ES2614870T3 - Soplete de soldadura - Google Patents

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ES2614870T3 ES12803182.0T ES12803182T ES2614870T3 ES 2614870 T3 ES2614870 T3 ES 2614870T3 ES 12803182 T ES12803182 T ES 12803182T ES 2614870 T3 ES2614870 T3 ES 2614870T3
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Yoshihito Nishimura
Kazuyuki Kobayashi
Tooru IIJIMA
Kazuo Masumoto
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Abstract

Un soplete de soldadura (1) que comprende: una pluralidad de electrodos (2) que están aislados del resto del soplete de soldadura por un material aislante; y unas pinzas (4) que están en contacto con los electrodos y conducen corriente eléctrica a los electrodos, en el que los electrodos están conformados de tal manera que tienen un área de superficie curvada en forma de arco (R) en al menos una parte de una forma de sección transversal de la misma que es ortogonal a la dirección longitudinal de la misma, y cada pinza está provista de una parte de ranura (4a, 4e) en la que se ajusta el electrodo, y cuya superficie de pared interior (4b) está en contacto con una pluralidad de localizaciones del área de superficie curvada cuando se ve desde la dirección longitudinal del electrodo, caracterizado por unas partes salientes (4d) que sobresalen de las superficies de pared interiores (4f) de la parte de ranura, y unos orificios de acoplamiento (2b) provistos en el electrodo y con los que se acoplan las partes salientes.

Description

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DESCRIPCION
Soplete de soldadura Antecedentes de la tecnica
En el documento de patente 1, por ejemplo, se desvela un tipo de soplete de soldadura multi-electrodo que es capaz de lograr una soldadura de alta velocidad cuando realiza una soldadura TIG.
Como se muestra en el documento de patente 1, este tipo de soplete de soldadura multi-electrodo esta provisto de un par de electrodos que se colocan uno frente a otro en cada lado de un material aislante, y una pinza o similar que fija estos electrodos en su posicion.
Ademas, en el documento de patente 1, con el fin de soldar una ranura incluso mas estrecha, se emplea un sistema en el que los electrodos tienen forma de placa delgada, y los extremos distales de los electrodos se forman como puntas.
Documentos de la tecnica relacionada Documentos de patente
[Documento de patente 1] Solicitud de patente japonesa, primera publicacion n.° 2000-94137.
Divulgacion de la invencion Problemas a resolver por la invencion
En el documento de patente 1, se emplea una configuracion en la que los electrodos tienen forma de placa delgada, y los extremos distales de los electrodos se forman como puntas. Esta configuracion tiene el merito altamente beneficioso de que hace posible soldar ranuras estrechas.
Sin embargo, debido a que los electrodos estan formados de un material a base de tungsteno, es problematico trabajar los electrodos, y es dificil formar los electrodos en placas delgadas. Debido a esto, los costes de fabricacion son altos para estos electrodos.
En consecuencia, es muy deseable la fabricacion de un tipo de soplete de soldadura multi-electrodo en el que puedan usarse electrodos de menor coste.
Por esta razon, se ha propuesto la fabricacion de los electrodos a partir de unas varillas redondas que tienen una seccion transversal circular que se forman a partir de un material a base de tungsteno. Las varillas redondas que tienen una seccion transversal circular que se forman a partir de un material a base de tungsteno tambien estan disponibles en el mercado y pueden fabricarse a bajo coste debido a que la tecnologia de fabricacion ya esta establecida. En consecuencia, es posible fabricar electrodos a bajo coste.
Sin embargo, si los electrodos se forman a partir de varillas redondas que tienen una seccion transversal circular, entonces, los electrodos tienen un area de superficie curvada en forma de arco en al menos una parte de su seccion transversal.
Se suministra corriente electrica a un electrodo a traves de un componente de metal conocido como pinza. Sin embargo, si el electrodo tiene un area con una superficie curvada, entonces, cuando se compara con el electrodo que tiene forma de una placa convencional que tiene un plano ensanchado, se reduce el area de contacto entre la pinza y el electrodo y existe la posibilidad de que la fuente de alimentacion se vuelva inestable.
Mas especificamente, cuando el electrodo tiene forma de placa, debido a que la superficie de la pinza que es capaz de hacer contacto con la superficie del electrodo tiene la misma forma de placa que la superficie del electrodo, puede garantizarse una amplia superficie de contacto. Por el contrario, si el electrodo tiene la forma de una varilla que tiene una seccion transversal circular, entonces, debido a que entra en contacto lineal con la pinza en forma de placa, hay una disminucion en el area de contacto.
La presente invencion se ha concebido en vista de los problemas descritos anteriormente, y un objeto de la misma es proporcionar un soplete de soldadura que, cuando se usan electrodos que tienen areas de superficie curvadas en su configuracion de seccion transversal en un soplete de soldadura multi-electrodo, permite aumentar el area de contacto entre la pinza y los electrodos, de tal manera que pueda suministrarse corriente electrica de modo estable a los electrodos.
El documento JP 2000 094137 A desvela un soplete de soldadura de acuerdo con la parte pre-caracterizadora de la
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reivindicacion 1.
La presente invencion es el soplete de soldadura de la reivindicacion 1.
Una parte de muesca puede proporcionarse en un extremo distal de la pinza que se orienta hacia un lado del extremo distal del electrodo.
En este caso, es deseable que la parte de muesca se proporcione en una parte del extremo distal de la pinza que no entre en contacto con el electrodo.
Tambien puede proporcionarse un componente de soporte de pinza que esta dispuesto de tal manera que su posicion es fija con respecto al electrodo, y la pinza la soporta el componente de soporte de pinza de tal manera que la pinza puede inclinarse con respecto al electrodo.
La pinza puede soportarla el componente de soporte de pinza de tal manera que la pinza puede desplazarse en una direccion que es ortogonal a la direccion longitudinal del electrodo.
La forma de la parte de ranura cuando se ve en la direccion longitudinal del electrodo puede ser una forma trapezoidal.
Efectos de la invencion
De acuerdo con la presente invencion, unas partes salientes sobresalen de las superficies de pared interiores de la parte de ranura y se proporcionan unos orificios de acoplamiento en el electrodo que se acoplan con las partes salientes. Como resultado de este acoplamiento puede evitarse cualquier rotacion del electrodo con respecto a la pinza.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1A es una vista en seccion transversal tomada en un plano que se extiende a lo largo de un eje central, y que muestra la estructura esquematica de un soplete de soldadura.
La figura 1B es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de una linea N-N en la figura 1A.
La figura 2A es una vista de un pinza que se proporciona en el soplete de soldadura tal como se ve desde el lado opuesto a los electrodos.
La figura 2B es una vista lateral de la pinza mostrada en la figura 2A.
La figura 2C es una vista tal como se ve desde el lado de electrodo de la pinza mostrada en la figura 2A.
La figura 2D es una vista tal como se ve desde el lado de extremo trasero de la pinza mostrada en la figura 2A.
La figura 3A es una vista en seccion transversal que muestra una pinza y una base de pinza, y similares, que se han retirado del soplete de soldadura.
La figura 3B es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de una linea M-M en la figura 3A.
La figura 4 es una vista en planta de una base de pinza que se proporciona en un soplete de soldadura.
La figura 5A es una vista tipica que muestra un ejemplo de variante de un soplete de soldadura.
La figura 5B es una vista tipica que muestra un ejemplo de variante de un soplete de soldadura de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La figura 5C es una vista tipica que muestra un ejemplo de variante de un soplete de soldadura.
La unica realizacion de acuerdo con la invencion se muestra en la figura 5B.
Realizaciones para realizar la invencion
Observese que, en los siguientes dibujos, la escala de los componentes respectivos se ha modificado apropiadamente con el fin de hacer que cada componente tenga un tamano reconocible.
Las figuras 1A y 1B son vistas estructurales esquematicas de un soplete de soldadura 1 que se usa para soldaduras TIG. Observese que la figura 1A es una vista en seccion transversal de un plano que se extiende a lo largo de un eje central L, mientras que la figura 1B es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de una linea N-N en la figura 1A.
El soplete de soldadura 1 mostrado en la figura 1A esta provisto de unos electrodos 2, un material aislante 3, unas pinzas 4, una carcasa 5 y una parte de suministro de gas 6.
Los electrodos 2 se alimentan con corriente procedente de un aparato de suministro de corriente electrica (no mostrado), y generan un arco entre los mismos y un material de soldadura.
En el soplete de soldadura 1, dos electrodos 2 estan dispuestos uno frente a otro a cada lado del material aislante 3. En concreto, el soplete de soldadura 1 esta provisto de un par de electrodos 2 que se colocan a cada lado del
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material aislante 3.
Como se muestra en la figura 1B, los electrodos 2 estan formados por unas varillas redondas que tienen una seccion transversal circular que estan fabricadas de un material a base de tungsteno.
Como se muestra en la figura 1A, los lados de los extremos distales de los electrodos 2 se forman en puntos tales que las partes de extremo mas distales de los mismos estan colocadas en un lado del eje central L.
Ademas, como se muestra en la figura 1B, cuando se ve desde el lado del extremo distal, se recorta una parte de un borde circunferencial de cada electrodo 2 con el fin de formar un plano que sea paralelo al eje del electrodo 2. Como resultado, cada electrodo 2 esta provisto de una parte plana 2a como una parte trabajada que se forma mediante este recorte.
Ademas, los electrodos 2 estan dispuestos de tal manera que las partes planas 2a de los mismos se orientan hacia el lado del material aislante 3, y las partes planas 2a estan en contacto con el material aislante 3.
Como se muestra en la figura 1B, estos electrodos 2 se conforman con el fin de tener un area de superficie curvada en forma de arco R en al menos una parte de una configuracion en seccion transversal de la misma que es ortogonal a la direccion longitudinal de la misma.
El material aislante 3 se interpone entre dos de los electrodos 2, y evita que los dos electrodos 2 entren en contacto entre si y se cortocircuiten.
Como se muestra en la figura 1B, la forma del material aislante 3 es tal que una seccion transversal del mismo tiene forma de I.
Ademas, las partes del material aislante 3 que entran en contacto con las partes planas 2a de los electrodos 2 se forman como las partes planas 3a que estan en contacto superficial con las partes planas 2a de los electrodos 2.
Se proporciona una pinza 4 para cada uno de los electrodos 2, y cada pinza conduce la corriente que se suministra desde un aparato de suministro de corriente electrica (no mostrado) al electrodo 2. Cada pinza 4 se coloca en el lado exterior de un electrodo 2 cuando se ve desde el lado del extremo distal de los electrodos 2.
Las figuras 2A a 2D muestran la estructura general de una pinza 4. Observese que la figura 2A es una vista de la pinza 4 tal como se ve desde el lado opuesto al electrodo 2, la figura 2B es una vista lateral de la pinza 4, la figura 2C es una vista de la pinza 4 tal como se ve desde el lado del electrodo 2, y la figura 2D es una vista de la pinza 4 tal como se ve desde el lado del extremo trasero (es decir, el lado opuesto al extremo distal del electrodo 2).
Cada pinza 4 se forma extendiendose en la direccion longitudinal del electrodo 2 y, como se muestra en las figuras 2C y 2D, esta provista de una parte de ranura 4a cuya forma, tal como se ve desde un lado de la superficie de extremo del electrodo 2, es trapezoidal.
Como se muestra en la figura 2D, la parte de ranura 4a se forma de tal manera que, cuando el electrodo 2 se ajusta en la pinza 4, el area de superficie curvada R del electrodo 2 esta en contacto con las superficies de pared interiores 4b.
Ademas, la anchura y la profundidad de la parte de ranura 4a se establecen de tal manera que las superficies de pared interiores 4b de la parte de ranura 4a estan en contacto en dos localizaciones con el area de superficie curvada R del electrodo 2.
Ademas, como se muestra en las figuras 2A y 2C, una parte de muesca 4c que se forma cortando la parte de ranura 4a en una forma de V que se extiende hacia el lado opuesto del extremo distal, se proporciona en el extremo distal de la pinza 4 que se extiende hacia el lado del extremo distal del electrodo 2. La parte de muesca 4c se proporciona en una parte de la parte de ranura 4a que no entra en contacto con el electrodo 2 cuando el electrodo 2 se ajusta en la pinza 4.
Cada pinza 4 se soporta de tal manera que puede inclinarse con respecto al electrodo 2 alrededor del extremo del mismo que esta en el lado opuesto al extremo distal (descrito en detalle a continuacion). Debido a esto, el extremo distal de la pinza 4 es la parte que entra en contacto con el electrodo 2 con mayor fiabilidad. Al proporcionar la parte de muesca 4c en una parte del extremo distal de la pinza 4 que no entra en contacto con el electrodo 2, en comparacion con el caso en el que no se proporciona la parte de muesca 4c, el extremo distal de la pinza 4 parece alargarse, y puede aumentarse la parte que entra en contacto de manera fiable con el electrodo 2.
Esta pinza 4 es soportada por una base de pinza 7 (es decir, un componente de soporte de pinza).
Las figuras 3A y 3B son vistas en seccion transversal que muestran una pinza 4 y una base de pinza 7 que se han
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retirado del soplete de soldadura. Observese que la figura 3B es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de una lmea M-M en la figura 3A. La figura 4 es una vista en planta de la base de pinza 7.
Como se muestra en la figura 3B, la base de pinza 7 se sujeta mediante unos pernos 9 a un adaptador 8 que esta fijado a la carcasa 5 de manera que, como resultado de esta estructura, se establece la posicion de la base de pinza 7 con respecto al electrodo 2. Como se muestra en la figura 4, unos orificios alargados 7a, que se alargan en una direccion radial, se proporcionan en la base de pinza 7. Ademas, como se muestra en la figura 3A, los pernos 10, que pueden moverse relativamente dentro de los orificios alargados 7a en la direccion longitudinal de los orificios alargados 7a, se insertan a traves de los orificios alargados 7a y la pinza 4 se fija a estos pernos 10.
Como se muestra en la figura 3A, un extremo de la pinza 4 (es decir, el extremo en el lado opuesto al extremo distal) se coloca de tal manera que se proporciona un ligero hueco S entre si mismo y la base de pinza 7. Como resultado, la pinza 4 puede inclinarse alrededor del extremo de la misma que esta en el lado opuesto del extremo distal donde se proporciona la parte de muesca 4c.
Ademas, debido a que la pinza 4 esta fijada a los pernos 10, que pueden moverse dentro de los orificios alargados 7a que se alargan en la direccion radial de la base de pinza 7, la pinza 4 puede desplazarse en una direccion que es ortogonal a la direccion longitudinal del electrodo 2.
La carcasa 5 rodea desde el exterior de la misma la parte de los electrodos 2 que no tiene la pinza 4 y la base de pinza 7 colocadas en el exterior de la misma, y fija la pinza 4 en su posicion colocandose contra la superficie circunferencial exterior de la pinza 4.
La parte de suministro de gas 6 se coloca en el lado del extremo distal del soplete de soldadura 1, y suministra el gas que se usa para formar un arco en el extremo distal de los electrodos 2.
[Funcionamiento y efectos de un soplete de soldadura 1]
De acuerdo con el soplete de soldadura 1 que se construye de la manera descrita anteriormente, cada pinza 4 esta provista de una parte de ranura 4a en la que se ajusta el electrodo 2, y cuyas superficies de pared interiores 4b estan en contacto con una pluralidad de localizaciones (dos localizaciones en la presente realizacion) del area de superficie curvada R cuando se ve desde la direccion longitudinal del electrodo 2.
Es decir, cuando se ve desde la direccion longitudinal de los electrodos 2, se garantizan un minimo de al menos dos localizaciones de contacto donde las pinzas 4 y los electrodos 2 estan en contacto mutuo.
En consecuencia, de acuerdo con el soplete de soldadura 1, en un soplete de soldadura de tipo multi-electrodo, es posible aumentar el area de contacto entre las pinzas 4 y los electrodos 2 cuando se usan los electrodos 2 que tienen un area de superficie curvada R en la configuracion de seccion transversal de los mismos, y garantizar de este modo un suministro estable de corriente electrica a los electrodos 2.
Ademas, en el soplete de soldadura 1, la parte de muesca 4c se proporciona en el extremo distal de cada pinza 4 que apunta hacia el extremo distal del electrodo 2.
En consecuencia, como se ha descrito anteriormente, el extremo distal de cada pinza 4 tiene la apariencia de ser alargado, y es posible aumentar las localizaciones donde la pinza 4 esta en contacto fiable con el electrodo 2. En consecuencia, es posible garantizar de manera mas fiable un suministro estable de corriente electrica al electrodo 2.
Ademas, en el soplete de soldadura 1 de la presente realizacion, cada pinza 4 es soportada por la base de pinza 7 de tal manera que puede inclinarse con respecto al electrodo 2.
Debido a esto, cuando se esta montando el soplete de soldadura 1, la pinza 4 puede inclinarse de tal manera que contacte de forma segura con el electrodo 2.
Sin embargo, cuanto mayor sea el angulo de inclinacion de la pinza 4 con respecto al electrodo 2, menor sera el area de contacto entre el electrodo 2 y la pinza 4.
En contraste con esto, en el soplete de soldadura 1, cada pinza 4 es soportada por una base de pinza 7 de tal manera que puede desplazarse en una direccion que es ortogonal a la direccion longitudinal del electrodo 2.
Debido a esto, de acuerdo con el soplete de soldadura 1, es posible evitar que el angulo de inclinacion de la pinza 4 con respecto al electrodo 2 llegue a ser demasiado grande, y garantizar un tamano suficiente para el area de contacto entre el electrodo 2 y la pinza 4.
Ademas, en el soplete de soldadura 1, las partes de ranura 4a tienen forma trapezoidal. Debido a esto, es posible garantizar de manera fiable dos localizaciones de contacto entre los electrodos 2 y las pinzas 4 mientras que, al
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mismo tiempo, se minimiza la profundidad de las partes de ranura 4a.
Como se muestra en la figura 5A, tambien es posible formar las superficies de pared interiores 4b de la parte de ranura 4 como unas superficies curvadas que sobresalen hacia el electrodo 2.
Al emplear este tipo de estructura, puede hacerse que las superficies de pared interiores 4b de la parte de ranura 4 presionen firmemente contra el area de superficie curvada R del electrodo 2, y es posible garantizar un area de contacto aun mayor entre el electrodo 2 y la pinza 4.
Ademas, como se muestra en la figura 5B, y de acuerdo con la unica realizacion de la invencion, tambien es posible emplear una estructura en la que se proporcionan unas partes salientes 4d que sobresalen de las superficies de pared interiores 4b de la parte de ranura 4 y unos orificios de acoplamiento 2b que se proporcionan en el area de superficie curvada R del electrodo 2 y con los que se acoplan las partes salientes.
En esta estructura, como resultado del acoplamiento de las partes salientes 4d con los orificios de acoplamiento 2b, puede evitarse cualquier rotacion del electrodo 2 con respecto a la pinza 4.
Ademas, como se muestra en la figura 5C, tambien es posible emplear una estructura en la que se proporciona una parte de ranura triangular 4e en lugar de la parte de ranura trapezoidal 4a.
Ademas, en este tipo de estructura, como se muestra en la figura 5C, pueden garantizarse dos localizaciones de contacto entre las superficies de pared interiores 4f y el electrodo 2.
Ademas, en la variante descrita anteriormente, se ha descrito una estructura en la que, cuando se ve desde la direccion longitudinal del electrodo 2, el electrodo 2 y la pinza 4 estan en contacto entre si en dos localizaciones de contacto.
Sin embargo, la presente invencion no se limita a esto, y tambien es posible emplear una estructura en la que el electrodo 2 y la pinza 4 estan en contacto entre si en un numero aun mayor de localizaciones de contacto.
Aplicabilidad industrial
De acuerdo con la presente invencion, en un soplete de soldadura de tipo multi-electrodo, es posible aumentar el area de contacto entre las pinzas y los electrodos, y garantizar de este modo un suministro estable de corriente electrica a los electrodos.
Descripcion de los numeros de referencia
1 ... Soplete de soldadura, 2 ... Electrodos, 2b ... Orificio de acoplamiento, 3 ... Material aislante, 4 ... Pinza, 4a ... Parte de ranura, 4b ... Superficie de pared interior, 4c ... Parte de muesca, 4d ... Parte de saliente, 4e ... Parte de ranura, 4f ... Superficie de pared interior, 5 ... Carcasa, 6 ... Parte de suministro de gas, 7 ... Base de pinza (componente de soporte de pinza), R ... Area de superficie curvada.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un soplete de soldadura (1) que comprende: una pluralidad de electrodos (2) que estan aislados del resto del soplete de soldadura por un material aislante; y unas pinzas (4) que estan en contacto con los electrodos y conducen corriente electrica a los electrodos, en el que
    los electrodos estan conformados de tal manera que tienen un area de superficie curvada en forma de arco (R) en al menos una parte de una forma de seccion transversal de la misma que es ortogonal a la direccion longitudinal de la misma, y
    cada pinza esta provista de una parte de ranura (4a, 4e) en la que se ajusta el electrodo, y cuya superficie de pared interior (4b) esta en contacto con una pluralidad de localizaciones del area de superficie curvada cuando se ve desde la direccion longitudinal del electrodo, caracterizado por unas partes salientes (4d) que sobresalen de las superficies de pared interiores (4f) de la parte de ranura, y unos orificios de acoplamiento (2b) provistos en el electrodo y con los que se acoplan las partes salientes.
  2. 2. El soplete de soldadura de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que hay provista una parte de muesca (4c) en un extremo distal de la pinza (4) que esta orientada hacia un lado del extremo distal del electrodo (2).
  3. 3. El soplete de soldadura de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que hay provista una parte de muesca (4c) en una parte del extremo distal de la pinza (4) que no entra en contacto con el electrodo (2).
  4. 4. El soplete de soldadura de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que hay provisto un componente de soporte de pinza (7) que esta dispuesto de tal manera que su posicion es fija con respecto al electrodo (2), y
    la pinza (4) esta soportada por el componente de soporte de pinza de tal manera que puede inclinarse la pinza con respecto al electrodo.
  5. 5. El soplete de soldadura de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la pinza (4) esta soportada por el componente de soporte de pinza (7) de tal manera que puede desplazarse la pinza en una direccion que es ortogonal a la direccion longitudinal del electrodo.
  6. 6. El soplete de soldadura de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la forma de la parte de ranura (4a, 4e) cuando se ve en la direccion longitudinal del electrodo es una forma trapezoidal.
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