BR112016010486B1

BR112016010486B1 - conjunto de bocal e aparelho de soldagem a arco

Info

Publication number: BR112016010486B1
Application number: BR112016010486-2A
Authority: BR
Inventors: Khalid Hassan; Glenn K. Redding
Original assignee: Victor Equipment Company
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2021-02-02
Also published as: MX2020002494A; US20190039166A1; WO2015073605A1; CA2928859A1; AU2014348622A1; BR112016010492B1; AU2014348569B2; MX2020002495A; CA2928861C; EP3068566B1; US20200139478A1; CA2928864A1; WO2015073692A1; CA2928856A1; WO2015073738A1; WO2015073699A1; US20180126480A1; AU2017268528A1; EP3068569A1; US10537959B2

Abstract

CONJUNTO DE BOCAL DE ENCAIXE POR DESLIZAMENTO PARA UM APARELHO DE SOLDAGEM A ARCO. A presente invenção refere-se a um conjunto de bocal (200) para um maçarico de soldagem e a um maçarico de soldagem que inclui o dito conjunto de bocal. O conjunto de bocal compreende de modo geral um corpo de bocal (202) que tem um furo interno (206) com uma pluralidade de detentores (208) dispostos no interior de uma porção do furo interno (206) e um conjunto de inserção (210) que tem uma superfície externa proximal com uma pluralidade de membros de vedação (216). O conjunto de inserção (210) é adaptado para ser fixado no interior do furo interno (206) do corpo do bocal (202) pela pluralidade de membros de vedação que acoplam progressivamente na pluralidade de detentores (208).

Description

[001] A presente invenção refere-se de modo geral a aparelhos de soldagem, e mais particularmente a aparelhos de soldagem de arco tais como as pistolas Metal Inert Gas (MIG) ou Gas Metal Arc Welding (GMAW), incluindo consumíveis para gerar um arco de soldagem e difundir um gás protetor.

[002] As afirmações nesta seção fornecem meramente as infor mações dos antecedentes relacionados à presente invenção e podem não constituir a técnica anterior.

[003] Em um aparelho de soldagem de arco, tal como pistola de soldagem Metal Inert Gas (MIG) ou Gas Metal Arc Welding (GMAW), um fio de soldagem é alimentado através da pistola de soldagem para prover uma poça de metal em fusão para unir as peças de trabalho de metal entre si. Um gás inerte é dirigido através da extremidade (distal) dianteira da pistola de soldagem para prover uma camada circundante ou um cobertor de gás protetor para proteger a poça de metal em fusão contra a contaminação atmosférica. O gás inerte é tipicamente uma combinação de vários gases tais como o argônio ou o hélio, entre outros.

[004] Uma técnica anterior de pistola de soldagem MIG ou GMAW inclui tipicamente uma ponta de contato e um difusor de gás conectado à ponta de contato. A ponta de contato tem um furo central para guiar o fio de soldagem às peças de trabalho. A ponta de contato transfere a corrente elétrica ao fio de soldagem. A ponta de contato é tipicamente rosqueada no difusor de gás e o difusor de gás define passagens de gás que dirigem o gás protetor em torno da ponta de contato. A ponta de contato e o difusor de gás são sujeitados constan-temente a um calor elevado e são suscetíveis ao desgaste devido à operação a altas temperaturas. Um conjunto de bocal circunda a ponta de contato e o difusor de gás. O conjunto de bocal também dirige o gás protetor para as peças de trabalho párea cobrir a poça de metal em fusão.

SUMÁRIO

[005] A presente invenção provê de modo geral um conjunto de bocal para um maçarico de soldagem que compreende um corpo do bocal que tem um furo interno com uma pluralidade de detentores dispostos no interior de uma porção do furo interno e um conjunto de inserção que tem uma superfície externa proximal com uma pluralidade de membros de vedação. O conjunto de inserção é adaptado para ser fixado no interior do furo interno do corpo do bocal pela pluralidade de membros de vedação que acoplam progressivamente a pluralidade de detentores.

[006] O corpo do bocal compreende um isolador que pode ser sobremoldado no corpo do bocal, de maneira tal que o isolador também define o furo interno com a pluralidade de detentores que fica localizada em uma porção de extremidade proximal. A pluralidade de detentores pode incluir uma série de sulcos espaçados ao longo do furo interno para acoplar progressivamente nos membros de vedação. O isolador compreende um material que pode suportar a amperagem usada em um ciclo de trabalho do maçarico de soldagem.

[007] O conjunto de bocal também pode compreender um isola dor e uma luva do bocal fixada no interior do corpo do bocal, de maneira tal que a luva do bocal ajuda a definir o furo interno. A luva do bocal pode incluir um elemento selecionado de um metal, uma liga de metal, ou um material de plástico que pode suportar a amperagem aplicada ao maçarico de soldagem e o calor gerado durante o uso do maçarico.

[008] Os membros de vedação do conjunto da inserção são defi nidos por uma pluralidade de sulcos na superfície externa proximal e uma pluralidade de tiras de mola dispostas no interior dos sulcos. As tiras de mola podem ser vedações de anel seccionadas que provêm uma força de impulsão externa e acoplam na pluralidade de detentores, de maneira tal que o conjunto de inserção é fixado ao corpo do bocal. O conjunto de inserção é roscado em um tubo condutor e prende uma ponta de contato ao tubo condutor. O corpo do bocal pode ter três detentores que prendem o corpo do bocal ao conjunto de inserção em três posições em relação a uma abertura distal no corpo do bocal e a ponta de contato.

[009] De acordo com um aspecto da presente invenção, o con junto de inserção compreende uma inserção de bocal, um isolador, e um adaptador do deslizamento que são presos uns aos outros. O adaptador de deslizamento define uma superfície externa proximal com uma pluralidade de sulcos e uma pluralidade de tiras de mola dispostas no interior dos sulcos. A pluralidade de tiras de mola pode ser selecionada independentemente para ser um anel de mola seccionado ou uma tira de metal de mola. As tiras de mola provêm uma força de impulsão para fora e acoplam na pluralidade de detentores no furo interno do corpo do bocal. A pluralidade de tiras de mola pode definir protuberâncias circunferencialmente espaçadas que provêm uma resposta (feedback) tátil e ajudam no posicionamento do corpo do bocal em relação a uma ponta de contato.

[0010] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é provido um aparelho de soldagem a arco. O aparelho de soldagem a arco compreende uma pega, um tubo condutor unido à pega e um conjunto de consumíveis unido ao tubo condutor. O conjunto de con- sumíveis compreende uma ponta de contato e o conjunto de bocal tal como descrito previamente acima e também definido neste documento.

[0011] Outras áreas de aplicabilidade tornar-se-ão aparentes a partir da descrição fornecida neste documento. Deve ser compreendi- do que a descrição e os exemplos específicos se prestam a finalidades de ilustração apenas e não se prestam a limitar o âmbito da presente invenção.

DESENHOS

[0012] A fim de que a invenção possa bem ser compreendida, agora serão descritas várias formas da mesma, fornecidas a título de exemplo, e é feita referência aos desenhos anexos, nos quais: a figura 1 é uma vista lateral de um aparelho de soldagem a arco; a figura 2 é uma vista em seção transversal de um conjunto de consumíveis e um conjunto de tubo condutor construídos de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 3A é uma vista lateral do tubo condutor construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 3B é uma vista lateral de uma outra forma do tubo condutor construído de acordo com os ensinamentos da presente in-venção; a figura 3C é uma vista em seção transversal do tubo condutor da figura 3A tomada ao longo da linha C-C; a figura 4 é uma vista em seção transversal de uma outra forma de um tubo condutor construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 5 é uma vista explodida em perspectiva de um con-junto de tubo condutor e um conjunto de consumíveis construídos de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 6A é uma vista em seção transversal em perspectiva de um conjunto de consumíveis construído de acordo com os ensi-namentos da presente invenção; a figura 6B é uma vista em seção transversal em perspectiva de uma outra forma de um conjunto de consumíveis construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 6C é uma vista em seção transversal lateral ampliada de uma inserção de bocal e uma ponta do conjunto de consumí- veis da figura 6A; a figura 7 é uma vista em seção transversal em perspectiva de um conjunto de bocal construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 8 é uma vista em seção transversal em perspectiva de um corpo do bocal construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 9 é uma vista em seção transversal lateral de uma inserção de bocal de um conjunto de bocal construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 10 é uma perspectiva de um isolador de um conjunto de bocal construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 11 é uma vista lateral explodida de uma outra forma de um conjunto de bocal, uma ponta de contato e um conjunto de tubo condutor construídos de acordo com os ensinamentos da presente in-venção; a figura 12A é uma vista em perspectiva de uma outra forma de um corpo do isolador construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 12B é uma vista em seção transversal de uma outra forma de uma inserção do corpo e do bocal do isolador construída de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 13 uma vista em seção transversal explodida de um conjunto de bocal deslizante construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 14 uma vista em seção transversal explodida de uma outra forma de um conjunto de bocal deslizante construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; a figura 15 é uma vista em seção transversal explodida de ainda uma outra forma de um conjunto de bocal deslizante construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção; e a figura 16 é uma vista em perspectiva do conjunto de bocal deslizante da figura 15.

[0013] Os desenhos descritos neste documento são para finalida des de ilustração apenas e não se prestam a limitar o âmbito da presente invenção de nenhuma maneira.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] A descrição a seguir é de natureza meramente exemplifica- dora e não se presta a limitar a presente invenção, a aplicação ou os usos. Deve ser compreendido que em todos os desenhos, os numerais de referência correspondentes indicam as peças e os elementos idênticos ou correspondentes. Embora os termos "MIG" e "GMAW" sejam usados dentro do relatório descritivo, deve ser compreendido que os ensinamentos da presente invenção se aplicam a qualquer tipo de aparelho de soldagem ou de corte.

[0015] Com relação à figura 1, um aparelho de soldagem de arco, tal como uma pistola de soldagem MIG ou GMAW, é ilustrado e indicado de modo geral pelo numeral de referência 10. A pistola de soldagem inclui uma pega 12, um tubo condutor 14 unido à pega 12, e um conjunto de consumíveis 16 unido ao tubo condutor 14. A pega 12 é conectada a um cabo de soldagem 18 que conduz a corrente de soldagem, o gás protetor e um fio de soldagem 20 de uma fonte de alimentação (não mostrada), uma fonte de gás (não mostrada) e um ali- mentador de fio (não mostrado) para a pistola de soldagem 10.

[0016] O conjunto de consumíveis 16 inclui uma pluralidade de consumíveis que incluem um conjunto de bocal 22 e uma ponta de contato 24. A estrutura e a operação de um aparelho de soldagem a arco exemplificador foram descritas nas Patentes U.S. no. 5.491.321 e 5.338.917, que são da mesma titularidade da cessionária do presente pedido de patente, e cujo conteúdo é incorporado a título de referência neste documento em sua totalidade. Além disso, a estrutura e a operação do aparelho de soldagem a arco 10 que incorpora uma ponta de contato que provê a função como uma ponta de contato e um difusor foram descritos no Pedido de Patente Publicado U.S. no. 2013/0126506, que é da mesma titularidade da cessionária do presente pedido de patente, e cujo conteúdo é incorporado a título de referência neste documento em sua totalidade.

[0017] Com relação à figura 2, o conjunto de consumíveis 16 é co nectado a uma porção de extremidade distal 26 do tubo condutor 14. Um conjunto de bocal 22 é substancialmente cilíndrico em uma forma e recebe a porção de extremidade distal 26 do tubo condutor 14 no mesmo. Em uma forma, uma ponta de contato 24 é disposta coaxialmente no interior do conjunto de bocal 22, que tem uma superfície de assento 28 que é configurada para acoplar com uma porção de extremidade 30 (que, em uma forma, é esférica tal como mostrado, mas poderia ser qualquer formato incluindo um afunilamento linear ou polinomial) da ponta de contato 24 na porção de extremidade distal 26 do tubo condutor 14.

[0018] Em uma forma, o conjunto de bocal 22 é fixado na extremi dade distal 26 do conjunto de tubo condutor 40, e a ponta de contato 24 acopla na superfície de assento 28 de uma inserção de bocal 44. Quando o conjunto de bocal 22 é apertado no conjunto de tubo condutor 40, a superfície de assento 28 acopla de encontro a um ressalto 46 da ponta de contato 24, forçando desse modo a extremidade afunilada esférica 48 da ponta de contato 24 para o assento afunilado esférico 50 do tubo condutor 14. A inserção de bocal 44 é apertada no conjunto de tubo condutor 40 e a extremidade afunilada esférica 48 da ponta de contato 24 é fixada em um acoplamento com o assento afunilado 50.

[0019] O tubo condutor 14 define uma passagem interna 52, e um revestimento 54 do conduto é disposto no interior da passagem interna 52 tal como mostrado. O revestimento 54 do conduto tem um canal guia 56 para guiar o fio de soldagem 20 (não mostrado) até a ponta de contato 24. O revestimento 54 do conduto pode se estender para uma cavidade interna 58 da ponta de contato 24. O posicionamento do revestimento 54 do conduto no interior da cavidade interna 58 provê um canal guia contínuo 56 para alimentar diretamente o fio de soldagem na ponta de contato 24. O posicionamento apropriado do revestimento 54 do conduto no interior da ponta de contato 24, ou "fixação" em relação à porção de extremidade distal 26 do tubo condutor 14, é um fator para a operação correta do maçarico de soldagem 10. O revestimento 54 do conduto dirige o fio de soldagem 20 através do cabo de soldagem 18, do maçarico 10, do tubo condutor 14 e rumo à ponta de contato 24.

[0020] Aspectos adicionais da localização e características do re vestimento 54 do conduto no interior da cavidade interna 58 da ponta de contato 24 foram divulgados no Pedido de Patente Publicado U.S. no. 2013/0126504 A1, que é da mesma titularidade da cessionária do presente pedido de patente, e cujo conteúdo é incorporado a título de referência neste documento em sua totalidade.

[0021] Com relação às figuras 3A a 3C, o tubo condutor 14 pode definir uma variedade de geometrias, e uma geometria curvada de vários graus é usada dependendo dos requisitos da aplicação. O tubo condutor 14 pode ser alternativamente retilíneo ou flexível e configurá- vel tal como foi divulgado no Pedido de Patente Publicado U.S. no. 2007/0284354, que é da mesma titularidade da cessionária do presente pedido de patente, e cujo conteúdo é incorporado a título de refe- rência neste documento em sua totalidade. O conjunto de tubo condutor 40 estende-se por um comprimento entre a sua extremidade distal 41 e a sua extremidade proximal 51. A extremidade proximal 51 é adaptada para ser fixada à pega 12 da pistola de soldagem 10, e a extremidade distal 41 do tubo condutor 14 é adaptada para receber o conjunto de consumíveis 16 (tal como mostrado na figura 1).

[0022] A extremidade distal 41 do tubo condutor 14 provê caracte rísticas singulares para permitir uma conexão eficiente e robusta com o conjunto de consumíveis 16, o conjunto de bocal 22, e a ponta de contato 24. Por exemplo, em uma forma, a extremidade distal 41 tem uma superfície externa 49 que inclui duas faces planas opostas 59, o que permite um acoplamento antirrotacional com uma luva (não mostrado). Além disso, em uma outra forma, a extremidade distal 41 tem uma abertura roscada 62 através de pelo menos uma das faces planas 59 para fixar a luva.

[0023] O tubo condutor 14 é feito tipicamente de uma liga de cobre ou um outro metal que tem propriedades condutoras e é revestido então com um material isolante 64 que, em uma forma, pode ser silício, e coberto finalmente com uma camisa de tubo 66 para conferir durabilidade e isolamento adicional contra a corrente elétrica, que flui através do tubo condutor 14 durante a operação da pistola de soldagem 10. O revestimento de tubo 66, a título de exemplo, pode ser feito de um metal de bronze ou de aço inoxidável ou liga em uma forma da presente invenção.

[0024] Tal como mostrado na figura 4, o tubo condutor 14 é um membro oco que defina a passagem interna 52. A passagem interna 52 inclui uma cavidade feita sob medida 70. A cavidade feita sob medida 70 é formada para receber um dispositivo de alinhamento (não mostrado nesta figura) que, em uma forma, é encaixado por pressão na mesma. Além disso, a passagem interna 52 na extremidade distal 72 inclui um assento afunilado esférico 50 que forma uma superfície de contato que acopla com a ponta de contato 24.

[0025] A figura 5 resume e ilustra os componentes do conjunto de tubo condutor 40 e do conjunto de consumíveis 16. O conjunto de con- sumíveis 16 inclui o conjunto de bocal 22 e a ponta de contato 24. O conjunto de consumíveis 16 é fixado à extremidade distal 41 do tubo condutor 14 através da luva 60, e o conjunto de aro 50 pré-tensiona o conjunto de consumíveis 16 ao conjunto de tubo condutor 40 tal como indicado previamente.

[0026] A ponta de contato 24 tem um corpo que define uma cavi dade interna que se estende da sua porção de extremidade proximal à sua porção de extremidade distal. Vantajosamente, a ponta de contato 24 é projetada para funcionar tanto como uma ponta de contato para transferir a corrente elétrica ao fio de soldagem quanto um difusor de gás para difundir o gás protetor em torno da poça de metal em fusão, provendo desse modo uma função dupla enquanto elimina um componente adicional (isto é, um difusor de gás separado) do conjunto de consumíveis 16.

[0027] Com relação às figuras 6A a 6C e 7 a 10, o conjunto de bo cal 22 inclui um corpo 68 do bocal que se apresenta em um formato geralmente cilíndrico, um isolador 74, e uma inserção de bocal 44. Tal como mostrado, o bocal externo 68 estende-se de uma abertura proximal 78 para uma abertura distal 80. O corpo 68 do bocal também pode incluir uma porção de nariz 82 que se estreita ou se estende para dentro para dirigir de maneira apropriada o gás protetor para uma determinada aplicação em relação a manter o espaço desejado 84 (figura 6A) para a ponta de contato 24. A inserção de bocal 44 tem uma porção de extremidade proximal 86 e uma porção de extremidade distal 88 e inclui um furo central 90 que se estende da porção de extremidade proximal 86 para a porção de extremidade distal 88. A inserção de bocal 44 em sua porção de extremidade distal 88 define um desviador de gás interno 92. O desviador de gás interno 92 também define uma superfície de assento 28 para a porção de extremidade proximal da inserção de bocal 44. A superfície de assento 28 é chanfrada, em uma forma, para acoplar no ressalto angulado 46 da ponta de contato 24. O desviador de gás interno 92 define um orifício desviador perfilado 94 que se estende distalmente a partir do furo central 90.

[0028] Tal como mostrado na figura 6C, o orifício desviador perfi lado 94 estende-se em torno das aberturas 96 da ponta de contato 24. O fluxo de gás, indicado pelas setas de passagem 100, é dirigido dis- talmente através da cavidade interna 58, e então radialmente para fora através das aberturas 96. O orifício desviador perfilado 94 dirige então o fluxo de gás que sai das aberturas 96 distalmente em torno de uma porção externa da ponta de contato 24 tal como mostrado. O orifício desviador perfilado 94 pode se estender por vários comprimentos a partir do assento de contato 28 (tal como mostrado nas figuras 6A e 6B) e inclui uma variedade de geometrias, além das configurações chanfradas tal como ilustrado neste documento. Além disso, o orifício desviador perfilado 94 pode se estender a qualquer ângulo que vai mudar a direção do gás protetor para melhorar as características do fluxo ou resfriamento da ponta de contato 24 e do conjunto de bocal circunvizinho 22. Por exemplo, para gerar um fluxo laminar ao longo do comprimento da ponta de contato 24.

[0029] A inserção de bocal 44 pode ser manufaturada por vários métodos incluindo a usinagem ou um processo de moldagem a injeção de metal, também conhecido como MIM. Além disso, a inserção de bocal pode ser feita a partir de vários metais e ligas, por exemplo, em uma forma a inserção de bocal 44 é feita de bronze.

[0030] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provi do um conjunto de bocal que compreende um isolador que tem uma pluralidade de sulcos em torno de uma periferia externa. O isolador tem uma pluralidade de membros de vedação dispostos no interior dos sulcos do isolador, e um corpo do bocal encaixado por deslizamento em torno do isolador.

[0031] Com relação agora às figuras 11, 12A e 12B, em uma outra forma, o conjunto de bocal inclui um corpo 68 do bocal que é encaixado por deslizamento em torno de um isolador 74. Tal como mostrado na figura 11, o isolador 74 e uma inserção de bocal 44 definem um conjunto e são presos à luva 60 no conjunto de tubo condutor 40. Em uma forma, o isolador 74 é preso em torno da inserção de bocal 44. Tal como também é mostrado nas figuras 12A e 12B, o isolador 74 inclui uma pluralidade de sulcos 102 em torno da sua periferia externa. Os sulcos 102 são usados para localizar e assentar os membros de vedação 104, os quais provêm um acoplamento de vedação entre o corpo 68 do bocal e o isolador 74. Em uma forma, os membros de vedação 104 são anéis de mola que ficam localizados no interior dos sulcos 102. Embora o isolador 74 seja ilustrado com três (3) sulcos 102, deve ser compreendido que um número maior ou menor pode ser usado, dependendo da aplicação e do comprimento do corpo 68 do bocal, entre outros parâmetros operacionais.

[0032] Os consumíveis são tipicamente classificados a um ciclo de trabalho. O ciclo de trabalho é normalmente determinado pela duração da operação de solda e pela amperagem usada durante a operação contínua da pistola de soldagem. Por exemplo, uma aplicação de trabalho leve pode ser considerada como aquelas operações de soldagem que são classificadas e usam cerca de 250 ampères ou menos. Uma aplicação de trabalho médio pode ser considerada como aquelas operações de soldagem com uma faixa de cerca de 250 ampères a cerca de 350 ampères, e uma aplicação de trabalho pesado é de modo geral de 350 ampères ou mais.

[0033] Com relação à figura 13, em uma forma, trata-se de um conjunto de bocal 200 para uma aplicação de trabalho leve. O conjunto de bocal 200 compreende um corpo 202 do bocal e um isolador 204. O isolador 204 pode ser sobremoldado no corpo 202 do bocal. Tal como também é mostrado, o isolador 204 define um furo interno 206 que tem uma pluralidade de detentores 208 em uma porção de extremidade proximal 207. Os detentores 208 são uma série de sulcos que são es-paçados ao longo do furo interno 206 para acoplar progressivamente com os membros de vedação 216. O usuário pode ajustar a posição relativa do bocal com a extremidade distal da ponta de contato 24 dependendo do acoplamento entre os detentores 208 e os membros de vedação 216.

[0034] O isolador, quer seja um material de plástico ou um outro isolador, tem uma resistência, dureza e rigidez elevadas para conferir a durabilidade do corpo 202 do bocal e dos detentores 208. Por exemplo, o isolador sobremoldado 204 pode ser feito a partir de um poliés- ter termorrígido, tal como BMC 6605. No entanto, deve ser apreciado que o isolador 204 pode ser qualquer material isolante que possa suportar a amperagem para o ciclo de trabalho da aplicação de soldagem.

[0035] Com relação à figura 14, é mostrada uma outra forma de um conjunto de bocal 300 para uma aplicação de trabalho leve. O con-junto de bocal 300 compreende um corpo 302 do bocal, um isolador 304, e uma luva 306 do bocal. Nessa forma, o conjunto de bocal 300 é montado em conjunto por um processo de preguear para fixar o isolador 304 e a luva 309 do bocal no interior do corpo 302 do bocal. A luva 309 do bocal define um furo interno 306 do corpo 302 do bocal. O furo interno 306 também define uma pluralidade de detentores 308 em uma porção de extremidade proximal 307. A luva 309 do bocal pode ser feita de vários materiais incluindo metais tais como uma liga de cobre, uma liga de bronze, ou, alternadamente, materiais de plástico. Outros materiais podem ser usados, contanto que o material suporte o calor da aplicação e a amperagem necessários para a aplicação de soldagem específica. Por exemplo, em uma aplicação de trabalho leve fica de modo geral entre 250 e 350 ampères.

[0036] Um conjunto de inserção 210, em uma forma, é o mesmo para ambas as formas do corpo 200, 300 do bocal das aplicações de trabalho leve. O conjunto de inserção 210 tem uma superfície externa proximal 212 com uma pluralidade de sulcos 214, e uma pluralidade de tiras de mola 216. As tiras de mola nesta forma são vedações de metal de anel seccionadas que provêm uma impulsão para fora e acoplam nos detentores para fornecer a um usuário uma resposta háptico na posição do conjunto de bocal. As tiras de mola também provêm uma força de impulsão para fixar o conjunto de bocal 200, 300 ao conjunto de inserção 210. O conjunto de inserção 210 é rosqueado no tubo condutor (não mostrado) e prende a ponta de contato 24 ao tubo condutor (não mostrado). O conjunto de inserção 210 para as aplicações de trabalho leve tem dois sulcos 214, cada um deles para reter uma tira de mola 216. Os corpos 200, 300 do bocal definem três detentores 216 que prendem os corpos 200, 300 do bocal em três posições em relação a uma abertura distal do corpo do bocal e a ponta de contato. O corpo do bocal desliza e trava os detentores em posições em relação à ponta de contato para ajustar as características do fluxo de gás protetor para acomodar uma ampla variedade de parâmetros de soldagem e preferências do usuário.

[0037] Com relação agora às figuras 15 e 16, é descrita uma outra forma do conjunto de bocal para aplicações de trabalho médio e pesado. O conjunto de bocal pode ser escalado e dimensionado para acomodar uma variedade de diâmetros do fio de soldagem e dos componentes dos consumíveis. Também deve ser apreciado que os materi- ais podem variar dependendo do ciclo de trabalho e da classificação da amperagem. Nessa forma, o conjunto de bocal 400 inclui um corpo 402 do bocal. O corpo 402 do bocal pode ser um componente de metal singular, tipicamente uma liga de cobre, mas pode ser formado a partir de vário outros metais e ligas, entre outros materiais com capacidade de resistir a temperaturas e de durabilidade, enquanto permanece dentro do âmbito da presente invenção. O corpo 402 do bocal tem um furo interno 406 com uma pluralidade de detentores 408 no interior de uma porção 407 do furo interno 406.

[0038] As aplicações de trabalho médio e pesado também podem incluir, em uma forma alternativa, um conjunto de inserção 410 que inclui uma inserção 418, um isolador 420 e um adaptador 420 do bocal do deslizamento, os quais são presos uns aos outros em uma forma por um processo de preguear. No entanto, deve ser compreendido que vários processos podem ser usados para prender os componentes do conjunto de inserção 410 enquanto permanece dentro do âmbito da presente invenção. O adaptador de deslizamento 422 define uma superfície externa proximal 412 com uma pluralidade de sulcos 414, e uma pluralidade de tiras de mola 416. As tiras de mola 416 nesta forma incluem um anel de mola seccionado, tal como nas formas precedentes, e uma tira de metal de mola 424. Os sulcos 414 podem variar na largura para acomodar a tira de mola 416. E as tiras de mola 416 podem ser customizadas, tal como a título de exemplo, uma tira de metal 424 que define as protuberâncias circunferencial espaçadas 426. A tira de metal provê a força de impulsão para fora e as protuberâncias 426 são projetadas para acoplar no interior da pluralidade de detentores 408 do furo interno 406 do corpo 402 do bocal. Durante o ajuste do corpo 402 do bocal, as protuberâncias 426 provêm uma resposta tátil e ajudam ao usuário na localização do corpo 402 do bocal na posição desejada em relação à extremidade distal da ponta de con- tato (não mostrado).

[0039] As várias formas da presente invenção fornecem uma es trutura simplificada, uma distribuição mais uniforme de calor e resfria-mento melhorado para aumentar a vida útil de consumíveis, entre outros benefícios. As várias formas da presente invenção também provêm ajustes adicionais a um conjunto de bocal, permitindo desse modo que um conjunto de consumíveis seja adaptável para uma variedade mais ampla de aplicações.

Claims

1. Conjunto de bocal (200) para um maçarico de soldagem (10), caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo do bocal (202) que circunda um isolador (204), o isolador (204) tendo uma superfície interior que define um furo interno (206) com uma pluralidade de detentores (208) dispostos ao longo da superfície interior no interior de uma porção do furo interno (206); e um conjunto de inserção (210) que tem uma superfície externa proximal com uma pluralidade de membros de vedação (216); em que o conjunto de inserção (210) é adaptado para ser preso no interior do furo interno (206) do isolador (204) do corpo do bocal (202) pela pluralidade de membros de vedação (216) que acoplam progressivamente a pluralidade de detentores (208).

2. Conjunto de bocal (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o isolador (204) é sobremoldado no corpo do bocal (202), a pluralidade de detentores (208) que fica localizada em uma porção de extremidade proximal do isolador (204).

3. Conjunto de bocal (200) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de detentores (208) é uma série de sulcos (214) espaçados ao longo do furo interno (206) para acoplar progressivamente nos membros de vedação (216).

4. Conjunto de bocal (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o isolador (204) é um material com capacidade de suportar a amperagem usada em um ciclo de trabalho do maçarico de soldagem (10).

5. Conjunto de bocal (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bocal (200) também compreende uma luva do bocal fixada no interior do isolador (204), de maneira tal que a luva do bocal também define o furo interno (206).

6. Conjunto de bocal (200) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a luva do bocal compreende um elemento selecionado de um metal, uma liga de metal, ou um material de plástico que pode suportar a amperagem aplicada ao maçarico de soldagem (10) e o calor gerado durante o uso do maçarico (10).

7. Conjunto de bocal (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os membros de vedação (216) do conjunto de inserção (210) são definidos por uma pluralidade de sulcos (214) na superfície externa proximal e uma plura-lidade de tiras de mola dispostas no interior dos sulcos (214).

8. Conjunto de bocal (200) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as tiras de mola são vedações de anel seccionadas que provêm uma força de impulsão para fora e acoplam a pluralidade de detentores (208).

9. Conjunto de bocal (200) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a força de impulsão para fora prende o conjunto de inserção (210) ao corpo do bocal (202).

10. Conjunto de bocal (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o conjunto de inserção (210) é rosqueado em um tubo condutor (14) e prende uma ponta de contato ao tubo condutor (14).

11. Conjunto de bocal (200) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o isolador (204) tem três detentores que prendem o corpo do bocal (202) ao conjunto de inserção (210) em três posições em relação a uma abertura distal no corpo do bocal (202) e na ponta de contato.

12. Aparelho de soldagem a arco, em que o aparelho de soldagem a arco é caracterizado pelo fato de que compreende: uma pega (12); um tubo condutor (14) unido à pega (12); e um conjunto de consumíveis (16) unido ao tubo condutor (14); em que o conjunto de consumíveis (16) compreende uma ponta de contato (24) e um conjunto de bocal (200); em que o conjunto de bocal (200) compreende: um corpo do bocal (202) que circunda o isolador (204), sendo que o isolador (204) tem uma superfície interior que define um furo interno (206) com uma pluralidade de detentores (208) dispostos ao longo da superfície interior no interior de uma porção do furo interno (206); e um conjunto de inserção (210) que tem uma superfície externa proximal com uma pluralidade de membros de vedação (216); em que o conjunto de inserção (210) é adaptado para ser preso no interior do furo interno (206) do isolador (204) do corpo do bocal (202) pela pluralidade de membros de vedação (216) que acoplam progressivamente na pluralidade de detentores (208).

13. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o isolador (204) é sobremoldado no corpo do bocal (202), a pluralidade de detentores (208) que fica localizada em uma porção de extremidade proximal do isolador (204).

14. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de detentores (208) é uma série de sulcos (214) espaçados ao longo do furo interno (206) para acoplar progressivamente nos membros de vedação (216).

15. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bocal (200) também compreende uma luva do bocal presa no interior do isolador (204), de maneira tal que a luva do bocal também define o furo interno (206).

16. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que os mem bros de vedação (216) do conjunto de inserção (210) são definidos por uma pluralidade de sulcos (214) na superfície externa proximal e uma pluralidade de faixas de mola dispostas no interior dos sulcos (214).

17. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado pelo fato de que o conjunto de inserção (210) é rosqueado no tubo condutor (14) e prende a ponta de contato (24) ao tubo condutor (14).