ES2199563T3 - Dispositivo para soldar piezas cilindricas. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para soldar piezas cilíndricas y cuerpos de rotación, a cuyo dispositivo corresponden: un vástago del electrodo (1), que es un eje que aporta la corriente para soldadura para el electrodo de soldar (2), medios de posicionamiento y fijación (31) para las piezas (A, B) a soldar; y un eje tubular (8) que rodea el vástago del electrodo (1), que desde el punto de vista tanto del bastidor (11, 12) como también del vástago del electrodo (1) está alojado (10) girable, caracterizado, porque en el eje tubular (8) se encuentra fijada una cabeza de conexión (4), que está equipada con elementos de sujeción (5) para una cámara de protección (3) intercambiable, porque los medios de posicionamiento y fijación (31) intercambiables están dispuestos en conexión con la cámara de protección (3) de tal forma que se fijan a la cabeza de conexión (4) con los mismos elementos de sujeción (5) que la cámara de protección y porque al dispositivo corresponde además lo siguiente: - medios (13, 14, 15, 19) para el giro del eje tubular conjuntamente con la cabeza de conexión (4) y cámara de protección (3) conectada a ésta y los medios de posicionamiento y fijación (31) - medios (12¿, 17, 16, 18) para el enclavamiento del vástago del electrodo (1), de tal forma que durante el giro del eje tubular (8) no es girable; y - medios (25 - 30) para el movimiento del vástago del electrodo (1) axialmente con respecto al eje tubular (8).

Description

Dispositivo para soldar piezas cilíndricas.

La invención se refiere a un dispositivo para soldar piezas cilíndricas según el enunciado de la reivindicación 1. Un dispositivo de este tipo es conocido de la solicitud FR-A-1 294 275. Al soldar piezas cilíndricas las superficies de unión tienen por regla general dos tipos de formas. En las piezas cilíndricas divididas transversalmente al eje longitudinal los extremos coinciden rectos uno contra otro y la superficie de unión forma un círculo. En este tipo de unión soldada se trata de una unión soldada por rotación, que es fácil de mecanizar. Si los cilindros coinciden en un ángulo determinado, se forma en la superficie de unión una figura geométrica, cuya forma depende de los diámetros de los cilindros y del ángulo en el que coinciden una contra otra las líneas centrales de los cilindros.

Si existen varios de estos cilindros bifurcados, es decir derivaciones del tubo, en un cilindro básico, que además se encuentran situados próximos entre sí, resulta difícil la soldadura convencional por el exterior. En este tipo de construcciones puede tratarse por ejemplo de cajas de válvulas de varias vías, cuerpos de filtros, bifurcaciones de tubos y elementos de construcción similares. Al soldar bifurcaciones de tubos y en particular bifurcaciones en T la reducida altura del abocardado en el cilindro básico y el tamaño de las toberas para soldadura convencionales dan lugar a problemas.

Los problemas arriba indicados pueden ser eliminados, aproximándose por el interior al punto de soldadura del cilindro bifurcado. A cuyo fin la reducida altura del abocardado o una segunda derivación en el exterior situada en proximidad no constituyen ningún obstáculo. La tobera para soldadura se encuentra a la altura del cordón, en tanto que la pieza (o tobera para soldadura) gira alrededor de su propio eje.

Una segunda gama de problemas son las piezas largas, cuya rotación no es sencilla de realizar. Un ejemplo típico de ello, resulta cuando de un tubo se han de realizar cámaras de distribución, a cuyo fin se disponen en un tubo largo varias bifurcaciones del tubo.

La orientación coaxial de los cilindros entre sí es de la máxima importancia. Para garantizar la calidad del cordón de soldadura, las piezas por soldar deben ser protegidas deben ser protegidas del oxígeno del aire, encerrando las piezas en una cámara llena de gas protector. Para minimizar la cantidad de gas protector y tiempo de llenado, la cámara debe ser lo más reducida posible. El reducido tamaño de la cámara sin embargo provoca a su vez problemas al instalar la pieza en el soporte situado en la cámara. Como consecuencia del reducido tamaño de la cámara no se puede trabajar simultáneamente con las manos en la cámara y mirar dentro de la cámara.

La invención tiene como cometido el crear un dispositivo por medio del cual pueden eliminarse los problemas arriba descritos y en particular reducirse el consumo de gas protector, incluso si varía el tamaño de las piezas a soldar.

Este cometido se cumple como consecuencia de las características presentadas en la reivindicación 1 de la patente siguiente. En las subreivindicaciones de la patente se presentan formas de realización ventajosas de la invención.

A continuación se ilustra con mayor detalle un ejemplo de realización de la invención con referencia a los dibujos adjuntos. Muestran

La figura 1 un dispositivo según la invención visto por el lado, a cuyo fin la porción situada sobre la línea central está representada en corte longitudinal

La figura 2 con mayor detalle un ejemplo de la cámara de protección, tal y como se encuentra previsto en un dispositivo según la figura 1, y para el casete de fijación previsto para las piezas a soldar alojadas en la cámara de protección, y en

La figura 3 a título esquemático una combinación correspondiente a la de la figura 2 de la cámara de protección y casete de fijación por el lado frontal, es decir vistos en la dirección axial del dispositivo.

Al dispositivo mostrado en la figura 1 corresponde un eje tubular 8 que está alojado girable desde el punto de vista del bastidor 12 mediante soportes 10. El vástago de soporte 1 del electrodo para soldadura 2 es un eje largo, que concéntrico al eje tubular 8, pasa a través del eje tubular 8. Entre el vástago del electrodo 1 y el eje tubular 8 se ha previsto un tubo de material aislante 9, que sirve como soporte entre estas piezas. El vástago del electrodo 1 y el eje tubular 8 son por consiguiente girables entre sí y el vástago del electrodo 1 puede ser movido además en la dirección axial.

El eje tubular 8 está rodeado por una vaina 6 que gira conjuntamente con éste, en la que están formados canales de gas protector 7 y que termina en una ampliación, que forma una cabeza de conexión 4. La vaina 6 se extiende únicamente a través de una parte de la longitud del eje tubular 8. Además de la cabeza de conexión 4 la vaina 6 está rodeada por una vaina-bastidor 11 no girable, que está fijada al bastidor 12, para impedir su rotación. Esta vaina-bastidor 11 tiene las conexiones necesarias para el gas protector, gas refrigerante y el aire comprimido requerido para el cilindro de cierre de la cámara de protección 3. Entre las vainas 6 y 11 hay conexiones girables para formar las conexiones de gas necesarias a los canales 7 previstos en la vaina 6, que terminan en la cabeza de conexión 4. En la figura 1 se muestra únicamente un canal 7, aunque como es natural hay varios de estos canales, distribuidos convenientemente a través de la periferia de la vaina 11 y de la cabeza de conexión 4.

En la cabeza de conexión 4 se encuentra previsto un casquillo roscado 5 con rosca interior, al que se puede conectar por medio de una conexión roscada la cámara de protección 3. También los medios de posicionamiento y fijación 31 para las piezas A, B, a soldar se fijan al casquillo roscado 5 de la cabeza de conexión 4. Esto se muestra tan solo esquemáticamente en la figura 1. En la figura 2 se muestra con mayor precisión un ejemplo de realización, en el que la pieza del fondo 32 de la cámara de protección 3 está dotada con un cuello 38 sobresaliente, que está rodeado por una vaina roscada 37, por medio de la cual puede ser fijada la cámara 3 al casquillo roscado 5. La parte superior 33 de la cámara 3 se puede conectar con la barra 35 del émbolo de un cilindro 34. La parte superior 33 está guiada en guías verticales 48, cuyos extremos superiores están fijados al cilindro 34. Mediante juntas 36 se asegura que la cámara 3 cerrada es estanca.

Un casete de fijación 31 previsto para las piezas a soldar, es empujado en la cámara 3 guiado por las guías 39 existentes en el fondo de la cámara. Las guías 39 discurren paralelas a la dirección axial del vástago del electrodo 1, a cuyo fin el casete se desliza en la dirección axial del vástago del electrodo a la posición prevista al efecto. En los bordes del fondo del casete de fijación 31 se encuentran configuradas ranuras 40 para las guías 39. Las piezas a soldar son posicionadas correctamente desde el punto de vista del electrodo para soldadura 2. Para el posicionamiento que tiene lugar en la dirección axial se ha previsto en el extremo de las guías 39 un tope 41, que puede ser fijo o regulable axialmente. En la tapa de la cámara se encuentra dispuesto un elemento de presión 50 cargado por resorte, que cuando la parte superior de la cámara ha descendido, coincide con la esquina posterior del casete 31, sobre su lado superior y trasero, sujetando firmemente el casete 31 en posición.

En el caso representado corresponden al casete de fijación 31 brazos 42, que permiten el giro alrededor de un punto de articulación 51, cuyos brazos tienen en los extremos una pieza de enclavamiento 45 cargada por resorte, que encaja en el casete detrás del borde superior de su lado frontal 46. De la pieza de enclavamiento 45 sobresalen vainas 44, cuyas vainas contienen muelles, que están comprimidos entre el fondo de las vainas 44 y los extremos de los brazos 42. Cuando la pieza de enclavamiento 45 en la figura 2 es arrastrada hacia la derecha en contra de la fuerza de los muelles, los brazos 42 permiten el giro hacia arriba alrededor del eje 51.

Las piezas a soldar son colocadas en el casete 31, cuando éste se encuentra fuera de la cámara 3. Es típico el disponer dos casetes 31 por cámara 3, de tal forma que cuando un casete 31 se encuentra en la cámara 3, el otro casete 31 puede ser llenado con las piezas a soldar. Un tornillo de regulación 47 determina la posición de las piezas y los brazos 42 girados hacia abajo bloquean las piezas a soldar en posición. Dado que tanto la cámara de protección 3 como también el casete de fijación 31 son intercambiables, pueden ser dimensionados a una medida mínima para el tamaño de pieza correspondiente, lo que reduce el consumo de gas protector a un mínimo.

El accionamiento 19 impulsa una rueda de accionamiento 15, que es bloqueable mediante husillos de conexión 14 y 17, de tal forma que gira opcionalmente o bien una rueda de accionamiento 13 que engrana en el eje tubular 8 ó una rueda de accionamiento 16 alojada giratoria en el eje tubular 8, que engrana sobre una brida de material aislante 19 en el vástago del electrodo 1. Cuando uno es activado por las ruedas de accionamiento 13 y 16 el otro permanece bloqueable no girable en el bastidor 12'. En el caso mostrado el husillo de conexión 14 impulsa el accionamiento de giro en el eje giratorio 8 y bloquea no girable el vástago del electrodo 1. A este fin giran conjuntamente con el eje tubular 8 la cabeza de conexión 4 y la cámara 3 fijada a ésta con el casete de fijación 31. Las piezas A, B a soldar giran con respecto al electrodo de soldadura 2. Dado que las conexiones de gas a la cabeza de conexión 4 se encuentran acopladas girables, pueden ser conectadas por medio de tubos flexibles 43 a la cámara 3, tal y como se muestra en la figura 2.

Si se suelda una forma geométrica constituida por dos cilindros, el electrodo para soldadura 2 tiene que seguir la forma curvada del punto de unión. Esto se logra mediante un eje roscado 30 accionado por un motor 29, que desplaza una guía horizontal 28, que a su vez desplaza la unidad formada por un cilindro 25 y un brazo 26. El brazo 26 está adherido al vástago del electrodo 1, cuyo movimiento rápido largo puede ser realizado mediante el cilindro 25 que mueve el brazo 26 y una guía horizontal 27 al objeto del guiado horizontal 28. El objeto es el movimiento, el desplazamiento del electrodo 2 a la posición de trabajo y la nueva retirada de ésta, mientras que con el motor 29 se realiza el movimiento de precisión que tiene lugar durante la soldadura, para seguir la forma curva del punto de unión. El motor para el desplazamiento de precisión 29 está controlado por programa, su movimiento de desplazamiento se realiza en función del movimiento de giro del eje tubular 8.

La corriente para soldadura se aplica al punto de soldadura desde un fuente de alimentación 22, que está conectada a través de un cable de corriente a un anillo deslizante 21 fijado al vástago 1. El cale de puesta a tierra está conectado a un anillo deslizante 24, que se encuentra en una brida 23. Existe una conexión 49 eléctrica desde la brida 23 a la cámara de protección 3 y de nuevo al casete de fijación 31 fijado en ésta. La vaina de soporte 9 aislante y la brida 18 aislante aseguran, que la tensión aplicada al vástago 1 no pasa a otras partes del dispositivo.

La invención no se limita al ejemplo de realización anterior. En particular la construcción y configuración de la cámara de protección 3 y medios de posicionamiento y fijación 31 unidos con ésta pueden variar de múltiples formas. Lo fundamental, es que ambos se fijen mediante los mismos elementos de sujeción 5 a la cabeza de conexión 4, a cuyo fin son intercambiables conjuntamente y por cámaras y medios de posicionamiento y fijación, adaptados en forma y dimensionamiento a las piezas tubulares a soldar en cada caso.

Claims (9)

1. Dispositivo para soldar piezas cilíndricas y cuerpos de rotación, a cuyo dispositivo corresponden:

un vástago del electrodo (1), que es un eje que aporta la corriente para soldadura para el electrodo de soldar (2), medios de posicionamiento y fijación (31) para las piezas (A, B) a soldar; y un eje tubular (8) que rodea el vástago del electrodo (1), que desde el punto de vista tanto del bastidor (11, 12) como también del vástago del electrodo (1) está alojado (10) girable,

caracterizado,

porque en el eje tubular (8) se encuentra fijada una cabeza de conexión (4), que está equipada con elementos de sujeción (5) para una cámara de protección (3) intercambiable, porque los medios de posicionamiento y fijación (31) intercambiables están dispuestos en conexión con la cámara de protección (3) de tal forma que se fijan a la cabeza de conexión (4) con los mismos elementos de sujeción (5) que la cámara de protección y porque al dispositivo corresponde además lo siguiente:

- medios (13, 14, 15, 19) para el giro del eje tubular conjuntamente con la cabeza de conexión (4) y cámara de protección (3) conectada a ésta y los medios de posicionamiento y fijación (31)

- medios (12', 17, 16, 18) para el enclavamiento del vástago del electrodo (1), de tal forma que durante el giro del eje tubular (8) no es girable; y

- medios (25 - 30) para el movimiento del vástago del electrodo (1) axialmente con respecto al eje tubular (8).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los citados medios de posicionamiento y fijación (31) se encuentran en la cámara de protección (3).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque a los medios de posicionamiento y fijación (31) corresponde un casete de fijación intercambiable y en la cámara de protección (3) se han previsto elementos de sujeción y posicionamiento (39, 41, 50) para el casete de fijación (31) intercambiable.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque a los elementos de sujeción y posicionamiento corresponden guías (39), sobre las que puede ser deslizado en la dirección axial del eje del vástago del electrodo (1) a la posición prevista al efecto el casete de fijación (31) dentro de la cámara de protección (3).

5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque al dispositivo corresponden medios (15, - 19) con los que el vástago del electrodo (1) es girado, en tanto que otros medios (12', 13, 14) conectan de forma no girable el eje tubular (8).

6. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque en la cabeza de conexión (4) se ha previsto un casquillo roscado (5), al que puede ser conectada por medio de una conexión roscada una vaina roscada (38, 37) que sobresale de la cámara de protección (3), y porque el casquillo roscado (5) está unido con una vaina (6) que rodea el eje tubular (8) y gira conjuntamente con éste, en la que se encuentran previstos canales de gas protector (7), que están conectados con la cámara de protección (3) por medio de tubos flexibles (43) dispuestos entre la cabeza de conexión (4) y la cámara de protección (3).

7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque a los medios (25 - 30) para el movimiento axial del vástago del electrodo (1) corresponde un motor (29) equipado con un eje roscado (30).

8. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 7, caracterizado porque el movimiento axial del vástago del electrodo (1) está controlado de tal forma, que tiene lugar simultáneamente con el movimiento de giro del vástago del electrodo (1) y del eje tubular (8) y en función de este movimiento.

9. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el vástago del electrodo (1) está alojado en el eje tubular (8) por medio de un tubo de material aislante (9) previsto entre ambos.