ES2234168T3 - Aparato de soldar. - Google Patents
Aparato de soldar.Info
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Abstract
Aparato de control de la soldadura (20) que incluye: i) un sensor de presión (28) que está dispuesto para detectar la presión de un gas de soldadura presurizado y para producir una salida de control que es dependiente del nivel detectado de la presión; ii) conexiones de salida (33, 34) para la conexión eléctrica a los medios de accionamiento del aparato de soldar (4), y iii)medios de control para iniciar una señal de control para modificar el estado de las conexiones de los medios de accionamiento de la salida (33, 34) cuando se detecta una presión de un nivel predeterminado por el sensor de presión (28); caracterizado porque el sensor de presión (28) está dispuesto para emitir una salida de control variable, que depende del nivel detectado de la presión; y porque los medios de control están dispuestos para iniciar la señal de control de salida a niveles umbrales inferior y superior respectivos, incluyendo los medios de control medios de ajuste para ajustar el valor de al menos uno de los niveles umbrales.
Description
Aparato de soldar.
La presente invención se refiere a un aparato de
soldar y, en particular, al control de operaciones de soldadura, en
las que se suministra gas a la zona de soldadura, tal como por
ejemplo en operaciones de "protección" con gas o de
"purga" de gas.
Se utiliza con frecuencia gas inerte presurizado
en técnicas de soldadura para producir un entorno de soldadura
preferida, en el que se inhibe la oxidación en la soldadura y/o se
produce una soldadura óptima reduciendo al mínimo la porosidad u
otros defectos en la soldadura. La "purga" de gas es una
técnica, en la que se dirige un gas inerte para proporcionar una
atmósfera inerte sobre el lado inferior de una soldadura.
La soldadura con arco protegida con gas es
también un proceso bien conocido, en el que el arco de soldar y el
metal fundido de soldadura son protegidos del aire ambiente por
medio de un gas protector o una mezcla de gases, que puede ser
inerte (por ejemplo, argón o helio). Son comunes dos variedades del
proceso que utilizan un gas inerte, siendo conocidas estas
variedades como "Gas Inerte Volframio" (TIG) y Gas Inerte de
Metal (MIG). En la soldadura TIG, el arco es mantenido entre un
electrodo de volframio no consumible y una pieza de trabajo a
soldar, mientras que en la soldadura MIG, el arco es mantenido entre
un alambre de relleno y la pieza de trabajo. Cuando se utiliza un
gas oxidante, el proceso es conocido como gas activo metálico (MAG).
También son posibles combinaciones de gas inerte y gas oxidante.
Tales procesos de soldadura se basan en una
alimentación consistente de gas protector a la zona de soldadura. Se
ha encontrado que pueden existir problemas si se interrumpe el
suministro de gas o cuando se agota una botella o cilindro de gas.
Esto puede provocar la formación de una porosidad no deseable en la
soldadura cuando se rompe la protección de gas.
Este problema es abordado en el documento
EP-A-0 615 809. Este documento es
considerado como la técnica anterior más próxima. Describe un
aparato de control de la soldadura, que incluye:
- i)
- un sensor de presión que está dispuesto para detectar la presión de un gas de soldadura presurizado y para producir una salida de control que es dependiente del nivel detectado de la presión;
- ii)
- conexiones de salida para la conexión eléctrica a los medios de accionamiento del aparato de soldar; y
- iii)
- medios de control para iniciar una señal de control para modificar el estado de las conexiones de los medios de accionamiento de la salida cuando se detecta una presión de un nivel predeterminado por el sensor de presión.
Un sensor mecánico activa un conmutador cuando la
presión del gas cae por debajo de un umbral predeterminado; la
apertura del conmutador cierra el dispositivo de avance del alambre
de soldar y la fuente de tensión. El umbral en el que se produce el
cierre del gas está determinado por la constante de resorte de un
muelle de desviación que comprende el sensor mecánico.
El documento
JP-A-8294777 describe un aparato de
control que incluye un sensor de presión que está dispuesto para
detectar la presión de un gas presurizado y para producir una salida
de control variable que depende del nivel detectado de la presión,
conexiones de salida para la conexión eléctrica a los medios de
accionamiento, y medios de control para iniciar una señal de control
para modificar el estado de las conexiones de los medios de
accionamiento de salida cuando es detectada una presión de un nivel
predeterminado por el sensor de presión.
Ahora ha sido concebido un aparato mejorado.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un aparato de control de la soldadura, que incluye:
- i)
- un sensor de presión que está dispuesto para detectar la presión de un gas de soldadura presurizado y para producir una salida de control que es dependiente del nivel detectado de la presión;
- ii)
- conexiones de salida (33, 34) para la conexión eléctrica a los medios de accionamiento del aparato de soldar; y
- iii)
- medios de control para iniciar una señal de control para modificar el estado de las conexiones de los medios de accionamiento de la salida (33, 34) cuando se detecta una presión de un nivel predeterminado por el sensor de presión.
Debido a que la salida producida por el sensor de
presión es variable para tener un intervalo entre un máximo y un
mínimo, el nivel predeterminado, al que la señal de control es
iniciada por los medios de control es variable sobre un intervalo
entre un máximo y un mínimo. Esto permite variar el nivel de la
presión del gas, al que se corta la alimentación de potencia del
aparato de soldar a los medios de accionamiento. Los medios de
control incluyen con preferencia medios de ajuste para ajustar (con
preferencia manualmente) el nivel predeterminado de la presión del
gas, al que la señal de control es iniciada por los medios de
control.
Por lo tanto, el aparato puede adaptarse para
re-equipar una amplia variedad de diferentes tipos
de máquinas y aparatos de soldar 5 a la vista del hecho de que la
salida del sensor de la presión es variable. La capacidad de
adaptación del aparato de control se mejora adicionalmente
proporcionando un regulador de la tensión variable que permite la
conexión a una gama de alimentaciones de tensión del aparato de
soldar. Por lo tanto, de acuerdo con un segundo aspecto, la
invención proporciona una unidad de re-equipamiento
para conexión al aparato de soldar.
Los medios de ajuste para ajustar el nivel
predeterminado de la presión del gas, al que la señal de control es
iniciada por los medios de control, son accesibles con preferencia
desde el exterior del aparato. El regulador de la tensión variable
es accesible con preferencia desde el exterior del aparato.
El sensor de presión comprende con preferencia un
transductor electrónico de presión que está dispuesto para producir
una salida electrónica variable que depende de la presión
detectada.
El transductor electrónico comprende una película
fina y un transductor de diafragma de la presión.
De una manera deseable, los medios de control
están dispuestos para iniciar una señal de control de salida a
niveles umbrales inferior y superior respectivos. Esto permite la
desactivación de los medios de accionamiento de la soldadura si se
suministra gas a presión excesiva a la zona de soldadura.
El aparato comprende con preferencia, además, un
conducto para el gas de soldadura, estando el conducto en
comunicación con el sensor de la presión.
El aparato comprende con preferencia un conector
que tiene:
- i)
- una entrada para gas de soldadura presurizado;
- ii)
- una pluralidad de salidas para gas de soldadura presurizado.
En una forma de realización preferida, la
invención proporciona un aparato de soldar, que comprende:
(a) un suministro de gas de soldar
presurizado;
(b) una pistola de soldar que tiene un suministro
de potencia eléctrica;
(c) medios para suministrar material de relleno
de soldar a la pistola; y
(d) una disposición de control de acuerdo con la
presente invención.
En otra forma de realización preferida, la
invención proporciona un aparato de soldar, que incluye un aparato
de control de acuerdo con la presente invención y que comprende,
además, un conector que tiene:
- i)
- un orificio de entrada para la conexión a un suministro de gas de soldadura;
- ii)
- una primera salida que se comunica con la entrada y que está dispuesta para permitir el suministro de gas de soldadura a un primer lugar; y
- iii)
- un segundo conductor que se comunica con la entrada y que está dispuesto para permitir que el gas de soldadura sea alimentado a un segundo lugar.
Un tapón desmontable está previsto con
preferencia para al menos una de la primera y segunda salida.
En uso, con el tapón en posición cerrando una de
las salidas, se puede alimentar gas desde el suministro de gas para
realizar la función de "protección". Cuando tapón retirado, se
puede dirigir gas al mismo tiempo a través de ambas salidas para
realizar funciones simultáneas de "purga" y de
"protección".
A continuación se explicará en detalle la
invención solamente a modo de ejemplo, y con referencia a los
dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva del
aparato de acuerdo con la invención.
La figura 2 es una vista parcialmente en sección
del aparato de control, que comprende el aparato de la figura 1.
La figura 3 es una vista lateral de un conector
que comprende el aparato de la figura 2; y
La figura 4 es una representación esquemática del
aparato de control de la figura 2.
Con referencia a la figura 1, se muestra un
aparato de soldar MIG, designado, en general, con 100. Un cilindro
de gas 1, para suministrar gas inerte, tiene un regulador 2
convencional, y está conectada al mismo un conducto de gas 3 que se
extiende dentro de una unidad de alimentación de alambre de soldar y
de una unidad maestra de control / accionamiento 4 hasta otro
conducto 5. Además, el alambre 6 pasa a lo largo del conducto 5 y es
alimentado desde un carrete de alambre de relleno 7; el alambre de
relleno pasa a través de la unidad de alimentación de alambre y de
control y a lo largo del conducto 5.
La unidad de control incluye también una unidad
de potencia 8, junto con manómetros 9 para la unidad de
potencia.
El alambre de relleno pasa a lo largo del
conducto hasta una pistola de soldar 10 y, por lo tanto, hasta una
tobera 11; la pistola propiamente dicha está controlada a través de
un conmutador 12 del tipo de disparo para controlar el accionador
para alimentar el alambre 6 y para activar la alimentación
eléctrica.
El alambre 6 es alimentado a través de la tobera
hasta una pieza de trabajo 13, a la que está asegurada una
abrazadera 14 de toma de tierra. Al mismo tiempo, se crea una corona
de gas alrededor del electrodo de alambre, siendo alimentado el gas
desde el cilindro de gas 1.
Dentro de la línea de alimentación 3, aguas
arriba de la alimentación de alambre y de la unidad de control 4,
está situada una unidad de control del regulador 20 (ver la figura
2), que está dispuesta para actuar como un regulador que permite el
accionamiento del aparato de soldar, con tal que la presión del gas
en la línea de alimentación 3 (y, por lo tanto, suministrada a la
pieza de trabajo) se mantenga dentro de límites umbrales
predeterminados. El regulador está dispuesto para cerrar el aparato
de soldadura desactivando los componentes de la unidad de
accionamiento 4 que alimentan el alambre 6 y/o desconectando la
alimentación eléctrica. Cuando se provoca que se desconecte o se
corte la alimentación de potencia a la alimentación de alambre 6, se
asegura que se extinga el arco en la punta del alambre. Esto asegura
que se alivie de esta manera la porosidad que podría producirse en
otro caso en la soldadura.
Con referencia a las figuras 2 a 4, la unidad de
control del regulador 20 comprende una carcasa 21, que tiene un
conector del conducto de gas 22, que tiene una entrada de gas de
aguas arriba 23, una salida de gas de aguas abajo 24, y una salida
de gas de purga 25, que se puede cerrar de una manera selectiva por
medio de un tapón roscado 26 que se copla en coincidencia con la
misma. Cuando se retira el tapón 26, se puede conectar un conducto
de gas "de purga" a la salida 25, para permitir que se
proporcione al mismo tiempo un suministro de "purga" a través
de la salida 25 y un suministro de "protección" a través de la
salida 24 desde una fuente de gas presurizado común. Se cree que
esto es nuevo e inventivo por sí.
El conector 22 incluye un paso 27 que se comunica
con el diafragma de un sensor electrónico de presión 28 de película
gruesa alojado dentro de la carcasa 21. Un sensor adecuado de este
tipo está disponible en el comercio a partir de Ellison Sensors
International bajo la designación TSN PT18-2R. La
presión del gas en el conducto de gas 3 es detectada, por lo tanto,
por el sensor 28, que produce una señal de salida, que es
proporcional a la presión detectada del gas.
La señal de salida del sensor pasa a un circuito
electrónico 30 que está previsto en el interior de la carcasa 21. El
circuito electrónico, al que se dirige la salida del sensor 28,
incluye, en secuencia, un rectificador, un amplificador, y un
circuito integrado comparador, que compara la salida del sensor con
ajustes umbrales superior e inferior. Si el nivel está por encima
del ajuste umbral superior o por debajo del ajuste umbral inferior,
entonces se desactiva un relé para abrir un conmutador 32 que
conecta en puente las conexiones 33, 34 a la circuitería de
accionamiento del aparato de soldar (bucle 35, que incluye el
accionador 4 y el disparador 12 de la pistola de soldar).
El sensor electrónico es capaz de producir una
salida continuamente variable entre un máximo y un mínimo y no actúa
simplemente con un manómetro de conexión / desconexión. La
circuitería del comparador es ajustable para modificar los niveles
umbrales superior e inferior, en los que se inicia la desconexión
del aparato de soldar. Esto se consigue típicamente por medio de un
potenciómetro 38 que puede ser activado manualmente. La capacidad de
ajuste del aparato permite la versatilidad de uso con una variedad
de diferentes aparatos de soldar con un ajuste conveniente de los
ajustes de la presión umbral como y cuando se requiera. Típicamente,
los ajustes de la presión varían entre 50 mb/qr y 500 mb/qr.
Además, el aparato está equipado con un regulador
variable de la tensión (no se muestra) para permitir la conexión a
una gama de fuentes de alimentación de tensión.
La unidad de control del regulador es adecuada,
por lo tanto, para re-equipar aparatos de soldadura
existentes, o para la incorporación en una unidad de control maestra
integrada del aparato de soldar. Los niveles umbrales ajustables de
la presión y la tensión reguladas se pueden fijar en la fabricación
o se pueden ajustar en el campo (en particular para
re-equipamiento).
Claims (11)
1. Aparato de control de la soldadura (20) que
incluye:
- i)
- un sensor de presión (28) que está dispuesto para detectar la presión de un gas de soldadura presurizado y para producir una salida de control que es dependiente del nivel detectado de la presión;
- ii)
- conexiones de salida (33, 34) para la conexión eléctrica a los medios de accionamiento del aparato de soldar (4), y
- iii)
- medios de control para iniciar una señal de control para modificar el estado de las conexiones de los medios de accionamiento de la salida (33, 34) cuando se detecta una presión de un nivel predeterminado por el sensor de presión (28);
caracterizado porque el
sensor de presión (28) está dispuesto para emitir una salida de
control variable, que depende del nivel detectado de la presión; y
porque los medios de control están dispuestos para iniciar la señal
de control de salida a niveles umbrales inferior y superior
respectivos, incluyendo los medios de control medios de ajuste para
ajustar el valor de al menos uno de los niveles
umbrales.
2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1,
que incluye un regulador de la tensión variable que permite la
conexión del aparato a una gama de tensiones.
3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, en el que el nivel predeterminado al que la señal de control es
iniciada por los medios de control es variable.
4. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios de control
incluyen medios de comparación que están dispuestos para comparar el
nivel detectado de la presión con el nivel umbral predeterminado de
la presión, con preferencia los medios de comparación comprenden
medios electrónicos de comparación.
5. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende, además, un conducto (5)
para el gas de soldar, estando el conducto en comunicación con el
sensor de presión.
6. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el sensor (28) comprende un
transductor electrónico de la presión que está dispuesto para
producir una salida electrónica variable que depende de la presión
detectada.
7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en
el que el transductor electrónico (28) comprende una película fina y
un transductor de diafragma de la presión.
8. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende:
- i)
- una entrada (23) para gas de soldadura presurizado;
- ii)
- una pluralidad de salidas (24, 25) para gas de soldadura presurizado.
9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 8,
que comprende, además, un tapón (26) desmontable para al menos una
de las primera y segunda salidas (24, 25).
10. Una unidad de re-equipamiento
para la conexión al aparato de soldar, incluyendo la unidad de
re-equipamiento un aparato de control de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
11. Aparato de soldar, que comprende:
- a)
- un suministro (1) de gas de soldar presurizado;
- b)
- una pistola de soldar (10) que tiene un suministro de potencia eléctrica (8);
- c)
- medios para suministrar material de relleno de soldar a la pistola (10); y
- d)
- un aparato de control de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la potencia alimentada a la pistola de soldar es modificada en respuesta al inicio de dicha señal de control.
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