ES2220052T3 - Antorcha de soldadura con extraccion inversa. - Google Patents
Antorcha de soldadura con extraccion inversa.Info
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- ES2220052T3 ES2220052T3 ES99909414T ES99909414T ES2220052T3 ES 2220052 T3 ES2220052 T3 ES 2220052T3 ES 99909414 T ES99909414 T ES 99909414T ES 99909414 T ES99909414 T ES 99909414T ES 2220052 T3 ES2220052 T3 ES 2220052T3
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Abstract
Conjunto para realizar una unión soldada, que comprende: - un medio de alimentación de alambre para soldar (3) que permita proporcionar dicho alambre para soldar (6); - un medio de alimentación de gas (2) para suministrar dicho gas; - una fuente de tensión (1) para aplicar tensión eléctrica entre el alambre para soldar (6) y la unión soldada; - un medio de bombeo o un ventilador de extracción (11) para eliminar sustancias molestas para el operario soldador; - un dispositivo (9) para llevar a cabo operaciones de soldadura, comprendiendo: - un elemento central (16) en el que puede guiarse el alambre para soldar (6) conectable a una fuente de tensión (1); - un elemento de extracción (7) conectable al medio de bombeo o a un ventilador de extracción (11); - un elemento de alimentación de gas (13) para suministrar gas desde el medio de alimentación de gas (2) caracterizado porque el elemento de extracción (7) se halla dispuesto en el exterior del elemento central (16) y el elemento de alimentación de gas (13) se halla dispuesto en el exterior del elemento de extracción (7).
Description
Antorcha de soldadura con extracción inversa.
La presente invención se refiere a un conjunto
para realizar una unión soldada, comprendiendo:
- -
- un medio de alimentación de alambre para soldar que permite suministrar dicho alambre para soldar;
- -
- un medio de alimentación de gas para suministrar dicho gas;
- -
- una fuente de tensión para aplicar tensión eléctrica entre el alambre para soldar y la unión soldada;
- -
- un medio de bombeo o un ventilador de extracción para eliminar sustancias molestas para el operario soldador;
- -
- un dispositivo para llevar a cabo operaciones de soldadura, comprendiendo:
- -
- un elemento central en el que puede guiarse el alambre para soldar conectable a una fuente de tensión;
- -
- un elemento de extracción conectable al medio de bombeo o a un ventilador de extracción;
- -
- un elemento de alimentación de gas para suministrar gas desde el medio de alimentación de gas.
Dicho conjunto se conoce por el documento
WO-A-9107249.
La soldadura consiste generalmente en conectar
metales mediante calor y/o presión, con o sin la adición de un
material similar con el mismo intervalo de fusión. En la soldadura
por fusión, los objetos a soldar se conectan entre sí mediante
fusión del material situado en las proximidades de la unión de
soldadura, sin ejercer presión sobre los objetos. La unión de
soldadura se llena de un metal suministrado en forma de alambre o
varilla. Un importante método conocido de soldadura por fusión es la
soldadura por arco eléctrico, en la que se usa un arco eléctrico
para fusionar los bordes de la unión de soldadura con el metal
suministrado. En la soldadura por arco eléctrico con gas de
protección, se impiden reacciones del charco de fusión con el aire
exterior encerrando el charco de fusión en una atmósfera
protectora.
Los gases de soldadura emitidos durante la
soldadura, que comprenden, entre otros, el gas suministrado durante
la soldadura, productos de evaporación y condensación, y las
partículas fundidas y gases de soldadura y similares resultantes de
las salpicaduras, contiene sustancias que pueden resultar irritantes
o incluso dañinas para la salud del operario soldador. En
particular, en el caso de la soldadura frecuente y prolongada, la
cantidad de sustancias irritantes o dañinas absorbidas por el
operario soldador es indeseablemente grande.
Se conocen dispositivos de soldadura en los
cuales, justo por encima de la unión de soldadura de la unión
soldada, se coloca una unidad extractora que extrae la mayor parte
de los gases de soldadura. Los inconvenientes de dicha unidad de
extracción son que sólo resulta efectiva cuando se coloca cerca del
dispositivo de soldadura, y que es bastante voluminosa. Ciertamente,
en el caso de uniones soldadas mayores, en las que debe crearse una
unión de soldadura mayor o bien la soldadura debe hacerse entre
distancias mayores, dicha unidad extractora resulta menos efectiva.
Dicha unidad extractora debe además desplazarse conjuntamente con el
dispositivo de soldadura mediante un bastidor o armazón móvil,
giratorio, pivotante o deslizante, lo que reduce considerablemente
la movilidad del operario soldador.
También se conoce un dispositivo de disipación de
los gases de soldadura dispuesto en el cuerpo del operario soldador,
que dispersa los gases de soldadura que se encuentran directamente
frente a la cara del operario soldador. Los inconvenientes de dichos
dispositivos de disipación de los gases de soldadura son, entre
otros, la limitación de la libertad de movimiento del operario
soldador debido a que se fija el aparato al cuerpo del operario
soldador, y al hecho de que, si bien los gases de soldadura se
dispersan, permanecen de todos modos en el área de soldadura en la
que el operario soldador lleva a cabo su actividad, lo que,
especialmente en áreas de soldadura con insuficiente ventilación,
puede resultar en concentraciones de gases de soldadura demasiado
altas.
Se conocen también antorchas de soldadura del
tipo dado a conocer en WO-A-9107249,
en las cuales, alrededor de un tubo de contacto a través del cual se
alimenta el alambre para soldar requerido para la soldadura, se
dispone una alimentación de gas para suministrar gases protectores,
y en las cuales se realiza un orificio de salida en torno a la
alimentación de gases protectores que intenta descargar las
sustancias molestas para el operario soldador antes de que le
alcancen.
El inconveniente de dicha antorcha de soldadura
es que la fuerza de extracción debe estar limitada de manera que no
afecte adversamente al gas protector, de tal modo que las sustancias
dañinas para la salud o irritantes no se descargan suficientemente y
por lo tanto alcanzan al operario soldador en grandes
cantidades.
El objetivo de la invención es por tanto dar a
conocer un dispositivo en el que se soluciona el mencionado
inconveniente. La presente invención da a conocer para este
propósito un conjunto para realizar una unión soldada,
comprendiendo:
- -
- un medio de alimentación de alambre para soldar que permita suministrar dicho alambre para soldar;
- -
- un medio de alimentación de gas para suministrar dicho gas;
- -
- una fuente de tensión para aplicar tensión eléctrica entre el alambre para soldar y la unión soldada;
- -
- un medio de bombeo o un ventilador de extracción para eliminar sustancias molestas para el operario soldador;
- -
- un dispositivo para llevar a cabo operaciones de soldadura, comprendiendo:
- -
- un elemento central en el que puede guiarse el alambre para soldar conectable a una fuente de tensión;
- -
- un elemento de extracción conectable al medio de bombeo o a un ventilador de extracción;
- -
- un elemento de alimentación de gas para suministrar gas desde el medio de alimentación de gas
caracterizado porque el elemento de extracción se
halla dispuesto en el exterior del elemento central y el elemento de
alimentación de gas se halla dispuesto en el exterior del elemento
de extracción.
Adaptando así la colocación del orificio de
salida, es decir, directamente en torno al tubo de contacto o
elemento central, por un lado el arco de gas protector permanece
presente en torno al dispositivo de soldadura, mediante lo cual se
sigue impidiendo la oxidación y similares, y por otro lado se
extraen las sustancias molestas para el operario soldador de un modo
mejorado. La cantidad de sustancias molestas que de hecho alcanzan
al operario soldador, se reducirá de esta manera de modo importante,
lo que resulta en un efecto de notable mejora en la salud del
operario soldador.
Según las realizaciones preferentes de la
invención, el elemento central tiene una forma fundamentalmente
alargada, el elemento de extracción se halla dispuesto
sustancialmente alrededor de la cara o lado longitudinal del
elemento central, y el elemento de alimentación de gas se halla
dispuesto sustancialmente alrededor de la cara o lado longitudinal
del elemento de extracción. Esto resulta en una antorcha de
soldadura alargada, fácil de sujetar y de utilizar por el operario
soldador.
En otra realización, el elemento de extracción es
un tubo en el que la carcasa exterior se halla dispuesta
sustancialmente concéntrica en relación con el elemento central.
En otra realización de la invención, el elemento
de alimentación de gas se halla formado al menos por un tubo
dispuesto contra la pared exterior del elemento de extracción. Esto
resulta en una construcción fácil y muy manejable con la que se
puede alcanzar el objetivo de la invención.
De acuerdo con otra realización, el elemento de
alimentación de gas se halla formado por un tubo dispuesto
sustancialmente concéntrico con respecto al elemento central y
alrededor de la pared exterior del elemento de extracción.
Realizando el elemento de alimentación de gas y el elemento de
extracción en forma de tubos concéntricos alrededor del elemento
central, se obtiene una construcción simple mediante la cual las
sustancias molestas para el operario soldador se descargan de manera
uniforme, es decir, a lo largo de toda la superficie interior del
arco de soldadura protegido por gas. En otra realización de la
invención, el elemento de extracción se halla formado al menos por
un tubo de extracción dispuesto contra la parte externa del elemento
central y el elemento de alimentación de gas a través de un tubo,
cuya carcasa exterior se halla dispuesta sustancialmente concéntrica
con respecto al elemento central.
La presente invención también da a conocer un
dispositivo para llevar a cabo operaciones de soldadura para su uso
en un conjunto para realizar una unión soldada, según cualquiera de
las reivindicaciones 1-9, comprendiendo el
dispositivo:
- -
- un elemento central en el que se puede guiar un alambre para soldar conectable a una fuente de tensión;
- -
- un elemento de extracción conectable a un medio de bombeo o ventilador de extracción, estando dispuesto el elemento de extracción en el exterior del elemento central;
- -
- un elemento de alimentación de gas para suministrar gas desde un medio de alimentación de gas, estando dispuesto el elemento de alimentación de gas en el exterior del elemento de extracción.
La invención también da a conocer un método para
llevar a cabo operaciones de soldadura con el dispositivo o con el
conjunto descritos anteriormente.
Las realizaciones preferentes de la presente
invención se describirán a continuación con referencia a los
dibujos, en los cuales:
la figura 1 muestra una vista de una realización
preferente de un conjunto según la presente invención;
la figura 2a muestra una vista de una conocida
disposición de soldadura con un operario soldador;
la figura 2b muestra una sección longitudinal a
lo largo de la antorcha de soldadura conocida de la figura 2a;
la figura 3a muestra una vista de una disposición
de soldadura y operario soldador según una realización preferente de
la presente invención;
la figura 3b muestra una sección longitudinal a
lo largo de la realización preferente de la figura 3a;
la figura 4a muestra una sección transversal a lo
largo de la antorcha de soldadura de la realización de la figura
3;
la figura 4b muestra una sección transversal a lo
largo de la antorcha de soldadura en otra realización;
la figura 4c muestra una sección transversal a lo
largo de la antorcha de soldadura en otra realización; y
la figura 4d muestra una sección transversal a lo
largo de la antorcha de soldadura en otra realización;
La disposición de soldadura mostrada en la figura
1 comprende una fuente de alimentación (1) conectada a través de un
cable de conexión (14) al objeto a soldar (O), y conectada a través
de un cable de conexión (15) al tubo de contacto (16) en la antorcha
de soldadura (9). El alambre para soldar(6) se halla
almacenado en una bobina (3), y se desenrolla y empuja a través del
tubo de contacto (16) a través de un par de rodillos de mando y de
presión (4) y (5). Cuando el alambre para soldar (16) entra en
contacto con el objeto a soldar (O), pasará una corriente por el
cable de conexión (15), el tubo de contacto (16), el alambre para
soldar (6), el objeto a soldar (O) y el cable de conexión (14). Con
esta corriente, se generará un calor con el que comenzará el proceso
de soldadura. En la realización mostrada, el tubo de contacto es
sustancialmente cilíndrico, y la carcasa exterior (7) del orificio
de salida de los gases se encuentra dispuesta concéntricamente
alrededor del tubo de contacto (16), y una carcasa exterior (13) de
la alimentación del gas protector se dispone concéntricamente en
torno a la carcasa exterior (7) del orificio de salida.
A fin de prevenir la oxidación de la unión
soldada, se suministra gas desde la bombona de gas (2) a través del
conducto de gas (10) y a través del alimentador de gas que se
encuentra entre la carcasa exterior (13) y la carcasa exterior (7)
de la antorcha de soldadura (9). Colocando las aberturas de
alimentación para el gas protector en torno al orificio de salida,
se crea un arco de soldadura uniforme. El orificio de salida formado
por el espacio intermedio entre el tubo de contacto (16) y la
carcasa exterior (7) se halla conectado a través de un conducto de
descarga (12) a un ventilador de extracción (11). Las sustancias
dañinas se extraen de esta manera uniformemente en torno al tubo de
contacto (16) de la antorcha de
soldadura (9).
soldadura (9).
La parte delantera de la antorcha de soldadura
(9) se calienta tanto por la transferencia de corriente como por la
irradiación de calor del arco de soldadura (8). En una realización
no mostrada, puede aplicarse líquido refrigerante para refrigerar
una antorcha de soldadura. En las antorchas de soldadura con líquido
refrigerante, la boquilla de la antorcha de soldadura se refrigera
con un líquido refrigerante que se hace circular por un circuito de
refrigeración del dispositivo de soldadura.
La figura 2a muestra un operario soldador (L)
llevando a cabo operaciones de soldadura sobre un objeto a soldar
(O). El operario soldador (L) lleva en una mano la antorcha de
soldadura (9) y en la otra una pantalla de soldadura (B) que, además
de proteger los ojos y la cara del operario soldador (L), también
tiene la función de alejar de la cara del operario soldador (L)
parte de los gases de soldadura creados durante la soldadura. La
pantalla de soldadura (B) también puede sujetarse a la cabeza del
operario
soldador.
soldador.
El alambre para soldar (6) es empujado por dentro
del conjunto de tubo flexible (22) hasta la antorcha de soldadura
(9) y entra en contacto por su extremo más exterior con el objeto a
soldar (O). Debido a la generación de calor resultante de la
corriente que fluye a través del alambre para soldar (6) y el objeto
a soldar (O), las gotitas y el charco de fusión con una temperatura
de entre 3000ºC y 6000ºC generan un vapor metálico. El vapor
metálico se enfría de nuevo después de una posible reacción con el
aire para formar partículas en forma sólida con un diámetro de entre
varias décimas de micra y unas pocas micras. La inhalación de dichas
pequeñas partículas, por ejemplo de las partículas de cromo durante
la soldadura de aleaciones, puede resultar muy dañina para la salud
del operario soldador (L), dado que estas partículas penetran muy
profundamente en los pulmones del operario soldador (L) y, una vez
allí, afectan adversamente a la función de los alveolos.
Sin extracción de los gases de soldadura, es
decir, el gas con las citadas partículas de metal, se da la
situación mostrada en la figura 2a, en la que las flechas indican
cómo se disemina el gas con las partículas de metal. La mayor parte
de las mismas termina en la zona designada como (A), es decir,
directamente por encima de la posición de soldadura, pero una parte
considerable también alcanza al operario soldador (L).
Si bien al realizar la antorcha de soldadura (9)
de la manera conocida tal y como se muestra en la figura 2b, a
saber, con una alimentación de gas en torno a un tubo de contacto
(16) y un orificio de salida de gases en torno a la carcasa exterior
(7) de la alimentación de gas, se descarga una gran parte de los
gases de soldadura producidos, esto corresponderá específicamente a
los gases de soldadura que terminarían en la zona (A). Los gases de
soldadura más relevantes para el operario soldador (L), es decir,
los gases de soldadura que alcanzan su cabeza, no se descargan, o lo
hacen difícilmente, por lo que de esta manera los efectos dañinos
para la salud
persistirán.
persistirán.
En la antorcha de soldadura conocida con
extracción, se extraen de esta manera el 90% de los gases
protectores, pero el 10% restante determina la exposición total del
operario soldador (L) a las sustancias dañinas. La exposición, por
ejemplo, sólo se reduce en un máximo de un 20%.
Realizando la antorcha de soldadura (9) tal y
como se muestra en la realización preferente de la invención en la
figura 3b, es decir, con una descarga de gases alrededor del tubo de
contacto (16) y con una alimentación de gas protector alrededor de
la carcasa exterior (7) del orificio de salida, se realiza una
descarga de gases de soldadura dañinos para la salud que resulta
considerablemente mejor para el operario soldador (L). La figura 3a
muestra que no sólo se diseminan finalmente muchos menos gases de
soldadura, sino que también se descargan muchos más gases de
soldadura en la zona relevante para el operario soldador (L). Se
extrae una parte más importante de las sustancias no deseadas, dado
que los gases protectores que llegan a través de la alimentación de
gas y las partículas emitidas se descargan directamente mediante el
orificio de salida. Esto no significa solamente que se extrae una
mayor parte de los gases de soldadura del entorno, sino que también
se descarga precisamente aquella parte de los gases de soldadura que
más determinan la exposición total del operario
soldador.
soldador.
La figura 4a muestra una sección transversal de
la antorcha de soldadura (9) de la realización de la invención
descrita hasta este punto, en la cual el tubo de contacto (16) tiene
una sección sustancialmente cilíndrica, alrededor del cual se
dispone concéntricamente la carcasa exterior (7) del orificio de
salida para sustancias no deseadas, y en el cual se dispone
concéntricamente, alrededor de la carcasa exterior (7), la carcasa
exterior (13) de la alimentación de gas protector.
En la figura 4b, se describe otra realización en
la que se disponen cuatro aberturas de salida (30) en el lateral del
orificio de salida de la alimentación de gas, donde tiene lugar el
suministro de gas protector a través de las cuatro aberturas de
salida (30). Esto tiene la ventaja de que la velocidad del flujo
saliente de los gases protectores se incrementa. Así se reduce el
posible efecto adverso de la extracción sobre la atmósfera
protectora.
En la figura 4c, se describe otra realización en
la que se muestra un tubo de contacto (16) de sección transversal
circular con una carcasa exterior (13) de la alimentación de gas
colocada concénticamente en torno al mismo. La descarga tiene lugar
por medio de tres elementos de descarga (24) que tienen por su parte
una sección circular y se hallan dispuestos contra el tubo de
contacto(16).
En la figura 4d se describe otra realización en
la que el tubo de contacto (16) tiene una sección transversal
circular, y una carcasa exterior (7) del orificio de salida se halla
situada concéntricamente en torno a este tubo de contacto, dentro de
la cual tiene lugar la alimentación de gas a través de los tres
tubos de alimentación (25) situados en el exterior contra la carcasa
exterior (7) del orificio de salida.
La presente invención no se halla limitada a las
realizaciones preferentes de la misma descritas anteriormente; los
derechos pretendidos se definen en primer lugar por las siguientes
reivindicaciones, dentro de cuyo alcance pueden considerarse muchas
modificaciones.
Claims (11)
1. Conjunto para realizar una unión soldada, que
comprende:
- -
- un medio de alimentación de alambre para soldar (3) que permita proporcionar dicho alambre para soldar (6);
- -
- un medio de alimentación de gas (2) para suministrar dicho gas;
- -
- una fuente de tensión (1) para aplicar tensión eléctrica entre el alambre para soldar (6) y la unión soldada;
- -
- un medio de bombeo o un ventilador de extracción (11) para eliminar sustancias molestas para el operario soldador;
- -
- un dispositivo (9) para llevar a cabo operaciones de soldadura, comprendiendo:
- -
- un elemento central (16) en el que puede guiarse el alambre para soldar (6) conectable a una fuente de tensión (1);
- -
- un elemento de extracción (7) conectable al medio de bombeo o a un ventilador de extracción (11);
- -
- un elemento de alimentación de gas (13) para suministrar gas desde el medio de alimentación de gas (2)
caracterizado porque el elemento de
extracción (7) se halla dispuesto en el exterior del elemento
central (16) y el elemento de alimentación de gas (13) se halla
dispuesto en el exterior del elemento de extracción (7).
2. Conjunto, según la reivindicación 1, en el que
el elemento central (16) tiene una forma sustancialmente
alargada.
3. Conjunto, según la reivindicación 2, en el que
el elemento de extracción se halla dispuesto sustancialmente
alrededor de la cara o lado longitudinal del elemento central.
4. Conjunto, según la reivindicación 2 ó 3, en el
que el elemento de alimentación de gas se halla dispuesto
sustancialmente alrededor de la cara o lado longitudinal del
elemento de extracción.
5. Conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el elemento de extracción es
un tubo alargado, cuya carcasa exterior se halla dispuesta
sustancialmente concéntrica en relación al elemento central.
6. Conjunto, según la reivindicación 5, en el que
el elemento de alimentación de gas se halla formado al menos por un
tubo dispuesto contra la carcasa exterior del elemento de
extracción.
7. Conjunto, según la reivindicación 5, en el que
el elemento de alimentación de gas está formado por un tubo
dispuesto sustancialmente concéntrico en relación al elemento
central y alrededor de la carcasa exterior del elemento de
extracción.
8. Conjunto, según la reivindicación 1, en el que
el elemento de extracción se halla formado al menos por un tubo de
extracción dispuesto contra el exterior del elemento central y el
elemento de alimentación de gas, hallándose su carcasa exterior
dispuesta sustancialmente concéntrica en relación al elemento
central.
central.
9. Conjunto, según la reivindicación 7, en el que
el elemento de alimentación de gas está dotado como mínimo de dos
aberturas de salida en su lado del orificio de salida.
10. Dispositivo (9) para llevar a cabo
operaciones de soldadura para su uso en un conjunto para soldar una
unión soldada, según cualquiera de las reivindicaciones
1-9, comprendiendo el dispositivo (9):
- -
- un elemento central (16) en el que puede guiarse un alambre para soldar (6) conectable a una fuente de tensión (1);
- -
- un elemento de extracción (7) conectable a un medio de bombeo o ventilador de extracción (11), estando dispuesto el elemento de extracción (7) en el exterior del elemento central (16);
- -
- un elemento de alimentación de gas (13) para suministrar gas desde un medio de alimentación de gas, estando dispuesto el elemento de alimentación de gas (13) en el exterior del elemento de extracción (7).
11. Método para llevar a cabo operaciones de
soldadura, utilizando el conjunto, según cualquiera de las
reivindicaciones 1-9.
Applications Claiming Priority (2)
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| NL1008631 | 1998-03-18 | ||
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|---|---|---|---|
| ES99909414T Expired - Lifetime ES2220052T3 (es) | 1998-03-18 | 1999-03-09 | Antorcha de soldadura con extraccion inversa. |
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