ES2709150T3 - Soplete de soldadura y dispositivo que utiliza dicho soplete - Google Patents

Abstract

Soplete de soldadura (1) que comprende un cuerpo principal (2) y una parte final (4) adecuada para alimentarse a través de dicho cuerpo principal (2) con un alambre de soldadura y un gas de protección (103) del área de soldadura, dicha parte final (4) comprendiendo: - una unidad de soldadura (7; 7, 8) adecuada para ser accionada y provista de un canal interno para el paso de dicho alambre de soldadura; - un elemento transportador (5) asociado con dicha unidad de soldadura, dicho elemento transportador (5) estando provisto de una boca de salida (5a) adecuada para permitir que dicho alambre de soldadura se mueva fuera de dicha unidad de soldadura y adecuado para permitir que dicho gas de protección (103) se transporte al exterior de dicha unidad de soldadura; - medios de aislamiento eléctrico (20) interpuestos entre dicha unidad de soldadura y dicho elemento transportador (5), comprendiendo dichos medios de aislamiento eléctrico (20) al menos una parte aislante (24) hecha de un material eléctricamente no conductor, - al menos un canal transportador (60) adecuado para transportar dicho gas de protección (103) desde dicho cuerpo principal (2) hasta dicha boca de salida (5a) de dicho elemento transportador (5), en el que dicho al menos un canal transportador (60) está al menos parcialmente delimitado por dicha parte aislante (24), caracterizado por que dichos medios de aislamiento eléctrico (20) comprenden además un elemento de interfaz interno (22) asociado con el interior de dicha parte aislante (24), dicho elemento de interfaz interno (22) estando interpuesto entre dicha parte aislante (24) y dicha unidad de soldadura y dicho al menos un canal transportador (60) estando delimitado al menos parcialmente por dicha parte aislante (24) y al menos parcialmente por dicho elemento de interfaz interno (22), por que dicha parte aislante (24) y dicho elemento de interfaz interno (22) están en una forma tubular con desarrollo longitudinal, dicho elemento de interfaz interno (22) delimitando un área interna adecuada para acomodar al menos parte de dicha unidad de soldadura, en el que dicho elemento de interfaz interno (22) comprende al menos una ranura (60) hecha en su superficie externa (22a) dirigida hacia dicha parte aislante (24) para definir dicho al menos un canal transportador (60), y por que dicho elemento de interfaz interno (22) comprende además al menos un canal (61) que coloca al menos dicha al menos una ranura (60) en comunicación con dicha área interna delimitada por dicho elemento de interfaz interno (22).

Description

DESCRIPCION

Soplete de soldadura y dispositivo que utiliza dicho soplete

Campo tecnico de la invencion

La presente invencion se refiere al campo tecnico de las tecnicas de soldadura de materiales metalicos.

En particular, la presente invencion se refiere a la produccion de un soplete de soldadura adecuado para el uso de tecnologfa GMAW (soldadura por arco de metal y gas).

De manera mas particular, la presente invencion se refiere a la produccion de un soplete de soldadura adecuado para el uso de tecnologfa MIG (gas inerte metal) con boquilla aislada.

La presente invencion se refiere tambien a un dispositivo que usa dicho soplete.

Descripcion del estado de la tecnica

El uso de tecnologfas de soldadura para unir materiales, tipicamente materiales metalicos, se conoce en varios sectores, en particular, en el sector industrial.

Las tecnologfas de soldadura del tipo conocido estan agrupadas con el acronimo GMAW (soldadura por arco de metal y gas). Estas incluyen, en particular, soldadura MIG (gas inerte metal) y MAG (gas activo metal), que se diferencian entre sf sustancialmente por el diferente gas utilizado para proteger el bano de soldadura.

Las tecnologfas conocidas incluyen el uso de equipos especiales por operarios especializados que trabajan sobre el material que se debe soldar.

Para este fin, dichos dispositivos comprenden un elemento adecuado para ser manejado por el operario y conocido bajo el nombre de soplete, cuyo extremo esta provisto de una boquilla de la cual sale un material de soldadura en forma de un alambre junto con una cantidad dada de gas de proteccion. Dichos dispositivos del tipo conocido aprovechan el efecto resultante de la generacion de un arco electrico entre el soplete y la pieza que se debe soldar, que funde el material de soldadura con el que se alimenta el soplete. El material de soldadura fundido determina el area de soldadura, o bano de soldadura, y la proteccion del bano de soldadura se garantiza por la atmosfera definida por el gas de proteccion que fluye fuera de la boquilla del soplete.

Durante el proceso de soldadura, por lo tanto, es extremadamente importante proteger el bano de soldadura de los agentes contaminantes que estan presentes en el ambiente y que pueden conducir a una union soldada imperfecta. La presencia de impurezas en el bano de soldadura puede provocar la generacion de sopladuras, grietas, alteraciones del estado cristalino que hacen que la soldadura sea fragil y este sujeta a posibles roturas. El gas de proteccion se transporta tfpicamente al area que se debe soldar a traves de un sistema de tubenas que se origina a partir de la fuente de gas, tfpicamente un cilindro de gas, de modo que fluye a las cavidades presentes en el cuerpo del soplete hasta alcanzar el interior de la boquilla cuya funcion principal es exactamente dirigir el gas de proteccion hacia el bano de soldadura. Al mismo tiempo, el alambre del material de soldadura se hace avanzar a traves del soplete por medio de un mecanismo de avance adecuado, hasta que alcanza la boquilla. Para producir el arco electrico, se lleva la corriente electrica hasta la boquilla a traves de un elemento adecuado hecho de cobre, o un electrodo. El electrodo se fabrica tfpicamente usando un tubo de cobre cuya parte final, o punta, esta dispuesta coaxialmente dentro de la boquilla. El tubo de cobre tambien esta cubierto adecuadamente por un tubo de material aislante sobre su extension longitudinal y despues se enrolla por un tubo externo o funda adicional que define el cuerpo del soplete.

En un primer tipo de soplete del tipo conocido, el gas de proteccion fluye dentro del cuerpo del soplete junto con el alambre en un canal central. La figura 9 muestra la parte final de dicho tipo de soplete T que pertenece a la tecnica conocida.

El soplete T comprende un tubo de cobre portador de corriente TR, un tubo hecho de material aislante TI y un tubo externo o funda Tm . Un soporte de la punta PP se atornilla correctamente al extremo del tubo portador de corriente TR y una punta reemplazable P se atornilla finalmente al soporte de la punta PP. La punta P y el soporte de la punta PP estan hechos de un material conductor, igualmente, preferentemente cobre, y el alambre de soldadura (no ilustrado en el presente documento) se hace avanzar adecuadamente en el canal central C que grna la punta P que pasa primero dentro del tubo portador de corriente TR y el soporte de la punta PP. Una boquilla U se asocia externamente con el soporte de la punta PP a traves de un casquillo B adecuado y una parte I hecha de un material aislante.

En esta realizacion, el gas de proteccion se transporta tambien dentro del tubo portador de corriente TR y el soporte de la punta PP. El soporte de la punta PP tambien esta provisto de una serie de orificios radiales FR gracias a los cuales el gas de proteccion pasa desde un movimiento axial a lo largo de la direccion del soplete hasta un movimiento que es sustancialmente perpendicular a el a lo largo de los orificios FR, y despues nuevamente hasta un movimiento axial una vez que haya fluido mas alia del soporte de la punta PP, para dirigirse hacia el exterior de la boquilla U en el area de soldadura donde empieza el arco y se derrite el alambre. Al nivel de dichos orificios FR, el flujo de gas de proteccion pierde sus caractensticas como un flujo laminar. Los cambios repentinos y rapidos de la direccion de la trayectoria del gas de proteccion provocan un movimiento turbulento del gas de proteccion en sf, lo que puede provocar que se generen presiones negativas en la salida de la boquilla U, lo que atrae aire/impurezas dentro del arco de soldadura y, por lo tanto, conduce a la formacion de sopladuras.

Por lo tanto, los sistemas para transportar el gas de proteccion en los sopletes del tipo conocido presentan algunos inconvenientes.

Un primer inconveniente reside en que es diffcil de mantener para el flujo del gas de proteccion las caractensticas de un flujo laminar el mayor tiempo posible cuando alcanza el bano de soldadura. De hecho, el paso a un movimiento turbulento implica la creacion de movimientos de vortice que pueden traer impurezas al area protegida.

En el caso de operaciones de soldadura manuales que implican la intervencion directa del operario, es posible intervenir inmediatamente en los parametros de soldadura (velocidad, distancia del orificio de la boquilla desde la pieza, presion del gas de proteccion, etc.) para superar/minimizar dichos inconvenientes.

En el caso de operaciones de soldadura automatizadas realizadas a traves de robots de soldadura, es mas diffcil intervenir rapidamente y, por lo tanto, dicho inconveniente se amplifica aun mas.

El documento KR 101341872 divulga en la figura 4 un elemento aislante 30 que comprende los canales 32 sobre su superficie interna. El documento JP H 11245039 divulga en la figura 3 los canales definidos dentro del soporte de la punta 5 y delimitados por el elemento aislante 9. El documento US 2007/0056945 ilustra en la figura 3 un elemento aislante que no comprende ningun tipo de canal o ranura. El documento US 6.414.268 divulga en la figura 4 un soplete en el que se transporta el gas directamente a traves de la tubeffa 22 de la punta del soplete. El documento US 2014/0021183 divulga en la figura 3 un soplete que tiene un elemento aislante 170. El elemento aislante no comprende ningun canal.

El objetivo principal de la presente invencion es, por lo tanto, superar o al menos resolver parcialmente los inconvenientes mencionados anteriormente.

Un objeto de la presente invencion es proporcionar un soplete de soldadura que permita reducir los movimientos turbulentos del gas de soldadura que se transporta hasta la boquilla y que produce la atmosfera inerte del bano de soldadura.

En particular, un objeto de la presente invencion es proporcionar un soplete de soldadura que permita mantener un movimiento que sea tan lineal y laminar como sea posible para el gas de proteccion que fluye fuera de la boquilla. Otro objeto de la presente invencion es proporcionar una solucion que permita reducir la presencia de impurezas en el bano de soldadura y reducir el riesgo de creacion de soldaduras fragiles que estan sujetas por lo tanto a posibles roturas.

Otro objeto de la presente invencion es proporcionar una solucion que permita minimizar las correcciones de los parametros por el operario.

Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un soplete de soldadura que se pueda usar ventajosamente en sistemas de soldadura automatizados en los que no hay una intervencion directa por el operario.

Sumario de la presente invencion

La presente invencion esta basada en la consideracion general de que los problemas observados en el estado de la tecnica pueden ser superados al menos parcialmente proporcionando un soplete para soldadura en una atmosfera de gas de proteccion, dicho soplete siendo del tipo que comprende una parte final que comprende una unidad de soldadura adecuada para ser alimentada electricamente y un elemento transportador asociado con el exterior de dicha unidad de soldadura, en donde los medios de aislamiento electrico se interponen entre dicho elemento transportador y dicha unidad de soldadura, comprendiendo dicho medio de aislamiento electrico una parte de aislamiento adecuada para delimitar uno o mas canales adecuados para transportar el gas de proteccion hacia el area de soldadura.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, por lo tanto, su objeto es un soplete de soldadura de acuerdo con la reivindicacion 1.

En una primera realizacion preferente, dicho al menos un canal transportador se crea en la parte aislante y esta completamente delimitado dentro de la parte aislante.

En una realizacion preferente de la invencion, dicha al menos una ranura se desarrolla longitudinalmente a lo largo del elemento de interfaz interno, comenzando desde un primer extremo del elemento de interfaz interno.

De manera mas preferente, el elemento de interfaz interno comprende una pluralidad de ranuras hechas en su superficie externa orientadas hacia la parte aislante, para definir una pluralidad de canales transportadores.

El elemento transportador esta asociado preferentemente con el exterior de la unidad de soldadura.

En una realizacion preferente, el soplete comprende medios de conexion adecuados para conectar los medios de aislamiento electrico a la unidad de soldadura.

De acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, los medios de conexion estan al menos parcialmente definidos en el elemento de interfaz interno.

De acuerdo con otra realizacion preferente de la invencion, los medios de conexion estan al menos parcialmente definidos en la parte aislante.

Dichos medios de conexion preferentemente comprenden una rosca o proporcionan una conexion a traves de la interferencia mecanica o una conexion a presion.

De acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, ademas, el soplete comprende medios de conexion adecuados para conectar los medios de aislamiento electrico al elemento transportador.

En otra realizacion preferente, los medios de aislamiento electrico comprenden ademas un elemento de interfaz externo asociado con el exterior de la parte aislante, el elemento de interfaz externo estando interpuesto entre la parte aislante y el elemento transportador.

Preferentemente, dichos medios de conexion adecuados para conectar los medios de aislamiento electrico al elemento transportador consisten en una interferencia mecanica o una operacion de moldeo y/o comoldeo en la que los medios de aislamiento electrico se moldean y/o comoldean junto con el elemento transportador.

De acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, la unidad de soldadura comprende una punta provista de dicho canal interno para el paso del alambre de soldadura.

En una realizacion preferente, la unidad de soldadura comprende ademas un elemento de soporte de la punta provisto de un canal interno para el paso del alambre de soldadura, el elemento de soporte de la punta siendo adecuado para acomodar de forma extrafble la punta. Preferentemente, el elemento de soporte de la punta y la punta estan asociados de manera extrafble entre sf mediante atornillado o a traves de interferencia mecanica.

El cuerpo principal del soplete preferentemente comprende medios para suministrar corriente electrica a la unidad de soldadura y medios para suministrar el gas de proteccion.

De acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, los medios de suministro de corriente electrica a la unidad de soldadura comprenden un elemento tubular fabricado en un material electricamente conductor adecuado para acomodar el alambre de soldadura y provisto de canales externos para suministrar el gas de proteccion.

La unidad de soldadura esta conectada preferentemente a un extremo del elemento tubular. Preferentemente, los medios de aislamiento electrico transportan el gas de proteccion que llega desde los canales externos del elemento tubular hacia la boca de salida del elemento transportador.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el objeto de la misma es un dispositivo para hacer soldaduras en una atmosfera definida por un gas de proteccion, que comprende un soplete de soldadura, en el que dicho soplete de soldadura se fabrica segun se ha descrito anteriormente.

Breve descripcion de los dibujos

Otras ventajas, objetos y caractensticas, asf como otras realizaciones de la presente invencion se definen en las reivindicaciones y se resaltaran con mas detalle en la siguiente descripcion, con referencia a los dibujos adjuntos. En particular:

- La figura 1 muestra una vista axonometrica de un soplete de acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, posiblemente utilizada en un dispositivo de soldadura automatizado;

- La figura 2 muestra el soplete de la figura 1 separado del resto;

- La figura 3 muestra una vista en planta lateral de la figura 2;

- La figura 4 muestra una vista en despiece del soplete de la figura 2;

- La figura 5 muestra una vista en seccion de la figura 3 a lo largo de la lmea V-V;

- La figura 5A muestra un detalle ampliado de la figura 5;

- La figura 5B muestra un detalle ampliado de la figura 5A;

- La figura 6 muestra una vista en despiece de la figura 5;

- La figura 7 muestra una vista ampliada de algunos detalles de la figura 6;

- La figura 8 muestra una vista axonometrica de los detalles de la figura 7;

- La figura 9 muestra un detalle de un soplete que pertenece a la tecnica conocida.

Descripcion detallada de la presente invencion

Incluso si la presente invencion se describe a continuacion con referencia a su realizacion representada en los dibujos, la presente invencion no se limita a la realizacion descrita a continuacion y representada en los dibujos. Por el contrario, la realizacion descrita a continuacion y representada en los dibujos aclara algunos aspectos de la presente invencion, cuyo alcance se define en las reivindicaciones.

La presente invencion ha demostrado ser particularmente ventajosa cuando se aplica al campo de la produccion de los sopletes de soldadura usando la tecnologfa MIG. Sin embargo, debe senalarse que la presente invencion no esta limitada a la produccion de sopletes de soldadura de ese tipo. Por el contrario, la presente invencion puede aplicarse convenientemente en todos aquellos casos que requieren el uso de sopletes de soldadura de arco metalico con gas de proteccion. A modo de ejemplo, la presente invencion puede extenderse a la tecnologfa de soldadura MAG.

La figura 1 muestra esquematicamente un dispositivo de soldadura automatizado 100 que utiliza la tecnologfa MIG y que utiliza un soplete de acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, indicado en su totalidad por 1.

El dispositivo de soldadura 100 comprende preferentemente dicho soplete de soldadura 1 aplicado a una estacion automatizada, o robot, 101 que controla sus movimientos y/o parametros de soldadura. La estacion automatizada 101 esta asociada preferentemente con una unidad generadora de corriente de arco, o unidad de suministro de energfa, 102, una unidad de suministro de gas de proteccion 103 y una unidad de suministro y avance de alambre 104.

El generador 102 es adecuado para generar la corriente necesaria para producir y mantener el arco electrico en el nivel del extremo del soplete de soldadura 1, tal y como se explica con mayor detalle a continuacion.

El gas de proteccion utilizado en la tecnologfa MIG comprende preferentemente argon (Ar) o helio (He) o mezclas de Ar y CO2. La unidad de suministro del gas de proteccion 103 comprende, por ejemplo, un cilindro de gas presurizado.

El soplete 1 de acuerdo con la invencion se muestra en la figura 1, donde se aplica a una estacion automatizada 101. En variantes de realizacion, sin embargo, el soplete puede utilizarse de una manera conocida y manipularse directamente por un operario que lo sostiene en sus manos.

La figura 2 muestra el soplete 1 de acuerdo con la realizacion preferente de la invencion como un conjunto, separado del resto. Los medios de conexion adecuados, indicados como un conjunto por 50 en la figura 1 y que ni se muestran ni se describen en detalle a continuacion, se proporcionan para aplicar el soplete 1 al robot 101.

El soplete 1 comprende preferentemente un cuerpo principal 2, si es posible adecuado para ser sostenido por un operario, una parte inicial 3 provista de un casquillo de conexion 31 para la conexion con el robot 101 y una parte final 4 donde se realiza la operacion de soldadura. De acuerdo con lo anterior, el robot 101 suministra al soplete el gas de proteccion y el alambre de soldadura.

El soplete 1 tiene la funcion de transportar el gas de proteccion y el alambre de soldadura dentro de su parte final 4 que se dispondra adecuadamente al nivel del area que se debe soldar para obtener el bano de soldadura. En la parte final 4 una boquilla 5 con su boca de salida 5a tiene la funcion de dirigir el gas de proteccion hacia el bano de soldadura.

La boquilla 5 tiene preferentemente una forma adecuada para transportar el gas de proteccion en la direccion correcta.

En una realizacion preferente, la parte terminal de la boquilla es ligeramente conica. En variantes de realizacion, sin embargo, la parte terminal puede tener formas diferentes, por ejemplo, puede ser cilmdrica.

Como se muestra en la Figura 4, el soplete 1 esta provisto, en primer lugar, de un elemento portador de corriente 6 que es preferentemente de forma tubular y esta fabricado en un material electricamente conductor, preferentemente cobre.

El elemento portador de corriente 6 preferentemente tiene un primer extremo 6a adecuado para conectarse al robot 101 de modo que pueda accionarse por el generador 102, a traves de los medios de conexion adecuados, y un segundo extremo 6b adecuado para conectarse electrica y mecanicamente a una punta 7 dispuesta dentro de la boquilla 5.

La punta 7 comprende un canal central 11 adecuado para acomodar el alambre de soldadura (no representado en el presente documento) y esta preferentemente conectado al segundo extremo 6b del elemento portador 6 de corriente a traves de un elemento de soporte 8 de la punta. El elemento de soporte 8 de la punta esta conectado al segundo extremo 6b a traves de los medios de conexion preferentemente comprendiendo una rosca externa 9a realizada en el elemento portador de corriente 6 y una rosca interna 9b realizada en el elemento de soporte 8 de la punta (como se muestra en detalle en la figura 5A). Dichos medios de conexion permiten que los dos elementos se atornillen/desatornillen y por lo tanto se eliminen facilmente. En variantes de realizacion dichos medios de conexion pueden ser diferentes, por ejemplo, puede haber una conexion a traves de una interferencia mecanica, o una conexion a presion (bayoneta), o una conexion obtenida a traves de calafateo o soldadura. La punta 7 a su vez se conecta al elemento de soporte 8 de la punta a traves de medios de conexion que comprenden preferentemente una rosca externa 10a realizada en la punta 7 y una rosca interna 10b realizada en el elemento de soporte 8 de la punta. Dichos medios de conexion permiten que los dos elementos se atornillen/desatornillen y por lo tanto se eliminen facilmente. En variantes de realizacion dichos medios de conexion pueden ser diferentes, por ejemplo, pueden ser una conexion extrafble a traves de la interferencia mecanica, o una conexion a presion (bayoneta). El area central 12 del elemento de soporte 8 de la punta es hueco y esta preferentemente conformado como un embudo para facilitar la introduccion del alambre de soldadura en el canal central 11 de la punta 7.

La punta 7 y el soporte 8 de la punta estan fabricados en material electricamente conductor, preferentemente cobre, para garantizar el paso de la corriente electrica que fluye desde el elemento portador de corriente 6 hacia el alambre de soldadura. Dentro del canal 11 de la punta 7, de hecho, el alambre esta en contacto con la punta 7 en s t El alambre de soldadura que se origina desde el robot 101, de hecho, se hace avanzar primero dentro del elemento portador de corriente 6, despues dentro del area central 12 del soporte 8 de la punta y despues en el canal 11 de la punta 7.

El soporte 8 de la punta esta hecho preferentemente de cobre o laton y sirve para evitar la necesidad de atornillar la punta 7 directamente en el elemento portador de corriente 6 y para facilitar el ensamblaje/desensamblaje y/o la sustitucion de la punta 7. La punta 7, de hecho, es la parte directamente en contacto con el alambre durante la operacion de soldadura y, por tanto, esta sujeta al desgaste y sobrecalentamiento, y en consecuencia, es un elemento que necesita ser sustituido periodicamente. La punta 7 esta hecha preferentemente de cobre.

La punta 7 y el soporte 8 de la punta definen una unidad de soldadura.

En variantes de realizacion, sin embargo, la punta puede conectarse directamente al elemento portador de corriente 6, y la unidad de soldadura puede definirse solo por el componente constituido por la punta.

Volviendo a la descripcion del cuerpo principal 2, el exterior del elemento portador de corriente 6 esta asociado con un elemento electricamente aislante 13, preferentemente de forma tubular, y con un tubo externo 14 adecuado para garantizar las caractensticas mecanicas y funcionales y si fuera necesario, las caractensticas ergonomicas adecuadas para el caso en el que el soplete necesite ser sostenido por un operario. El elemento electricamente aislante 13 garantiza el aislamiento electrico entre el elemento portador de corriente 6 y el exterior. El elemento electricamente aislante 13 esta hecho preferentemente de PTFE. El tubo externo 14 esta hecho preferentemente de aluminio.

El elemento portador de corriente 6 comprende, en su superficie externa, una pluralidad de rebajes 36 que se desarrollan longitudinalmente y, junto con el elemento electricamente aislante 13 externo, definen una pluralidad de canales transportadores correspondientes 35 para el gas de proteccion, como se indica por la lmea de flujo F1 en la figura 5. El gas de proteccion que fluye desde el robot 101 hasta el soplete 1 en la parte central del elemento portador de corriente 6 se transporta a los rebajes externos 36 mediante los orificios pasantes 37 correspondientes hechos en el elemento portador de corriente 6. Los orificios pasantes 37 estan hechos a traves del espesor del elemento portador de corriente 6 y estan preferentemente inclinados ligeramente para transportar el gas de proteccion con un flujo suave desde el interior del elemento portador de corriente 6 hasta los rebajes externos 36.

En la realizacion ilustrada en el presente documento, los rebajes externos 36 tienen una seccion transversal sustancialmente rectangular. En diferentes variantes de realizacion, sin embargo, los rebajes externos definen los canales transportadores para que el gas de proteccion pueda asumir diferentes formas y configuraciones de las que se ilustran y describen en el presente documento.

Por ejemplo, en una realizacion preferente, los canales transportadores tambien pueden estar en la forma de una espiral o una helice.

En realizaciones preferentes adicionales, los canales transportadores se pueden obtener completamente dentro del elemento electricamente aislante, o, aun preferentemente, pueden obtenerse parcialmente en el elemento portador de corriente y parcialmente en el elemento electricamente aislante.

Como se ha descrito anteriormente, el elemento de soporte 8 de la punta esta conectado al nivel de la parte final 4 del soplete 1 en el segundo extremo 6b del elemento portador de corriente 6.

Un casquillo aislante 15 esta montado al nivel de la parte final 4 del soplete, externamente al elemento portador de corriente. El casquillo 15 sirve como un elemento de centrado entre el elemento portador de corriente 6 y el tubo externo 14 y permite mantener la coaxialidad correcta entre dichos dos elementos 6 y 14. De hecho, la coaxialidad correcta no esta garantizada generalmente por el elemento aislante 13 interpuesto entre los dos elementos 6 y 14, ya que el elemento aislante 13 esta hecho tipicamente de un material suave.

Para este fin, el casquillo 15 esta hecho con un material ngido con tales caractensticas mecanicas, termicas y aislantes que puede resistir la tension a la que esta sometido durante la operacion de soldadura.

Ademas, un anillo de tope 80 esta interpuesto preferentemente entre el casquillo 15 y la boquilla 5, donde dicho anillo de tope 80 sella el espacio entre el casquillo 15 y la boquilla 5.

Los medios de aislamiento 20 estan interpuestos entre la boquilla 5 y el elemento de soporte 8 de la punta.

Los medios de aislamiento 20, mostrados en sus distintos componentes en la figura 7, pero que constituyen tfpicamente una unidad unica junto con la boquilla 5, estan conectados al elemento de soporte 8 de la punta a traves de medios de conexion que comprenden preferentemente una rosca externa 21a hecha en el elemento de soporte 8 de la punta y una rosca interna 21b hecha en los medios de aislamiento 20.

Dichos medios de conexion permiten que los medios de aislamiento 20 se atornillen/desatornillen y, por lo tanto, se eliminen facilmente del resto del soplete. De manera mas particular, dichos medios de conexion permiten que la unidad integrada constituida por los medios de aislamiento 20 y la boquilla 5 se atornillen/desatornillen y, por lo tanto, se eliminen facilmente del resto del soplete.

En variantes de realizacion, dichos medios de conexion pueden ser diferentes, por ejemplo, se puede proporcionar una conexion a traves de la interferencia mecanica o una conexion a presion (bayoneta).

Los medios de aislamiento 20 se conectan preferentemente a la boquilla 5 a traves de una operacion de moldeo o comoldeo.

En variantes de realizacion, los medios de conexion que conectan los medios de aislamiento a la boquilla 5 pueden ser diferentes, por ejemplo, se puede proporcionar una conexion a traves de la interferencia mecanica o un atornillado o una conexion a presion (bayoneta) o una conexion mediante pegado.

Los medios de aislamiento 20, como se muestra en la figura 7, comprenden un elemento interno 22 (interfaz interna) y una parte de aislamiento electrico 24 (parte aislante 24).

La interfaz interna 22 tiene forma tubular, con desarrollo longitudinal, y delimita internamente un area en la que se acomodan el soporte 8 de la punta y la punta 7.

La interfaz interna 22 esta hecha preferentemente de un material metalico.

Dicha rosca interna 21b esta proporcionada en la interfaz interna 22.

La parte de aislamiento electrico 24 garantiza el aislamiento electrico entre el elemento de soporte 8 de la punta y el exterior, en particular, la boquilla 5. Como se explico anteriormente, de hecho, el elemento de soporte 8 de la punta esta atravesado por la corriente para la punta 7 y por lo tanto necesita aislarse del entorno externo. La parte de aislamiento electrico 24 esta hecha preferentemente de un material termoestable o un material de tipo silicona. La parte de aislamiento electrico 24 se obtiene preferentemente a traves de un proceso de inyeccion mediante el cual el material aislante se inyecta en un molde donde estan posicionadas la interfaz interna 22 y la boquilla 5. Al final de este proceso, la interfaz interna 22, la parte de aislamiento electrico 24 y la boquilla 5 definen una unidad unica. La parte de aislamiento electrico 24 es preferentemente de forma tubular, con desarrollo longitudinal.

En variantes de realizacion, sin embargo, los medios de aislamiento 20 y la boquilla 5 pueden fabricarse por separado y despues asociarse entre s f

De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, los medios de aislamiento 20 comprenden uno o mas canales transportadores adecuados para transportar el gas de proteccion que fluye desde el cuerpo principal 2 hacia la boca de salida 5a de la boquilla 5.

En la realizacion ilustrada y descrita en este caso, como se explica en detalle a continuacion, los canales transportadores estan delimitados por la parte de aislamiento electrico 24 por un lado y por la interfaz interna 22 por el otro lado.

En particular, la interfaz interna 22 comprende una pluralidad de ranuras 60, seis en la realizacion ilustrada en el presente documento, que estan provistas en su superficie externa 22a opuestas a la parte de aislamiento electrico 24. Las ranuras 60 se extienden comenzando desde un extremo 22b de la interfaz interna 22 sobre una longitud predefinida sobre su superficie externa 22a, tal y como se ilustra mejor en la Figura 8. Al nivel del extremo de dichas ranuras 60, se definen los canales 61 correspondientes que colocan las ranuras 60 en comunicacion con el area interna delimitada por el elemento de interfaz 22 y el soporte 8 de la punta.

La unidad constituida por la interfaz interna 22 con las ranuras 60, la parte de aislamiento electrico 24 y los canales 61 definen asf dicha pluralidad de canales transportadores de gas de proteccion.

En la realizacion ilustrada en el presente documento, y como se puede ver parcialmente en la figura 8, las seis ranuras 60 estan igualmente espaciadas angularmente y se desarrollan segun una direccion longitudinal y rectilmea a lo largo de la parte de aislamiento electrico 24 en s f Los canales transportadores que estan definidos por las ranuras 60 y la parte de aislamiento electrico 24 tienen preferentemente una seccion transversal sustancialmente rectangular. Dichos canales transportadores estan creados preferentemente directamente durante el proceso de inyeccion mencionado anteriormente. En variantes de realizacion, dichos canales pueden obtenerse de diferente manera, por ejemplo, a traves de un proceso mecanico de fresado y/o perforacion.

En diferentes variantes de realizacion, ademas, dichos canales transportadores pueden asumir formas y configuraciones diferentes de las descritas e ilustradas en el presente documento. Por ejemplo, puede haber uno o mas canales con desarrollo no rectilmeo, inclinado, helicoidal, etc., y posiblemente incluso con varias secciones transversales. Se puede proporcionar una combinacion de canales en diferentes formas.

Ventajosamente, como se indica por la lmea de flujo F2 en la figura 5A, el flujo de gas de proteccion que se origina desde los canales transportadores 35 definidos aguas arriba de los medios de aislamiento 20, ya indicado por F1, se transporta hacia la boca de salida 5a de la boquilla 5, manteniendolo tan laminar como sea posible.

El gas de proteccion fluye en las ranuras 60 desde el primer extremo 22b de la interfaz interna 22, sigue las ranuras 60 y despues se transporta hacia el interior a lo largo de los canales 61 y finalmente hacia la boca de salida 5a de la boquilla 5. El gas de proteccion fluye por lo tanto fuera de la boca de salida 5a de la boquilla 5 con turbulencia reducida, lo que permite evitar o reducir las presiones negativas en la salida de la boca 5a en s f Ventajosamente, la cantidad de aire/impurezas atrafdas en el bano de soldadura, tfpicas de los sistemas del tipo conocido, se reduce considerablemente. En consecuencia, tambien se reduce la generacion de sopladuras con el riesgo de obtener soldaduras fragiles.

Ademas, las correcciones de los parametros de soldadura que se requieren tfpicamente para superar dichos incidentes no deseados se reducen o ya no son necesarias para el operario.

El soplete de soldadura de la invencion, por lo tanto, provisto de dichos canales transportadores que permiten mantener el flujo de gas de proteccion tan laminar como sea posible, es particularmente ventajoso para el uso en sistemas de soldadura automatizados, o robots, como se describe con referencia a la realizacion preferente de la invencion. En el caso de la soldadura automatizada con un robot, de hecho, es mas diffcil intervenir oportunamente para hacer frente a los fenomenos que ocurren tfpicamente durante las operaciones de soldadura realizadas con sopletes del tipo conocido, mientras que se evita este inconveniente, o se evita al menos parcialmente, usando un soplete de acuerdo con la presente invencion.

En la realizacion ilustrada y descrita en este caso, como ya se ha explicado, los canales transportadores estan delimitados por la parte de aislamiento electrico 24 por un lado y por la interfaz interna 22 por el otro lado.

En un ejemplo no reivindicado, los canales transportadores pueden hacerse de una manera diferente y pueden estar delimitados por la parte de aislamiento electrico 24 por un lado y por la boquilla 5 por el otro lado.

En un ejemplo no reivindicado, los canales transportadores se pueden hacer de una manera diferente y estar delimitados solo por la parte de aislamiento electrico 24 y, por lo tanto, hacerse completamente dentro de la parte de aislamiento electrico 24.

En otras variantes de realizacion, se puede proporcionar una combinacion de las realizaciones posibles anteriores.

Mientras que en la realizacion descrita anteriormente los medios de aislamiento 20 comprenden preferentemente dos elementos comoldeados, lo que significa la parte de aislamiento electrico 24 y la interfaz interna 22, en variantes de realizacion dichos medios de aislamiento se pueden realizar de manera diferente.

En un ejemplo no reivindicado, los medios de aislamiento pueden comprender solo la parte de aislamiento electrico. En este caso, los canales transportadores del gas de proteccion estaran delimitados por la parte de aislamiento. En un ejemplo preferente, los canales transportadores de gas de proteccion estaran delimitados por la parte de aislamiento por un lado y por el elemento de soporte 8 de la punta por el otro lado, o delimitados por la parte de aislamiento por un lado y por la boquilla 5 por el otro lado, o delimitados exclusivamente por la parte de aislamiento si se crean en su interior.

Siempre en dicho ejemplo, la parte de aislamiento estara provista de medios de conexion extrafbles adecuados para la conexion con el elemento de soporte 8 de la punta.

En un ejemplo adicional no reivindicado, ademas, los medios de aislamiento pueden comprender, en su lugar, uno o mas elementos (interfaz externa) interpuestos entre la parte de aislamiento electrico 24 y la boquilla 5.

En este caso, los canales transportadores pueden estar parcialmente delimitados tambien por dicho elemento de interfaz externo.

Se ha mostrado, por lo tanto, por medio de la presente descripcion que el soplete de acuerdo con la presente invencion permite alcanzar los objetivos establecidos. En particular, en comparacion con los sistemas utilizados en los sopletes del tipo conocido, el soplete de acuerdo con la presente invencion permite reducir la turbulencia en el gas de proteccion que se transporta hasta la boquilla y produce la atmosfera inerte del bano de soldadura.

Si, por un lado, la presente invencion se ha ilustrado a traves de la descripcion detallada de una de sus realizaciones, ilustradas en las figuras, la presente invencion no se limita a la realizacion particular descrita anteriormente e ilustrada en las figuras; por el contrario, las variantes adicionales de la realizacion descrita en el presente documento se encuentran dentro del alcance de la presente invencion, que esta definida en las reivindicaciones.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Soplete de soldadura (1) que comprende un cuerpo principal (2) y una parte final (4) adecuada para alimentarse a traves de dicho cuerpo principal (2) con un alambre de soldadura y un gas de proteccion (103) del area de soldadura, dicha parte final (4) comprendiendo:

- una unidad de soldadura (7; 7, 8) adecuada para ser accionada y provista de un canal interno para el paso de dicho alambre de soldadura;

- un elemento transportador (5) asociado con dicha unidad de soldadura, dicho elemento transportador (5) estando provisto de una boca de salida (5a) adecuada para permitir que dicho alambre de soldadura se mueva fuera de dicha unidad de soldadura y adecuado para permitir que dicho gas de proteccion (103) se transporte al exterior de dicha unidad de soldadura;

- medios de aislamiento electrico (20) interpuestos entre dicha unidad de soldadura y dicho elemento transportador (5), comprendiendo dichos medios de aislamiento electrico (20) al menos una parte aislante (24) hecha de un material electricamente no conductor,

- al menos un canal transportador (60) adecuado para transportar dicho gas de proteccion (103) desde dicho cuerpo principal (2) hasta dicha boca de salida (5a) de dicho elemento transportador (5), en el que dicho al menos un canal transportador (60) esta al menos parcialmente delimitado por dicha parte aislante (24),

caracterizado por que dichos medios de aislamiento electrico (20) comprenden ademas un elemento de interfaz interno (22) asociado con el interior de dicha parte aislante (24), dicho elemento de interfaz interno (22) estando interpuesto entre dicha parte aislante (24) y dicha unidad de soldadura y dicho al menos un canal transportador (60) estando delimitado al menos parcialmente por dicha parte aislante (24) y al menos parcialmente por dicho elemento de interfaz interno (22),

por que dicha parte aislante (24) y dicho elemento de interfaz interno (22) estan en una forma tubular con desarrollo longitudinal, dicho elemento de interfaz interno (22) delimitando un area interna adecuada para acomodar al menos parte de dicha unidad de soldadura, en el que dicho elemento de interfaz interno (22) comprende al menos una ranura (60) hecha en su superficie externa (22a) dirigida hacia dicha parte aislante (24) para definir dicho al menos un canal transportador (60), y

por que dicho elemento de interfaz interno (22) comprende ademas al menos un canal (61) que coloca al menos dicha al menos una ranura (60) en comunicacion con dicha area interna delimitada por dicho elemento de interfaz interno (22).

2. Soplete de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que dicho al menos un canal transportador esta creado en dicha parte aislante y esta completamente delimitado en dicha parte aislante.

3. Soplete (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que dicha al menos una ranura (60) se desarrolla longitudinalmente a lo largo de dicho elemento de interfaz interno (22) empezando a partir de dicho primer extremo (22b) de dicho elemento de interfaz interno (22).

4. Soplete (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho elemento de interfaz interno (22) comprende una pluralidad de ranuras (60) hechas en su superficie externa (22a) dirigidas hacia dicha parte aislante (24) para definir una pluralidad de canales transportadores.

5. Soplete (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende medios de conexion adecuados para conectar dichos medios de aislamiento electrico (20) a dicha unidad de soldadura.

6. Soplete (1) de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que dichos medios de conexion estan al menos parcialmente definidos en dicho elemento de interfaz interno (22).

7. Soplete (1) de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6, caracterizado por que dichos medios de conexion estan al menos parcialmente definidos en dicha parte aislante (24).

8. Soplete (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 5 a 7, caracterizado por que dichos medios de conexion comprenden una rosca (21 b) o son tales que proporcionan una conexion a traves de la interferencia mecanica o una conexion a presion.

9. Soplete (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende medios de conexion adecuados para conectar dichos medios de aislamiento electrico (20) a dicho elemento transportador (5).

10. Soplete de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dichos medios de aislamiento electrico tambien comprenden un elemento de interfaz externo asociado externamente con dicha parte aislante, dicho elemento de interfaz externo estando interpuesto entre dicha parte aislante y dicho elemento transportador.

11. Soplete (1) de acuerdo con la reivindicacion 9 o 10, caracterizado por que dichos medios de conexion adecuados para conectar dichos medios de aislamiento electrico (20) a dicho elemento transportador (5) consisten en una interferencia mecanica o en una operacion de moldeo y/o comoldeo en la que dichos medios de aislamiento electrico (20) estan moldeados y/o comoldeados junto con dicho elemento transportador (5).

12. Dispositivo (100) para realizar soldaduras en una atmosfera definida por el gas de proteccion (103), que comprende un soplete de soldadura (1), caracterizado por que dicho soplete (1) esta realizado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.