю часть 11 и соосн ую с ней выполне нную засадно привариваемую часть головки 12. Концевая ча сть или,головка 12 цилиндрическая и делается .короче, чем основная часть. Головка,в средней части своей длины имеет 1периферический пояс 13 с постоянной радиальной толщиной и осевой ширикой внешней уплотняющей поверхности.

Противо полож1ные ст1ороны пояса 13 образуют часть гогловки с нерабочими поверх1ностями 14, 15 с диаметром Dl, который меньше, чем D2 (но по существу равен внутреннему диамепр у для накатанной резьбы) и диаметр D для пояса 13 больше диаметра

D, приблизигельно на 0,4 — 0,6 мм. Как показано на фи г. 3 — 5,,пояс 13 предпочтительно имеет скошен ные плечики, прилегающие к поверхностям 14, 15 для облегчения входа шпильки в пистолет,и уменьшения износа при окончательном снятии пистолета с приваренной шпильки.

Конфигурация крайней концевой торцовой поверхности 1б сварочной головки может быть полуконической или конической, имеющей угол при вершине около 150, и может иметь выступающий центральный кончик флюса (или газопоглотителя) 17, размещенный на шпильке.

Пистолет для дуговой сварки (не показан) снабжен несущим шпильку цанго вым патроном 18 (фиг. 3, 4) для размещения заднего конца шпильки 10. Узел огнеупорной шай бы содерхкит нарезанную снаружи и имеющую фла нец втулку 19, которая использ ется для крепления полупостоянной огнеупорной .шайбы (на пистолете телескопическн по отношению к шп1ильке 11. Втулка 19 охватывается держателем 20 огнеупорной шайбы, имеющим внутреннюю нарезочку, коническая внутренняя поверхность которого ох11ать1васт внешнюю часть огнеупорной шайбы 1 для закрепления последней с аксиальным и центростремительным натягом в пи350232 столете. Такое поджатие увеличивает прочность хрупких материалов, включая различные сорта Прафита, что повышает долговечность огнеупорных шайб. Для предотвращсmsr шунтирования тока между шпилькой и 5 проводящей огнеупорной шайбой, которое может происходить и ри непосредственном ко нтактиро вании или «расползании» сварочной дуги внутри о гнеупорной шайбы, устанавливается изолирующее постоянное или 10 съемное кольцо 7 с помощью заж имной шайбы, находящейся между торцом втулки 19 и внутренним .краем огнеупорной шайбы I. Так как огнеупорная шайба l может быть выполнена из углерода или другого материала, 15 подверженного раскалыванию и износу при установке на поверхности А, к которой должна быть прикреплена шпилька, желательно прикрепление защитной гильзы 21 на держателе 20, С этой целью гильза выполнена со 20 складкой 22, которая предназначена для защелкивания в кольцевой;канавке на держателе. Для ограничения оседания внутренний край гильзы укреплен с возможностью ско,7hжения посредством упругого кольца с О-об- 25 разным сечением 23 на конической части держателя 20, а внешний конец предпочтительно выполнен с размегценными на некотором расстоянии защитными выступами 24, которые могут быть расположены радиально 30 на одной линии с газовыми стоками 5, пречпочтительно формируемыми в огнеупорной шайбе 1.

Огнеупорная шайба 1 не обязательно 7о7жна бьггь проводящей и с изолирующим 35 кольцом 7, но в любом случае шайба и/или ее кольцо должны иметь периферическую опласть, раопространяющуюся аксиально от сварочной зоны, как показано на фиг. 3, и находящуюся в состоянии, близком к плот- 40 ной посадке с головкой 12 шпильки во время приварки. Поэтому особенно важно, что поверхность пояса 25 размещена аксиально на головке, так что несмотря на то, что диаметр

D, никогда не достигает полностью диаметра 45 отверстия в узле огнеупорной шайбы, nrn поверхность Достигает по существу состояния уплотнения с внутренней цилиндрической стенкой этого отверстия. Это делается не только для того, чтобы пояс 18 тем самым 50 задерживал требуемым образом тепло и рц создании высоких температур сварки ч предотвращал разбрызгивание расплавленных шариков металла, »о это также обеспечивает воздушный зазор с предопределенным объемом вокруг зоны сварки. На фиг. 4 показано близкое к уплотнению состояние, поддерживаемое с помощью пояса И, когда шпилька 10 несколько смсгцается, втягиваял относительно огнеупорной гцайбы 1, и зажигается сварочная дуга, тогда на фиг. 3 пояс

И показан в своем начальном положении в пистслете, что относится также и к ко7»IIy 7.

В обоих положениях пояс 18 должен иметь радиальный зазор со стс гкой отверстия 3 в огнеупорной шайбе 1 или в узле огнеупорной шайбы, который имеет величину не мен. е

О,! мм и не более 0,5 ям.

При вдавливании расплавленного конца шпильки 10 аксиально в соседний с ним рас— плавленный материал поверхности Л, пояс 13 продолжает оставаться в уплотненном спстоя нии с узлом огнеупорной шайбы. Пос,TE образования конструкции W и отк,7ючения тока пистолет может быть полностью втяну", вместе с неповрежденным узлом nгнсупорной шайбы и снят со шпильки, как это показано, причем парсзанпая часть 11 проходит с просветом мимо кольца 7, не вызывая вре ного истирания кольца.

Предмет изобретения

1. Шайба для приварки шпилек с осевым отверстием для их размещения, выпознснная из электропроводного огнеупорного матсриа7а, отличающаяся тем, что, с целью повыццнпя произвnдительнoсти за счет увеличения срока службы, шайба снабжена кольцом чз диэлектрического материала, размещенным», кольцевом пазу, выполненным на внутренней поверхности отверстия шайбы, при этом сс торец выполнен со скосом в направлении осевого отверстия. 2, Шайба по п. 1, отли тюицпяся тем, чгn ,кольцо установлено,в пазу шайбы с возможностью съема.

3. Шайба по пп. 1 и 2, orëII÷oIoIIIïÿñ÷ те», что кольцо выпо.7нено из нитрида бора.

4 Шайба по пп, 1 — 3, отяичаюи(аяся тем, что на внешней поверхности шайбы смонтирована металлическая гильза.

5, Шайба по п. 4, отличаюи(аяся Tc м, что гильза выполнена из стали.

6. Шайба по п. 4, отличающаяся тем, что гильза выполнена из берпллиевой бронзы.

Зо0332 о а ю л

Ц Д

Ф г. 3

Составитель Е. Валетов

Техред Е, Борисова Корректор А. Васильева

Редактор К. Шанаурова

Заказ 3216/6 Изд. № 1298 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

7 17 l6 Я5

Фиг 4

z 4

А

Фиг 5