ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ Российский патент 1994 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к механизированной дуговой сварке (в среде защитных газов или самозащитной порошковой проволокой) и может использоваться в машиностроении при изготовлении заготовок строительных конструкций, а также при ремонте оборудования.

Известны только два вида сварочных горелок: пистолетного типа, когда ось рукоятки расположена под углом к оси шланга и горелки плавно-изогнутого типа, когда оси шланга и рукоятки параллельны [1].

Горелки пистолетного типа используются при сварке швов на вертикальной плоскости и в потолочном положении. Их недостаток - возникновение излишней нагрузки на предплечье сварщика при сварке в нижнем положении. Горелки плавно изогнутого типа более универсальны, но их использование сопряжено с перегрузкой кистевых мышц и связок, когда приходится накладывать швы в вертикальной плоскости. Это объясняется тем, что при указанном выше расположении шва человеку приходится поворачивать кисть, чтобы подвести наконечник горелки к свариваемым кромкам и прилагать усилия, чтобы удерживать горелку при сварке.

Целью изобретения является снижение утомляемости сварщика путем сведения к минимуму моментов сил, действующих на связочно-мышечный аппарат кисти и предплечья, и обеспечение более равномерного нагружения остальных мышечных групп рабочей руки.

Цель достигается тем, что в горелке, содержащей гибкий шланг, рукоять и мундштук, рукоять выполнена в виде кожуха, продольная ось которого расположена скрещенно относительно продольных осей шланга и кисти руки сварщика. При этом кожух содержит плоский участок для крепления к шлангу и мундштуку, а также изогнутый участок для охвата кистью руки и защиты кисти от брызг металла. В одном из возможных исполнений изогнутый участок, защищающий кисть (экран), может крепиться шарнирно к другому изогнутому участку и своим поворотом вокруг оси вращения обеспечивать взаимодействие с микропереключателем, закрепленным на внутренней поверхности части кронштейна, служащей для упора кисти. То есть, новая связь (взаимное расположение) между традиционными элементами горелки - шлангом, рукоятью и мундштуком делает работу горелкой менее тяжелой. Рукоять расположена таким образом, что при любом положении шва для манипуляции горелкой не требуется отклонение продольной оси кисти руки от оси предплечья.

В технике известны шланги, рукоятки и мундштуки. Однако, применив новую связь между рукоятью и двумя другими элементами, мы получили новый эффект - разгрузку кисти сварщика от боковых моментов.

На фиг. 1 дан фронтальный вид горелки; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - рукоятка и защитный экран, вид в изометрии.

Горелка содержит мундштук 1, предназначенный для направления электрода к зоне сварки и подвода к нему сварочного тока. К тыльной части мундштука 1 подключен шланг 2 для подачи сварочного тока и электродной проволоки. Рукоять 3 расположена между шлангом и мундштуком и выполнена в виде кронштейна. Условно кронштейн 3 можно разбить на плоскую часть 4, служащую для сочленения с мундштуком и шлангом, и изогнутую часть 5, которая служит для охвата кистью и экранирования кисти от брызг расплавленного металла (шлака). В общем случае части 4 и 5 могут составлять единое целое - плоскопрофилированную конструкцию. Однако технологически проще, если рукоять выполнить составной (хотя и не обязательно так, как показано на фиг. 1-3). Ниже описан один из вариантов исполнения составной рукояти, когда кожух выполнен из двух частей 4 и 5, соединенных осью 6, пропущенной через отогнутые взаимно параллельные боковины 7. Для облегчения дальнейшего изложения условно будем называть часть 4 неподвижной, а экран 5 - подвижной частью рукоятки. Такая сложность терминологии связана, во-первых, с неправильной геометрической формой частей 4 и 5 (в виде незамкнутых криволинейных оболочек), а, во-вторых, с тем, что кистью охватывается не только неподвижная 4, но и частично подвижная часть 5 рукоятки.

Шарнирное (с помощи оси 6) соединение частей 4 и 5 нужно не только для связи упомянутых частей, но и чтобы тыльная сторона экрана могла (при нажатии на него пальцами) взаимодействовать с микропереключателем 8. Последним задается команда на приведение в действие автономного сварочного агрегата (не показан). Чтобы кнопка микропереключателя 8 произвольно не нажималась, служит упругий элемент 9, установленный между тыльными частями подвижной 5 и неподвижной 4 частей. Как взаимное расположение элементов 8 и 9, так и вообще их наличие является неосновным признаком, и лишь косвенно относится к отличительным признакам. Например, переключатель 8 может быть установлен на боковине 7 со стороны большого пальца. Поверхность 10 неподвижной части 4 служит для упора в нее плюсны кисти, а поверхность 11 подвижной части 5 - для охвата пальцами. Ширина "В" рукояти соответствует ширине ладони.

Горелка работает следующим образом. Оператор кистью рабочей руки охватывает поверхности 10 и 11 рукоятки 3. Таким образом, шланг 2 и мундштук 1 оказываются либо ниже тыльной поверхности кисти рабочей руки, как на фиг. 1, либо сбоку от этой поверхности. При этом кисть оказывается прикрытой экраном 5 от возможного контакта с брызгами. Нажатием на охваченную первыми фалангами пальцев часть экрана 5 производится поворот экрана вокруг оси изогнутого участка 6 и вдавливание кнопки переключателя 8 в рабочее положение. При любых положениях горелки в ходе работы сварщик будет выполнять только естественные движения, к чему его неизбежно побуждает эксцентричное расположение рукоятки относительно осей шланга 2 и мундштука 1. Действительно, если до сих пор для того, чтобы вести рукой вдоль наискось лежащего шва требовался поворот кисти внутрь, значит, преодоление силы реакции шланга, то теперь эта сила реакции будет преодолеваться более сильными мышечными группами. Следовательно, новая конструкция обеспечивает оптимальное распределение нагрузки по мышечным группам. В результате снижается утомляемость рабочего и повышается производительность труда.

Возможно исполнение операций, при котором шланг 2 сочленен с мундштуком 1 шарнирно (с возможностью поворота вокруг общей продольной оси). Работает горелка аналогично описанному выше, за исключением еще большей разгрузки кисти сварщика, т. к. при поворотах кисти вокруг продольной оси реакция шланга не будет передаваться на рукоять, т. е. шарнир явится разгрузочным элементом.

Возможно исполнение операций, когда мундштук 1 имеет прямую формулу, и работает горелка аналогично описанному выше.

Возможно также исполнение операций, при котором проекция продольной оси 6 рукоятки 3 на горизонтальную плоскость образует с продольной осью мундштука не прямой угол (как на фиг. 1-3), а острый. Сущность предлагаемого устройства такой вариант исполнения не имеет, т. к. скрещенное положение осей рукоятки, мундштука и кисти сохраняется.

Возможно исполнение операций, когда шланг 2 жестко скреплен с кронштейном 4, а мундштук 1 закреплен с возможностью поворота вокруг продольной оси. Различие ранее описанного исполнения с предлагаемым в том, что мундштук можно вращать вокруг оси шланга 2 по мере необходимости обеспечения доступа к свариваемым кромкам в стесненных пространственных условиях.

Предлагаемое устройство обеспечивает рациональное распределение массы шланга на мышечные группы рабочей руки, в результате снижается утомляемость сварщика и повышается производительность труда.

Использование: для механизированной дуговой сварки в среде защитных газов или порошковой проволокой. Сущность изобретения: горелка содержит укрепленную на шланге рукоятку с защитным экраном. Рукоятка выполнена в виде кожуха с плоским и изогнутым участками. Плоский участок крепится к шлангу и мундштуку, а изогнутый предназначен для охвата кистью руки. Ось изогнутого участка расположена скрещенно относительно оси шланга. Защитный экран выполнен спиралеобразным. Рукоятка и защитный экран могут быть сочленены шарнирно между собой. Ось сочленения непараллельна оси шланга. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ, содержащая рукоятку с защитным экраном и последовательно соединенные гибкий шланг и мундштук, отличающаяся тем, что рукоятка выполнена в виде кожуха с плоским участком для сочленения со шлангом и мундштуком и изогнутым участком для охвата кистью руки, при этом ось изогнутого участка расположена скрещенно относительно оси шланга, а защитный экран выполнен спиралеобразным. 2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что рукоятка и защитный экран сочленены шарнирно между собой, причем ось сочленения непараллельна оси шланга.