用于焊炬冷清潔的設(shè)備以及相應(yīng)的冷卻流分配裝置制造方法
【專利摘要】一種用于清潔焊炬的設(shè)備（10）包括加壓流體（F）的貯存器（11）以及分配裝置（20），加壓流體尤其由二氧化碳構(gòu)成，分配裝置設(shè)計(jì)成將處于低溫（-78℃）下的干冰（NC）的流（G）分配到焊炬（TS）上以清潔該焊炬，所述流通過相應(yīng)的貯存器（11）供給的加壓二氧化碳膨脹并因此冷卻而獲得，其中，分配裝置（20）包括手動(dòng)的針狀調(diào)節(jié)閥（22）、分配噴嘴（24）以及適配套筒（25），調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)被引向焊炬（TS）以清潔該焊炬的干冰（NC）的流（G）的速率和強(qiáng)度，分配噴嘴用于分配干冰（NC），適配套筒設(shè)計(jì)成接納焊炬（TS）的外部護(hù)罩或體部（C），其中，分配裝置（20）設(shè)計(jì)成借助于雌-雄接頭聯(lián)接到待清潔的焊炬（TS）上，使得分配裝置（20）能適用于焊炬（TS）的常規(guī)尺寸（d），其中，適配套筒（25）充當(dāng)雌部件，供應(yīng)噴嘴（24）的尖端充當(dāng)雄部件。設(shè)備（10）允許迅速且徹底地清潔焊炬（TS），并且能適用于當(dāng)前在各種焊接系統(tǒng)中使用的焊炬的范圍和類型，這意味著與當(dāng)前使用的焊炬清潔系統(tǒng)相比所述設(shè)備是特別方便且有利的。
【專利說明】用于焊炬冷清潔的設(shè)備以及相應(yīng)的冷卻流分配裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于清潔焊炬/焊槍的設(shè)備和裝置的領(lǐng)域，尤其涉及利用由冷流體構(gòu)成的流或與環(huán)境溫度相比具有相對(duì)低的溫度的流的設(shè)備，所述流被輸送到焊炬并引向焊炬以便清潔焊炬。
[0002]本發(fā)明還涉及分配裝置，該分配裝置形成所述設(shè)備的基本部分，該分配裝置設(shè)計(jì)成將通過加壓流體、尤其是二氧化碳在外部環(huán)境中膨脹而產(chǎn)生的冷卻流分配到焊炬上，以便清潔焊炬。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中已知并且廣泛使用設(shè)計(jì)成用于例如在金屬薄板、管、結(jié)構(gòu)型材和通常具有不同材料和幾何形狀的零部件的制造中的各種用途和應(yīng)用的許多焊接系統(tǒng)和工藝，所述焊接系統(tǒng)和工藝涉及相應(yīng)的設(shè)備和裝置。
[0004]出于完整性的原因并且為了以最恰當(dāng)?shù)姆绞浇榻B本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，下面將將簡(jiǎn)要地引用和評(píng)述已知的主要焊接系統(tǒng)和工藝。
[0005]TIG (惰性氣體保護(hù)鎢極電弧焊)
[0006]TIG工藝?yán)糜稍诜窍男噪姌O——尤其是由鎢和其它合金一起制成的電極——與待焊接的零件之間起弧的電弧產(chǎn)生的熱量；焊接熔池受到具有惰性特性的氣體或混合物保護(hù)，該氣體或混合物由特殊的陶瓷噴嘴輸送。
[0007]該工藝可以利用或不利用填充金屬，所述填充金屬進(jìn)而可以手動(dòng)地或通過自動(dòng)裝置從外部供應(yīng)。
[0008]MIG/MAG (金屬惰性氣體保護(hù)焊/金屬活性氣體保護(hù)焊)
[0009]MIG和MAG工藝?yán)糜稍谙男詫?shí)心電焊條和待焊接的零件之間起弧的電弧提供的熱能，所述電焊條在焊接區(qū)域內(nèi)被沿軸向連續(xù)供給。
[0010]在所述工藝中，焊接熔池受到通過噴嘴輸送的連續(xù)的氣體混合物的流保護(hù)，其中，所使用的氣體混合物的類型定義焊接工藝:當(dāng)使用惰性氣體和混合物時(shí)所述工藝稱為MIG,當(dāng)使用具有氧化性的活性氣體和混合物時(shí)所述工藝稱為MAG。
[0011]等離子焊
[0012]這種焊接工藝?yán)梅Q作“等離子體”的特殊物質(zhì)狀態(tài)的性能，“等離子體”是通過電弧的通過在氣體中產(chǎn)生的，電弧使氣體原子強(qiáng)烈地電離，從而使它們變得能夠傳導(dǎo)能量。
[0013]FCAff (藥芯焊絲電弧焊)
[0014]利用MIG/MAG工藝的特征的這種焊接工藝涉及管狀焊絲的使用，使焊絲沿軸向前進(jìn)，稱為“焊劑”的特定化學(xué)粉末引入管狀焊絲中。
[0015]全部所述工藝的共同特性是都使用通常被稱為“焊炬”的特殊焊接工具，盡管根據(jù)所執(zhí)行的工藝焊炬能夠物理上改變，但是焊炬包括執(zhí)行相同或基本上相似的功能的一系列主要部件。
[0016]應(yīng)當(dāng)注意的是，在MIG/MAG和FCAW工藝中，焊絲形式的填充材料通過安裝在焊炬內(nèi)的進(jìn)料引導(dǎo)件連續(xù)地供給，而在TIG和等離子焊工藝中填充材料是手動(dòng)地或者通過在焊炬外部的裝置供給的。
[0017]出于完整性的原因，圖7示出由TS表示的典型焊炬的截面，該焊炬是那些常用焊炬中的一種并且尤其設(shè)計(jì)成在MIG/MAG工藝中使用，其中，能辨別出下述主要零部件:
[0018]A 手柄
[0019]B用于引導(dǎo)填充材料的絕緣體和螺紋嵌入件
[0020]C外部護(hù)罩或體部
[0021]U保護(hù)氣體噴嘴
[0022]E位于導(dǎo)電體和填充金屬絲引導(dǎo)件之間的觸靴
[0023]O保護(hù)氣體通路
[0024]M填充材料。
[0025]無論焊炬用于哪種具體焊接工藝中，焊炬易于在使用期間在其外表面上積聚焊渣和殘留物，這會(huì)降低焊接工藝的效率并因此降低焊炬的效率。
[0026]因此，出現(xiàn)了如何盡可能長(zhǎng)久地保持焊炬沒有在焊接工藝期間積聚的焊渣和殘留物的問題，以及當(dāng)積聚在焊炬上的焊渣和殘留物的量達(dá)到損害焊炬的性能的程度時(shí)如何將所述焊渣和殘留物從焊炬上去除以便繼續(xù)使用焊炬的問題。
[0027]在當(dāng)前技術(shù)和當(dāng)前實(shí)踐中，使用兩種主要系統(tǒng)保持焊炬清潔和清除焊炬的所述焊渣和殘留物:一種基于化學(xué)作用，另一種基于機(jī)械作用。
[0028]具體地，第一種系統(tǒng)涉及抗粘附物質(zhì)的使用，抗粘附物質(zhì)通常容納在噴壺中，該抗粘附物質(zhì)在焊炬使用前被噴灑在焊炬的零部件上并且設(shè)計(jì)成使由于焊接操作而經(jīng)過一段時(shí)間積聚在焊炬上的濺出物、焊渣和殘留物的量最小化。
[0029]具體地，使用第一種清潔系統(tǒng)的方法涉及在使用焊炬之前拆卸焊炬的保護(hù)性外罩或體部、清潔焊炬的殘留物并在焊炬內(nèi)部和保護(hù)性氣體噴嘴上噴灑抗粘附產(chǎn)品膜。
[0030]這樣，焊炬的暴露在潮濕環(huán)境中的機(jī)械零件也能免受腐蝕，減小了那些零部件由于高溫或高壓引起的磨損。
[0031]然而，盡管涂覆了抗粘附物質(zhì)，但是，即使很慢，經(jīng)過一段時(shí)間焊渣和殘留物還是會(huì)沉積在焊炬上，結(jié)果是，在使用一段時(shí)間后，總是必須(至少在大多數(shù)情況下)使用織物或鉗子將沉積在焊炬體部上的焊渣去除。
[0032]然而，該第一種系統(tǒng)具有基于焊炬的工作量而需要持續(xù)供應(yīng)所述噴壺的缺點(diǎn)，因?yàn)橹荒苁且淮涡缘?，所以噴壺是高消耗的，而且它們含有的氣體排放到環(huán)境中，所以就環(huán)境影響來說也是嚴(yán)重的。
[0033]第二種清潔系統(tǒng)通過由機(jī)械切割機(jī)執(zhí)行的研磨作用將焊渣和殘留物從焊炬上除去。
[0034]這種主要用在自動(dòng)焊接工藝中的清潔系統(tǒng)具有的缺點(diǎn)是，由于施加在焊炬上的研磨作用而嚴(yán)重縮短了焊炬的工作壽命；該第二種清潔系統(tǒng)還具有僅能清潔保護(hù)氣體噴嘴的端部部分卻永遠(yuǎn)不能清潔具有較大直徑的噴嘴的內(nèi)部以及填充材料引導(dǎo)件的明顯限制，結(jié)果是，經(jīng)過一段時(shí)間焊接沉積物和焊渣就會(huì)在那些部位上積聚。
[0035]因此，即使在使用前要求移除焊炬的外部護(hù)罩或殼體時(shí)，也不能到達(dá)并且清潔不易觸及的部分。[0036]出于完整性的原因，應(yīng)當(dāng)提及的是，現(xiàn)有技術(shù)包括至少總體上來說基于利用冷的并尤其是使用由冷的流體或與環(huán)境溫度相比具有相對(duì)低的溫度的流體形成的射流或流的焊炬清潔系統(tǒng)和設(shè)備，所述射流或流被猛力地射在焊炬上以清潔焊炬。
[0037]用于形成冷的射流的流體可以例如由二氧化碳構(gòu)成，所述二氧化碳由貯存器供應(yīng)，二氧化碳在該貯存器中被保持在一壓力下，二氧化碳在外部環(huán)境中膨脹從而冷卻并且產(chǎn)生含有二氧化碳固體微?；蛐∏虻牧鳎摿鞣Q為“干冰”，所述流被引向待清潔的焊炬。
[0038]當(dāng)二氧化碳固體顆粒撞擊焊炬的表面時(shí)，它們執(zhí)行除去沉積在所述表面上的焊渣和碎屑的機(jī)械作用。
[0039]所述微粒在執(zhí)行它們的除去碎屑的機(jī)械作用以后便升華或蒸發(fā)，從而在清潔后在焊炬的表面上不留下任何痕跡。
[0040]實(shí)踐中，已經(jīng)證實(shí)這種清潔工藝因?yàn)橛砂诟杀髦械墓腆w微粒在撞擊焊炬表面時(shí)所執(zhí)行的機(jī)械作用而對(duì)于除去焊渣和碎屑十分有效，并且這種清潔工藝還具有在清潔以后不在焊炬上留下殘留物的重要優(yōu)點(diǎn)。
[0041]這些使用由處于低溫下的流體、例如二氧化碳形成的冷的射流或流來清潔焊炬的系統(tǒng)的示例例如在已授權(quán)的美國(guó)專利US6，732，955B2和已公開的美國(guó)專利申請(qǐng)US2008/0236633A1 中有描述。
[0042]然而，在所述專利文獻(xiàn)中描述的所述冷清潔系統(tǒng)至少總體上來說是相當(dāng)復(fù)雜且不方便使用的，而可能是商人和/或僅偶爾執(zhí)行焊接作業(yè)的小型企業(yè)的感興趣的使用者仍然需要簡(jiǎn)單從而需要少量維護(hù)、不昂貴且尤其易于使用和實(shí)用的焊炬清潔設(shè)備。
[0043]所述已知的清潔系統(tǒng)、尤其是那些使用射向焊炬以清潔焊炬的干冰流的清潔系統(tǒng)的這種相當(dāng)復(fù)雜的構(gòu)型以及它們的低實(shí)用性至少部分地解釋了為何這些冷基系統(tǒng)尚未有效地使用在工業(yè)實(shí)踐中的原因，盡管它們具有在除去焊渣和碎屑方面的不可否認(rèn)的功效以及與它們的使用相關(guān)的其它實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)、例如清潔以后不會(huì)在焊炬上留下殘留物。
[0044]無論如何，不管不使用所述冷基焊炬清潔系統(tǒng)的原因是什么，至少目前，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，任何對(duì)它們的改進(jìn)、尤其是在進(jìn)一步改進(jìn)它們的性能和實(shí)用性方面肯定會(huì)被欣然接受，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)成滿足在焊炬維護(hù)和清潔領(lǐng)域內(nèi)對(duì)于創(chuàng)新、低成本和更高效效果的持續(xù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0045]因此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是，提出并實(shí)現(xiàn)基于使用冷的、尤其是使用由例如二氧化碳的流體形成的冷卻流的類型的一種焊炬清潔設(shè)備，所述流射向焊炬以清潔焊炬的焊渣，該焊炬清潔設(shè)備對(duì)于已知的用于清潔焊炬的設(shè)備和裝置構(gòu)成顯著創(chuàng)新，并且尤其提供了更實(shí)用且更有效的清潔效果。
[0046]與第一個(gè)目的相關(guān)的，本發(fā)明的第二個(gè)目的是，向廣大的各類使用者推介這種冷基焊炬清潔技術(shù)的使用和市場(chǎng)應(yīng)用，這種冷基焊炬清潔技術(shù)不幸地還未受到它毫無疑問地應(yīng)該擁有的注意和歡迎。
[0047]相信通過具有獨(dú)立權(quán)利要求1和9中所描述的特征的冷基焊炬清潔設(shè)備及關(guān)聯(lián)的冷卻流分配器充分達(dá)到了所述目的。
[0048]本發(fā)明的具體實(shí)施例也在從屬權(quán)利要求中有描述。[0049]根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)新的焊炬清潔設(shè)備提供了優(yōu)于已經(jīng)部分地明確闡述的當(dāng)前系統(tǒng)和實(shí)踐的許多優(yōu)點(diǎn)，下面將這些優(yōu)點(diǎn)通過示例但非出于限制地列舉如下:
[0050]-使用期間的極大實(shí)用性；
[0051]-焊炬清潔迅速的性能，這提高了生產(chǎn)率；
[0052]-能夠除去積聚在焊炬上的所有殘留物、焊渣和濺出物；
[0053]-焊炬清潔徹底，即使在利用當(dāng)前系統(tǒng)難以到達(dá)的區(qū)域內(nèi)；
[0054]-焊炬零部件的工作壽命明顯增長(zhǎng)；
[0055]-完全沒有由于作用在焊炬的體部上的機(jī)械作用引起的磨損；
[0056]-不存在由于大氣污染和廢物處理引起的環(huán)境影響；
[0057]-由于清潔操作時(shí)沒有濕氣，因此能夠防止在焊縫上形成氧化物；
[0058]-總體工作條件改善，因?yàn)椴僮髡邿o需處理和拆卸熾熱的焊炬以清潔它；
[0059]-工作場(chǎng)所的條件改善，工作場(chǎng)所不受與使用噴壺相關(guān)的化學(xué)品的污染或者不受由于使用機(jī)械切割機(jī)來清潔焊炬而產(chǎn)生的噪音的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0060]從下面參照附圖經(jīng)由非限制性示例給出的對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述中，可以清楚地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn):
[0061]圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于冷清潔焊炬的設(shè)備的整體示意圖；
[0062]圖2A和2B是作為圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的基本部分的干冰分配裝置的兩幅不同的透視圖，其中，第二幅是部分剖切的；
[0063]圖3和4是圖2A和2B所示的分配裝置在兩個(gè)不同平面上的兩幅正投影視圖；
[0064]圖5是沿圖4中的V-V線的剖視圖；
[0065]圖5A是位于圖2A和2B所示的分配裝置和待清潔的焊炬之間的聯(lián)接區(qū)域的放大視圖；
[0066]圖6是圖2A和2B所示的分配裝置的簡(jiǎn)化變型方案的分解圖形式的局部透視圖；
[0067]圖7是設(shè)計(jì)成利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備清潔的典型焊炬的剖視圖；
[0068]圖8A和SB分別示出用于焊接后的普通焊炬和在經(jīng)過利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備進(jìn)行清潔處理后的同一焊炬。
【具體實(shí)施方式】
[0069]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明制造的用于清潔焊炬的設(shè)備10尤其包括:
[0070]-加壓流體F的貯存器11;和
[0071]-連接到貯存器11上的分配裝置20，
[0072]其中，分配裝置20設(shè)計(jì)成從相應(yīng)的貯存器11接收加壓流體F并將該加壓流體分配到由TS表示的待清潔的焊炬上，冷的或與環(huán)境溫度相比具有相對(duì)低的溫度的射流或流G是通過接收自貯存器11的加壓流體F在外部環(huán)境中膨脹并因此冷卻而產(chǎn)生的。
[0073]例如，貯存器11由容納有加壓流體F的普通鋼瓶12構(gòu)成，所述鋼瓶通過也稱作柄的螺紋封閉件12a封閉，該螺紋封閉件進(jìn)而與如雙箭頭fl所示的手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪12b關(guān)聯(lián)，該飛輪具有關(guān)閉或打開從鋼瓶12到分配裝置20的加壓流體F的流動(dòng)的功能。[0074]容納在鋼瓶12內(nèi)的加壓流體F優(yōu)選由以用C02’表示的液相存在于鋼瓶12內(nèi)的二氧化碳(C02)構(gòu)成，該液相C02’進(jìn)而與氣相C02’’壓力平衡，其中，所述兩種相——液相和氣相-通過表面S隔開。
[0075]可以安裝例如由吸管13 (“深入管”)構(gòu)成的用于吸取液相C02’的抽吸系統(tǒng)，以將加壓流體F、即二氧化碳C02供給至分配裝置20。
[0076]當(dāng)加壓至轉(zhuǎn)化成液態(tài)或液相程度的儲(chǔ)存在鋼瓶12中的二氧化碳C02被供給至分配器20時(shí)，該二氧化碳在外部環(huán)境中在環(huán)境壓力下膨脹，因而冷卻并且在分配裝置20的出口處產(chǎn)生由用NC表示的干冰構(gòu)成的流G，“干冰”是當(dāng)二氧化碳在外部環(huán)境中從壓力狀態(tài)膨脹和冷卻時(shí)二氧化碳所獲得的狀態(tài)通常被賦予的名稱。
[0077]尤其是，溫度約_78°C的干冰NC的流G具有占總質(zhì)量的約三分之二的氣態(tài)組分和占所述總質(zhì)量的約三分之一的剩余組分，所述剩余組分由固體C02微粒或小球P (圖2A和5A)構(gòu)成，所述干冰是由于自貯存器11供給的二氧化碳C02在外部環(huán)境中膨脹并從而冷卻而形成的。
[0078]能夠從壓力狀態(tài)經(jīng)受相同轉(zhuǎn)化——S卩，以在分配裝置20的出口處產(chǎn)生冷的流的方式膨脹和冷卻——的其它流體顯然可以用作二氧化碳C02的替代而仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0079]如圖2A-2B至圖5所示，清潔設(shè)備10的分配裝置20包括:
[0080]-與調(diào)節(jié)閥22關(guān)聯(lián)的第一中央體部21；
[0081]-呈現(xiàn)為桿的形式的第二中空體部23，該中空體部在一端牢固地連接到鋼瓶12的柄12a以如箭頭X所示的從鋼瓶12的柄12a接收加壓C02，并且該中空體部在另一端連接到分配裝置20的中央體部21 ；
[0082]-安裝在分配裝置20的出口處的分配噴嘴24，用于產(chǎn)生并且分配干冰NC的流G；和
[0083]-適配套筒25，其與分配噴嘴24關(guān)聯(lián)并且具有使分配裝置12與待清潔的焊炬TS適配并且聯(lián)接的功能。
[0084]與中央體部21關(guān)聯(lián)的調(diào)節(jié)閥22具有調(diào)節(jié)來自用于供給分配裝置20的鋼瓶12的C02的流速的功能，并且因此還具有調(diào)節(jié)被導(dǎo)引至待清潔的焊炬TS的干冰流G的強(qiáng)度的功倉(cāng)泛。
[0085]所述調(diào)節(jié)閥22是手動(dòng)針閥并尤其包括針狀件或截止件22a,所述針狀件或截止件設(shè)計(jì)成通過旋鈕22b手動(dòng)地調(diào)節(jié)就位，旋鈕22b手動(dòng)地旋轉(zhuǎn)以便可變地切斷來自鋼瓶12的C02 流。
[0086]第二中空體部23通過由23a表示的螺紋接頭聯(lián)接至鋼瓶12——S卩，相應(yīng)的柄12a——上，所述螺紋接頭符合針對(duì)減壓器的UNI4406標(biāo)準(zhǔn)。
[0087]分配噴嘴24具有沿著其軸線的中央管24a和在一個(gè)面向外側(cè)的尖端處的一系列孔和槽24b，其中，中央管24a以及所述孔和槽24b構(gòu)造成適合將二氧化碳流并從而也將由所述二氧化碳在外部環(huán)境中膨脹并從而冷卻而形成的干冰流G引導(dǎo)至分配裝置20的出口，尤其是引導(dǎo)至焊炬TS的內(nèi)部。
[0088]尤其是，孔24b在噴嘴24的所述尖端區(qū)域內(nèi)沿徑向延伸至中央管24a的軸線，以便輸送和橫向?qū)б辽俨糠指杀鱃。
[0089]另外，標(biāo)準(zhǔn)化管24d使分配噴嘴24的中央管24a與調(diào)節(jié)閥22的截止件22a的在分配裝置22內(nèi)的區(qū)域連通。
[0090]分配噴嘴24在與所述尖端相對(duì)的另一端部處經(jīng)由控制焊接氣體供給管的接頭的標(biāo)準(zhǔn)所要求的EN66型接頭24c也連接至分配裝置20的中央體部21。
[0091]適配套筒25由管狀體部構(gòu)成，該管狀體部設(shè)計(jì)成將待清潔的焊炬TS的外部體部或護(hù)罩C接納在相應(yīng)的管狀腔25a中并與之聯(lián)接。
[0092]由于這種構(gòu)型，分配裝置20因此設(shè)計(jì)成利用雌-雄接頭(圖3和圖5A)聯(lián)接至焊炬TS的柱形體部C，其中，適配套筒25充當(dāng)雌部件，而分配噴嘴24的尖端充當(dāng)雄部件。
[0093]適配套筒25和分配噴嘴24是可互換的，并且被選定為形成分配裝置20的一部分，以便使分配裝置適用于當(dāng)前在多種焊接系統(tǒng)中使用的焊炬的范圍和類型，并且適用于焊炬(TS)的外部柱形體部(C)的常規(guī)尺寸，該外部柱形體部的直徑(d)通常在5mm和20mm之間。
[0094]分配裝置20包括減壓閥或溢流閥26，所述減壓閥或溢流閥與所述中央體部關(guān)聯(lián)并且出于安全原因通常標(biāo)定到超過lOObar、典型地120bar的壓強(qiáng)，所述減壓閥或溢流閥設(shè)計(jì)成如果在分配裝置20中形成危險(xiǎn)的過壓就工作。
[0095]所述減壓閥26沿二氧化碳C02的流穿過分配裝置20的方向適當(dāng)?shù)匕惭b在針狀調(diào)節(jié)閥22的上游，使得當(dāng)在分配裝置20的存在最高風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域——即，朝向容納有加壓二氧化碳的鋼瓶12的區(qū)域——內(nèi)出現(xiàn)所述危險(xiǎn)的過壓時(shí)所述減壓閥能迅速地工作。
[0096]當(dāng)使用清潔設(shè)備10時(shí)，將待清潔的焊炬TS如圖1中的箭頭f2所示的插入適配套筒25中，以便聯(lián)接到分配裝置20上，由于剛剛用于焊接，所述焊炬TS通常還很熱，例如處于600°C的溫度下。
[0097]如果操作者尚未這樣做，她/他如箭頭fl所示的致動(dòng)與鋼瓶12關(guān)聯(lián)的飛輪12b，以允許容納在鋼瓶12內(nèi)的加壓二氧化碳C02供給至分配裝置20。
[0098]同時(shí)，同一操作者如箭頭f3所示的操作調(diào)節(jié)閥22的旋鈕22b，以借助截止針22a釋放二氧化碳C02的流，使之穿過分配裝置20。
[0099]這樣，二氧化碳C02自由地流過分配裝置20并且在截止針22a的下游區(qū)域內(nèi)膨脹，即，沿著分配噴嘴24的管24a并且外部環(huán)境中膨脹，以形成由于緊跟著所述膨脹的快速冷卻而產(chǎn)生的含有C02固體微粒的干冰NC的射流G，所述射流被引向焊炬TS以清潔它。
[0100]操作者通過再次操作旋鈕22b還能將射流G調(diào)節(jié)至所希望的強(qiáng)度和力度。
[0101]所述干冰NC的低溫流G與如上所述的仍很熱的焊炬TS的撞擊產(chǎn)生某種熱沖擊，所述熱沖擊與通過干冰NC中的C02固體微粒產(chǎn)生的機(jī)械作用相結(jié)合，導(dǎo)致焊炬TS的徹底清潔，即，徹底除去在最近的焊接使用期間積聚在焊炬上的焊渣和殘留物。
[0102]如圖5A所示的在清潔階段形成在分配裝置20和待清潔焊炬TS之間的特殊雌_雄接頭使所述除去焊渣和殘留物的作用更有效，其中，充當(dāng)雌部件的適配套筒25接納焊炬TS的體部或護(hù)罩C的外表面并與之配合作用，充當(dāng)雄部件的分配噴嘴24的尖端穿透到護(hù)罩C的內(nèi)部區(qū)域中并與之配合作用。
[0103]此外，二氧化碳流的至少一部分并因此干冰NC流的至少一部分在分配噴嘴24的尖端區(qū)域內(nèi)被如圖5A中的箭頭所示的經(jīng)由孔24b沿橫向輸送和導(dǎo)引，這一事實(shí)意味著干冰NC到達(dá)焊炬TS的各個(gè)區(qū)域、甚至最內(nèi)部區(qū)域并與之高效地碰撞，以從這些區(qū)域除去所有積聚的焊渣。[0104]在與焊炬TS撞擊之后，干冰固體微粒升華；換句話說，它們直接從固態(tài)變成氣態(tài)，不在焊炬TS的表面上留下任何痕跡。
[0105]因此，焊炬TS被迅速、高效且徹底地清潔了，并且該清潔操作不留下痕跡或殘留物，所以焊炬恢復(fù)至最佳狀態(tài)，以用于下次焊接。
[0106]從以上描述顯然可知，本發(fā)明完全實(shí)現(xiàn)了它的目的，并且尤其提供了與當(dāng)前使用的且可從市場(chǎng)獲得的焊炬清潔裝置和系統(tǒng)相比更容易使用且具有實(shí)用性、確保了高效且徹底地清潔焊炬并且增加了焊炬的工作壽命的新型設(shè)備。
[0107]為了證實(shí)本發(fā)明的創(chuàng)新特征和性能，圖8A和SB分別示出用于焊接之后并且因此在各個(gè)區(qū)域具有由SS表示的焊渣和殘留物的大量沉積的通用焊炬以及利用本發(fā)明所涉及的設(shè)備10清潔后的同一焊炬。
[0108]如從圖SB看到的，利用設(shè)備10清潔以后的焊炬TS基本上沒有焊渣和殘留物SS，即使在焊炬TS的最難達(dá)到的部分內(nèi)的焊渣和殘留物SS、例如在護(hù)罩C中的那些焊渣和殘留物已經(jīng)被完全去除了。
[0109]變型方案
[0110]在不違背本發(fā)明的基本構(gòu)思的情況下，顯然還可以對(duì)目前為止描述的焊炬清潔設(shè)備做出改動(dòng)和進(jìn)一步改進(jìn)而仍然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0111]例如，根據(jù)由120表示的且如圖6所示的簡(jiǎn)化變型方案，其中，與如上所述的實(shí)施例20中的那些部件對(duì)應(yīng)的部件用加上100的附圖標(biāo)記表示，干冰分配裝置沒有共軸的適配套筒并且圍繞分配噴嘴124安裝，使得在該簡(jiǎn)化變型方案中分配裝置120設(shè)計(jì)成僅以雄接頭方法將分配噴嘴124的尖端聯(lián)接到待清潔的焊炬TS上。
[0112]此外，根據(jù)不同的相互間的取向、取決于組裝要求和可用空間，能夠?qū)⒎峙溲b置20的各個(gè)構(gòu)件——即，與相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥22 —體的中央體部21、聯(lián)接到鋼瓶12的柄上的體部或桿23以及分配噴嘴24——以各種方式組合并組裝在一起。
[0113]例如，在圖1中，分配裝置20組裝成這樣的構(gòu)型，S卩，針狀調(diào)節(jié)閥22與分配噴嘴24并因此也與適配套筒25共軸。
[0114]相反地,在圖2A-2B至圖5所示的實(shí)施例中，分配裝置20具有這樣的構(gòu)型，即，針狀調(diào)節(jié)閥22與分配噴嘴24和適配套筒25的軸線正交，所述分配噴嘴24和適配套筒25進(jìn)而與將分配裝置20聯(lián)接到鋼瓶12的柄12a上的體部23共軸。
[0115]同樣地，在如圖6所示的分配裝置的簡(jiǎn)化變型方案120中，針狀調(diào)節(jié)閥122和分配噴嘴124沿同一軸線延伸，而聯(lián)接到加壓二氧化碳貯存和儲(chǔ)存系統(tǒng)上的體部123與所述軸線正交地延伸。
[0116]此外，分配噴嘴24和適配套筒25是可互換的并被選定為使分配裝置20適用于當(dāng)前在各種手動(dòng)的或自動(dòng)的焊接系統(tǒng)、例如以上提到并且簡(jiǎn)單說明的那些中使用的焊炬TS的尺寸、形狀和類型，并且尤其被選定為使適配套筒25適用于待清潔的焊炬的外部體部C的尺寸，該外部體部的直徑如已經(jīng)闡述過的通常在5mm和20mm的范圍內(nèi)。
[0117]此外，按照根據(jù)本發(fā)明的清潔設(shè)備的另一變型方案，為了接收加壓二氧化碳C02，代之以直接連接到鋼瓶12上，干冰分配裝置20可以例如經(jīng)由管間接地連接到所述鋼瓶上。
[0118]最后，根據(jù)應(yīng)用，可以將減壓閥26安裝在分配裝置20的不同區(qū)域中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于清潔焊炬的清潔設(shè)備(10)，包括: -加壓流體(F，C02)的貯存器(11);和 -分配裝置(20 ;120)，該分配裝置連接到所述貯存器(11)上，以從該貯存器接收所述加壓流體(F，C02)并將射流或流(G)分配到焊炬(TS)上以便清潔焊炬，所述射流或流是冷的或與環(huán)境溫度相比具有相對(duì)低的溫度(-78 °C )，所述流是通過接收自所述貯存器(11)的流體(F)在外部環(huán)境中膨脹并因此冷卻而產(chǎn)生的， 其中，所述分配裝置(20 ；120)進(jìn)而包括: -調(diào)節(jié)閥(22 ;122)，該調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)成調(diào)節(jié)供應(yīng)給焊炬(TS)以便清潔所述焊炬的所述冷的流(G)的速率和強(qiáng)度；和 -分配噴嘴(24 ;124)，該分配噴嘴安裝在所述分配裝置(20)的出口處，以產(chǎn)生所述流(G)并且將所述流分配到焊炬(TS)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其特征在于，所述分配裝置(20)還包括與所述分配噴嘴(24)關(guān)聯(lián)的適配套筒(25)，該適配套筒設(shè)計(jì)成接納焊炬(TS)的外部體部(C)，其中，所述分配裝置(20)設(shè)計(jì)成經(jīng)由雌-雄接頭與待清潔的焊炬(TS)聯(lián)接，在所述接頭中，適配套筒(25)充當(dāng)雌部件，分配噴嘴(24)的尖端充當(dāng)雄部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清潔設(shè)備，其特征在于，所述流體(F)由二氧化碳(C02)構(gòu)成，由此，由于二氧化碳(C02)在外部環(huán)境中膨脹并因而冷卻而在所述分配裝置(20)的出口處產(chǎn)生的所述冷的流(G) 由含有二氧化碳固體微粒(P)的干冰(NC)形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的清潔設(shè)備，其特征在于，所述貯存器(11)由容納有加壓二氧化碳(C02)的普通鋼瓶(12)構(gòu)成，其中，二氧化碳(C02)在所述鋼瓶(12)內(nèi)呈現(xiàn)為液相二氧化碳(C02’ )和氣相二氧化碳(C02’ ’ )，并且尤其通過浸沒在所述液相二氧化碳(C02’ )中的虹吸管(13)供給到所述分配裝置(20)中。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的清潔設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥(22)是手動(dòng)型的并且包括截止針(22a)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的清潔設(shè)備，其特征在于，所述分配裝置(20；120)包括: -第一中央體部(21 ;121)，該第一中央體部與所述調(diào)節(jié)閥(22 ;122)關(guān)聯(lián)，和 -第二中空體部(23 ;123)，該第二中空體部尤其是細(xì)長(zhǎng)形的，該第二中空體部在一端牢固地連接到所述貯存器(11，12)以從該貯存器接收加壓流體(F)，并且該第二中空體部在另一端連接到所述分配裝置(20 ；120)的中央體部(21 ;121)， 其中，為了組成分配裝置(20 ;120)，所述第一體部(21 ;121)和第二體部(23 ；123)以及所述分配噴嘴(24 ；124)設(shè)計(jì)成根據(jù)不同的相互取向以各種不同方式彼此組裝在一起。
7.根據(jù)引用權(quán)利要求2的上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的清潔設(shè)備，其特征在于，所述分配裝置(20 )設(shè)計(jì)成借助于相應(yīng)的適配套筒(25 )適用于焊炬(TS )的外部柱形體部(C)的常規(guī)尺寸，所述外部柱形體部的直徑(d)通常在5mm和20_之間。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的清潔設(shè)備，其特征在于，所述清潔設(shè)備適合用于清潔作為手動(dòng)或自動(dòng)焊接系統(tǒng)的一部分的焊炬(TS)，其中，為了從所述貯存器接收加壓流體(F，C02)，所述分配裝置(20)直接地或例如經(jīng)由管間接地連接到所述貯存器(11)上。
9.一種分配裝置(20)，該分配裝置設(shè)計(jì)成從相應(yīng)的貯存器(11)接收加壓流體(F)并將射流或流(G)分配到焊炬上以便清潔焊炬(TS)，所述射流或流是冷的或者與環(huán)境溫度相比具有相對(duì)低的溫度(_78°C)，所述流是通過接收自相應(yīng)的貯存器(11)的所述流體(F)在外部環(huán)境中膨脹并因此冷卻而產(chǎn)生的，所述分配裝置(20)包括: -調(diào)節(jié)閥(22 ;122)，該調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)成調(diào)節(jié)分配到焊炬(TS)上以便清潔所述焊炬的所述冷的流(G)的速率和強(qiáng)度； -分配噴嘴(24 ;124)，該分配噴嘴安裝在所述分配裝置(20)的出口處，以產(chǎn)生所述流(G)并且將所述流分配到焊炬(TS)上；和 -適配套筒(25)，該適配套筒與所述噴嘴(23)關(guān)聯(lián)，以將所述分配裝置(20)聯(lián)接到待清潔的焊炬(TS)上， 其中，分配裝置(20)設(shè)計(jì)成經(jīng)由雌-雄接頭聯(lián)接到焊炬(TS)上，其中，適配套筒(25)充當(dāng)雌部件，分配噴嘴(24)的尖端充當(dāng)雄部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分配裝置(20)，其特征在于，所述分配裝置設(shè)計(jì)成:通過合適地替換相應(yīng)的分配噴嘴(24)并匹配套筒(25)，來適用于在當(dāng)前的手動(dòng)或自動(dòng)焊接系統(tǒng)中使用的焊炬的范圍和類型以及適用于焊炬(TS)的外部柱形體部(C)的常規(guī)尺寸，所述外部柱形體部的直 徑(d)通常在5mm和20mm之間。
【文檔編號(hào)】B24C1/00GK103459090SQ201280010044
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月23日
【發(fā)明者】A·馬洛莫, G·波爾托 申請(qǐng)人:意大利乙炔及副產(chǎn)品股份公司（簡(jiǎn)稱S.I.A.D. S.P.A.）, 普萊克斯技術(shù)公司