EA 026013B1 20170228 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/026013 Полный текст описания [**] EA201201019 20100924 Регистрационный номер и дата заявки US12/701,527 20100206 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок US2010/050159 Номер международной заявки (PCT) WO2011/096962 20110811 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21702 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000026\013BS000#(962:1103) Основной чертеж [**] СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ Название документа [8] B23K 37/00, [8] B23K 37/02, [8] B23K 37/053 Индексы МПК [US] Маккинли Ричард С. Сведения об авторах [US] ФАСТ ФЬЮЖН, ЭлЭлСи Сведения о патентообладателях [US] ФАСТ ФЬЮЖН, ЭлЭлСи Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000026013b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Передвижная система охлаждения сварного соединения, которая содержит по меньшей мере один набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, которые действуют так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением; причем указанные средства включают воздушный компрессор, по меньшей мере одну вихревую трубку, по меньшей мере один узел венчика и один или более воздушных шлангов, предназначенных для соединения двух или более указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения; средства для измерения температуры; по меньшей мере один электронный контроллер, предназначенный для управления одним или более из указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения; шкаф, который содержит секцию хранения, причем секция хранения сконфигурирована для хранения по меньшей мере одного набора средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, при этом одно или несколько из указанных средств выполнены с возможностью извлечения из секции хранения, когда их объединяют для подачи холодного воздуха; и секцию транспортирования, к которой прикреплена секция хранения, обеспечивающую перемещение шкафа.

2. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой электронный контроллер выполнен с возможностью управления воздушным компрессором, причем электронный контроллер установлен на кронштейне.

3. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой воздушный компрессор выполнен с возможностью сжимать воздух до диапазона давлений от 25 до 1,250 psi.

4. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой воздушный компрессор выполнен с возможностью сжимать воздух до диапазона от 12 до 1600 CFM.

5. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат воздухо-воздушный охладитель.

6. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат один или несколько водоотделителей, предназначенных удалять влагу из воздуха.

7. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат коллектор сушилки отклонителя воздуха, предназначенный удалять влагу из воздуха и отклонять воздух в одну или несколько вихревых трубок.

8. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой одна или несколько вихревых трубок выполнены с возможностью разделять воздух на холодный поток воздуха и теплый поток воздуха, причем холодный поток воздуха направляют в область сварки.

9. Передвижная система охлаждения сварного соединения, которая содержит по меньшей мере один набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, которые действуют так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением, причем указанные средства содержат воздушный компрессор, воздухо-воздушный охладитель, водоотделитель, коллектор сушилки отклонителя воздуха, вихревую трубку, один или более воздушных шлангов, предназначенных для соединения друг с другом двух или более указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения; средства для измерения температуры; по меньшей мере один электронный контроллер, предназначенный для управления одним или более из указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения; шкаф, который содержит секцию хранения, причем секция хранения сконфигурирована для хранения по меньшей мере одного набора средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, при этом одно или несколько из указанных средств выполнены с возможностью извлечения из секции хранения, когда их объединяют для подачи холодного воздуха; и секцию транспортирования, к которой прикреплена секция хранения, обеспечивающую перемещение шкафа.

10. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой электронный контроллер выполнен с возможностью управлять воздушным компрессором.

11. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат узел венчика, выполненный с возможностью установки вокруг области сварки, так чтобы холодный воздух, поступающий в узел венчика, мог быть распределен вокруг области сварки, причем узел венчика содержит верхний узел венчика и нижний узел венчика, множество впускных отверстий, внутренний канал и множество выходных отверстий.

12. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой секция транспортирования содержит множество колес.

13. Система охлаждения сварного соединения по п.12, в которой секция транспортирования дополнительно содержит прицепной шаровой захват.

14. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой секция хранения содержит множество отсеков.

15. Система охлаждения сварного соединения по п.9, которая дополнительно содержит второй набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, предназначенных подавать холодный воздух во вторую область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением.

16. Система охлаждения сварного соединения по п.15, в которой второй набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, дополнительно содержит электронный контроллер, вихревую трубку и узел венчика.

17. Система охлаждения сварного соединения по п.9, которая дополнительно содержит вторую трубку венчика, множество вихревых трубок и влагоотделитель.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Передвижная система охлаждения сварного соединения, которая содержит по меньшей мере один набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, которые действуют так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением; причем указанные средства включают воздушный компрессор, по меньшей мере одну вихревую трубку, по меньшей мере один узел венчика и один или более воздушных шлангов, предназначенных для соединения двух или более указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения; средства для измерения температуры; по меньшей мере один электронный контроллер, предназначенный для управления одним или более из указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения; шкаф, который содержит секцию хранения, причем секция хранения сконфигурирована для хранения по меньшей мере одного набора средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, при этом одно или несколько из указанных средств выполнены с возможностью извлечения из секции хранения, когда их объединяют для подачи холодного воздуха; и секцию транспортирования, к которой прикреплена секция хранения, обеспечивающую перемещение шкафа.

2. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой электронный контроллер выполнен с возможностью управления воздушным компрессором, причем электронный контроллер установлен на кронштейне.

3. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой воздушный компрессор выполнен с возможностью сжимать воздух до диапазона давлений от 25 до 1,250 psi.

4. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой воздушный компрессор выполнен с возможностью сжимать воздух до диапазона от 12 до 1600 CFM.

5. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат воздухо-воздушный охладитель.

6. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат один или несколько водоотделителей, предназначенных удалять влагу из воздуха.

7. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат коллектор сушилки отклонителя воздуха, предназначенный удалять влагу из воздуха и отклонять воздух в одну или несколько вихревых трубок.

8. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой одна или несколько вихревых трубок выполнены с возможностью разделять воздух на холодный поток воздуха и теплый поток воздуха, причем холодный поток воздуха направляют в область сварки.

9. Передвижная система охлаждения сварного соединения, которая содержит по меньшей мере один набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, которые действуют так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением, причем указанные средства содержат воздушный компрессор, воздухо-воздушный охладитель, водоотделитель, коллектор сушилки отклонителя воздуха, вихревую трубку, один или более воздушных шлангов, предназначенных для соединения друг с другом двух или более указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения; средства для измерения температуры; по меньшей мере один электронный контроллер, предназначенный для управления одним или более из указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения; шкаф, который содержит секцию хранения, причем секция хранения сконфигурирована для хранения по меньшей мере одного набора средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, при этом одно или несколько из указанных средств выполнены с возможностью извлечения из секции хранения, когда их объединяют для подачи холодного воздуха; и секцию транспортирования, к которой прикреплена секция хранения, обеспечивающую перемещение шкафа.

10. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой электронный контроллер выполнен с возможностью управлять воздушным компрессором.

11. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат узел венчика, выполненный с возможностью установки вокруг области сварки, так чтобы холодный воздух, поступающий в узел венчика, мог быть распределен вокруг области сварки, причем узел венчика содержит верхний узел венчика и нижний узел венчика, множество впускных отверстий, внутренний канал и множество выходных отверстий.

12. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой секция транспортирования содержит множество колес.

13. Система охлаждения сварного соединения по п.12, в которой секция транспортирования дополнительно содержит прицепной шаровой захват.

14. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой секция хранения содержит множество отсеков.

15. Система охлаждения сварного соединения по п.9, которая дополнительно содержит второй набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, предназначенных подавать холодный воздух во вторую область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением.

16. Система охлаждения сварного соединения по п.15, в которой второй набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, дополнительно содержит электронный контроллер, вихревую трубку и узел венчика.

17. Система охлаждения сварного соединения по п.9, которая дополнительно содержит вторую трубку венчика, множество вихревых трубок и влагоотделитель.


Евразийское 026013 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.02.28
(21) Номер заявки 201201019
(22) Дата подачи заявки 2010.09.24
(51) Int. Cl.
B23K37/00 (2006.01) B23K 37/02 (2006.01) B23K37/053 (2006.01)
(54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ
(31) 12/701,527 (56) JP-A-2002239778
(32) 2010.02.06 US-B1-7241973
(33) US
(43) 2013.03.29
(86) PCT/US2010/050159
(87) WO 2011/096962 2011.08.11
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ФАСТ ФЬЮЖН, ЭлЭлСи (US)
(72) Изобретатель:
Маккинли Ричард С. (US)
(74) Представитель:
Дементьев В.Н. (RU)
(57) В изобретении представлена передвижная система охлаждения сварного соединения, которая содержит множество средств (130) охлаждения сварного соединения, действующих так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением, и передвижной шкаф (100), который содержит секцию (190) транспортирования и секцию (105) хранения, причем секция транспортирования облегчает перемещение передвижного шкафа, а секция хранения сконфигурирована для хранения множества средств охлаждения сварного соединения при перемещении передвижного шкафа, причем одно или несколько средств из множества средств охлаждения сварного соединения могут быть извлечены из секции хранения, когда их объединяют для создания холодного воздуха.
Настоящее изобретение в общем имеет отношение к созданию систем охлаждения сварного соединения, а более конкретно, к созданию передвижных и/или автономных систем охлаждения сварного соединения, предназначенных для использования с машинами для сварки плавлением.
Отрезки трубы могут быть сварены вместе для образования одной непрерывной трубы, предназначенной для использования в различных промышленных применениях. Для сварки отрезков трубы вместе может быть использован принцип теплового плавления, в соответствии с которым два или несколько отрезков трубы сваривают вместе для образования одной сварной трубы. Более конкретно, машины для сварки плавлением, а в частности передвижные машины для сварки плавлением, могут быть сконфигурированы так, чтобы производить сварку плавлением труб в соответствии с принципом теплового плавления. Принцип теплового плавления обычно связан с нагреванием торцевых поверхностей двух или нескольких отрезков трубы до температуры, достаточной для того, чтобы, по меньшей мере, частично расплавить торцевые поверхности. Затем прикладывают давление, чтобы облегчить сплавление, по меньшей мере, частично расплавленных торцевых поверхностей и образовать одну непрерывную трубу. Более конкретно, сплавление поверхностей под заданным приложенным давлением позволяет торцевым поверхностям соединяться и сплавляться вместе, когда перемешанный материал соединенных торцевых поверхностей охлаждается и твердеет. В результате, объединенные отрезки трубы образуют одну сплавленную трубу, имеющую прочность на растяжение и сопротивление давлению, в основном равные этим характеристикам индивидуальных отрезков трубы.
Однако скорость и производительность машины для сварки плавлением, по меньшей мере, частично определяется скоростью охлаждения сварных соединений. Более того, не все машины для сварки плавлением содержат средства охлаждения областей сварки, учитывая денежные ограничения и транспортабельность.
В связи с изложенным существует необходимость в создании альтернативных передвижных систем охлаждения сварного соединения, которые могут работать с машинами для сварки плавлением.
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения передвижная система охлаждения сварного соединения может содержать множество средств охлаждения сварного соединения, действующих так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением, и передвижной шкаф, который содержит секцию транспортирования и секцию хранения, причем секция транспортирования облегчает перемещение шкафа, а секция хранения сконфигурирована для хранения множества средств охлаждения сварного соединения при перемещении передвижного шкафа, причем одно или несколько средств из множества средств охлаждения сварного соединения могут быть извлечены из секции хранения, когда их объединяют для создания холодного воздуха.
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения передвижная система охлаждения сварного соединения может содержать множество средств охлаждения сварного соединения, действующих так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением, причем множество средств охлаждения сварного соединения могут содержать воздушный компрессор, воздухо-воздушный охладитель, водоотделитель, коллектор сушилки отклонителя воздуха и вихревую трубку. Передвижная система охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать передвижной шкаф, имеющий секцию транспортирования и секцию хранения, причем секция транспортирования облегчает перемещение передвижного шкафа, а секция хранения сконфигурирована для хранения множества средств охлаждения сварного соединения при перемещении передвижного шкафа, причем одно или несколько средств из множества средств охлаждения сварного соединения могут быть извлечены из секции хранения, когда их объединяют для создания холодного воздуха.
Также предусматривается, что система охлаждения сварного соединения может быть автономным, стационарным или фиксированным устройством, причем в таком случае секция транспортирования или ее части могут быть удалены из шкафа, могут быть сделаны временно или постоянно нерабочими или могут отсутствовать.
Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Варианты осуществления изобретения, показанные на чертежах, являются пояснительными и примерными по своей природе и не предназначены для ограничения объема патентных притязаний, определяемого формулой изобретения. Приведенное ниже подробное описание пояснительных вариантов осуществления изобретения может быть лучше понято в сочетании с приведенными чертежами, на которых аналогичные детали имеют одинаковые позиционные обозначения.
На фиг. 1 показана передвижная система охлаждения сварного соединения, соединенная для работы с машиной для сварки плавлением и выполненная в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения, показанными и описанными здесь.
На фиг. 2 показана секция хранения передвижного шкафа с множеством средств охлаждения сварного соединения, хранящихся в ней, выполненная в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения, показанными и описанными здесь.
На фиг. 3 показано перспективное изображение с пространственным разделением деталей секции хранения передвижного шкафа с множеством средств охлаждения сварного соединения, хранящихся в ней, выполненная в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения, показанными и описанными здесь.
На фиг. 4 показано перспективное изображение с пространственным разделением деталей узла венчика и опоры в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения, показанными и описанными здесь.
На фиг. 5 показано расположение узла венчика отдельно от опоры, чтобы производить дополнительное охлаждение, как это описано далее более подробно.
Описанные здесь варианты осуществления изобретения в основном относятся к передвижным и/или автономным системам охлаждения сварного соединения. Передвижная система охлаждения сварного соединения может быть перевезена к месту использования машины для сварки плавлением и соединена с машиной для сварки плавлением вокруг одного или нескольких отрезков трубы, чтобы подавать холодный воздух в область сварки, для того чтобы повысить производительность сварки. Передвижная система охлаждения сварного соединения обычно может содержать передвижной шкаф, который содержит множество средств охлаждения сварного соединения, предназначенных для использования в операции сварки. Множество средств охлаждения сварного соединения могут содержать воздушный компрессор, воздухо-воздушный охладитель, водоотделитель, коллектор сушилки, узел вихревой трубки или узел венчика и электронный контроллер, каждый из которых описан далее более подробно. После того как множество средств охлаждения сварного соединения будут привезены на место сварки в передвижном шкафу, средства охлаждения сварного соединения могут быть извлечены из передвижного шкафа и/или сконфигурированы для подключения к машине для сварки плавлением, чтобы подавать холодный воздух в область сварки во время работы машины для сварки плавлением.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1, на которой показан передвижной шкаф 100 передвижной системы 1000 охлаждения сварного соединения, который обычно содержит секцию 190 транспортирования и секцию 105 хранения. Секция 105 хранения может быть прикреплена постоянно или с возможностью отсоединения к секции 190 транспортирования, так что элементы, расположенные в секции 105 хранения, могут транспортироваться в составе системы 1000 охлаждения сварного соединения при помощи секции 190 транспортирования. Секция 190 транспортирования может содержать любые устройства, действующие так, чтобы способствовать перемещению передвижного шкафа 100 с места на место. В одном варианте осуществления, таком как вариант, показанный на фиг. 1, секция транспортирования может содержать множество колес, связанных с секцией хранения. Например, в одном варианте осуществления секция 190 транспортирования может содержать три или четыре колеса, связанные с передвижным шкафом 100. В другом варианте осуществления, в котором секция хранения содержит значительно более тяжелое оборудование, требующее дополнительной поддержки, секция транспортирования может содержать больше четырех колес, например шесть или восемь колес. В еще одном варианте осуществления секция 190 транспортирования может содержать гусеницы, которые обычно используют на тяжелых самоходных машинах, с колесами или без них. Таким образом, секция 190 транспортирования передвижного шкафа может содержать любую конструкцию, действующую так, чтобы способствовать перемещению передвижного шкафа, а более конкретно, чтобы способствовать перемещению средств охлаждения сварного соединения, находящихся в секции 105 хранения передвижного шкафа. Также могут быть предусмотрены средства, позволяющие непосредственно или дистанционно управлять подвижностью секции транспортирования или шкафа.
Однако также предусмотрено, что система охлаждения сварного соединения может быть стационарной или прикрепленной к установке, к полу или к оборудованию, причем в таком случае секция транспортирования или ее части могут представлять собой салазки, поддон или другое аналогичное устройство, позволяющее погрузчику или другому аналогичному устройству перемещать и транспортировать шкаф. Аналогично, система транспортирования может быть отделена от шкафа, может быть сделана временно или постоянной неработающей или может отсутствовать.
В соответствии с одним из вариантов осуществления секция 190 транспортирования может просто позволять производить перемещение передвижного шкафа, когда его толкают, тянут, буксируют или перемещают иным образом (например, за счет использования колес передвижного шкафа, причем эти колеса являются свободными и не соединены с устройством создания тяги). Например, в соответствии с одним примерным вариантом осуществления передвижной шкаф может дополнительно содержать прицепной шаровой захват. Прицепной шаровой захват может действовать так, чтобы входить в зацепление со вспомогательным захватом, так что передвижной шкаф можно будет буксировать при помощи автомобиля, тягача или другого аналогичного устройства, которое содержит вспомогательный захват. В соответствии с другим вариантом осуществления секция 190 транспортирования может содержать опоры, которые позволяют поднимать передвижной шкаф 100 и перемещать его при помощи вилочного погрузчика. В соответствии с еще одним вариантом осуществления секция 190 транспортирования может содержать крюк, позволяющий поднимать передвижной шкаф 100 и перемещать его при помощи подъемного крана. Следует иметь в виду, что секция 190 транспортирования может дополнительно содержать
любую комбинацию указанных выше возможных вариантов осуществления, так что передвижной шкаф 100 можно будет перемещать с места на место, причем он содержит множество средств охлаждения сварного соединения в его секции 105 хранения, как это описано далее более подробно.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1-3, на которых показано, что секция 105 хранения передвижного шкафа 100 может иметь любую конфигурацию, позволяющую хранить множество средств охлаждения сварного соединения во время транспортирования передвижного шкафа 100. Например, как это показано на фиг. 1-3, секция хранения передвижного шкафа может иметь пол 101, крышу и одну или несколько стенок 102, которые образуют область хранения. В таком варианте осуществления одна или несколько стенок 102 могут дополнительно иметь одно или несколько входных отверстий, обеспечивающих доступ к множеству средств охлаждения сварного соединения, находящихся в секции хранения. Одно или несколько входных отверстий обеспечивают доступ внутрь секции 105 хранения, так что множество средств охлаждения сварного соединения могут быть помещены в секцию 105 хранения или извлечены из нее через входные отверстия. Входными отверстиями могут быть двери любого типа, раздвижные стенки, съемные заслонки или другие аналогичные устройства, позволяющие пропускать через них одно или несколько средств из множества средств охлаждения сварного соединения.
Секция 105 хранения передвижного шкафа 100 может иметь один большой отсек или может быть разделена на множество отсеков. Например, когда секция 105 хранения содержит множество отсеков, тогда каждый индивидуальный отсек имеет свои стенки 102, так что хранящиеся в нем средства изолированы от соседнего отсека. В одном варианте осуществления секция 105 хранения может иметь конфигурацию, позволяющую хранить специфические средства охлаждения сварного соединения в ее заданных областях или секциях. Например, каждая выполненная в виде отсека секция может иметь специфическую конфигурацию, соответствующую конфигурации средства охлаждения сварного соединения, так что соответствующее средство охлаждения сварного соединения плотно входит в эту секцию. В другом варианте осуществления секция 105 хранения может быть объединена со средством крепления, что позволяет закреплять каждое средство из множества средств охлаждения сварного соединения в соответствующем месте. Использованный здесь термин "средство крепления" относится к любому устройству, которое способствует креплению средства охлаждения сварного соединения. В качестве примеров средств крепления можно привести гайки и болты, винты, крепежные скобы, прихваты, лапки, прорези, крюки, замки или любые другие аналогичные устройства или их комбинации. Один тип средств крепления может быть использован для крепления каждого средства из множества средств охлаждения сварного соединения по месту, или, альтернативно, каждое средство из множества средств охлаждения сварного соединения может быть закреплено при помощи одного или нескольких типов средств крепления, которые выбраны на основании специфических требований к данному средству охлаждения сварного соединения.
Обратимся вновь к рассмотрению фиг. 1-3, на которых показано множество средств охлаждения сварного соединения, которые могут содержать любые средства, позволяющие совместно подавать поток холодного воздуха к устройству для сварки плавлением, чтобы охлаждать область сварки и за счет этого повышать производительность. В одном варианте осуществления множество средств охлаждения сварного соединения содержат воздушный компрессор (не показан), воздухо-воздушный охладитель 110, один или несколько водоотделителей 120, узел воздухопровода 130, коллектор сушилки отклонителя воздуха (не показан), узел 172 вихревой трубки, подводящие трубки 175, узел 190 венчика и электронный контроллер 140. Множество средств охлаждения сварного соединения могут дополнительно содержать один или несколько воздушных шлангов 170 и/или двухжильных шнуров 180 для соединения средств охлаждения сварного соединения во время работы. Следует иметь в виду, что несмотря на то что специфические средства описаны здесь как часть системы 1000 охлаждения сварного соединения, они являются просто примерными по своей природе и вместо них или в дополнение к ним могут быть использованы другие средства.
Предусмотрено, что два сварных соединения, удаленные друг от друга, могут быть охлаждены при помощи одной системы, в которой множество наборов средств охлаждения сварного соединения находятся в одном шкафу, но достаточно независимо друг от друга, чтобы можно было расположить один узел венчика в одном месте сварки, удаленном от второго узла венчика. Эти независимые узлы могут работать автономно или полуавтономно друг от друга (например, могут иметь собственный электронный контроллер).
Воздушный компрессор может быть предусмотрен в передвижной системе 1000 охлаждения сварного соединения для создания сжатого воздуха. В частности, воздушный компрессор может действовать так, чтобы всасывать воздух из окружающей среды, сжимать его до заданного давления и направлять сжатый воздух в воздухо-воздушный охладитель 110. Воздушным компрессором может быть любой имеющийся в наличии компрессор, позволяющий сжимать воздух. В одном варианте осуществления воздушный компрессор может сжимать воздух до давления в диапазоне от 25 до 1,250 psi (фунтов на квадратный дюйм). Воздушный компрессор может иметь производительность от 12 до 1600 CFM (кубичных футов в минуту). Такие компрессоры позволяют охлаждать воздух до температуры около 190°F. Воздушный компрессор может быть специфически изготовлен в соответствии с условиями его примене
ния, соответствующими системе охлаждения сварного соединения, или может быть выбран из компрессоров, выпускаемых фирмами Doosan Infracore или Ingersoll Rand. Воздушный компрессор может быть прочно закреплен в секции 105 хранения передвижного шкафа 100, может быть закреплен с возможностью отсоединения в секции 105 хранения передвижного шкафа 100 или может быть закреплен иным образом в передвижном шкафу 100. Более того, воздушный компрессор может иметь привод от собственного двигателя или от внешнего двигателя, который используют для привода одного или нескольких других устройств, используемых в процессе сварки и в процессе охлаждения сварного соединения.
В передвижной системе 1000 охлаждения сварного соединения также может быть предусмотрен воздухо-воздушный охладитель. Воздухо-воздушным охладителем ПО может быть любое устройство, действующее так, чтобы охлаждать сжатый воздух, поступающий из воздушного компрессора, до его входа в узлы вихревой трубки и направления к недавно сваренным областям вдоль соединенных отрезков трубы. Воздухо-воздушный охладитель ПО может охлаждать сжатый воздух из воздушного компрессора с использованием любых процессов, позволяющих получать холодный воздух для охлаждения недавно сваренных областей. Например, в одном варианте осуществления воздухо-воздушный охладитель может охлаждать сжатый воздух за счет пропускания сжатого воздуха поверх змеевиков, содержащих парообразные фторуглероды, чтобы понижать температуру сжатого воздуха. В другом варианте осуществления воздухо-воздушный охладитель может охлаждать сжатый воздух за счет пропускания сжатого воздуха поверх змеевиков, содержащих охлажденную жидкость, чтобы понижать температуру сжатого воздуха. Такие воздухо-воздушные охладители могут действовать так, чтобы охлаждать сжатый воздух до температуры на 10-20°F выше температуры окружающей среды. Следует иметь в виду, что вместо этого или в дополнение к этому может быть использован любой другой способ охлаждения, позволяющий понижать температуру сжатого воздуха после его выхода из воздушного компрессора и до его направления через вихревые трубки.
Воздухо-воздушный охладитель может храниться, может быть установлен или может быть расположен иным образом в секции 105 хранения передвижного шкафа 100. В одном варианте осуществления показанном на фиг. 1, воздухо-воздушный охладитель 110 может быть установлен в передвижном шкафу 100 так, что его не нужно извлекать из шкафа при работе передвижной системы 1000 охлаждения сварного соединения. В другом варианте осуществления воздухо-воздушный охладитель 110 может быть объединен с воздушным компрессором, так что эти два устройства вместе могут храниться, могут быть установлены или могут быть расположены иным образом в секции 105 хранения передвижного шкафа
100.
Система 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать один или несколько водоотделителей 120. Водоотделителями 120 могут быть любые устройства, действующие так, чтобы удалять влагу из сжатого и/или охлажденного воздуха, когда он выходит из воздушного компрессора или из воздухо-воздушного охладителя 110.
Влага может содержать воду, масло или любые другие жидкости, которые могут присутствовать в сжатом воздухе. Например, в одном варианте осуществления водоотделитель 120 может действовать так, чтобы отделять влагу от сжатого воздуха после его выхода из воздушного компрессора, но ранее его входа в воздухо-воздушный охладитель 110. В другом варианте осуществления водоотделитель 120 может действовать так, чтобы отделять влагу от сжатого воздуха после его выхода из воздухо-воздушного охладителя 110. В еще одном варианте осуществления множество водоотделителей 120 могут быть установлены так, что водоотделители 120 отделяют влагу от сжатого воздуха первый раз после его выхода из воздушного компрессора и второй раз после его выхода из воздухо-воздушного охладителя 110.
Дополнительные водоотделители 120 могут быть предусмотрены для отделения влаги от охлажденного и сжатого воздуха до его входа в коллектор сушилки или непосредственно перед входом в узел вихревой трубки, как это описано далее более подробно. Более того, водоотделители 120 могут быть сконфигурированы для соединения с одним или несколькими воздушными шлангами 170 или с другими средствами охлаждения сварного соединения при помощи резьбовых соединений, вентилей быстрого разъединения или любых других соединений, позволяющих пропускать воздух без утечки. Водоотделители 120 могут дополнительно содержать одну или несколько дренажных труб, действующих так, чтобы удалять влагу, отделенную от сжатого воздуха. Дренажные трубы позволяют выпускать отделенную влагу в любое место, такое как контейнер для хранения, выхлопная труба двигателя, окружающая среда, или в любое другое средство хранения. Такие водоотделители 120 могут быть закуплены у таких поставщиков как Thermal Transfer Products.
В одном варианте осуществления один или несколько водоотделителей 120 могут быть прикреплены с возможностью отсоединения к области в секции 105 хранения передвижного шкафа 100. Например, как это показано на фиг. 2, один водоотделитель 120 может быть прикреплен к стенке 102 секции 105 хранения при помощи крюка. В другом варианте осуществления водоотделитель 120 может быть прикреплен в любом другом месте внутри секции 105 хранения или около нее. В еще одном варианте осуществления водоотделитель 120 может быть уже соединен с воздушным шлангом 170 или с другим средством охлаждения сварного соединения, когда он хранится в секции 105 хранения передвижного шкафа 100. Более того, когда средства охлаждения сварного соединения содержат множество водоотделителей
120 (потому что множество водоотделителей 120 используют в системе 1000 охлаждения сварного соединения или потому что предусмотрены сменные запасные водоотделители 120), тогда каждый водоотделитель 120 может храниться в любом из указанных выше мест в секции 105 хранения передвижного шкафа 100.
В одном варианте осуществления в системе 1000 охлаждения сварного соединения дополнительно может быть предусмотрен вентиль, который хранится в секции 105 хранения передвижного шкафа 100. Вентиль может быть установлен между водоотделителем 120 и воздушным шлангом 170, так что поток воздуха между ними можно регулировать при помощи вентиля. Вентиль может иметь регулятор любого типа, например с рукояткой или с винтом. Вентиль может быть расположен независимо в секции 105 хранения передвижного шкафа 100 при транспортировании или может храниться в собранном состоянии с водоотделителем 120 или с воздушным шлангом 170.
Обратимся опять к рассмотрению фиг. 1-3, на которых показано, что система 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать коллектор сушилки отклонителя воздуха, действующий так, чтобы получать сухой сжатый воздух из водоотделителя 120 и отклонять его в узел вихревой трубки, чтобы он мог поступать к недавно сваренным областям отрезков трубы. Коллектор сушилки отклонителя воздуха может специфически содержать внутреннюю камеру, которая дополнительно осушает сжатый воздух до его входа в узел вихревой трубки. В одном варианте осуществления конфигурация внутренней камеры помогает перемешивать сжатый воздух, чтобы содействовать осушению воздуха. Например, внутренняя камера может иметь выступы, контуры, шероховатую внутреннюю поверхность или их комбинацию для создания большей турбулентности при перемещении сжатого воздуха через внутреннюю камеру. Коллектор сушилки может дополнительно содержать множество выходных отверстий, которые разделяют сжатый воздух на множество порций, когда он входит в узел вихревой трубки. Множество выходных отверстий могут быть сконфигурированы для непосредственного входа в контакт с узлом вихревой трубки или могут быть сконфигурированы для входа в контакт с воздушньми шлангами, которые соединены с узлом вихревой трубки.
Аналогично водоотделителям 120 коллектор сушилки отклонителя воздуха может быть прочно прикреплен или прикреплен с возможностью отсоединения в любом месте внутри или около секции 105 хранения передвижного шкафа 100. Коллектор сушилки может храниться независимо или может храниться в соединенном состоянии с одним или несколькими другими средствами охлаждения сварного соединения, такими как водоотделитель 120, воздушный шланг 170 и/или узел вихревой трубки.
В одном примерном варианте осуществления система 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать узел 130 воздухопровода, в котором могут находиться и/или с которым могут быть соединены одно или несколько других средств охлаждения сварного соединения, когда работает система 1000 охлаждения сварного соединения. Например, как это показано на фиг. 1, водоотделитель и коллектор сушилки отклонителя воздуха могут находиться внутри узла 130 воздухопровода, так что сжатый и охлажденный воздух, выходящий из воздухо-воздушного охладителя, проходит через узел 130 воздухопровода до входа в узел 172 вихревой трубки и/или в подводящие трубки 175, как это описано далее более подробно. Узел 130 воздухопровода может быть прочно прикреплен к передвижному шкафу 100 (при этом другие средства охлаждения сварного соединения постоянно подключены внутри узла 130 воздухопровода или подключены с возможностью отсоединения внутри узла 130 воздухопровода) или может быть прикреплен с возможностью отсоединения к передвижному шкафу 100.
Передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать одну или несколько вихревых трубок 172, дополнительно охлаждающих воздух и направляющих холодный воздух в зону сварки, непосредственно или через одни или несколько узлов 190 венчика. Вихревые трубки позволяют охлаждать воздух так, чтобы создавать падение температуры до 130°F. В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, вихревые трубки 172 могут быть выполнены так, чтобы непосредственно входить в контакт с коллектором сушилки отклонителя воздуха (или с узлом 130 воздухопровода), так что воздух проходит непосредственно из коллектора сушилки отклонителя воздуха в вихревые трубки 172. В другом варианте осуществления вихревые трубки 172 могут быть установлены внутри узла 130 воздухопровода. В еще одном варианте осуществления вихревые трубки могут быть непосредственно установлены на узле 190 венчика, при этом подводящие трубки 175 передают воздух из узла 130 воздухопровода в вихревые трубки 172, до входа в узел 190 венчика. Вихревые трубки 172 могут иметь любую конфигурацию, позволяющую передавать сжатый воздух, например, это могут быть вихревые трубки фирмы ITW Air Management. Например, в одном варианте осуществления вихревые трубки 172 могут содержать "вталкиваемое" поворотное ввертное (входящее) колено, в которое трубку просто вталкивают, чтобы создать соединение. В другом варианте осуществления вихревые трубки 172 могут содержать любой другой тип надежного соединения, например совместимые резьбовые соединения, фланцы и т. п. Вихревые трубки 172 могут быть дополнительно выполнены так, чтобы разделять сжатый воздух на холодный поток воздуха и теплый поток воздуха, причем холодный поток воздуха направляют в зону сварки, а теплый поток воздуха выпускают в другом месте, например на другом конце вихревой трубки 172.
В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 1-4, передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать узел 190 венчика, который может быть установлен
вокруг области сварки, так что холодный воздух, полученный при помощи других средств охлаждения сварного соединения, может быть распределен вокруг сварного соединения. Узел 190 венчика может содержать множество впускных отверстий 192 для приема воздуха из множества вихревых трубок 172 и/или из подводящих трубок 175. Предусмотрен внутренний канал, который затем может направлять принятый воздух к множеству выпускных отверстий 194, расположенных вокруг обращенной внутрь поверхности, так что воздух, выходящий из множества выпускных отверстий 194, может быть распределен по всему периметру узла 190 венчика и может поступать в область сварки. Холодный воздух, выходящий из узла 190 венчика в направлении зоны сварки, может иметь любую температуру, позволяющую производить охлаждение, например температуру на 30-50°F ниже температуры окружающей среды. Узел 190 венчика может иметь любую конфигурацию, позволяющую производить распределение воздуха. В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 2-4, узел 190 венчика может иметь две или несколько дуг (например, образующих соответственно верхний узел 190а венчика и нижний узел 190b венчика), которые совместно образуют окружность, охватывающую отрезок 500 трубы, и/или установленную на опоре 200 (например, содержащей верхнюю опору 200а и нижнюю опору 200b). В другом варианте осуществления узел венчика может быть выполнен в виде замкнутого круга, который со скольжением может быть надет на открытый конец отрезка трубы. Более того, передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может содержать множество узлов 190 венчика, причем каждый узел венчика имеет индивидуальный размер и сконфигурирован для взаимодействия с трубами заданных размеров. Например, первый узел 190 венчика может взаимодействовать с трубами, имеющими внешний диаметр от 4 до 12 дюймов. Второй узел 190 венчика может взаимодействовать с трубами, имеющими внешний диаметр от 12 до 20 дюймов, а третий узел 190 венчика может взаимодействовать с трубами, имеющими внешний диаметр от 48 до 65 дюймов. Узел 190 венчика может храниться в любом месте в секции 105 хранения передвижного шкафа 100, когда его не используют. Например, в одном варианте осуществления узел 190 венчика может быть повешен на одну из стенок 102 передвижного шкафа 100. В другом варианте осуществления узел венчика может храниться в индивидуальном отсеке, таком как небольшой отсек, расположенный выше или ниже более крупного отсека. Узел 190 венчика может быть извлечен из передвижного шкафа 100 и установлен вокруг отрезка трубы, когда необходимо произвести операцию охлаждения при помощи передвижной системы 1000 охлаждения сварного соединения.
Передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать электронный контроллер 140, позволяющий управлять ее работой. В частности, электронный контроллер может управлять объемом, расходом, давлением и/или температурой воздуха, подаваемого в область сварки, например, за счет управления работой воздушного компрессора или любых других средств охлаждения сварного соединения. В одном варианте осуществления передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может иметь процессор, память и графический пользовательский интерфейс (GUI). GUI может быть установлен на одном конце кронштейна (как это показано на фиг. 1), так что электронный контроллер расположен удобно для использования оператором, который стоит поблизости от области охлаждаемого сварного соединения. В другом варианте осуществления GUI может быть встроен в носимое устройство, так что оператор может ходить вокруг передвижной системы 1000 охлаждения сварного соединения, чтобы контролировать ее работу. Электронный контроллер 140 также может быть использован для ввода размеров трубы, чтобы задавать требуемый расход воздуха для охлаждения сварного соединения. Для этого электронный контроллер 140 управляет воздушным компрессором, чтобы изменять расход холодного воздуха, подводимого к сварному соединению.
Это позволяет повысить производительность сварки за счет ускорения охлаждения сварного соединения. Электронный контроллер 140 может храниться в секции 105 хранения передвижного шкафа 100, когда его не используют. Электронный контроллер 140 может храниться в собранном виде или может быть разобран на множество частей, чтобы создать более компактную конфигурацию для хранения. В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 2 и 3, электронный контроллер может храниться на опорном кронштейне, стоящем на полу 101 в секции 105 хранения. В другом варианте осуществления электронный контроллер может быть повешен на стенку 102 секции хранения. Следует иметь в виду, что электронный контроллер 140 может храниться в любой конфигурации, позволяющей транспортировать его в секции 105 хранения передвижного шкафа 100.
Передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать любые дополнительные кабели или шланги, необходимые для ее работы.
Например, передвижная система охлаждения сварного соединения может содержать один или несколько воздушных шлангов 170, позволяющих пропускать воздух между множеством средств охлаждения сварного соединения. Воздушные шланги 170 могут храниться на барабане, в бухте или в любом другом виде, позволяющем хранить их в секции 105 хранения передвижного шкафа 100, когда передвижной шкаф 100 перемещают или когда передвижная система охлаждения сварного соединения не используется. В одном варианте осуществления барабан может быть закреплен внутри секции 105 хранения или на внешней поверхности самого передвижного шкафа 100. Один или несколько воздушных шлангов 170 могут быть намотаны на этот барабан, так что они могут быть легко размотаны с него, когда это требуется. В дополнение к одному или нескольким воздушным шлангам 170 передвижная система
1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать соединительный шнур 180, позволяющий соединять электронный контроллер с источником питания и с воздушным компрессором. Аналогично одному или нескольким воздушным шлангам 170, соединительный шнур 180 может храниться в любом месте в секции 105 хранения передвижного шкафа 100, например на барабане, в бухте или любым другим подходящим образом.
Наконец, передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать источник питания, снабжающий энергией множество средств охлаждения сварного соединения. Источник питания может содержать двигатель или генератор, который подает достаточную мощность на воздушный компрессор и/или электронный контроллер. В одном варианте осуществления источник питания может находиться в секции 105 хранения передвижного шкафа 100. В другом варианте осуществления источник питания уже имеется на месте проведения сварки, так что источник питания в передвижном шкафу отсутствует. В таком варианте осуществления общий источник питания может быть использован и для других операций, например для питания машины для сварки плавлением или для вспомогательного освещения. Такие источники питания выпускаются серийно, например, фирмами John Deere и Ingersoll-Rand.
Взаимодействие и взаимосвязанность описанных выше средств охлаждения сварного соединения передвижной системы 1000 охлаждения сварного соединения могут быть лучше поняты из последующего описания работы примерной передвижной системы 1000 охлаждения сварного соединения. Как это показано на фиг. 1, множество отрезков 500 трубы могут быть доставлены на место, в котором необходимо произвести сварку отрезков 500 трубы, чтобы получить одну непрерывную трубу. Для сварки вместе отрезков 500 трубы используют машину 300 для сварки плавлением. Машина 300 для сварки плавлением вводит в зацепление два смежных отрезка 500 трубы и сваривает их вместе. После сварки вместе двух смежных отрезков 500 трубы машина 300 для сварки плавлением перемещается к концу вновь образованной непрерывной трубы, так что к ней может быть добавлен новый отрезок 500 трубы. В альтернативной операции процесса сваренная трубная колонна может быть перемещена так, что новые отрезки трубы будет расположены в машине для сварки плавлением, чтобы произвести следующую операцию сварки. Для повышения скорости и производительности сварки смежных отрезков 500 трубы при помощи машины 300 для сварки плавлением предусмотрена передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения. В частности, передвижной шкаф 100 транспортируют к месту сварки при помощи его секции транспортирования, так что передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может быть расположена поблизости от машины 300 для сварки плавлением.
Когда передвижной шкаф 100 будет расположен поблизости от машины для сварки плавлением, передвижной шкаф открывают, извлекают необходимые средства охлаждения сварного соединения из секции 105 хранения и производят их сборку. В частности, узел 130 воздухопровода устанавливают рядом с машиной 300 для сварки плавлением и водоотделитель и коллектор сушилки отклонителя воздуха соединяют с узлом 130 воздухопровода. Разматывают воздушный шланг 170 и его первый конец соединяют с водоотделителем в узле 130 воздухопровода. Затем второй конец воздушного шланга 170 соединяют с воздухо-воздушным охладителем, который встроен в передвижной шкаф 100 и уже соединен с воздушным компрессором. Затем узел венчика извлекают из передвижного шкафа 100 и соединяют его с опорами 200 поблизости от зоны сварки или области, в которой производят сварку двух смежных отрезков 500 трубы. Узел 172 вихревой трубки и подводящие трубки 175 затем извлекают из передвижного шкафа 100 и соединяют их с коллектором сушилки отклонителя воздуха в узле 130 воздухопровода и с узлом 190 венчика. Наконец, электронный контроллер 140 извлекают из секции 105 хранения передвижного шкафа 100 и устанавливают поблизости от машины 300 для сварки плавлением. Соединительный шнур 180 разматывают и соединяют его с электронным контроллером 140 для подачи питания и управления передвижной системой 1000 охлаждения сварного соединения.
Оператор может использовать электронный контроллер 140 для управления работой передвижной системы охлаждения сварного соединения. При работе воздушный компрессор всасывает воздух из окружающей среды и сжимает его до заданного давления. Сжатый воздух поступает в воздухо-воздушный охладитель, где он охлаждается, так что получают сжатый и охлажденный воздух. Сжатый и охлажденный воздух направляют через водоотделитель и коллектор сушилки отклонителя воздуха (которые находятся в узле 130 воздухопровода) при помощи воздушного шланга 170. За счет пропускания воздуха через водоотделитель и коллектор сушилки отклонителя воздуха производится удаление влаги, после чего воздух может быть отклонен в вихревые трубки 172. Таким образом, когда сжатый, охлажденный и осушенный воздух выходит из коллектора сушилки отклонителя воздуха, он проходит через вихревые трубки 172, подводящие трубки 175 и поступает в узел 190 венчика. Воздух затем выходит из узла 190 венчика и поступает в область сварки на трубе 500 вокруг опор 200.
Таким образом, передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения распределяет поток сжатого охлажденного воздуха в основном равномерно вокруг области сварки плавлением трубы 500. Характеристики потока воздуха (такие как направление, давление, расход, диаграмма распределения, температура и длительность воздействия холодного воздуха) могут контролироваться при помощи множества средств охлаждения сварного соединения, чтобы усилить процесс охлаждения сварного соедине
ния до желательной температуры с желательной скоростью. Например, электронный контроллер 140 может управлять длительностью воздействия потока холодного воздуха за счет включения и выключения воздушного компрессора, причем направлением воздушного потока можно управлять при помощи различных устройств, таких как узел 190 венчика, давлением можно управлять при помощи вентиля регулировки давления в воздушном компрессоре, расходом можно управлять за счет изменения производительности воздушного компрессора и работы двигателя, при этом общая температура воздуха зависит как от комбинации множества средств охлаждения сварного соединения, так и от условий окружающей среды. Первоначальное поступление потока охлажденного воздуха в зону сварки и вокруг сварного соединения позволяет удалять атмосферную подушку горячего или теплого воздуха в зоне сварки, созданную за счет процесса сварки. После удаления этой атмосферной подушки непрерывное поступление потока охлажденного воздуха облегчает снижение температуры сварного соединения до температуры других участков сваренной трубы, которые находится вне зоны сварки. Стык плавления и сварное соединение удерживают под давлением плавления, пока они не охладятся в достаточной степени, что определяют при помощи пирометра или другого аналогичного устройства. Промежуток времени, который требуется для достаточного охлаждения сварного соединения, зависит о ряда факторов, в том числе (но без ограничения) от размера сплавляемых отрезков трубы, толщины стенок отрезков трубы, температуры нагревательного элемента и условий окружающей среды. Электронный контроллер 140 передвижной системы 1000 охлаждения сварного соединения может дополнительно содержать таймер или другое аналогичное устройство, так что передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения может подавать воздух к стыку плавления до момента, когда внешняя температура материала сварного соединения достигнет заданной температуры или диапазона температур, например ориентировочно от 100 до 140°F. Таймер или другое аналогичное устройство могут выдавать звуковой сигнал, оповещающий оператора об окончании времени охлаждения.
Вместо того, чтобы просто охлаждать сварное соединение, передвижная система 1000 охлаждения сварного соединения создает зону сварки внутри устройства для сварки плавлением, которая имеет естественную конвекцию со средой, окружающей участки отрезков трубы снаружи от зоны сварки. Таким образом, сварное соединение охлаждается до температуры отрезков трубы, находящихся снаружи от зоны сварки, со скоростью, управляемой температурой, созданной при помощи устройства охлаждения. Более конкретно, зона сварки нагревается до более высокой температуры при плавлении отрезков трубы, чтобы образовать сваренную трубу. Чтобы вновь образованное сварное соединение затвердело, его необходимо охладить до более низкой температуры. Эта температура обычно равна температуре остальных отрезков трубы вне зоны сварки. Чтобы обеспечивать гарантированное затвердевание сварного соединения до перемещения сваренных отрезков трубы из устройства для сварки плавлением и избежать нарушения целостности вновь образованного сварного соединения, температуру в зоне сварки необходимо понижать с заданной регулируемой повышенной скоростью до температуры отрезков трубы вне зоны сварки.
В условиях более теплого климата или в условиях регулируемой температуры, например, внутри производственного помещения, когда сваривают отрезки трубы при помощи системы в соответствии с настоящим изобретением, узел венчика может быть удален из зоны сварки после охлаждения сварного соединения до температуры по меньшей мере около 310, преимущественно 280°F, и установлен на поверхности при продолжении подачи охлажденного воздуха. Альтернативно, второй узел венчика может быть предусмотрен для этой цели. Такой второй узел может быть объединен с системой в соответствии с настоящим изобретением, как это показано на фиг. 5. В некоторых вариантах осуществления такая вторая опорная система охлаждения также может содержать поверхность для поддержки фитинга или другого устройства внутри области трубки венчика, вихревые трубки и влагоотделитель. В любом из этих вариантов фитинг или аналогичные устройства могут быть установлены на поверхность, внутри окружности венчика, что позволяет закончить охлаждение сварного соединения при помощи системы в соответствии с настоящим изобретением, отдельно от устройства для сварки.
Следует иметь в виду, что передвижная система охлаждения сварного соединения может транспортироваться к месту расположения машины для сварки плавлением, чтобы обеспечивать более эффективную работу машины для сварки плавлением. В частности, множество средств охлаждения сварного соединения, которые требуются для подачи холодного воздуха к сварному соединению, могут индивидуально храниться в секции хранения передвижного шкафа. Передвижной шкаф может транспортироваться к месту сварки при помощи секции транспортирования, после чего множество систем охлаждения сварного соединения могут быть извлечены из него и собраны в систему охлаждения сварного соединения. Система охлаждения сварного соединения затем может быть соединена с машиной для сварки плавлением вокруг одного или нескольких отрезков трубы, чтобы подавать холодный воздух в область сварки для повышения производительности сварки.
Следует иметь в виду, что использованные здесь термины "главным образом" и "около" отражают некоторую степень неопределенности любых количественных сравнений, значений, измерений и других данных. Эти использованные здесь термины также отображают степень изменения количественных данных от заданных значений за счет изменения базовой функции предмета изобретения.
Несмотря на то что были описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Передвижная система охлаждения сварного соединения, которая содержит
по меньшей мере один набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, которые действуют так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением;
причем указанные средства включают воздушный компрессор, по меньшей мере одну вихревую трубку, по меньшей мере один узел венчика и один или более воздушных шлангов, предназначенных для соединения двух или более указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения;
средства для измерения температуры;
по меньшей мере один электронный контроллер, предназначенный для управления одним или более из указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения;
шкаф, который содержит секцию хранения, причем секция хранения сконфигурирована для хранения по меньшей мере одного набора средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, при этом одно или несколько из указанных средств выполнены с возможностью извлечения из секции хранения, когда их объединяют для подачи холодного воздуха; и секцию транспортирования, к которой прикреплена секция хранения, обеспечивающую перемещение шкафа.
2. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой электронный контроллер выполнен с возможностью управления воздушным компрессором, причем электронный контроллер установлен на кронштейне.
3. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой воздушный компрессор выполнен с возможностью сжимать воздух до диапазона давлений от 25 до 1,250 psi.
4. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой воздушный компрессор выполнен с возможностью сжимать воздух до диапазона от 12 до 1600 CFM.
5. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат воздухо-воздушный охладитель.
6. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат один или несколько водоотделителей, предназначенных удалять влагу из воздуха.
7. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат коллектор сушилки отклонителя воздуха, предназначенный удалять влагу из воздуха и отклонять воздух в одну или несколько вихревых трубок.
8. Система охлаждения сварного соединения по п.1, в которой одна или несколько вихревых трубок выполнены с возможностью разделять воздух на холодный поток воздуха и теплый поток воздуха, причем холодный поток воздуха направляют в область сварки.
9. Передвижная система охлаждения сварного соединения, которая содержит
по меньшей мере один набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, которые действуют так, чтобы совместно подавать холодный воздух в область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением, причем указанные средства содержат воздушный компрессор, воздухо-воздушный охладитель, водоотделитель, коллектор сушилки отклонителя воздуха, вихревую трубку, один или более воздушных шлангов, предназначенных для соединения друг с другом двух или более указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения;
средства для измерения температуры;
по меньшей мере один электронный контроллер, предназначенный для управления одним или более из указанных средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения;
шкаф, который содержит секцию хранения, причем секция хранения сконфигурирована для хранения по меньшей мере одного набора средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, при этом одно или несколько из указанных средств выполнены с возможностью извлечения из секции хранения, когда их объединяют для подачи холодного воздуха; и секцию транспортирования, к которой прикреплена секция хранения, обеспечивающую перемещение шкафа.
10. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой электронный контроллер выполнен с возможностью управлять воздушным компрессором.
11. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой средства, обеспечивающие охлаждение сварного соединения, дополнительно содержат узел венчика, выполненный с возможностью установки вокруг области сварки, так чтобы холодный воздух, поступающий в узел венчика, мог быть распределен вокруг области сварки, причем узел венчика содержит верхний узел венчика и нижний узел венчика, множество впускных отверстий, внутренний канал и множество выходных отверстий.
12. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой секция транспортирования содер-
жит множество колес.
13. Система охлаждения сварного соединения по п.12, в которой секция транспортирования дополнительно содержит прицепной шаровой захват.
14. Система охлаждения сварного соединения по п.9, в которой секция хранения содержит множество отсеков.
15. Система охлаждения сварного соединения по п.9, которая дополнительно содержит второй набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, предназначенных подавать холодный воздух во вторую область сварки, созданную при помощи машины для сварки плавлением.
16. Система охлаждения сварного соединения по п.15, в которой второй набор средств, обеспечивающих охлаждение сварного соединения, дополнительно содержит электронный контроллер, вихревую трубку и узел венчика.
17. Система охлаждения сварного соединения по п.9, которая дополнительно содержит вторую трубку венчика, множество вихревых трубок и влагоотделитель.
200а
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
026013
- 1 -
(19)
026013
- 1 -
(19)
026013
- 1 -
(19)
026013
- 4 -
026013
- 11 -
026013
- 12 -