MX2014005809A - Difusor de punta de contacto hueca para pistolas de mig de soldadura con arco roboticas/manuales de gmaw. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un componente consumible para su uso en un aparato de soldar con arco que funciona como una punta de contacto y un difusor. El componente consumible incluye un cuerpo que tiene una cavidad externa que se extiende desde una porción extrema próxima hasta una porción extrema distante. Al menos una ranura se extiende a través de una pared exterior del cuerpo, entre la porción extrema próxima y la porción extrema distante y dentro de la cavidad interna. Un orificio de salida se extiende a través de la porción extrema distante del cuerpo, que define una entrada circular en una forma de la presente descripción.

Description

DIFUSOR DE PUNTA DE CONTACTO HUECA PARA PISTOLAS DE MIG DE SOLDADURA CON ARCO ROBÓTICAS/MANUALES DE GMAW DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente descripción se refiere generalmente a aparatos de soldar, y más particularmente a aparatos de soldadura con arco tales como pistolas de soldadura con Gas de Metal Inerte (MIG) o Soldadura con Arco de Gas de Metal (GMAW) que incluyen consumibles para generar arco de soldadura y difundir gas de protección.

Las declaraciones en esta sección sólo proporcionan información de antecedentes relacionada con la presente descripción y no pueden constituir el estado de la téenica.

En un aparato de soldar con arco, tal como pistola de soldar con Gas Inerte de Metal (MIG) o Soldadura con Arco de Gas de Metal (GMAW), un alambre de soldar se alimenta a través de la pistola de soldar para proporcionar un charco de metal fundido para unir las piezas de metal juntas. Un gas inerte se dirige a través del extremo frontal (distante) de la pistola de soldar para proporcionar una capa O cubierta circundante de gas de protección para proteger el charco de metal fundido contra la contaminación atmosférica. El gas inerte típicamente es una combinación de diversos gases tales como argón o helio, entre otros.

Una pistola de soldar de MIG o GMAW de la técnica anterior típicamente incluye una punta de contacto y un difusor de gas conectado a la punta de contacto. La punta de contacto tiene un orificio central para guiar el alambre de soldar hacia las piezas de trabajo. La punta de contacto transfiere la corriente eléctrica al alambre de soldar. El difusor de gas se enrosca a la punta de contacto y define pasajes de gas para dirigir el gas de protección hacia formar la cubierta de gas de protección alrededor del charco de metal fundido. La punta de contacto y el difusor de gas se someten constantemente a altas temperaturas y son susceptibles a desgaste debido a la operación a alta temperatura.

La presente descripción proporciona generalmente una configuración de punta de contacto/difusor para un aparato de soldar con arco, tal como una pistola de soldar MIG o GMAW con una mayor vida útil de consumibles. Las diversas formas de la presente descripción proporcionan una estructura simplificada, una distribución de calor más uniforme y un enfriamiento mejorado para mejorar la vida útil de consumibles.

En una forma, un componente consumible para su uso en un aparato de soldar con arco incluye un cuerpo que tiene una cavidad interna que se extiende desde una porción extrema próxima hasta una porción extrema distante y al menos una ranura que se extiende desde una porción exterior del cuerpo hasta la cavidad interna. La ranura se incorpora para proporcionar una trayectoria para que el gas de protección fluya desde la cavidad interna del cuerpo. El cuerpo además comprende un orificio de salida que se extiende a través de la porción extrema distante la cual proporciona un contacto para un alambre de soldar que se extiende a través de un aparato de soldar con arco.

En otra forma, un aparato de soldar con arco incluye una punta de contacto que define un cuerpo y un tubo conductor que incluye un pasaje interno. El cuerpo de la punta de contacto tiene una superficie de contacto dispuesta alrededor de la porción extrema próxima la cual se configura para empalmar un tubo conductor en un extremo distante. El cuerpo además define una cavidad interna que se extiende desde una porción extrema próxima hasta una porción extrema distante y un orificio de salida que se extiende a través de la porción extrema distante del cuerpo. La punta de contacto incluye al menos una abertura que se extiende a través de una pared exterior del cuerpo y hacia la cavidad interna. El tubo conductor y la punta de contacto definen una trayectoria para el gas de protección suministrado desde el pasaje interno del tubo conductor hacia la cavidad interna y fuera de al menos una ranura para proporcionar enfriamiento para el cuerpo y dispersar el gas de protección durante las operaciones de soldadura.

En aún otra forma, un aparato de soldar con arco incluye una punta de contacto que comprende un cuerpo que tiene una cavidad interna que se extiende desde una porción extrema próxima hasta una porción extrema distante. El cuerpo también incluye un orificio de salida que se extiende a través de la porción extrema distante del cuerpo y una superficie de contacto externa dispuesta alrededor de la porción extrema próxima. La superficie de contacto externa define una forma cónica que se extiende hacia fuera desde la porción extrema próxima hacia la porción extrema distante. El aparato de soldar con arco también incluye un tubo conductor que comprende un pasaje interno y un extremo distante. El extremo distante incluye una superficie de contacto interna configurada para empalmar el extremo próximo de la punta de contacto. Por último, el aparato de soldar con arco incluye una boquilla que comprende un cuerpo interior y un extremo distante. El cuerpo interior tiene un perfil interior configurado para fijarse mecánicamente al extremo distante del tubo conductor. El ensamble permite la implementación de la punta de contacto al empalmar el extremo distante del tubo conductor y se asegura por el cuerpo interior de la boquilla. Áreas adicionales de aplicabilidad se volverán aparentes a partir de la descripción proporcionada en la presente. Debe entenderse que la descripción y los ejemplos específicos se pretenden para fines de ilustración solamente y no se pretenden para limitar el alcance de la presente descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos descritos en la presente son para propósitos de ilustración solamente y no se pretenden para limitar el alcance de la presente descripción de ninguna forma.

La FIGURA 1 es una vista lateral de un aparato de soldar con arco que incluye una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente descripción; la FIGURA 2 es una vista en perspectiva en sección transversal de un ensamble de consumibles conectado a un tubo conductor y que tiene una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 3 es una vista en despiece en perspectiva parcial de un tubo conductor y un ensamble de consumibles construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 4 es una vista parcial en despiece en sección transversal de un tubo conductor y un ensamble de consumibles construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 5 es una vista en sección transversal de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 6 es una vista en sección transversal de una forma variante de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 7 es una vista en sección transversal de otra forma de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 8 es una vista en sección transversal de otra forma de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 9 es una vista en sección transversal de otra forma de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 10 es una vista en sección transversal de otra forma de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 11 es una vista en sección transversal de otra forma de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 12 es una vista en sección transversal de otra forma de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 13A es una vista en sección transversal de otra forma de una punta de contacto-difusor construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción, la FIGURA 13B es una vista en sección transversal de una punta de contacto-difusor, y la FIGURA 13C es una curva que representa la relación entre la longitud de calibre de la punta y el diámetro interior de la punta; la FIGURA 14 es una vista en perspectiva en sección transversal de un cuerpo interior de una boquilla construida de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 15 es una vista en sección transversal de un ensamble de consumibles y un tubo conductor del aparato de soldar con arco construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 16 es una vista en sección transversal de un ensamble de consumibles y un tubo conductor de un aparato de soldar con arco construido de acuerdo con una segunda modalidad de la presente descripción; la FIGURA 17 es una vista parcial en despiece de un ensamble de consumibles y un tubo conductor de un aparato de soldar con arco construido de acuerdo con una tercera modalidad de la presente descripción; y la FIGURA 18 es una vista en sección transversal de un ensamble de consumibles y un tubo conductor de un aparato de soldar con arco construido de acuerdo con una tercera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 19 es una vista en sección transversal y de perfil del tubo conductor de un aparato de soldar con arco construido de acuerdo con una tercera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 20 es una vista en sección transversal y de perfil parcialmente en despiece de un aparato de soldar con arco construido de acuerdo con una tercera modalidad de la presente descripción y una vista detallada de un dispositivo de alineación; la FIGURA 21 es una vista en sección transversal y de perfil parcialmente en despiece del tubo conductor y manguito adaptador de un aparato de soldar con arco construido de acuerdo con una tercera modalidad de la presente descripción; la FIGURA 22 es una vista en perspectiva de una punta de contacto-difusor de un ensamble de consumibles construido de acuerdo con una cuarta modalidad de la presente descripción; la FIGURA 23 es una vista en sección transversal de un ensamble de consumibles y un tubo conductor construido de acuerdo con una quinta modalidad de la presente descripción; la FIGURA 24 es una vista en sección transversal de un ensamble de consumibles y un tubo conductor construido de acuerdo con una quinta modalidad de la presente descripción; la FIGURA 25 es una vista alargada de la FIGURA 24, que muestra la interconexión entre la punta de contacto-difusor y el tubo conductor; la FIGURA 26 es una vista en perspectiva de un ensamble de consumibles y un tubo conductor construido de acuerdo con una sexta modalidad de la presente descripción; la FIGURA 27 es una vista en despiece en sección transversal parcial y en perspectiva de un ensamble de consumibles y un tubo conductor construido de acuerdo con una sexta modalidad de la presente descripción; la FIGURA 28 es una vista en perspectiva en despiece parcial y una vista parcial en sección transversal en despiece de un ensamble de consumibles y un tubo conductor construido de acuerdo con una séptima modalidad de la presente descripción; la FIGURA 29 es una vista en perspectiva en despiece parcial de un ensamble de consumibles y un tubo conductor construido de acuerdo con una séptima modalidad de la presente descripción; la FIGURA 30 es una vista en sección transversal de un ensamble de consumibles y un tubo conductor construido de acuerdo con una séptima modalidad de la presente descripción; la FIGURA 31A es una vista detallada de un tubo conductor y un manguito construido de acuerdo con una séptima modalidad de la presente descripción y la FIGURA 31B es una vista detallada del tubo conductor y el manguito que muestra un tubo conductor alternativo y el manguito relacionado con la séptima modalidad de la presente descripción; la FIGURA 32 es una vista en perspectiva y una vista en perspectiva en despiece parcial de un ensamble de consumibles y un tubo conductor construido que muestra un tubo conductor alternativo y el manguito relacionado con la séptima modalidad de la presente descripción; y la FIGURA 33A es una vista detallada de un dispositivo de alineación construido de acuerdo con una séptima modalidad de la presente descripción y las FIGURAS 33B y 33C son vistas detalladas de los dispositivos de alineación que muestran configuraciones de conductores alternativos relacionadas con la séptima modalidad de la presente descripción.

La siguiente descripción es de naturaleza meramente ejemplar y de ningún modo se pretende para limitar la presente descripción o su aplicación o usos. Debe entenderse que a lo largo de la descripción y los dibujos, números de referencia correspondientes indican partes similares o correspondientes y características. Y aunque el término "MIG" o "GMAW" se utiliza en toda la especificación, debe entenderse que las enseñanzas de la presente descripción aplican a cualquier tipo de pistola de soldar.

Con referencia a la FIGURA 1, un aparato de soldar con arco, tal como una pistola de soldar de MIG o GMAW, se ilustra y se indica generalmente por el número de referencia 10. La pistola 10 de soldar de MIG incluye un mango 12, un tubo 14 conductor unido al mango 12, y un ensamble 16 de consumibles unido al tubo 14 conductor. El mango 12 se conecta a un cable 18 de soldar que transporta corriente de soldadura, gas de protección, y un alambre 20 de soldar desde una fuente de energía (no mostrada), una fuente de gas (no mostrada), y un alimentador de alambre (no mostrado) hasta la pistola 10 de soldar.

El ensamble 16 de consumibles incluye una pluralidad de componentes consumibles y generalmente incluye una boquilla 22 y una punta de contacto-difusor 24 dispuesto en el interior de la boquilla 22 de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción. La estructura y operación del aparato de soldar con arco se ha descrito en las Patentes de Estados Unidos Nos. 5,491,321 y 5,338,917, las cuales comúnmente son propiedad del cesionario de la presente solicitud, y cuyo contenido se incorpora en la presente para referencia en su totalidad.

Con referencia a las FIGURAS 2 a 4, el ensamble 16 de consumibles se conecta a una porción 26 extrema distante del tubo 14 conductor. La boquilla 22 sustancialmente es cilindrica y recibe la porción 26 extrema distante del tubo 14 conductor en la misma. La punta de contacto-difusor 24 se dispone coaxialmente dentro de la boquilla 22 y tiene una porción insertada en la porción 26 extrema distante del tubo 14 conductor. El tubo 14 conductor incluye un cuerpo 28 conductor cilindrico que define un pasaje 30 interno, y un forro 32 de conducto dispuesto en el pasaje 30 interno. El forro 32 de conducto tiene un canal 34 de guia para guiar el alambre 20 de soldar desde el cable 18 de soldar y el mango 12 hasta la punta de contacto-difusor 24.

La boquilla 22 incluye un cuerpo 90 exterior, un aislador 92 y un cuerpo 94 interior que se forman integralmente como una sola unidad integrada. El aislador 92 se dispone entre el cuerpo 90 exterior y el cuerpo 94 interior para aislar el cuerpo 94 interior del cuerpo 90 exterior. La boquilla 22 se dispone alrededor de la punta-difusor 24 integrado y se asegura a la porción 26 extrema distante del tubo 14 conductor. La porción 26 extrema distante del tubo 14 conductor define una superficie 66 interna cónica, un soporte 80 externo, y una superficie 82 de contacto exterior próxima al soporte externo.

La punta de contacto-difusor 24 tiene una estructura integrada y funciona tanto como punta de contacto para transferir corriente eléctrica como difusor de gas para difundir el gas de protección. La punta de contacto-difusor 24 incluye un cuerpo 36 cilindrico hueco que define una cavidad 38 interna y un orificio 40 de salida abierto y alineado con la cavidad 38 interna. La cavidad 38 interna y el orificio 40 de salida extienden conjuntamente toda la longitud de la punta de contacto-difusor 24. La cavidad 38 interna de la punta de contacto-difusor 24 se alinea con el pasaje 30 interno del tubo 14 conductor de tal manera que el forro 32 de conducto del tubo 14 conductor pueda extenderse dentro de la cavidad 38 interna de la punta de contacto-difusor 24. En un ejemplo, el cuerpo 36 cilindrico de la punta de contacto-difusor 24 se forma de una aleación de cobre, tal como C18200, C181500 o C12200DHP y puede producirse por mecanizado u otros procesos de fabricación de gran volumen tales como conformación en frió, extrusión o la combinación de los dos.

Como se muestra claramente en la FIGURA 5, la punta de contacto-difusor 24 incluye el cuerpo 36 cilindrico que define una porción 44 extrema próxima, próxima al tubo 14 conductor y una porción 46 extrema distante próxima a las piezas de trabajo. La cavidad 38 interna se extiende desde la porción 44 extrema próxima hasta la porción 46 extrema distante y sustancialmente es cilindrica. El cuerpo 36 cilindrico además incluye una pared 50 exterior, un soporte 52 externo dispuesto en la porción 44 extrema próxima, y un soporte 53 interior dispuesto cerca de la porción 46 extrema distante del cuerpo 36 cilindrico. El soporte 53 interior también se dispone en un extremo 47 distante de la cavidad 38 interna y proporciona un tope para el forro 32 de conducto del tubo 14 conductor.

Una pluralidad de aberturas 54 se extiende a través de la pared 50 exterior del cuerpo 36 cilindrico dentro de la cavidad 38 interna y se sitúa entre la porción 44 extrema próxima y la porción 46 extrema distante. En la presente modalidad, cuatro aberturas 54 (sólo se muestran tres) se extienden normalmente (por ejemplo, de manera perpendicular) a través de la pared 50 exterior del cuerpo 36 cilindrico y se separan a 90°. Se entiende que cualquier cantidad de aberturas puede formarse a través de la pared 50 exterior de la punta de contacto-difusor 24 sin apartarse del alcance de la presente descripción. Durante su operación, el gas de protección se dirige desde el pasaje 30 interno del tubo 14 conductor hacia la cavidad 38 interna de la punta de contacto-difusor 24. El gas de protección entonces se dirige fuera de la punta de contacto-difusor 24 a través de la pluralidad de aberturas 54 para formar una cubierta de gas de protección que rodea la punta de contacto-difusor 24 y entre la punta de contacto-difusor 24 y la boquilla 22. La cubierta de gas de protección protege el charco de metal fundido durante la operación.

Al dirigir el gas de protección desde el interior de la punta de contacto-difusor 24 hacia el exterior de la punta de contacto-difusor 24 y haciendo que el gas de protección entre en contacto directo con la punta de contacto-difusor, la punta de contacto-difusor 24 puede enfriarse de manera más eficiente por el gas de protección. La transferencia de calor desde la punta de contacto-difusor 24 hasta el gas de protección puede lograrse a través de conducción térmica y por convección, en oposición a radiación térmica o convección en los aparatos de soldar con arco de la téenica anterior donde el gas de protección no fluye a través de la punta de contacto. Por otra parte, de acuerdo con la presente descripción, el gas de protección proporciona enfriamiento tanto dentro como fuera de la punta de contacto-difusor 24 y por lo tanto puede eliminar más rápidamente el calor de la punta de contacto-difusor 24.

El orificio 40 de salida se extiende a través de la porción 46 extrema distante del cuerpo 36 cilindrico y tiene una longitud Ll, que es aproximadamente cuatro veces el tamaño (por ejemplo, el diámetro Di) de la abertura del orificio 40 de salida. En la presente modalidad, el orificio 40 de salida se centra a lo largo de una linea central C del cuerpo 36 cilindrico. El orificio 40 de salida define una entrada 60 circular. La entrada 60 circular reduce el raspado y el corte del alambre 20 de soldar cuando el alambre 20 de soldar se mueve a través del orificio 40 de salida. La longitud Ll del orificio 40 de salida se hace más pequeña que la del orificio de salida en una punta de contacto de la técnica anterior para proporcionar un contacto controlado entre el alambre 20 de soldar y la punta de contacto-difusor 24 para mejorar la estabilidad del arco y menos posibilidad de obstrucción del orificio de salida. Por otra parte, la longitud más pequeña del orificio 40 de salida reduce la superficie de fricción entre el alambre 20 de soldar y la punta de contacto-difusor 24.

Una superficie 64 de contacto externa se dispone alrededor de la porción 44 extrema próxima del cuerpo 36 cilindrico y define una forma cónica configurada para empalmar una superficie 66 cónica interna correspondiente (mostrada en las FIGURAS 2 y 4) del tubo 14 conductor, la cual se describirá en mayor detalle a continuación. La superficie 64 de contacto externa se ahúsa hacia fuera desde la porción 44 extrema próxima hacia la porción 46 extrema distante.

Las FIGURAS 6 a 13 se refieren a diversas modalidades de la punta de contacto-difusor similar a la de la FIGURA 3. Con referencia a las FIGURAS 6 y 7, otra forma de una punta de contacto-difusor 68 es similar a la de la FIGURA 3 a excepción de la orientación de las aberturas. En el ejemplo de la FIGURA 6, una punta de contacto-difusor 68 define una pluralidad de aberturas 70 que se extiende en un ángulo a través de la pared 50 exterior del cuerpo 36 cilindrico. En el ejemplo de la FIGURA 7, una punta de contacto-difusor 69 tiene una pluralidad de aberturas 71 que cada una tiene una entrada 73, un pasaje 75 axial, y una salida 77. El pasaje 75 axial se extiende a lo largo de una dirección longitudinal de la punta de contacto-difusor 69 y conecta la entrada 73 abierta a la cavidad 38 interna a la salida 77 formada en una porción 79 exterior de la pared 50 exterior.

Con referencia a la FIGURA 8, otra forma de una punta de contacto-difusor 72 es similar a la de la FIGURA 3, a excepción de la configuración del orificio de salida. La punta de contacto-difusor 72 define un orificio 74 de salida que se desplaza de la línea central C del cuerpo 36 cilindrico. El orificio 74 de salida generalmente define una forma de onda para crear una pluralidad de puntos 76 de contacto. La forma de onda puede ser significativamente sinusoidal o tener longitudes de onda en disminución o en aumento a lo largo de la longitud del pasaje que se extiende hacia el orificio de salida. Cuando el alambre 20 de soldar se mueve a través del orificio 74 de salida, el alambre 20 de soldar hace contacto con la pluralidad de puntos 76 de contacto, lo cual mejora el contacto entre el alambre 20 de soldar y la punta de contacto-difusor 24, proporcionando de este modo una transferencia de corriente estable desde la punta de contacto-difusor 24 hasta el alambre 20 de soldar.

Con referencia a las FIGURAS 9 a 12, otras variaciones de punta de contacto-difusores 84a a 84d son similares a la de la FIGURA 3 a excepción de la pluralidad de aberturas 54 que definen diversas formas y orientaciones de una pluralidad de ranuras 84e a 84h. Como se utiliza en la presente, el término ranura se interpretará en el sentido de una apertura o abertura que define una geometría que tiene una longitud mayor que o igual a un ancho en una forma sustancialmente rectangular.

En el ejemplo de la FIGURA 9, una punta de contacto-difusor 84a define una pluralidad de ranuras 84e, que tiene una longitud y ancho, siendo la longitud más grande que el ancho a través de un eje de simetría de la ranura 84e. La pluralidad de ranuras define aún más la longitud de cada ranura 84e que se extiende en un ángulo perpendicular al eje 84i longitudinal del cuerpo 36 cilindrico. La pluralidad de ranuras 84e puede definirse como una pluralidad de aberturas 84j poligonales significativamente cuadradas que promueven un flujo y cobertura de gas de protección más consistentes. En el ejemplo de la FIGURA 10, una punta de contacto-difusor 84b tiene una pluralidad de ranuras 84f, la longitud de cada ranura se extiende en paralelo al eje 84i longitudinal. Cada ranura puede tener un perfil 84k significativamente redondo alrededor de dos extremos. Además, en este ejemplo, las ranuras se forman en un ángulo con respecto a la pared 50 exterior del cuerpo 36 cilindrico haciendo que el gas de protección sea dirigido rotacional ente en la boquilla 22. El ángulo con respecto a la pared 50 exterior se muestra teniendo un lado agudo que se extiende axialmente; sin embargo, el lado agudo puede extenderse longitudinalmente o en una posición intermedia entre el eje longitudinal y radial.

Con referencia ahora a la FIGURA 11, se muestra una punta de contacto-difusor 84c que tiene una pluralidad de ranuras 84g cada una teniendo una longitud que se extiende en paralelo al eje 84i longitudinal y cada ranura se muestra teniendo una pared 84i de pasaje interno redonda. La pared 84i de pasaje interno de cada ranura también puede comprender chaflanes, filetes u otras variaciones y combinaciones de las mismas para optimizar el flujo del gas de protección. En la FIGURA 12 otro ejemplo de una punta de contacto-difusor 84d tiene una pluralidad de ranuras 84h cada una extendiéndose en un ángulo con respecto al eje 84i longitudinal.

En el ejemplo de la FIGURA 13A, una punta de contacto-difusor 86a define una pluralidad de ranuras 86b y una pluralidad de orificios 86c que se extienden a través de la pared 50 exterior del cuerpo 36 cilindrico. En este ejemplo, la pluralidad de ranuras 86b se separa uniformemente y de manera radial con respecto al eje 84i longitudinal y forma una fila de ranuras 86d. Además, la pluralidad de orificios 86c se separa uniformemente y de manera radial alrededor del eje longitudinal y forma una fila de orificios 86e. Cada orificio 86d y cada ranura 86c también alternan alrededor de la pared 50 exterior del cuerpo 36 cilindrico. Este ejemplo de la punta de contacto-difusor, muestra aún más las diferentes implementaciones de la pluralidad de aberturas 54 introducida en todas las figuras anteriores.

Con referencia a las FIGURAS 13B y 13C, la FIGURA 13b muestra una vista en sección transversal de una punta de contacto-difusor, y la FIGURA 13C muestra una curva que representa la relación entre la longitud 88a del calibre y el diámetro interior (ID) 88b de la punta de punta de contacto-difusor 84a. La longitud 88a del calibre representa la longitud de la punta de contacto-difusor 84a que contacta con el alambre de soldar que se extienden desde la porción 46 extrema distante a la entrada 60 circular. La punta interior 88b de diámetro representa el diámetro del orificio de salida cilindrica 40. La 88c curva ilustra la relación entre la longitud 88a del calibre y el diámetro interior 88b de la punta del orificio 40 de salida para la punta de contacto-difusor 84a y otra punta de contacto-difusor contemplada por la descripción.

La curva 88c demuestra que para los cables de soldadura más pequeños y los diámetros internos 88b de la punta, la relación de la longitud del calibre 88d puede ser mayor. Por ejemplo, cuando el diámetro interior 88b de la punta es de 2.77 mm (7/64 de pulgada), la relación de longitud de calibre se encuentra entre 3 y 4, pero cuando el diámetro interior 88b de la punta es de 1.143 (0.045), la relación de longitud de calibre 88d se encuentra entre 6 y 7. Generalmente, la relación de longitud de calibre 88d puede ser entre 2 y 9 para las puntas de contacto que tienen diámetros internos de punta entre 3.17 mm y 0.889 mm (1/8 de pulgada y 0.035 pulgadas) respectivamente. La FIGURA 13C ilustra directrices para implementar las puntas de contacto-difusores descritos y no deben considerarse limitantes del alcance de la descripción. La curva 88c demuestra que la relación de longitud de calibre 88d incrementa a medida que el diámetro interno 88b de la punta disminuye para puntas de contacto-difusores.

Las implementaciones de las puntas de contacto mostradas son sólo a manera de ejemplo y no deben considerarse limitantes de esta descripción. Otros ejemplos pueden incluir múltiples filas que comprenden una pluralidad de ranuras, una pluralidad de orificios o cualquier combinación de las mismas que además comprende una pluralidad de pasajes de salida de gas de la cavidad 38. Los pasajes de salida de gas pueden formarse simétricamente o de manera asimétrica con respecto uno del otro y la colocación individual de cada pasaje de salida alrededor del cuerpo. Los pasajes de salida de gas pueden formarse en cualquier patrón que se extienda alrededor de la circunferencia del cuerpo y también puede comprender filas que se extienden en ángulos radialmente alrededor del cuerpo con respecto al eje 84i longitudinal.

En otra implementación, una fila de orificios y una fila de ranuras pueden solaparse o una pluralidad de ranuras puede comprender ranuras individuales cada una extendiéndose longitudinalmente en diferentes ángulos con respecto al eje longitudinal. Finalmente, los pasajes de salida de gas pueden comprender diferentes formas, incluyendo pero no limitándose a, elipses y polígonos que tienen una variedad de lados o bordes achaflanados o fileteados. Cada uno de los ejemplos anteriores muestra una implementación de pasajes de salida de gas que dirigen el gas de protección en la boquilla 22 y proporcionan enfriamiento mejorado de la punta de contacto-difusor 24, mientras que mantienen la cobertura de gas de protección para una vida útil mejorada de la punta de contacto para implementaciones de acuerdo con esta descripción.

Con referencia a la FIGURA 14, el cuerpo 94 interior de la boquilla 22 se configura para funcionar como un soporte de punta y asegurar la punta-difusor 24 integrado en el mismo. El cuerpo 94 interior incluye un cuerpo 76 hueco generalmente cilindrico e incluye un extremo 100 próximo y un extremo 102 distante. El cuerpo 94 interior define una pestaña 96 interna distante en la porción 102 extrema distante, y una pestaña 104 intermedia entre la porción 100 extrema próxima y la porción 102 extrema distante. La pestaña 96 interna distante define una superficie 106 en ángulo periférica para poner en contacto el soporte 52 externo de la punta de contacto-difusor 24. La pestaña 104 intermedia define una superficie 108 de contacto periférica interior. La pestaña 96 interna distante colinda con el soporte 52 externo de la punta de contacto-difusor 24 para asegurar y colocar la punta-difusor 24 integrado.

Con referencia a la FIGURA 15, cuando el tubo 14 conductor y la punta de contacto-difusor 24 se insertan en la boquilla 22, la superficie 108 de contacto periférica interior del cuerpo 94 interior entra en contacto con la superficie 82 de contacto exterior del tubo 14 conductor y el soporte 80 externo del tubo 14 conductor se acopla a la pestaña 104 intermedia del cuerpo 94 interior. La superficie 106 en ángulo de la pestaña 96 interna distante del cuerpo 94 interior entra en contacto con el soporte 52 exterior de la punta de contacto-difusor 24 y evita que la punta de contacto-difusor 24 se mueva de manera distante, como se indica por la flecha X. La punta de contacto-difusor 24 no puede moverse de manera próxima como se indica por la flecha Y mediante la superficie 66 cónica interna del tubo 14 conductor. La superficie 64 de contacto externa de la punta de contacto-difusor 24 se configura para coincidir con la superficie 66 cónica interna del tubo 14 conductor de tal manera que cuando la porción 44 extrema próxima de la punta de contacto-difusor 24 se fija a la porción 26 extrema distante del tubo 14 conductor, la superficie 64 de contacto externa de la punta de contacto-difusor 24 se encuentra en contacto estrecho con la superficie 66 cónica interna del tubo 14 conductor.

Un contacto físico suficiente se proporciona entre la superficie 64 de contacto externa de la punta-difusor 24 y la superficie 66 cónica interna del tubo 14 conductor de tal manera que la corriente eléctrica pueda transferirse de forma fiable desde el tubo 14 conductor para la punta de contacto-difusor 24 y el calor pueda transferirse de manera eficiente desde la punta de contacto-difusor 24 hasta el tubo 14 conductor. Además de ser enfriada por el gas de protección, la punta de contacto-difusor 24 puede ser enfriado aún más debido a la mayor área de contacto entre la punta de contacto-difusor 24 y el tubo 14 conductor. El área de contacto permite una mayor transferencia de calor eficiente desde la punta de contacto-difusor 24 hasta el tubo 14 conductor, en oposición a las superficies de contacto roscadas entre la punta de contacto y el difusor en una pistola de soldar de la téenica anterior.

Con referencia de nuevo a las FIGURAS 3 y 4, para ensamblar la pistola de soldar de MIG, el cuerpo 90 exterior, el aislador 92 y el cuerpo 94 interior son pre-ensamblados para formar una boquilla 22 integrada y la punta de contacto-difusor 24 se inserta en la boquilla 22 desde el extremo próximo de la boquilla 22 hasta que el soporte 52 externo de la punta de contacto-difusor 24 hace contacto con la superficie 106 en ángulo de la pestaña 96 interna distante del cuerpo 94 interior. La pestaña 96 interna distante evita que la punta de contacto-difusor 24 se mueva adicionalmente de manera distante.

A continuación, la porción 26 extrema distante del tubo 14 conductor se inserta en el extremo próximo de la boquilla 22 hasta que la porción 26 extrema distante del tubo 14 conductor se inserta en el espacio entre la superficie 64 de contacto externa de la punta de contacto-difusor 24 y la superficie 108 de contacto periférica interior del cuerpo 94 interior. No se requiere ninguna herramienta para conectar el tubo 14 conductor al ensamble 16 de consumibles que incluye la boquilla 22 y la punta de contacto-difusor 24. No se necesita una conexión roscada para una conexión segura. La punta de contacto-difusor 24, la boquilla 22 y el tubo 14 conductor pueden montarse con sólo presionar estos componentes unos con otros. Por consiguiente, los costos de fabricación pueden reducirse.

Aunque no se muestra en estos dibujos, el tubo 14 conductor puede asegurarse al cuerpo 94 interior de la boquilla 22 a través de conexión roscada como se ilustra en otras modalidades.

Con referencia a la FIGURA 15, en operación, un gas de protección se dirige desde el pasaje 30 interno del tubo 14 conductor y entra en la cavidad 38 interna de la punta de contacto-difusor 24. El gas de protección se dirige entonces fuera de la punta de contacto-difusor 24 a través de la pluralidad de aberturas 54. Las aberturas 54 difunden el gas de protección y proporcionan enfriamiento a la punta-difusor 24 integrado.

Un alambre 20 de soldar se dirige desde el tubo 14 conductor, a través de la cavidad 38 interna de la punta de contacto-difusor 24 hasta el orificio 40 de salida de la punta de contacto-difusor 24. La corriente eléctrica se transfiere desde el tubo 14 conductor, a través de la punta de contacto-difusor 24 hasta el alambre 20 de soldar. La entrada 60 circular del orificio 40 de salida reduce el raspado y el corte del alambre de soldar. El orificio 40 de salida proporciona un contacto para el alambre 20 de soldar. La boquilla 22, que se dispone alrededor de la punta de contacto-difusor 24, protege la punta de contacto-difusor 22 del contacto con la pieza de trabajo, la cual se conecta a tierra y también canaliza el gas de protección al charco de soldadura.

La punta de contacto-difusor 24 con la estructura integrada puede enfriarse lo suficiente debido a las superficies de contacto incrementadas entre la punta de contacto-difusor 24 y el tubo 14 conductor y debido a la conducción térmica desde la punta de contacto-difusor 24 hasta el gas de protección. Además, el gas de protección proporciona enfriamiento tanto dentro como fuera de la punta de contacto-difusor 24. Con un enfriamiento suficiente, la punta de contacto-difusor 24 puede formarse a partir de una estructura hueca utilizando menos aleación de cobre para reducir los costos de fabricación y puede utilizarse para aplicaciones de trabajo pesado (por ejemplo, operación de alto amperaje).

Por otra parte, la punta de contacto-difusor 24 con la estructura hueca y la estructura integrada es relativamente fácil de fabricar. La punta de contacto-difusor 24 puede formarse por un proceso de conformación, incluyendo pero no limitándose a, forjado, estampación, conformado en frío, extrusión, moldeo por inyección de metal (MIM), fundición, y mecanizado. La punta de contacto-difusor 24 integrado, la cual funciona tanto como punta de contacto para transferir corriente eléctrica como difusor para difundir un gas de protección reduce los costos totales de fabricación mediante la eliminación de un componente separado por un difusor de gas.

Con referencia a la FIGURA 16 se muestra un ensamble 120 de consumibles y un tubo 126 conductor para su uso en el aparato 10 de soldar con arco y construido de acuerdo con una segunda modalidad de la presente descripción. El ensamble 120 de consumibles incluye una punta de contacto 122 y una boquilla 124. La punta de contacto 120 en la presente modalidad tiene una estructura similar a la de la punta de contacto-difusor 24 de la FIGURA 15, excepto que la punta de contacto 120 de la FIGURA 16 no tiene ninguna abertura que se extiende a través de la pared 50 exterior de la punta de contacto 120 para difundir gas. En lugar de ello, las aberturas para difundir gas de protección se forman en el tubo 126 conductor.

De manera similar, la punta de contacto 120 incluye una cavidad 38 interna y un orificio 40 de salida. Una entrada 60 circular se forma en un extremo 47 distante de la cavidad 38 interna. La cavidad 38 interna se alinea con un pasaje 128 interno del tubo 126 conductor para recibir un forro 32 de conducto (mostrado en la FIGURA 2). La estructura de la punta de contacto 120 es similar a la de la punta de contacto-difusor 24 de la FIGURA 15 y la descripción de la misma debe considerarse en lo sucesivo similar para evitar redundancia.

El tubo 126 conductor incluye una porción 130 extrema distante que tiene una superficie 132 cónica interna para poner en contacto una superficie 134 de contacto externa de la punta de contacto 122. La superficie 132 cónica interna y la superficie 134 de contacto externa mejoran la transferencia de corriente eléctrica y la transferencia de calor entre el tubo 126 conductor y la punta de contacto 122. La conexión entre la punta de contacto 122, el tubo 128 conductor y la boquilla 124 es similar a la conexión entre la punta de contacto-difusor 24, el tubo 14 conductor y la boquilla 12 de la FIGURA 15 y por lo tanto la descripción detallada de la misma debe considerarse en lo sucesivo similar para evitar redundancia.

La porción 130 extrema distante del tubo 126 conductor define una pluralidad de aberturas 136 que se extienden a través de la pared 138 cilindrica de la porción 130 extrema distante. Si bien se muestra la pluralidad de aberturas 136 para orientarse en una dirección radial del tubo 126 conductor, las aberturas 136 pueden orientarse en un ángulo con respecto al eje longitudinal del tubo 126 conductor o tiene una porción paralela al eje longitudinal del tubo 126 conductor. La pluralidad de aberturas 136 se encuentra en comunicación de fluido con el pasaje 128 interno del tubo 126 conductor. La pluralidad de aberturas 136 se proporciona de manera próxima desde la porción 44 extrema próxima de la punta de contacto 122.

La punta de contacto 122, una boquilla 124 y el tubo 126 conductor son adecuados para la aplicación de trabajo ligero (aproximadamente 250A y menos) al formar las aberturas 136 en el tubo 126 conductor. Cuando el gas de protección se dirige desde una fuente de gas, a través del cable 18 de soldar (mostrada en la FIGURA 1), y la porción 130 extrema distante del tubo 126 conductor, el gas de protección puede dirigirse adicionalmente fuera del tubo 126 conductor y en una primera cámara 140 de gas entre la boquilla 124 y la porción 130 extrema distante del tubo 126 conductor. La primera cámara 140 de gas se encuentra en comunicación de fluido con una segunda cámara 142 de gas entre la punta de contacto 122 y la boquilla 124. El gas de protección puede dirigirse adicionalmente de manera distante a la segunda cámara 142 de gas a través de orificios de ventilación (no mostrados) formados en la pestaña 96 interna distante de la boquilla 124 o a través de huecos (no mostrados) entre la pestaña 96 interna distante y la punta de contacto 122. Una cubierta de gas de protección se forma de esta manera alrededor de la punta de contacto 122 para proteger el charco de metal fundido.

La pluralidad de aberturas 136 puede formarse próxima a la interconexión entre el tubo 126 conductor y la punta de contacto 122. Por lo tanto, el gas de protección que fluye a través de las aberturas 136 puede proporcionar un enfriamiento suficiente para la punta de contacto 122 que se somete a calor alto durante operación.

Al igual que la punta de contacto-difusor 24 de la primera modalidad, la punta de contacto 122 se fija directamente a la porción 130 extrema distante del tubo 126 conductor sin ningún componente intermedio. Además de la transferencia de gas y la corriente eléctrica a la punta de contacto 122, el tubo 126 conductor también funciona para difundir el gas de protección para formar una cubierta de gas de protección alrededor de la punta de contacto 122. No se necesita un difusor de gas separado. En consecuencia, el aparato 10 de soldar con arco que incluye el ensamble 120 de consumibles y el tubo 126 conductor construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente descripción tiene menos componentes y por lo tanto los costos de fabricación se reducen.

Aunque no se muestra en los dibujos, se entiende que las aberturas pueden formarse tanto en el tubo 126 conductor como en la punta de contacto 122 de tal manera que el tubo 126 conductor y la punta de contacto 122 puedan difundir el gas de protección. Cuando las aberturas se forman en el tubo 126 conductor y la punta de contacto 122, el ensamble de consumibles y el tubo conductor son adecuados para aplicaciones de trabajo pesado.

Con referencia a las FIGURAS 17 y 18, se muestra un ensamble 202 de consumibles y un tubo 204 conductor para su uso en el aparato 10 de soldar con arco y construido de acuerdo con una tercera modalidad de la presente descripción. El ensamble 202 de consumibles incluye una punta de contacto 206 y una boquilla 207 que rodea la punta de contacto 206. Al igual que en la segunda modalidad mostrada en la FIGURA 16, las aberturas 130 para dirigir el gas de protección se forman en el tubo 204 de conductor.

Como se muestra claramente en la FIGURA 18, la punta de contacto 206 es una punta de talón y tiene una porción 214 extrema distante que define un orificio 125 de salida alargado y una porción 218 extrema próxima define una cavidad 220 interna. El orificio 125 de salida alargado tiene un longitud cerca de la longitud de la cavidad 220 interna, a diferencia de la punta de contacto-difusor y la punta de contacto en la primera y segunda modalidades, en donde el orificio de salida alargado es mucho más corto que la cavidad interna. Similar a las puntas de contacto-difusores 24, 68, 69, 72 de la primera modalidad y la punta de contacto 122 de la segunda modalidad, la punta de contacto 206 de la presente modalidad tiene un soporte 240 externo y una superficie 219 de contacto cónica en la porción 218 extrema próxima.

La boquilla 207 incluye un cuerpo 208 interior, un cuerpo 210 exterior que rodea el cuerpo 208 interior, y un aislador 212 dispuesto entre los mismos. El cuerpo 208 interior de la boquilla 207 incluye una porción 22 próxima alargada y una porción 218 distante estrecha. El aislador 212 se dispone entre el cuerpo 210 exterior y la porción 22 próxima alargada del cuerpo 208 interior. La porción 218 distante estrecha incluye una pestaña 244 interna distante para acoplar el soporte 240 externo de la punta de contacto 206 y una pluralidad de aberturas 226 para difundir gas de protección. Mientras que dos aberturas 226 se muestran en las FIGURAS 17 y 18, cualquier número (incluyendo uno) de aberturas 226 puede formarse en el cuerpo 224 interior. Una cámara 228 de gas se define entre la porción 218 distante estrecha del cuerpo 208 interior y el cuerpo 210 exterior y se encuentra en comunicación de fluido con las aberturas 226 del cuerpo 208 interior.

El tubo 204 de conductor incluye una porción 230 distante y una porción 232 de acoplamiento dispuesta de manera próxima a la porción 230 distante. La porción 230 distante define una pluralidad de aberturas 234 en comunicación de fluido con las aberturas 226 del cuerpo 208 interior. La porción 230 distante además define una superficie 235 cónica interna para comunicarse con la superficie 219 cónica externa de la punta de contacto 206. La porción 232 de acoplamiento puede incluir una pluralidad de piezas 236 de conexión de bloqueo con leva para asegurar el tubo 204 conductor en la boquilla 202. Por ejemplo, tres piezas 236 de conexión de bloqueo con leva pueden proporcionarse a lo largo de la circunferencia de la porción 232 de acoplamiento a 120° de separación. Las piezas 236 de conexión de bloqueo con leva cada una tiene extremos 250, 252 opuestos a lo largo de la circunferencia del tubo 204 conductor. Un extremo 250 tiene un primer espesor mayor que un segundo espesor del otro extremo 252 de tal manera que una superficie 254 cónica se forma entre los extremos 250, 252 opuestos. Las piezas 236 de conexión de bloqueo con leva permiten que el tubo 204 conductor se fije en el interior de la boquilla 207 de manera deslizable.

Aunque no se muestra en los dibujos, se entiende que la porción 232 de acoplamiento puede proporcionarse con roscas para conexión roscada con el cuerpo 208 interior de la boquilla 208 de conexión roscada como se ilustra en otras modalidades.

Cuando el tubo 204 conductor se inserta en la boquilla 207, las piezas 236 de conexión de bloqueo con leva acoplan una superficie 238 interior de la porción 22 próxima alargada del cuerpo 208 interior. Además, la porción 230 distante del tubo 204 conductor acopla la superficie 240 interior de la porción 224 distante estrecha. Cuando el tubo 204 conductor se coloca en su lugar, las aberturas 230 del tubo conductor se alinean radialmente con las aberturas 226 del cuerpo 208 interior y la superficie 219 cónica exterior se encuentra en contacto estrecho con la superficie 235 de contacto cónica interna del tubo 204 conductor. Las superficies 219 y 235 de contacto cónicas interna y externa mejoran la transferencia de calor desde la punta de contacto 206 al tubo 204 conductor, proporcionando de ese modo un enfriamiento más eficiente de la punta de contacto 206. Al formar las aberturas en el tubo 204 conductor, el ensamble de 202 consumibles y el tubo 204 conductor son adecuados para aplicaciones de trabajo ligero.

Con referencia a las FIGURAS 19A y 19B, el tubo 204 conductor demostró que en las FIGURAS 17 y 18 se muestra en diferentes variaciones aún de acuerdo con la tercera modalidad de la presente descripción. La FIGURA 19A muestra un ejemplo de una variación de tubo 260 conductor. En esta variación, se forma la pluralidad de aberturas 234 como una pluralidad de ranuras 262. En otro ejemplo, la FIGURA 19B muestra un tubo 264 conductor que tiene una pluralidad de ranuras 266 y una pluralidad de orificios 268. Los tubos 260 y 264 conductores mostrados en las FIGURAS 19A y 19B pueden tener otras variaciones similares a las mostradas en las FIGURAS 9 a 13 similares a las puntas de contacto-difusores para alterar la dispersión y mejorar la cobertura de gas de protección.

Las FIGURAS 20A y 20B se refieren de nuevo al ensamble 202 de consumibles y al tubo 204 conductor construido de acuerdo con la tercera modalidad de la presente descripción, y además describen un dispositivo 270 de alineación. El dispositivo de alineación sirve como una guia para centrar un forro de conducto (no mostrado) similar al forro 32 de conducto introducido en las FIGURAS 2 a 4 dentro del pasaje 128 interno dentro del tubo 204 conductor y a lo largo de un eje 272 longitudinal. El dispositivo 270 de alineación coloca el forro de conducto y 'por consiguiente el alambre de tal manera que la porción que se extiende en la cavidad 220 interna de la punta de contacto 206 se alinea con el orificio 125 de salida alargado a lo largo del eje 272 longitudinal.

La adición del dispositivo 270 de alineación a la tercera modalidad resulta en el forro de conducto que se extiende en la cavidad 220 interna de un pasaje 274 interno. El pasaje interno define una superficie 276 cónica interna dispuesta centralmente en el dispositivo 270 de alineación. El dispositivo 270 de alineación proporciona el alambre de soldar alimentado a través del forro de conducto para entrar de manera constante en una entrada 60 circular y alimentado a través del orificio 216 de salida. El dispositivo de alineación mejora la operación del aparato 10 de soldar con arco al reducir las inconsistencias en la alimentación del alambre de soldar a través de la punta de contacto 206.

El dispositivo 270 de alineación además comprende una superficie 278 de ajuste a presión se presiona en la porción 130 extrema distante del tubo 204 conductor en una cavidad 280 de ajuste a presión. La superficie 21 de ajuste a presión se muestra teniendo un chaflán 282 dispuesto alrededor de un extremo 284 próximo para facilitar la fabricación cuando se presiona en la porción 130 extrema distante del tubo 204 conductor y empalma la cavidad 276 de ajuste a presión.

Con referencia a las FIGURAS 21A y 21B, el cuerpo 204 interior mostrado en las FIGURAS 17 y 18 se muestra en una variación diferente similar a la tercera modalidad de la presente descripción. Un manguito 286 adaptador tiene una cavidad 288 interna que define piezas 290 de bloqueo con leva se une al tubo 204 conductor de la tercera modalidad. El manguito 206 adaptador además comprende una pluralidad de aberturas 292 que se extienden desde una superficie 294 exterior hasta la cavidad 288 interna y una pluralidad de roscas 296 dispuestas alrededor de la superficie exterior para la unión a un ensamble de boquilla (no mostrada) similar a la boquilla 207 descrita en la tercera modalidad. En el presente ejemplo, el cuerpo 208 interior de la boquilla 207 se une a la pluralidad de roscas 296 y comprende una pestaña distante interna (no mostrada) para asegurar la punta de contacto 206 de conformidad con las enseñanzas de la descripción.

Con referencia a la FIGURA 22, se muestra un ensamble 302 de consumibles y un tubo 304 conductor para su uso en el aparato 10 de soldar con arco de la FIGURA 1 y construido de acuerdo con una cuarta modalidad de la presente descripción. El ensamble 302 de consumibles incluye una boquilla 306 y una punta de contacto-difusor 308. Un forro 310 de conducto se extiende longitudinalmente a través del tubo 304 conductor. La punta de contacto-difusor 308 incluye aberturas 312 para difundir gas de protección desde el interior de la punta de contacto-difusor 308 hasta fuera de la punta de contacto-difusor 308 y por lo tanto funciona como una punta de contacto y un difusor de gas en la presente modalidad. La punta de contacto-difusor 308 es estructuralmente similar a la punta de contacto-difusor 24 de la FIGURA 5 excepto que la porción 314 extrema próxima de la punta de contacto-difusor 308 incluye una superficie 316 de contacto esférica. Los números de referencia similares se utilizan para partes similares ya que tales partes pueden funcionar de una manera similar a la descrita anteriormente en esta solicitud.

Como se muestra claramente en la FIGURA 23, la punta de contacto-difusor 308 incluye una porción 314 extrema próxima que define una cavidad 38 interna y una porción 46 extrema distante que define un orificio 40 de salida alargado. La porción 314 extrema próxima incluye un soporte 52 externo y una superficie 316 de contacto esférica. Del mismo modo, la punta de contacto-difusor 308 tiene una pluralidad de aberturas 54 que se extienden radialmente a través de la porción 314 extrema próxima para difundir el gas de protección. Por lo tanto, el ensamble 302 de consumibles es adecuado para operación de soldadura de trabajo pesado (por ejemplo, alto amperaje).

La boquilla 306 tiene una estructura similar a la de la boquilla en la FIGURA 15. Números de referencia similares se utilizan para partes similares y por lo tanto la divulgación y la descripción de la misma deben considerarse en lo sucesivo similar para evitar redundancia.

El tubo 304 conductor de la presente modalidad es estructuralmente similar al tubo conductor de la FIGURA 15, excepto que el tubo 304 conductor define una superficie 324 de contacto esférica que corresponde a la superficie 316 de contacto esférica de la punta de contacto-difusor 308. Las superficies 316 y 324 de contacto esféricas de la punta de contacto-difusor 308 y el tubo 304 conductor mejoran el acoplamiento entre la punta/difusor 308 y el tubo 304 conductor.

Con referencia a las FIGURAS 23 a 25, se muestra un ensamble 402 de consumibles y un tubo 404 conductor para su uso en el aparato 10 de soldar con arco de la FIGURA 1 y construido de acuerdo con una quinta modalidad de la presente descripción. El ensamble 402 de consumibles incluye una punta de contacto-difusor 404 y una boquilla 406. La punta de contacto-difusor 404 es similar a la punta de contacto-difusor 308 de las FIGURAS 15 a 16, excepto que la punta de contacto-difusor 308 tiene una muesca 408 anular formada en la superficie 316 de contacto esférica. Números de referencia similares se utilizan para partes similares ya que estas partes pueden funcionar de una manera similar a la descrita anteriormente en esta solicitud.

De manera similar, la punta de contacto-difusor 308 de la presente descripción tiene una porción 314 extrema próxima y una porción 46 extrema distante. La porción 314 extrema próxima tiene un soporte 52 externo y una superficie 316 de contacto esférica. Una muesca 418 anular se forma a lo largo de la circunferencia de la superficie 316 de contacto esférica.

Como se muestra en la FIGURA 25, cuando la punta de contacto-difusor 308 y el tubo 404 conductor se fijan dentro de la boquilla 406, la superficie 316 de contacto esférica de la punta de contacto-difusor 404 se encuentra en contacto estrecho con la superficie 324 de contacto esférica del tubo 404 conductor. La muesca 408 anular evita que sea posible el bloqueo de la punta de contacto-difusor 404 para el tubo 404 conductor, debido a la expansión térmica de las superficies 316 y 324 de contacto esféricas.

Con referencia a las FIGURAS 26 y 27, se muestra un ensamble 402 de consumibles y un tubo 404 conductor para utilizarse en el aparato 10 de soldar con arco de la FIGURA 1 y construido de acuerdo con una sexta modalidad de la presente descripción. El ensamble 402 de consumibles incluye una punta de contacto 406 y un ensamble 408 de boquilla. La punta de contacto 406 es similar a la punta de contacto 122 en la FIGURA 16 e incluye una superficie 407 de contacto externa que se ahúsa hacia fuera desde la porción extrema próxima hasta la porción extrema distante.

El ensamble 408 de boquilla incluye un alojamiento 410 de boquilla y un anillo 412 exterior de boquilla montado alrededor de un extremo 413 distante del alojamiento 410 de boquilla. El anillo 412 exterior de boquilla puede montarse en alojamiento 410 de boquilla a través de la conexión roscada o desconexiones rápidas, entre otros tipos de conexiones. El alojamiento 410 de boquilla incluye un cuerpo 414 exterior, un cuerpo 416 interior y un aislador 418 dispuesto entre el cuerpo 414 exterior y el cuerpo 416 interior. El cuerpo 414 interior funciona como un soporte de punta para asegurar la punta de contacto 122.

El tubo 404 conductor incluye una porción 420 extrema distante que tiene una superficie 422 de contacto interna y una superficie 423 de conexión externa. La porción 420 extrema distante puede formarse por separado y se moldea con el cuerpo principal del tubo 404 conductor. Alternativamente, la porción 420 extrema distante puede ser una parte integral del tubo 404 conductor. La superficie 422 de contacto interna es cónica para coincidir con la superficie 407 de contacto externa de la punta de contacto 406. La superficie 423 de conexión externa puede tener roscas para conexión roscada con el cuerpo 416 interior del ensamble 408 de boquilla. Una pluralidad de aberturas 424 se extiende a través de la superficie 422 de contacto interna. Cuando el tubo 404 conductor se acopla a la punta de contacto 406, la superficie 422 de contacto cónica interna del tubo 404 conductor se encuentra en contacto estrecho con la superficie 407 de contacto cónica externa. El contacto mejorado entre el tubo 404 conductor y la punta de contacto 406 mejora la transferencia de calor desde la punta de contacto 406 hasta el tubo 404 conductor.

Las FIGURAS 28 a 30 se refieren a un ensamble 450 de consumibles y un tubo 452 conductor para su uso en el aparato 10 de soldar con arco de la FIGURA 1 y construido de acuerdo con una séptima modalidad de la presente descripción. Con referencia a la FIGURA 28, un ensamble 450 de consumibles es similar al ensamble 16 de consumibles de la primera modalidad y como tal, estas partes pueden funcionar de una manera similar a la descrita anteriormente en esta solicitud. Un ensamble 452 de boquilla se conecta a un tubo 454 conductor a través de una conexión intermedia en la forma de un manguito 456 y una porción de acoplamiento 458 que comprende una pluralidad de roscas 460. Las implementaciones instantáneas, además, incorporan un dispositivo 462 de alineación dispuesto en el tubo 454 conductor para alinear un forro de conducto con una punta de contacto-difusor 464. Esta modalidad proporciona un medio alternativo para conectar el ensamble 450 desechable al tubo 454 conductor con un beneficio añadido de un manguito 456 reemplazable para permitir la sustitución de la pluralidad de roscas 460 sin sustituir el tubo 454 conductor.

El manguito 456 se acopla con el extremo 466 distante del tubo 454 conductor. Un perfil 468 de superficie interior del manguito 456 se configura para deslizarse sobre un perfil 470 de superficie externa del tubo 454 conductor. El manguito 456 se mantiene adicionalmente en su posición por un anillo 472 de bloqueo dispuesto en una muesca 474 anular. La porción 458 de acoplamiento del manguito 456 comprende la pluralidad de roscas 460 que se conecta a una porción 475 de cuerpo interior del ensamble 452 de boquilla comprende también una pluralidad de roscas 478.

Aún con referencia a la FIGURA 28, el dispositivo 462 de alineación sirve para centrar un forro de conducto (no mostrado) similar al forro 310 de conducto introducido en la FIGURA 20 dentro de un pasaje 480 interno en el interior del tubo 454 conductor a lo largo de un eje 482 longitudinal. El dispositivo 462 de alineación coloca el forro de conducto de tal manera que la porción que se extiende en la cavidad 484 interna de la punta de contacto-difusor 464 se alinea con el orificio 486 de salida a lo largo del eje 482 longitudinal. La adición del dispositivo 462 de alineación con esta modalidad resulta en el forro de conducto que se extiende en la cavidad 484 interna para proporcionar el alambre de soldar alimentado a través del forro de conducto para introducir consistentemente una entrada 488 circular y alimentarse a través del orificio 486 de salida.

Otra característica del dispositivo 462 de alineación descrita en la séptima modalidad es una pluralidad de lumbreras 490 que limitan un pasaje 492 interno. El forro de conducto se dispone en el pasaje 492 interno para alinear el forro de conducto con la cavidad 484 interna de la punta de contacto-difusor 464 y la pluralidad de lumbreras 490 proporciona una mayor área en sección transversal dentro del tubo 454 conductor. El área en sección transversal incrementada asegura que el dispositivo 462 de alineación no restrinja el flujo de gas de protección a través del tubo 454 conductor.

Con referencia ahora a la FIGURA 29, el dispositivo 462 de alineación comprende una superficie 502 de ajuste a presión que se presiona en el extremo 466 distante del tubo 454 conductor en una cavidad 504 de ajuste a presión. El extremo 466 distante del tubo 454 conductor además define un perfil 506 de superficie externa que es significativamente circular teniendo un mecanismo de alineación radial, tal como una parte plana, pestaña, ranura de chaveta, o muesca. En este ejemplo, una parte plana 508 se dispone en dos lados opuestos para alineación radial. El perfil 468 interior del manguito 456 se configura para acoplarse de manera deslizable al perfil 508 de superficie externa de tal manera que el manguito 456 pueda deslizarse a lo largo del eje 482 longitudinal, pero tiene rotación restringida alrededor del tubo 454 conductor. Finalmente, para restringir el movimiento a lo largo de la dirección del eje longitudinal, el anillo 472 de bloqueo se dispone en la muesca 474 anular. Con el anillo 472 de bloqueo en su lugar, el manguito 456 se restringe lo suficiente. La punta de contacto-difusor 464 se acopla con el extremo 466 distante del tubo 454 conductor y el cuerpo 476 interior del ensamble 452 de boquilla se conecta a la porción 458 de acoplamiento del manguito 456 a través de las superficies de acoplamiento de cada una de la pluralidad de roscas 460 y 478.

El ensamble de la presente modalidad del aparato de soldar se detalla adicionalmente en una vista ensamblada en sección transversal mostrada en la FIGURA 30 con sólo el cuerpo 476 interior del ensamble 452 de boquilla mostrado para mayor claridad. Para conservar la posición de la punta de contacto-difusor, el cuerpo 476 interior además define una pestaña 520 interna distante que empalma un soporte 522 externo de la punta de contacto-difusor 464 y retiene la posición de la punta de contacto-difusor 464. La porción 458 de acoplamiento del manguito 456 se define como la pluralidad de roscas 460 mostrada claramente para acoplar la pluralidad de roscas 478 del cuerpo 476 interior. Además, la cavidad 504 de ajuste a presión del tubo conductor se muestra para mostrar la superficie 502 de ajuste a presión del dispositivo 462 de alineación montada de acuerdo con la presente modalidad.

Sin embargo, de acuerdo con la séptima modalidad de la descripción, la FIGURA 31A ilustra la conexión del manguito 456 y el tubo 454 conductor. El perfil 506 de superficie externa en el extremo 466 distante del tubo 454 conductor comprende una parte plana 508 en dos lados opuestos. El perfil 468 de superficie interior del manguito 456 se configura para acoplarse de manera deslizable al perfil 506 de superficie externa de tal manera que el manguito 456 pueda deslizarse a lo largo del eje 482 longitudinal, pero tiene rotación restringida alrededor del tubo 454 conductor. La porción 458 de acoplamiento y la pluralidad de roscas 460 se muestran también en la FIGURA 31A para proporcionar más detalle.

Similar a la séptima modalidad de la descripción y con respecto nuevamente a las modalidades mencionadas anteriormente, diferentes variaciones de un manguito 550 y un tubo 552 conductor se muestran en la FIGURA 31B. En este ejemplo, un perfil 554 de superficie externa del tubo conductor se define teniendo una ranura 556 de chaveta y una chaveta 558 para acoplarse a un perfil 560 de superficie interior del manguito 550. En el presente ejemplo, el manguito 550 se acopla con el extremo 562 distante del tubo 552 conductor y tiene rotación restringida alrededor del tubo 552 conductor con la chaveta 558 dispuesta en la ranura 556 de chaveta y en el perfil 560 de superficie interior del manguito 550. El tubo 552 conductor de manera similar puede configurarse para acoplarse a un perfil de superficie interior de un manguito a través de un acoplamiento estriado. Además, la porción 564 de acoplamiento del manguito 550 se define como partes 566 de bloqueo con leva. Similar a la primera modalidad, las partes 566 de bloqueo con leva se acoplan a un cuerpo interior de un ensamble de boquilla (no mostrado) en lugar de la pluralidad de roscas 460 en el ensamble de consumibles de la séptima modalidad.

En otra implementación de la séptima modalidad de la descripción y con respecto nuevamente a las modalidades mencionadas anteriormente, diferentes variaciones de un tubo 568 conductor y un manguito 570 se muestra en la FIGURA 32. Esta variación es similar a la descrita en la FIGURA 31A, pero incluye un tornillo 572 de ajuste como un medio para asegurar el manguito 570 al tubo 568 conductor. El tornillo 572 de ajuste se dispone en un orificio 574 en el manguito 570 y un orificio 576 roscado en el tubo 568 conductor para asegurar el manguito 570 al tubo 568 conductor. Esta implementación además puede incluir el manguito 570 que tiene una superficie 578 alargada que se extiende al menos hasta el extremo 466 distante del tubo 568 conductor cuando se ensamblan. La presente solicitud se aplica el manguito 570 para proteger el extremo 466 distante del tubo 568 conductor contra desgaste y proteger el extremo 466 distante contra impacto.

Con referencia de nuevo a la séptima modalidad introducida en la FIGURA 28, la FIGURA 33A ilustra el dispositivo 462 de alineación. La pluralidad de lumbreras 490 claramente se representa estando uniformemente separadas alrededor de y limitando el pasaje 492 interno. La separación uniforme de la pluralidad de lumbreras permite el pasaje consistente de gas de protección a través del dispositivo 462 de alineación. Además, la superficie 502 de ajuste a presión se muestra con un chaflán 602 dispuesto en un extremo 604 próximo para facilitar la fabricación cuando se presiona en el extremo 466 distante del tubo 454 conductor y empalma la cavidad 504 de ajuste a presión.

Con referencia ahora a las FIGURAS 33B y 33C, se muestran diferentes variantes del dispositivo 462 de alineación similares a la séptima modalidad que proporcionan modalidades alternativas que pueden incorporarse a partir de las enseñanzas antes mencionadas de esta descripción. El dispositivo 606 de alineación mostrado en la FIGURA 33B tiene una pluralidad de lumbreras 608 dispuestas dentro de la pared 610 del dispositivo 606 de alineación. Además, en lugar de tener una superficie 502 de ajuste a presión como se describe en la séptima modalidad, el presente ejemplo tiene como superficie 312 exterior definida una pluralidad de roscas 614 configuradas para conectarse a una superficie roscada dispuesta en un tubo conductor.

El dispositivo 616 de alineación mostrado en la FIGURA 33B tiene una pluralidad de lumbreras 618 de tal manera que cuando el dispositivo 616 de alineación se dispone en un tubo conductor (no mostrado), la pluralidad de lumbreras 618 limita una superficie 619 interior (mostrada como linea de puntos) del tubo conductor. Además, una superficie exterior 620 se dispone alrededor del dispositivo 616 de alineación y comprende partes 622 de bloqueo con leva. En este ejemplo, la superficie interior del tubo conductor además define una porción de acoplamiento configurada para acoplarse a las partes 622 de bloqueo con leva y retener el dispositivo 616 de alineación. Los ejemplos anteriores no se sugieren para limitar otras variaciones y se presentan para enseñar posibles modalidades de esta descripción.

La presente descripción es de naturaleza meramente ejemplar y, por lo tanto, las variaciones que no se apartan del espíritu de la descripción se pretenden para que estén dentro del alcance de la presente descripción. Tales variaciones no deben considerarse como una separación del alcance contemplado en la presente descripción.

Claims (28)

REIVINDICACIONES

1. Un componente consumible para su uso en un aparato de soldar con arco caracterizado porque comprende: un cuerpo que define una cavidad interna que se extiende desde una porción extrema próxima hasta una porción extrema distante; al menos una ranura que se extiende desde una porción exterior del cuerpo hasta la cavidad interna; y un orificio de salida que se extiende a través de la porción extrema distante del cuerpo.

2. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una ranura se extiende normalmente con respecto a una pared exterior del cuerpo.

3. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una ranura se extiende en un ángulo con respecto a una pared exterior del cuerpo.

4. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una ranura define al menos una pared de pasaje en ángulo con respecto a un ángulo normal hasta una pared exterior del cuerpo.

5. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una ranura define al menos una pared de pasaje circular.

6. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una ranura comprende una abertura sustancialmente poligonal.

7. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una ranura se extiende en un ángulo con respecto al eje longitudinal del cuerpo.

8. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una ranura se extiende en un ángulo perpendicular al eje longitudinal del cuerpo.

9. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una ranura se extiende en paralelo al eje longitudinal del cuerpo.

10. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende al menos un orificio que se extiende desde una porción exterior del cuerpo hasta la cavidad interna.

11. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las ranuras se separan uniformemente y de manera radial alrededor de la cavidad interna y los orificios se separan uniformemente y de manera radial alrededor de la cavidad interna.

12. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las ranuras definen al menos una fila de ranuras con respecto al eje longitudinal y los orificios para definir al menos una fila de orificios con respecto al eje longitudinal.

13. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende una superficie de contacto dispuesta alrededor de la porción extrema próxima del cuerpo, la superficie de contacto define un perfil configurado para empalmar un perfil correspondiente en un tubo conductor.

14. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la superficie de contacto define una forma cónica que se expande hacia fuera desde el extremo próximo hacia el extremo distante.

15. El componente consumible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la superficie de contacto define una superficie de contacto esférica que se expande hacia el exterior desde el extremo próximo.

16. Un aparato de soldar con arco caracterizado porque comprende: una punta de contacto que comprende: un cuerpo que define una cavidad interna que se extiende desde una porción extrema próxima hasta una porción extrema distante; un orificio de salida que se extiende a través de la porción extrema distante del cuerpo, al menos una abertura que se extiende a través de una pared exterior del cuerpo y hacia la cavidad interna; una superficie de contacto dispuesta alrededor de la porción extrema próxima del cuerpo; y un tubo conductor que comprende un pasaje interno y un extremo distante, el extremo distante tiene un perfil de superficie configurado para empalmar el extremo próximo de la punta de contacto.

17. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la superficie de contacto externa se estrecha hacia fuera desde la porción extrema próxima hacia la porción extrema distante.

18. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la superficie de contacto externa es una superficie de contacto esférica.

19. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la superficie de contacto esférica define una muesca anular.

20. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende al menos una abertura que se extiende desde una porción exterior del tubo conductor hasta el pasaje interno.

21. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende un soporte dispuesto en un extremo distante de la cavidad interna que proporciona un tope para un forro de conducto que se extiende a través del aparato de soldar con arco.

22. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el orificio de salida define una entrada circular.

23. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el orificio de salida define una trayectoria alargada que se extiende en una forma de onda a través del extremo próximo del cuerpo.

24. Un aparato de soldar con arco caracterizado porque comprende: una punta de contacto que comprende un cuerpo que define: una cavidad interna que se extiende desde una porción extrema próxima hasta una porción extrema distante; un orificio de salida que se extiende a través de la porción extrema distante del cuerpo; una superficie de contacto externa dispuesta alrededor de la porción extrema próxima que define una forma cónica que se extiende hacia fuera desde la porción extrema próxima hasta la porción extrema distante; un tubo conductor que comprende un pasaje interno y un extremo distante, el extremo distante tiene una superficie de contacto interna configurada para empalmar el extremo próximo de la punta de contacto; y una boquilla que comprende un cuerpo interior y un extremo distante, el cuerpo interior tiene un perfil interior configurado para fijarse mecánicamente al extremo distante del tubo conductor.

25. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque comprende al menos una ranura que se extiende a través de una pared exterior del cuerpo y hacia la cavidad interna.

26. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la boquilla define un alojamiento de boquilla configurado para fijarse mecánicamente a un anillo exterior de boquilla en el extremo distante.

27. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la boquilla define un pasaje interno que define una superficie interior que tiene un reborde elevado próximo al extremo distante.

28. El aparato de soldar con arco de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la boquilla define un pasaje interno que comprende una superficie interior que tiene al menos un reborde elevado próximo al extremo distante.