BOQUILLA DIFUSORA PARA PISTOLAS DE SOLDADURA.

1. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, aplicable en las llamadas soldaduras de atmósfera gaseosa,

especialmente para pistolas que emplean el sistema Bernard (16 a 31), donde la boquilla difusora (18) presenta en su zona frontal (2) un vaciado (5) donde se fija mediante encaje excéntrico una boquilla de contacto (17), quedando rodeada esa zona frontal (2) por una tobera (16); en tanto que en la zona trasera (7) de la boquilla difusora (18) se fija mediante un roscado interno (12) de la misma un tubo de montaje (20); existiendo en esta zona trasera (7) unos orificios internos (10) que comunican con unos orificios externos (6) ubicados en la aludida zona frontal (2) de la boquilla difusora (18); facilitando ambos orificios (6, 10) la circulación de gas entre la tobera (16) y la zona frontal (2) de la boquilla difusora (18); caracterizada porque la boquilla difusora de la invención (1) presenta exteriormente en su zona frontal (2) un doble mecanizado que determina una zona de diámetro externo convencional (4) y una zona de diámetro externo adelgazado (3) respecto del convencional; aumentándose así el espacio existente entre la referida zona frontal (2) de la boquilla difusora (1) y la tobera (16) para determinar una mejor circulación del gas.

2. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha zona de diámetro externo adelgazado respecto del convencional (3) es una zona que se dispone en la parte delantera de la zona frontal (2) de la boquilla difusora (1) y que se extiende desde su extremo libre en una longitud comprendida entre 1/3 y 2/3 de la longitud total de la referida zona frontal (2); en tanto que la magnitud del adelgazamiento del diámetro de esta zona de diámetro externo adelgazado (3) se efectúa en una medida comprendida entre un 1/14 y 2/14 del diámetro externo convencional de la referida zona frontal (2), con un valor preferencial de 3/28 de dicho diámetro externo.

3. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque esos orificios internos (10) de la zona trasera (7) se efectúan en la boquilla difusora de la invención (1) sobre una superficie troncocónica (11), al objeto de evitar su obstrucción con el paso del tiempo por desajustes del tope de roscado entre el tubo de montaje (20) y el roscado interno (12) de la mencionada zona trasera (7).

4. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los referidos orificios externos (6) de la aludida zona frontal (2) se efectúan en la boquilla difusora de la invención (1) más adelantado y con mayor diámetro respecto de los existentes en la boquilla difusora convencional (18) del referido sistema Bernard.

5. Boquilla difusora papa pistolas de soldadura, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la superficie externa de la referida zona trasera (7) de la boquilla difusora de la invención (1) cuenta con unas muescas o caras planas (15) para herramienta de apriete, un rebaje perimétrico (8) para incorporación de un muelle plano (13) y un canal perimetral (9) para la incorporación de una junta tórica (14).

6. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque bien el extremo libre de la referida zona de diámetro externo adelgazado (3) respecto del convencional, bien el escalón o discontinuidad entre esta zona de diámetro adelgazado (3) y la referida zona de diámetro externo convencional (4), o bien ambos extremos libre y escalón, son susceptibles de presentar biselados, al objeto de reducir posibles roces con una capa aislante existente en la superficie interna de la tobera (16), en operaciones de montaje

Boquilla difusora para pistolas de soldadura.

Objeto de la invención

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una boquilla difusora para pistolas de soldadura, aplicable en pistolas de soldadura automáticas y semiautomáticas con aportación de hilo, en las llamadas soldaduras de atmósfera gaseosa, y especialmente para pistolas que emplean el sistema Bernad; siendo el objeto esencial de la invención el proporcionar una boquilla difusora, que es componente del referido sistema, mejorada respecto de la boquilla difusora convencional para que se pueda aumentar el espacio existente entre esa boquilla y una tobera del sistema, determinando así una mejor circulación de gas en el referido espacio, que redunda en unas soldaduras de mejor calidad y en un menor envejecimiento de los componentes de la pistola, al darse unas mejores refrigeraciones de esos componentes y unos flujos de gas más estables.

Antecedentes de la invención

Son conocidas las boquillas difusoras para pistolas de soldadura, aplicables en las llamadas soldaduras de atmósfera gaseosa, empleándose estas boquillas, entre otras, en pistolas que emplean el sistema Bernard. En dicho sistema Bernard, la boquilla difusora presenta en su zona frontal un vaciado donde se fija mediante encaje excéntrico una boquilla de contacto, quedando rodeada esa zona frontal por una tobera; en tanto que en la zona trasera de la boquilla difusora se fija mediante un roscado interno de la misma un tubo de montaje; existiendo en esta zona trasera unos orificios internos que comunican con unos orificios externos ubicados en la aludida zona frontal de la boquilla difusora; facilitando ambos orificios la circulación de gas entre la tobera y la zona frontal de la boquilla difusora.

Esta configuración convencional presenta inconvenientes relativos a que el espacio existente entre la referida zona frontal de la boquilla difusora y la tobera no es todo lo amplio que sería deseable como para que la circulación del gas por el mismo pueda presentar una gran estabilidad.

Abundando en los antecedentes de la invención, las referidas boquilla difusoras se emplean en procedimiento MAG (Metal Active Gas) o MIG (Metal Inert Gas) para soldaduras de atmósfera gaseosa; encontrándose la diferencia entre dichos procedimientos en que en el MAG va incorporado un gas activo (con oxígeno), mientras que si el procedimiento es MIG el gas es inerte, tal como argón o helio, estando generalizado en Europa el argón.

Una función de la referida boquilla difusora consiste en dar soporte a otro componente de la pistola denominado boquilla de contacto. Dicha boquilla de contacto es por donde sale el hilo de aportación; estableciendo dicha boquilla de contacto la diferencia de potencial con el contacto del hilo de soldar y la pieza a soldar. Así, dicha boquilla de contacto conduce una potencia que hay que estabilizar con una determinada cantidad de hilo, siendo un componente de transferencia de potencia.

En las soldaduras de atmósfera gaseosa la aportación de gas se realiza para proteger la soldadura y para determinar una refrigeración en las zonas de calor, tales como boquilla de contacto, tobera y otras.

Con el transcurrir del tiempo, los fabricantes de boquillas difusoras y otros componentes de las pistolas de soldar han desarrollado ciertas variantes para economizar costes, pero hasta ahora no se ha aportado ningún diseño de boquilla difusora que permita aumentar la refrigeración y un mejor aprovechamiento del gas.

Respecto al referido sistema Bernard, hay que decir que se basa en una boquilla de contacto que se instala en la boquilla difusora mediante una excéntrica y no por el sistema más universal de rosca. Al ser una excéntrica el orificio que el difusor necesita, para ubicar la boquilla de contacto tendrá que tener la mencionada boquilla difusora unas dimensiones mínimas que dependen de las dimensiones exteriores de la boquilla de contacto. Para que el encaje de excéntrica funcione correctamente, la boquilla difusora está obligada a tener unas paredes de material adecuado y dimensionado correcto, ya sea en bronce, cobre u otro metal conductor, de manera que se de un comportamiento que garantice una fijación aceptable. El resultado es que el diámetro exterior en las boquillas difusoras de las series 4435 ó 4635 del sistema Bernard, empleándose intensidades superiores a 250 amperios tienen un diámetro exterior en la zona frontal ligeramente superior a 14 mm.

Además, la tobera que se instala exteriormente sobre la boquilla difusora en el referido sistema Bernard tiene una función consistente en guiar el gas desde unos orificios de la boquilla difusora hasta la boca de la tobera, de manera que se canaliza el gas sobre la soldadura y se protege ésta de la atmósfera, siendo otra aplicación de la referida tobera de gas aislar a la boquilla difusora del exterior para protegerla de un contacto fortuito con masa. La tobera del sistema Bernard tiene en su interior un aislante cilíndrico que separa la parte metálica de la tobera respecto de la boquilla difusora.

Por otra parte, durante los últimos treinta años, los procedimientos de soldadura han evolucionado con nuevos productos de aportación que permiten aportar más kilos de material por unidad de tiempo. Así, actualmente, un gran porcentaje del hilo de soldar que se emplea es de tecnología tubular, relegándose poco a poco el hilo sólido por ser menos productivo. No obstante, al ser dicho hilo tubular más productivo determina un mayor castigo en los componentes de la pistola por sufrir unos mayores calentamientos. Además, las mezclas de gases con argón que se emplean actualmente son hasta un 40% menor refrigerantes que el anhídrido carbónico seco CO₂ que se empleaba hace treinta años, de manera que hoy en día se dan unas problemáticas en las pistolas de soldar consistentes esencialmente en que se refrigera peor y se castiga más a sus componentes.

Respecto al transporte del gas en este tipo de soldadura de atmósfera gaseosa hay que decir que el gas requiere de tubos para ser guiado. La forma del tubo no presenta gran importancia, ya que los gases se adaptan a los volúmenes por donde circulan, pero el cauce de la circulación del gas es de una gran importancia. Así, para realizar soldaduras, el gas se puede empujar desde una canalización o desde un regulador de una botella para establecer un consumo en litros por minuto, moviéndose el gas por la diferencia de presiones que hay entre los extremos de la correspondiente conducción. Este gas se introduce en un tubo que alimenta a la correspondiente pistola de soldadura y circula al ser empujado, debido a que en el extremo de la conducción contraria al de partida se tiene la presión atmosférica de donde nos encontremos haciendo la soldadura. Así, no se requiere a penas presión, y solamente se necesita un caudal, diseñándose los componentes de manera que se tiene en cuenta el que no produzcan frenadas en la circulación natural del gas.

Con las boquillas difusoras del referido sistema Bernard, series 4435 y 4635, entre el aislante de la tobera y la boquilla difusora se da un cauce para circulación del gas determinado por un volumen en forma de anillo cilíndrico con un grosor de 2,5 mm, una longitud de 27 mm y unos diámetros exterior e interior de aproximadamente 19 y 14 mm respectivamente. Con el transcurrir del tiempo, la calidad del aislante empleado para el interior de la tobera se ha ido reduciendo, de manera que actualmente dicho aislante puede determinar inconvenientes y provocar fallos de comportamiento que incidan en defectos de soldadura. Así, el comportamiento insuficiente de esos aislantes frente al calor recibido proveniente de orificios de la boquilla difusora, hace que los mencionados aislantes puedan deteriorarse de manera que las estructuras de fibra de vidrio que los componen formen hebras deshilachadas que pueden reducir o taponar parcialmente el paso habitual del gas, creando efectos venturi y, según el estado de la pistola de soldadura en cuestión, el referido gas puede cambiar su sentido de circulación y retornar.

No conocemos en el estado actual de la técnica boquillas difusoras para las series 4435 ó 4635 del referido sistema Bernard en las que se facilite un volumen de circulación de gas entre la tobera y la boquilla difusora mayor que el correspondiente al aludido anillo cilíndrico, de la manera en la que lo proporciona la boquilla difusora de la invención.

Por otra parte, en las boquillas difusoras convencionales se da otro inconveniente consistente en que con el paso del tiempo, unos orificios...

1. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, aplicable en las llamadas soldaduras de atmósfera gaseosa, especialmente para pistolas que emplean el sistema Bernard (16 a 31), donde la boquilla difusora (18) presenta en su zona frontal (2) un vaciado (5) donde se fija mediante encaje excéntrico una boquilla de contacto (17), quedando rodeada esa zona frontal (2) por una tobera (16); en tanto que en la zona trasera (7) de la boquilla difusora (18) se fija mediante un roscado interno (12) de la misma un tubo de montaje (20); existiendo en esta zona trasera (7) unos orificios internos (10) que comunican con unos orificios externos (6) ubicados en la aludida zona frontal (2) de la boquilla difusora (18); facilitando ambos orificios (6, 10) la circulación de gas entre la tobera (16) y la zona frontal (2) de la boquilla difusora (18); caracterizada porque la boquilla difusora de la invención (1) presenta exteriormente en su zona frontal (2) un doble mecanizado que determina una zona de diámetro externo convencional (4) y una zona de diámetro externo adelgazado (3) respecto del convencional; aumentándose así el espacio existente entre la referida zona frontal (2) de la boquilla difusora (1) y la tobera (16) para determinar una mejor circulación del gas.

2. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha zona de diámetro externo adelgazado respecto del convencional (3) es una zona que se dispone en la parte delantera de la zona frontal (2) de la boquilla difusora (1) y que se extiende desde su extremo libre en una longitud comprendida entre 1/3 y 2/3 de la longitud total de la referida zona frontal (2); en tanto que la magnitud del adelgazamiento del diámetro de esta zona de diámetro externo adelgazado (3) se efectúa en una medida comprendida entre un 1/14 y 2/14 del diámetro externo convencional de la referida zona frontal (2), con un valor preferencial de 3/28 de dicho diámetro externo.

3. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque esos orificios internos (10) de la zona trasera (7) se efectúan en la boquilla difusora de la invención (1) sobre una superficie troncocónica (11), al objeto de evitar su obstrucción con el paso del tiempo por desajustes del tope de roscado entre el tubo de montaje (20) y el roscado interno (12) de la mencionada zona trasera (7).

4. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los referidos orificios externos (6) de la aludida zona frontal (2) se efectúan en la boquilla difusora de la invención (1) más adelantado y con mayor diámetro respecto de los existentes en la boquilla difusora convencional (18) del referido sistema Bernard.

5. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la superficie externa de la referida zona trasera (7) de la boquilla difusora de la invención (1) cuenta con unas muescas o caras planas (15) para herramienta de apriete, un rebaje perimétrico (8) para incorporación de un muelle plano (13) y un canal perimetral (9) para la incorporación de una junta tórica (14).

6. Boquilla difusora para pistolas de soldadura, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque bien el extremo libre de la referida zona de diámetro externo adelgazado (3) respecto del convencional, bien el escalón o discontinuidad entre esta zona de diámetro adelgazado (3) y la referida zona de diámetro externo convencional (4), o bien ambos extremos libre y escalón, son susceptibles de presentar biselados, al objeto de reducir posible roces con una capa aislante existente en la superficie interna de la tobera (16), en operaciones de montaje.