Procedimiento de soldadura por láser de un calentador de agua.

Procedimiento de soldadura de un calentador de agua (2) o un generador de vapor (52) que comprende unrecinto (4) y un cuerpo del calentador (8) con una parte principal (10;

58) situada en el interior de dicho recinto y porlo menos una parte terminal (11, 12) que sale de este recinto, por lo menos esta parte terminal atravesando dichorecinto por lo menos por una abertura correspondiente (13, 14) prevista en una pared (16; 55) de este recinto, dichorecinto comprendiendo un collarín de tubo (18; 18A; 18D; 18G) que está dispuesto en la periferia de cada aberturacorrespondiente y que se eleva fuera de la superficie general de dicha pared del recinto según la dirección axial (25)de dicha parte terminal al nivel de esta abertura, este procedimiento de soldadura estando caracterizado porquedicho cuerpo del calentador está fijado de manera estanca a dicho recinto por una soldadura por láser efectuada pormedio de un haz de láser dirigido sensiblemente sobre la superficie anular superior de cada collarín de tubo, dichohaz de láser y dicha dirección axial definiendo entre ellos un ángulo de incidencia que tiene un valor situadosensiblemente entre 10 y 45 grados, de manera que este collarín de tubo suministra un depósito de materia paraformar un cordón de soldadura continua al nivel de lo alto de este collarín de tubo.

Procedimiento de soldadura por láser de un calentador de agua La invención concierne a un procedimiento de soldadura de un calentador de agua o un generador de vapor que comprende un recinto para recibir un líquido que se va a calentar o a evaporar y un cuerpo del calentador. Más particularmente, la invención concierne a dispositivos de tal tipo en donde el cuerpo del calentador penetra en el interior del recinto para calentar directamente el líquido que contiene. La invención concierne también a un calentador de agua o un generador de vapor producido con este procedimiento.

En particular, la presente invención concierne a un calentador de agua o un generador de vapor que equipa una máquina de café. Por supuesto, la invención se aplica a todos los dispositivos similares para la producción de agua caliente o la generación de vapor especialmente para calentar rápidamente leche.

La presente invención se pueden aplicar en los calentadores de agua dispuestos en dispositivos de volumen más grande, especialmente lavadoras o lavavajillas.

Se observará aquí que por calentador de agua, es necesario entender un dispositivo dispuesto para calentar un líquido, en particular agua pero igualmente otros líquidos.

TÉCNICA ANTERIOR

Se conocen los calentadores de agua y los generadores de vapor que equipan las máquinas de café que están formados por un recinto macizo obtenido por colada de un metal, especialmente aluminio. El recinto presenta en el exterior gargantas para el paso de un cuerpo del calentador dispuesto fuera del recinto en el cual se introduce el líquido que se va a calentar. Las dos partes principales que forman el recinto están fijadas una a la otra por diversos tornillos y los elementos de introducción o de salida del líquido están atornillados de manera estanca a la caja maciza, la cual presenta, por lo menos en estos sitios, una pared relativamente gruesa para permitir la mecanización de una rosca suficientemente profunda para mantener estos elementos. Tales calentadores de agua o generadores de vapor son particularmente caros de fabricar. La aportación de calor al líquido se efectúa a través de la pared maciza del recinto, lo que genera una cierta inercia en la transmisión de calor del cuerpo del calentador al líquido que se va a calentar o a evaporar y también pérdidas de calor relativamente importantes.

Son también conocidos los calentadores de agua con un cuerpo del calentador introducido en el interior del recinto que contiene el líquido que se va a calentar, especialmente a partir del documento GB 2 290 601. Este último documento enseña una introducción del cuerpo del calentador dentro del recinto por una abertura en una pared superior plana del recinto. La fijación del cuerpo del calentador a ésta pared superior se puede obtener por soldadura o soldadura con metal. El documento DE – A – 197 41 093 propone una placa de cierre de un calentador de agua atravesada igualmente por el cuerpo del calentador que está soldado a esta placa. La abertura en la placa para el paso del cuerpo del calentador consiste en una simple perforación de la placa plana. Este último documento menciona que una soldadura estanca se puede obtener especialmente por una soldadura por láser.

La presente invención tiene por objetivo proponer un calentador de agua o un generador de vapor el coste de fabricación del cual sea menos onerosa siendo fiable, especialmente en cuanto concierne a la estanqueidad del recinto de calentamiento del líquido.

Para disminuir el coste de fabricación, está previsto por ejemplo formar el recinto por embutición de planchas metálicas delgadas. Ahora bien, en particular con una tapa lisa y delgada como se divulga en los dos documentos citados antes en este documento, es difícil asegurar una fijación estanca del cuerpo del calentador a esta tapa por una soldadura por láser cuando el paso previsto es un simple taladro en esta tapa lisa. En efecto, las tolerancias del mecanizado pueden originar una rendija entre el cuerpo del calentador cilíndrico y el taladro circular previsto en la pared del recinto de calentamiento. Para soldar el cuerpo del calentador con la ayuda de un haz de láser, se dispone entonces de poca materia para fundir para rellenar rígidamente la rendija mencionada antes dado que la plancha tiene un grosor delgado. Se corre el riesgo así de fragilizar la zona de soldadura y de no garantizar una buena estanqueidad en esta zona, ya sea en el momento de la fabricación del calentador de agua o del generador de vapor, ya sea después de un cierto periodo de utilización.

Se observará que el cuerpo del calentador puede sufrir diversas tensiones mecánicas y térmicas. Ahora bien, en la técnica anterior mencionada antes en este documento, el cuerpo del calentador es perpendicular a la tapa lisa y por lo tanto está sostenido solamente sobre una distancia muy pequeña que corresponde aproximadamente al grosor de la tapa cuando se efectúa la soldadura por un haz de láser. Se comprenderá por lo tanto que la fijación es relativamente frágil en un caso como éste.

El documento DE – U – 319046 muestra un calentador de agua con un collarín de tubo previsto en la periferia de cada abertura para el paso del cuerpo del calentador. Se efectúa una soldadura al nivel del collarín de tubo. Este documento no proporciona indicación alguna en cuanto al procedimiento de soldadura o en cuanto al tipo de instalación de soldadura previsto. Los collarines de tubo, representados en las figuras, no están en modo alguno descritos de manera que este documento es mudo en cuanto la función eventual de los collarines de tubo de este tipo.

La invención tiene así por objetivo paliar los problemas de la técnica anterior mencionada antes en este documento y suministrar un procedimiento de soldadura eficaz de un cuerpo del calentador a un recinto de un calentador de agua o de un generador de vapor para permitir una fabricación de dispositivos de este tipo con un buen rendimiento industrial.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La invención concierne un procedimiento de soldadura de un calentador de agua o un generador de vapor que comprende un recinto y un cuerpo del calentador con una parte principal situada en el interior del recinto y por lo menos una parte terminal que sale de este recinto, por lo menos esta parte terminal atravesando el recinto por lo menos por una abertura correspondiente prevista en una pared de este recinto, este último comprendiendo un collarín de tubo dispuesto en la periferia de cada abertura correspondiente y que se eleva fuera de la superficie general de la pared del recinto según la dirección axial (25) de la parte terminal al nivel de esta abertura. Este procedimiento de soldadura está caracterizado porque el cuerpo del calentador está fijado de manera estanca al recinto por una soldadura por láser efectuada por medio de un haz de láser dirigido sensiblemente sobre la superficie anular superior de cada collarín de tubo, dicho haz de láser y dicha dirección axial definiendo entre ellos un ángulo de incidencia que tiene un valor situado sensiblemente entre 10 y 45 grados, de manera que este collarín de tubo suministra un depósito de materia para formar un cordón de soldadura continua al nivel de lo alto de éste.

Se observará que la soldadura efectuada con la ayuda de un haz de láser permite obtener una soldadura apropiada con una aportación de calor controlada de manera que no se pueda dañar el cuerpo del calentador, en particular evitar un cortocircuito entre el tubo exterior y el conductor eléctrico interior que forma este cuerpo del calentador.

Gracias a las características de la invención, la fijación del cuerpo del calentador al recinto por una soldadura por láser puede ser efectuada de manera eficaz y reproducible, asegurando una buena estanqueidad al nivel de la soldadura y una fijación rígida. El collarín de tubo sirve de guía para la parte terminal del cuerpo del calentador; asegura así un mantenimiento lateral correcto y suministra la materia necesaria para la formación de un cordón de soldadura continua, sin fragilizar o adelgazar la pared del recinto para rellenar una rendija eventual entre dicha parte terminal y el collarín de tubo.

A continuación, este collarín de tubo puede ser delgado garantizando la cantidad de la soldadura por láser. Además, evita deformar el recinto en la periferia de la abertura y limita las tensiones térmicas transmitidas a la zona periférica del recinto disminuyendo la cantidad de energía que se va a suministrar para efectuar la soldadura.

La invención tiene igualmente por objeto un procedimiento de soldadura de un calentador de agua o un generador de vapor obtenido por el procedimiento de soldadura... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de soldadura de un calentador de agua (2) o un generador de vapor (52) que comprende un recinto (4) y un cuerpo del calentador (8) con una parte principal (10; 58) situada en el interior de dicho recinto y por 5 lo menos una parte terminal (11, 12) que sale de este recinto, por lo menos esta parte terminal atravesando dicho recinto por lo menos por una abertura correspondiente (13, 14) prevista en una pared (16; 55) de este recinto, dicho recinto comprendiendo un collarín de tubo (18; 18A; 18D; 18G) que está dispuesto en la periferia de cada abertura correspondiente y que se eleva fuera de la superficie general de dicha pared del recinto según la dirección axial (25) de dicha parte terminal al nivel de esta abertura, este procedimiento de soldadura estando caracterizado porque dicho cuerpo del calentador está fijado de manera estanca a dicho recinto por una soldadura por láser efectuada por medio de un haz de láser dirigido sensiblemente sobre la superficie anular superior de cada collarín de tubo, dicho haz de láser y dicha dirección axial definiendo entre ellos un ángulo de incidencia que tiene un valor situado sensiblemente entre 10 y 45 grados, de manera que este collarín de tubo suministra un depósito de materia para formar un cordón de soldadura continua al nivel de lo alto de este collarín de tubo.

2. Procedimiento de soldadura según la reivindicación anterior caracterizado porque dicho collarín de tubo (18; 18D) presenta una forma abocardada en dirección del interior de dicho recinto.

3. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 1 o 2 caracterizado porque dicho collarín de tubo (18A;

18G) presenta una parte (18B) que tiene una pared paralela a dicha dirección axial de dicha parte terminal y que define una guía para esta parte terminal.

4. Procedimiento de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque dicho collarín de tubo (18G) está formado de manera que presenta una cierta elasticidad o capacidad de deformación que 25 permite una cierta variación de la dirección axial de dicha parte terminal al nivel de este collarín de tubo.

5. Procedimiento de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque dicho recinto es de inoxidable.

6. Procedimiento de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque dicha soldadura por láser se realiza por una sucesión de impulsos de láser que genera una sucesión de puntos de soldadura que se superponen parcialmente uno a otro.

7. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 6 caracterizado porque cada impulso de láser tiene un perfil de potencia se presenta una potencia sobre un primer periodo (P1) esencialmente superior a la potencia sobre un segundo periodo (P2) que sigue a dicho primer periodo y porque la potencia en el transcurso de dicho segundo periodo es globalmente decreciente.

8. Procedimiento de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y en el cual dicho recinto (4) está formado por lo menos por dos partes (5, 6; 55, 56) montadas por soldadura por láser caracterizado porque estas dos partes (5, 6; 55, 56) presentan cada una un borde saliente (28) que forma una parte terminal abocardada que sale fuera de la superficie general de dicho recinto (4) y que se aplica contra el borde saliente (28) de la otra parte, los dos bordes salientes (28) respectivos de estas dos partes estando soldados por un haz de láser al nivel de la arista de estos dos bordes salientes (28) que se unen.

9. Procedimiento según la reivindicación 8 caracterizado porque dicho recinto presenta una pared relativamente delgada y porque las dos partes (5, 6; 55, 56) que la forman son de metal y están embutidas.

10. Calentador de agua (2) o generador de vapor (52) fabricado con un procedimiento de soldadura según las 50 reivindicaciones anteriores.