MXPA06003903A - Tanque de soldadura por onda. - Google Patents

Tanque de soldadura por onda.

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Issaku Sato
Noboru Hashimoto
Junichi Okamura
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Abstract

Un tanque de soldadura por onda que incluye un cuerpo de tanque de soldadura por alojar suelda fundida y una camara de alimentacion de suelda colocada dentro del cuerpo de tanque de soldadura. Una bomba tipo helicoidal de flujo axial de varias paletas se coloca de manera que lleva suelda fundida a la camara de alimentacion de suelda a traves de una entrada y descarga la suelda fundida a traves de una salida. En una forma de realizacion preferida, la bomba incluye un cubo con capacidad de giro y una pluralidad de paletas helicoidales aseguradas al cubo en intervalos iguales en la direccion circunferencial del cubo, cada una de las paletas se monta sobre una paleta adyacente cuando las paletas se ven en la direccion axial de la rueda movil.

Description

suelda fundida se vierta de ahí a la cámara de alimentación de suelda 94. En un punto A en la Figura 1, la suelda fundida vertida desde la bomba 91 viaja aproximadamente tangente con respecto a la bomba 91. El punto B está separado del punto A por aproximadamente 1/4 de la distancia alrededor de la bomba 91. Hay una gran diferencia en la velocidad de descarga de la suelda fundida en las inmediaciones del punto B, y esta diferencia de velocidad produce ondulaciones indeseables en la suelda que es vertida desde la tobera 93. A fin de minimizar las ondulaciones, normalmente se proporcionan placas enderezadoras de flujo (no se muestran) en un conducto 94 dirigido desde la caja 92. Divulgación de la Invención En años recientes, a fin de aumentar la productividad, ha habido una demanda por un incremento en la velocidad de las máquinas de soldadura por ola, para la capacidad de realizar la soldadura por ola en una variedad más amplia de partes y para la capacidad de realizar soldadura por ola en partes que en el pasado se consideraron difíciles de soldar. Los inventores presentes descubrieron que dichas demandas se pueden satisfacer mejorando la estructura de un tanque de soldeo. Sin embargo, con la bomba antes descrita que aparece en la Figura 1, la suelda fundida es vertida desde sólo aproximadamente 1/4 de toda la periferia de la bomba, de manera que la eficiencia de la bomba no es buena. Además, si se proporciona placas enderezadoras de flujo para reducir ondulaciones, la escoria oxidada se adhiere a y se junta en las placas y deja las placas. De ese modo la suelda que es vertida desde la tobera se contamina. Además, es difícil suprimir las ondulaciones incluso con la provisión de placas enderezadoras de flujo. Por lo que, un objeto de la presente invención es proporcionar un tanque de soldeo por ola que pueda alimentar suelda fundida a una tobera con buena eficiencia, que pueda eliminar las ondulaciones en la suelda vertida desde la tobera y que pueda prevenir que la escoria gruesa oxidada se mezcle en la suelda que se vierte desde la tobera. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un tanque de soldeo que pueda transportar de manera más uniforme suelda fundida dentro de una cámara de alimentación de suelda y que pueda presurizar el interior de la cámara de alimentación de suelda sin la ocurrencia de t rbuleneia . La presente invención proporciona un tanque de soldeo por ola que comprende un cuerpo de tanque de soldeo para alojar suelda fundida y una cámara de alimentación de suelda colocada dentro del cuerpo del tanque de soldeo . La cámara de alimentación de suelda tiene una entrada colocada debajo del nivel de la suelda fundida en el cuerpo del tanque de soldeo y una salida colocada arriba del nivel de la suelda fundida en el cuerpo del tanque de soldeo. Una bomba de tipo helicoidal de flujo axial y varias paletas está colocada en el cuerpo del tanque de soldeo de manera que se lleve suelda fundida a la cámara de alimentación de suelda a través de la entrada y verter la suelda fundida a través de la salida. En las formas de realización preferidas, la bomba incluye una IMPELLER rueda móvil que tiene un HUB cubo giratorio y una pluralidad de paletas helicoidales aseguradas al cubo en intervalos iguales en la dirección circunferencial del cubo. Cada una de las paletas se monta sobre una de las paletas adyacentes cuando las paletas se ven en la dirección axial de la rueda móvil . El cubo puede ser un cilindro o un SOLID SHAFT eje macizo. En un tanque de soldadura por onda de acuerdo con la presente invención, la bomba es una bomba de flujo axial, de manera que la suelda no fluya radialmente hacia fuera desde la bomba sino que sea transportada en la dirección axial de la bomba. Como resultado, la cuestión se aplica de manera eficiente y uniforme al interior de la gama de alimentación de suelda. Si la rotación de la gama ocasiona que la celda sea enviada directamente hacia abajo, es decir, hacia la superficie inferior del tanque, cuando la superficie inferior es horizontal, la suelda se refleja y sube de inmediato bajo .la bomba. Sin embargo, debido a que las paletas helicoidales se superponen entre si como se ve en la dirección axial de la rueda móvil, la suelda no puede pasar en linea recta a través de la bomba, evitándose asi que la suelda suba hacia la bomba. Como resultado, la presión dentro de la cámara de alimentación de suelda se puede incrementar de manera uniforme sin turbulencia. "Cada una de las paletas se monta sobre, una de las paletas adyacentes, cuando las paletas se ven en la dirección axial de la rueda móvil" significa que cuando, por ejemplo, la rueda móvil de la bomba tiene dos paletas helicoidales separadas entre si alrededor del cubo por 90°, cada paleta helicoidal gira en forma de espiral por lo menos 90° alrededor del cubo entre el primero y segundo extremo de la paleta. Esto es lo mismo para el caso en donde se proporcionan cuatro paletas helicoidales. De ese modo, si la rueda móvil de la bomba incluye N paletas colocas en intervalos de 360/N grados alrededor del cubo, cada paleta gira en espira alrededor del cubo por lo menos a 360/N grados entre su primero y segundo extremo. Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una vista de plano esquemático de un tanque de soldadura por onda convencional. La Figura 2(a) es una elevación transversal frontal de una forma de realización de un tanque de soldadura por onda de acuerdo con la presente invención y la Figura 2(b) es una elevación transversal lateral del mismo como se ve desde la derecha en la Figura 2(a). La Figura 3 es una vista · en perspectiva en corte de la bomba de la forma de realización de las Figuras 2 (a) y 2 (b) . La Figura 4 (a) es una vista de planta de la rueda móvil de la bomba de la Figura 3 y la Figura 4 (b) es una elevación de la rueda móvil. La Figura 5 es una vista transversal frontal de otra forma de realización de un tanque de soldadura por onda de acuerdo con la presente invención. La Figura 6(a) es una vista de planta inferior de una bomba usada en la presente invención y la Figura 6 (b) es una vista inferior de una bomba convencional para un tanque de soldadura por onda. La Figura 7 es una vista frontal de otra forma de realización de una bomba usada en la presente invención. Mejor modo de llevar a cabo la invención La estructura de un tanque de soldadura por onda de acuerdo con la presente invención se describirá en mayor detalle mientras se hace referencia a los dibujos que lo acompañan . Como se muestra en las Figuras 2(a) y 2(b) que son elevaciones transversales de una primera forma de realización de un tanque de soldadura por onda de acuerdo con la presente invención, esta forma de realización incluye un cuerpo de tanque de soldadura 1 que se abre en su extremo superior y una cámara de alimentación de suelda 2, colocada en el cuerpo de tanque 1. La cámara de alimentación de suelda 2 tiene una entrada 3 que está colocada más abajo que el nivel del liquido L y una salida 4 está colocada más arriba que el nivel de liquido L de la suelda fundida en el cuerpo de tanque 1. Una bomba 5 se instala en la entrada 3. En esta forma de realización, la cámara de alimentación de suelda 2 incluye una separación 6 que está colocada bajo el nivel de liquido L en el cuerpo de tanque 1 y divide el interior del cuerpo de tanque 1 en una porción superior e inferior. La entrada 3 comprende un orificio pasante formado en la separación 6. Otro orificio pasante 7 que comunica con la salida 4 se forma en la separación 6 en un lugar separado de la entrada 3. Un conducto 8 es asegurado a y se extiende hacia arriba desde la separación 6 en el orificio pasante 7. El extremo superior del conducto 8 está parcialmente cerrado por una tapa 9 que tiene un orificio pasante 10 con un área más pequeña que el área transversal horizontal del conducto 8. Una tobera 11 se instala en un orificio pasante 10 y se extiende hacia arriba desde la tapa 9 arriba del nivel liquido L en el cuerpo de tanque 1. La salida 4 de la cámara de alimentación de suelda 2 comprende el extremo ' superior de la tobera 11 desde donde la suelda fundida se puede verter para formar una onda. La cámara de alimentación de suelda 2 puede ser una estructura independiente que se instala en la parte inferior del cuerpo de tanque de soldadura 1 pero tomando en cuenta la sustentación hidráulica de la suelda fundida, la estructura antes descrita que usa una separación 6 es más sencilla y por lo tanto preferible. Como se muestra en el detalle de las Figuras 3, 4(a) y 4(b), la bomba de flujo axial 5 usada en la presente forma de realización incluye una caja cilindrica 12 que tiene un interior cilindrico 13 y una rueda móvil en forma de tornillo de varias paletas 14 colocada en la caja 12 para rotación alrededor de su eje longitudinal dentro de la caja 12. La rueda móvil 14 que aparece en las figuras tiene cuatro paletas . La longitud de la caja 12 normalmente es tal que rodea la rueda móvil 14 en toda su longitud. Por lo tanto, la longitud de la caja 12 puede ser la misma que o un poco más corta que la longitud general de la rueda . móvil. De preferencia, el extremo de la rueda móvil 14 se extiende 5-10 mm más del extremo de la caja de manera que la suelda fundida pueda suministrarse, de manera uniforme y constante a la cámara de alimentación de suelda 2.
La rueda móvil 14 puede girar alrededor de su eje a través de un mecanismo impulsor adecuado. En la forma de realización presente, como se muestra en las figuras 2 (a) y 2 (b) , la rueda móvil 14 está asegurada al extremo inferior de un eje de impulsión 18 que está soportado con capacidad de giro por engrane 19. El eje de impulsión 18 puede ser girado a través de un motor eléctrico 15 que está conectado de manera motriz al eje de impulsión 18 por los engranes 16 y 17. El mecanismo impulsor que incluye el motor 15 y los engranes 16 y 17 puede estar soportado de una manera adecuada, tal como por medio de un soporte no ilustrado asegurado al cuerpo de tanque o la separación 6. Como mejor se muestra en la Figura 7, la rueda móvil ilustrada 14 incluye un cubo cilindrico 20 y una pluralidad de paleta helicoidales 21 (cuatro en esta forma de realización) montadas sobre el cubo 20 en intervalos iguales alrededor de la circunferencia del cubo 20. Las superficies de extremo inferior y superior 28 de las paletas 21 de preferencia se encuentran al ras con la superficie superior e inferior del cubo 20. Cada una de las paletas helicoidales se extiende en forma helicoidal alrededor del cubo 20 entre los primero y segundo extremo longitudinales del cubo 20. El ángulo de espiral, es decir el ángulo entre los primero y segundo extremo de cada paleta 21 según lo que mida desde el centro del cubo 20 es tal que cuando la rueda móvil 14 se ve en su dirección axial, cada una de las paletas 21 se monta en una paleta adyacente de las paletas 21 en la dirección circunferencial de la rueda móvil 14. Cuando la rueda móvil 14 incluye cuatro paletas igualmente separadas 21, el ángulo de espiral es por lo menos 90°, de preferencia por lo menos 120° e idealmente por lo menos 180°. Como se muestra en las Figuras 4 (a) , en la forma de realización ilustrada, el ángulo de espiral de cada paleta 21 es 210°. Mientras es más pequeño el ángulo de inclinación a (que aparece en la figura 4 (b) ) de las paletas 21 con respecto a un plano perpendicular al eje de la rueda móvil 14, más fácilmente se puede aplicar presión a la suelda fundida en la cámara de alimentación de suelda 2, de manera que el ángulo de la inclinación es de preferencia a lo mucho 45° . La rueda móvil 14 puede asegurarse al eje de impulsión 18 en una forma conveniente. En la - forma de realización ilustrada, el cubo 20 (Figura 3) se adapta sobre el extremo inferior del eje de impulsión 18, presionando el extremo superior del cubo 20 contra una porción escalonada 22 formada en el eje de impulsión 18 y el extremo inferior del cubo 20 presionado por una brida 23 asegurada al extremo inferior del eje de impulsión 18 bajo el cubo 20. De ese modo, como se muestra en las Figuras 2 (a) y 2(b), el cubo 20 queda encajonado de arriba y abajo.
La Figura 5 ilustra otra forma de realización de un tanque dé soldadura por onda de acuerdo con la presente invención. Las mismas partes que en las Figuras 2(a) y 2(b) se indican con los mismos números de referencia. En esta forma de realización, . una guia en forma de plato 25 para guiar de manera uniforme la suelda entre la entrada 3 y la salida 4 se asegura al lado inferiros e la separación 6. Las porciones de la guia 25 inmediatamente debajo de la entrada 3 y del orificio pasante 7 en la separación 6 tienen superficies curvas 26 y 27, como las superficies descritas por un arco de un circulo. La suelda que es vertida por la bomba 5 continúa derecho hacia abajo desde la bomba 5 y después da contra la superficie curva 26 y es conducida en la dirección horizontal. La suelda después da contra la otra superficie curva 27 y es dirigida de frente hacia arriba. De esta manera, la eficiencia de transporte de la suelda fundida en la cámara de alimentación de suelda 2 se mejora. La estructura de esta forma de realización de otro modo es la medida que aquella de la forma de realización anterior. De acuerdo con la presente invención cuando la bomba 5 es impulsada, la suelda fundida en el tanque es aspirada a través del extremo superior de la caja 12 y después es vertida hacia abajo a través de las cuatro paletas hacia el extremo inferior de la caja 12, es decir, en la cámara de alimentación de suelda 2. Conforme la rueda móvil 14 gira, el lugar donde la suelda es vertida por la rueda móvil 14 también gira, asi que a través de la descarga uniforme de la suelda a lo largo de toda la periferia del extremo inferior de la bomba 5 excepto por la región inmediatamente debajo del- cubo 20, se aumenta la eficiencia de la bomba 5, y la presión aplicada al interior de la cámara de alimentación de suelda 2 es la misma en cualquier lugar. En consecuencia, casi ninguna ondulación ocurre en la suelda que es vertida desde 1 salida 4. Si la velocidad rotacional de la rueda móvil 14 se mantiene constante, la altura de la suelda que es vertida desde la salida 4 se puede mantener constante siempre. De manera alternativa, ajusfando la velocidad rotacional de la rueda móvil 14, la altura de la suelda dentro de la salida 4 puede ser ajustada. De ese modo, la altura de la suelda fundida en la salida 4 se puede ajustar controlando la velocidad rotacional de la rueda móvil 14. La Figura 6(a) y la Figura 6(b) son vistas de planta inferior de una bomba usada en la presente invención, es decir, una bomba 5 que tiene una rueda móvil 14 con una pluralidad de paletas helicoidales 21 y de un ejemplo comparativo de una bomba 95, es decir, una bomba que usa una rueda móvil 14 que tiene una paleta helicoidal' 21, respectivamente. Se piensa que con una rueda móvil en forma de tornillo, la suelda es vertida de manera más eficiente desde las inmediaciones de la superficie de extremo inferior 28 de cada paleta helicoidal 21. Véase la Figura 6(b). Por lo tanto, en caso de una bomba 95 que tiene una sola paleta helicoidal 21, se piensa que la suelda puede ser vertida desde un solo lugar. Cuando la rueda móvil 14 gira a baja velocidad, el lugar desde el cual es vertida la suelda lentamente gira a 360° en la dirección circunferencial de la rueda móvil, y esto produce ondulaciones en la suelda vertida. A fin de evitar dichas ondulaciones y verter suelda de manera uniforme alrededor de toda la circunferencia del extremo inferior de la rueda móvil 14, es necesario girar la rueda móvil 14 a alta velocidad. Sin embargo, a fin de lograr una alta velocidad de rotación, es necesario aumentar de manera notable la resistencia de la rueda móvil 14 misma a fin de evitar que se rompa. Además, una alta velocidad de rotación da como resultado una gran cantidad de suelda descargada desde la rueda móvil 14 que hace difícil realizar el ajuste preciso de la altura de la suelda que es descargada desde la salida. En contraste, con una pluralidad de aletas helicoidales 21 colocadas en intervalos iguales como en la presente invención, como se puede ver en las Figuras 6(a), la suelda es cargada desde una pluralidad de lugares alrededor de la circunferencia de la rueda móvil y, los lugares desde los cuales es descargada la suelda están bien equilibrados en la dirección circunferencial, asi que incluso a una velocidad rotacional más baja que en el ejemplo comparativo, la suelda puede ser vertida de manera uniforme alrededor de la circunferencia del extremo inferior de la rueda móvil. Debido a que se puede usar una baja velocidad rotacional, el ajuste preciso' de la altura de la suelda que es vertida desde la salida se puede llevar a cabo con facilidad. En el caso del tanque de soldadura por onda que aparece en las Figuras 2(a) y 2(b), si la suelda es descargada directamente hacia abajo por la bomba 5, debido a reflexión de la suelda de la superficie inferior del cuerpo de tanque 1, una fuerza directamente ascendente se aplica que evita que la suelda se transportada por la superficie inferior más baja del cuerpo de tanque de soldadura 1. Sin embargo, se piensa que esta fuerza se suprime de manera efectiva a través de las paletas helicoidales 21 y en particular por la superficie de extremo inferior 28 de las paletas 21. De ese modo, proporcionar una pluralidad de paletas helicoidales 21 e instalarlas en intervalos iguales, se puede suprimir de manera notable y más eficiente una fuerza ascendente ejercida por la suelda reflejada que en el ejemplo comparativo. La Figura 7 ilustra una disposición de la caja y la bomba, en donde en una forma de realización preferida, la distancia T, es decir, la longitud a través de la cual la rueda móvil se extiende más allá del extremo de la caja se define como 5-10 mm para que la suelda fundida pueda ser cargada uniformemente a la cámara de alimentación de suelda 2. Además, de acuerdo con otra forma de realización preferida, el paso C entre la pared interior de la caja 12 y el tornillo, es decir las paletas helicoidales se definen como 0.1 - 1 mm de manera que se suministre suelda fundida uniformemente sin formación de flujo pulsátil. Aplicabilidad Industrial En un tanque de soldadura por onda de acuerdo con la presente invención, la suelda fundida es vertida de manera uniforme desde el extremo inferior de una bomba sobre la totalidad de la superficie inferior de la bomba excepto por la región inmediatamente debajo del cubo de la bomba, de manera que en comparación con un tanque de soldadura por onda que usa una bomba convencional en donde la suelda fundida es descargada desde una región de sólo un cuarto de toda la periferia de la bomba, la eficiencia de transporte de la suelda se mejora. Además, la suelda fundida se descarga uniformemente desde la mayor parte de toda la superficie inferior de la bomba, eliminándose asi la turbulencia, y la presión aplicada a la cámara de alimentación de suelda se vuelve la misma en cualquier posición. Como resultado, casi no se observan ondulaciones en el flujo de la suelda fundida que es descargada desde una entrada a través de una tobera sin la necesidad de placas enderezadoras de flujo. Además, como las placas enderezadoras de flujo se vuelven innecesarias, la escoria oxidada ya no se introduce en la suelda que es vertida desde la salida, aumentándose asi la limpieza de la suelda.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1. ün tanque de soldadura por onda que comprende un cuerpo de tanque de soldadura para alojar suelda fundida, una cámara de alimentación de suelda colocada dentro del cuerpo de tanque de soldadura y que tiene una entrada colocada debajo del nivel de la suelda fundida y una salida colocada arriba del nivel de la suelda fundida en el cuerpo de tanque de soldadura, que se caracteriza en que una bomba de tipo helicoidal de varias paletas equipada con cuatro o más paletas helicoidales está colocada en la entrada para llevar suelda fundida a la cámara de alimentación de suelda por la ent'rada y descargar suelda fundida por la salida. 2. Un tanque de soldadura por onda según la reivindicación 1, en donde las cuatro paletas helicoidales están aseguradas en un cubo giratorio en intervalos iguales en la dirección periférica del cubo, cada una de las paletas se monta sobre una de las paletas adyacentes cuando las paletas se ven en la dirección axial de la rueda móvil. 3. ün tanque de soldadura por onda según la reivindicación 1, en donde las cuatro paletas helicoidales están colocadas en un intervalo igual, cada paleta se extiende alrededor del cubo por lo menos en 90° entre el primero y segundo extremo de la paleta. 4. Un tanque de soldadura por onda según la reivindicación 1, en donde la bomba incluye una rueda móvil y la rueda móvil comprende una pluralidad de paletas helicoidales y cada una de las paletas helicoidales tiene una inclinación de por lo menos 45° con respecto a un plano perpendicular al eje del cubo. 5. Un tanque de soldadura por onda según la reivindicación 1, en donde la cámara de alimentación de suelda comprende una separación que divide el interior del cuerpo de tanque de soldadura en una porción superior y una porción inferior, la entrada comprende una abertura formada en la separación y la bomba incluye una caja cilindrica colocada en la entrada y que rodea la rueda móvil, la rueda móvil colocada con capacidad de giro en la caja de manera que transporte la suelda fundida en dirección axial de la caja. 6. Un tanque de soldadura por onda según la reivindicación 5, en donde la cámara de alimentación de suelda incluye un conducto que se extiende hacia arriba desde la separación y una salida colocada en un extremo superior del conducto y que se extiende arriba del nivel de la suelda fundida en el cuerpo de tanque de soldadura. 7. Un tanque de soldadura por onda según la reivindicación 5, en donde el extremo inferior de la rueda móvil se extiende 5-10 mm más largo que la caja. 8. Un tanque de soldadura por onda según la reivindicación 5, donde el paso entre la caja y la rueda móvil es 0.1-1 mm.
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