BRPI0808004B1 - aparelho para uso no controle de fluxo de gás de cobertura em uma instalação de soldagem elétrica - Google Patents

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BRPI0808004B1
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Abstract

aparelho para uso no controle de fluxo de gás de cobertura em uma instalação de soldagem elétrica a presente invenção se refere a um aparelho para uso no controle de fluxo de gás de cobertura em uma instalação de soldagem elétrica, onde a soldagem é executada usando-se um eletrodo de soldagem em conexão elétrica com uma unidade de máquina de soldagem. o aparelho compreende um dispositivo de medição elétrica tendo um sensor de corrente (3) adaptado para determinar a magnitude de uma corrente de soldagem elétrica conduzida em um circuito incorporando o eletrodo de soldagem e tendo uma saída de sensor de corrente adaptada para prover um sinal i indicando a magnitude da corrente, e um sensor de tensão (10) adaptado para determinar a magnitude de uma corrente elétrica sendo aplicada ao eletrodo de soldagem e tendo uma saída de sensor de tensão para prover um sinal u indicando a magnitude da tensão, e um dispositivo de controle (6). o dispositivo de controle (6) tem entradas conectadas à saída do sensor de corrente e à saída do sensor de tensão, respectivamente, e uma saída de sinal de controle para prover um sinal de controle a um controlador de fluxo de gás de cobertura (7), e um controlador adaptado para prover o sinal de controle como a) um sinal de controle de uma primeira magnitude predeterminada quando o sinal de u for maior do que o primeiro limite de u e o sinal i for menor do que um primeiro limite de i, e b) um sinal de controle de uma magnitude variando proporcionalmente com o sinal i quando o sinal i for maior do que o primeiro limite de i.

Description

“APARELHO PARA USO NO CONTROLE DE FLUXO DE GÁS DE COBERTURA EM UMA INSTALAÇÃO DE SOLDAGEM ELÉTRICA” [0001] A presente invenção refere-se ao campo de provimento de gás de cobertura, igualmente referido como gás de proteção ou gás ativo, a um ponto de soldagem em um aparelho de soldagem elétrica, particularmente a um método e dispositivo para controlar fluxo de gás de cobertura (gás de proteção; gás ativo) em vários estágios de uma operação de soldagem.
[0002] Para operações de soldagem elétrica onde o ponto de soldagem deve ser provido com uma cobertura de um gás de cobertura inerte, é comum prover o gás de cobertura de uma instalação de suprimento de gás centralizada, ou de um cilindro de gás localizado na proximidade da unidade de máquina de soldagem do aparelho de soldagem. O gás de cobertura provido pela instalação de suprimento, ou pelo cilindro de gás, é provido, tipicamente, com uma pressão de gás que excede a pressão na qual o gás de cobertura pode ser controlado pelos meios de controle de gás de cobertura do aparelho de soldagem. De modo a reduzir a pressão a um nível no qual o gás possa ser convenientemente despachado para o aparelho de soldagem e ser controlado por uma válvula de controle no aparelho de soldagem comutando-se o fluxo de gás de cobertura entre ligado e desligado, um dispositivo de redução de pressão é inserido na linha de suprimento de gás de cobertura em uma localização próxima ao cilindro de gás, ou à instalação de suprimento de gás. Desse modo, uma seção da linha de suprimento de gás, na qual o gás é provido a uma pressão de gás menor do que a da instalação de suprimento de gás, ou cilindro de gás, existe entre o dispositivo de redução de pressão e a própria máquina de soldagem. Tipicamente, esta seção de pressão menor da linha de suprimento tem um comprimento considerável de modo a permitir o uso prático da unidade de máquina de soldagem que, frequentemente, precisa ser facilmente realocada de modo a alcançar áreas localizadas diferentemente, nas quais, o trabalho de soldagem deve ser executado. Detalhes adicionais em relação aos aspectos da linha de suprimento de pressão menor e ao controle de suprimento de gás de cobertura para um aparelho de soldagem elétrica estão providos no pedido de patente
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2/12 norueguês 20.021.557, do presente solicitante, e nos pedidos correspondentes reivindicando a prioridade do pedido acima mencionado.
[0003] Para o processo de soldagem que necessita um suprimento apropriado de gás de cobertura para manter uma qualidade consistente do trabalho de soldagem executado, o suprimento correto de gás de cobertura é dependente de numerosos fatores diferentes. Um destes é a corrente elétrica da técnica de soldagem estabelecida entre o eletrodo de soldagem e o objeto eletricamente condutor que está sendo soldado, enquanto outro fator importante é o próprio projeto da máquina de soldagem elétrica, particularmente em relação a como o suprimento de gás de cobertura é controlado em relação às operações de soldagem correntes que estão sendo executadas. Este último também é importante em relação à economia de se operar um aparelho de soldagem elétrica, uma vez que o consumo do gás de cobertura para operações de soldagem é um fator importante na economia global de um operador de uma instalação que proveja serviços de soldagem baseados na técnica da soldagem elétrica, para o qual será importante controlar o consumo de gás de cobertura de modo a minimizar o consumo de gás de cobertura, possivelmente caro, embora ainda satisfazendo as exigências de qualidade da soldagem produzida durante a operação de soldagem.
[0004] O fluxo do gás de cobertura ao ponto de soldagem é controlado, tipicamente, atuando-se uma válvula de gás de cobertura na máquina de soldagem a partir de um sinal de controle que controla a aplicação de uma tensão ao eletrodo de soldagem, ou o motor do arranjo de alimentação para alimentar um eletrodo contínuo, no caso de um aparelho de soldagem MIG, ou um sinal que seja relacionado a qualquer um dos acima mencionados. Pela atuação da válvula de gás de cobertura no aparelho de soldagem, que abre para o gás fluir ao ponto de soldagem por meio de uma linha de suprimento de gás em uma mangueira flexível para suprimento tanto do gás, quanto da corrente elétrica à área de soldagem, o gás de cobertura flui a uma velocidade ajustada por um dispositivo de controle de fluxo que é arranjado, tipicamente, em conjunção com o dispositivo de controle da pressão mencionado acima. Com o sistema de controle de fluxo apresentado no
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3/12 pedido de patente norueguês 20.021.557, o fluxo do gás de cobertura é controlado dinamicamente em função da velocidade de alimentação do fio de eletrodo de soldagem alimentado continuamente, a velocidade de alimentação sendo indicada, preferivelmente, por uma tensão aplicada a um motor elétrico do arranjo de alimentação para controlar a velocidade de alimentação, ou como uma função de um ajuste da corrente de soldagem feito por um operador, ou por um sistema de operação da máquina de soldagem. Por meio do dispositivo e método do pedido de patente norueguês 20.021.557, o suprimento do gás de cobertura para onde o trabalho de soldagem está sendo feito pode ser otimizado em relação ao suprimento de gás de soldagem enquanto o trabalho de soldagem corrente prossegue.
[0005] Permanece uma desvantagem nos arranjos e métodos de suprimento de gás de cobertura para soldagem elétrica em uma máquina de soldagem elétrica, uma vez que os arranjos e métodos da técnica anterior, não se preocupam com os efeitos da velocidade de suprimento de gás de cobertura antes, ou no momento, em que o calor está sendo gerado na face inicial de uma operação de soldagem particular.
[0006] Os objetivos da invenção são prover uma solução para os problemas acima e outros relacionados à fase inicial de uma operação de soldagem elétrica e prover um aperfeiçoamento às operações de soldagem e soldas produzidas, quando relacionadas à fase inicial de uma operação de soldagem elétrica.
[0007] A presente invenção provê um aparelho identificado pelas características descritas da reivindicação 1.
[0008] Características adicionais do aparelho da invenção estão descritas nas reivindicações 2 a 9.
[0009] Os presentes inventores descobriram que operações de soldagem elétrica se beneficiam do controle do fluxo de gás de cobertura especificamente durante um breve período antes, ou no momento em que o calor está sendo acumulado na face inicial de uma operação de soldagem. Controlando-se cuidadosamente o fluxo do gás de cobertura na face inicial de uma operação de soldagem particular, descobriuse que é obtida uma qualidade consistente da solda, o que, naturalmente, é
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4/12 importante em qualquer operação de soldagem, e, certamente, particularmente vantajoso quando o trabalho de soldagem está sendo executado em vários períodos rápidos de soldagem.
[0010] A seguir, a invenção será explicada mais detalhadamente, por meio de um exemplo e com referência aos desenhos anexos.
[0011] A Fig. 1 ilustra um aparelho de soldagem elétrica provido com um primeiro modo de realização exemplificativo da presente invenção.
[0012] A Fig.2 ilustra esquematicamente um aparelho de soldagem elétrica provido com um segundo modo de realização exemplificativo da presente invenção.
[0013] A Fig. 3 ilustra esquematicamente um aparelho de soldagem elétrica provido com um terceiro modo de realização exemplificativo da presente invenção.
[0014] A Fig. 4 ilustra esquematicamente as interfaces de suprimento de gás e elétricas e conexões de um modo de realização da presente invenção para um aparelho de soldagem.
[0015] A Fig. 5 é um primeiro gráfico de curva ilustrando o relacionamento temporal entre sinais de controle e velocidades de fluxo de gás para um primeiro modo de realização da presente invenção.
[0016] A Fig. 6 é um segundo gráfico de curva ilustrando o relacionamento temporal de sinais de controle e velocidade de fluxo da presente invenção.
[0017] A seguir, a invenção será explicada mais detalhadamente por meio de modos de realização vantajosos.
[0018] A figura 1 ilustra um primeiro modo de realização da presente invenção, onde um regulador de gás 7, inserido na linha de suprimento de gás de cobertura de uma máquina de soldagem elétrica 8 é adaptado para regular para sua saída o fluxo de gás de cobertura em resposta a um sinal de controle derivado por uma interface de soldagem 6 de um sinal da tensão provido por um sensor de tensão arranjado para detectar uma tensão suprida pela máquina de soldagem 8 a um eletrodo de soldagem 5, e um sinal de corrente (a) provido por um sensor de corrente 3 arranjado para detectar uma corrente fluindo em um trajeto de corrente de soldagem, como uma corrente fluindo em um circuito condutor a partir de um suprimento de
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5/12 corrente de soldagem elétrica na máquina de soldagem elétrica 8 para o eletrodo de soldagem 5 ou, mais preferivelmente, em uma conexão elétrica entre o objeto que está sendo soldado 2 e a máquina de soldagem 8. O dispositivo de interface de soldagem 6 recebe o sinal da tensão (volt) e o sinal de corrente (a) do sensor de tensão 9 e sensor de corrente 3. Em resposta à entrada do sensor de tensão 9 e sensor de corrente 3, o dispositivo de interface de soldagem 6 gera o sinal de controle que é provido a um regulador de gás 7 arranjado para regular o fluxo de gás de cobertura do suprimento de gás para a máquina de soldagem 8. Em uma variante adicional do modo de realização ilustrado na figura 1, o dispositivo de interface de soldagem 6 pode ser integrado com o regulador de gás 7, entretanto, devido à natureza da soldagem elétrica, com correntes e tensões altas e mudando rapidamente, isto produz ruído elétrico significativo, mantendo o dispositivo de interface de soldagem 6 na, ou dentro da máquina de soldagem 8, pode ser vantajoso para a simplificação dos circuitos elétricos para evitar circuitos fechados aterrados e linhas elétricas longas para os sinais do sensor de tensão e o sensor de corrente pode, então, coletar o ruído da própria máquina de soldagem 8, ou de outros dispositivos elétricos próximos, e prover o sinal de controle como um sinal de nível de região elevada ao regulador de gás 7 para torná-lo menos sensível às fontes de ruído elétrico em seus arredores. Um exemplo de regulador de gás 7 ;. · tendo uma interface de soldagem 6 como parte integrada está ilustrado na figura
2.
[0019] A Figura 3 ilustra sistematicamente ainda outro modo de realização da presente invenção. No modo de realização ilustrado na figura 3, em vez de incluir um dispositivo de interface de soldagem 6 que gere um sinal de controle para o regulador de gás 7 com base, respectivamente, nos sensores de tensão e corrente, o controle de fluxo de gás de cobertura é provido por primeiros e segundos meios de controle de fluxo de gás de cobertura separados, representados na figura 3 pelo regulador de gás 7 e pelo desvio 9, os quais são controlados por sinais separados para controlar as respectivas partes do fluxo total de gás de cobertura para a máquina de soldagem 8.
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6/12 [0020] Com referência às apresentações providas acima dos modos de realização, e variantes ilustradas pelas figuras 1, 2 e 3, mais vantagens dos diferentes modos de realização e variantes serão agora elaboradas a partir destes. No caso do modo de realização ilustrado na figura 1, uma máquina de soldagem 8 já conectada a um suprimento de gás regulado por meio de um regulador de gás 7 arranjado e operando de acordo com o regulador de gás apresentado no pedido de patente norueguês 20.021.557, a provisão do dispositivo de interface de soldagem 6 adiciona operacionalidade para controlar o fluxo de gás b em na face de uma operação de soldagem embora mantendo as características operacionais e benefícios do regulador de gás 7 de prover um controle de fluxo de gás de cobertura dinâmico durante o curso da operação de soldagem particular. Para essa finalidade, a variação do sinal de controle provido pelo dispositivo de interface de soldagem 6, da figura 1, pode ser proporcional à corrente de soldagem detectada pelo sensor de corrente 3 ou, com referência às figuras 2 e 3, sob controle direto do sinal de corrente (amp) provido pelo sensor de corrente 3. No caso de prover, pela presente invenção, um dispositivo de interface de soldagem separado 6, como ilustrado esquematicamente na figura 1, e, o sistema existente compreender uma máquina de soldagem 8 e um regulador de gás 7 provendo controle dinâmico do fluxo de gás de cobertura, possivelmente facilmente ajustado para prover um controle preciso do fluxo de gás de cobertura em um breve período antes e imediatamente perto do início da técnica de soldagem, cujo controle não é disponível nas soluções da técnica anterior. Igualmente, em relação a prover meios para ajuste de máquinas de soldagem 8 existentes com regulador do gás 7, o último que já estando conectado para prover controle de gás de cobertura dinâmico para o período atual de soldagem, o ajuste é possível pela inclusão de meios de controle de fluxo de desvio 9 e sensor de tensão 10 provendo um sinal da tensão (volt) aos meios de controle de fluxo de desvio 9, provendo, desse modo, os meios e funções necessários para se obter um controle preciso do fluxo de gás de cobertura imediatamente antes e/ou no início da soldagem corrente.
[0021] Será feito referência agora à figura 4, para uma explanação da presente
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7/12 invenção e seu emprego, por meio de uma ilustração esquemática dos circuitos elétricos e trajetos de fluxo gás de um sistema empregando a presente invenção. De acordo com a ilustração esquemática da Fig. 4, ela é uma medição de uma tensão que é provida ao eletrodo de soldagem um pouco antes da corrente soldagem começar, o que é importante para a presente invenção. Em relação ao controle de fluxo de gás de cobertura, um objetivo da presente invenção é prover meios e um método, pelo qual, a mangueira que conduz o gás de cobertura para a cabeça de soldagem 5 do aparelho de soldagem esteja carregada com gás de modo a assegurar que gás de cobertura seja provido à área onde a soldagem ocorre no momento em que o arco de soldagem é iniciado. É usada ma medição da corrente como um valor de referência para o regulador de gás 7 para conseguir um fluxo do gás de cobertura que esteja adaptado corretamente ao conjunto de condições reais para a operação de soldagem e, em particular, ao ajuste de corrente. Este valor de referência (sinal de controle) pode ter formatos diferentes, uma vez que pode ser provido por um sinal analógico, um sinal digital, um pulso com sinal modulado (PAM), ou outro formato que possa ser considerado apropriado para a presente máquina de soldagem que está sendo empregada.
[0022] A operação de soldagem compreende um suprimento de uma tensão U1 através do eletrodo de soldagem 1, cujo eletrodo de soldagem 1 pode ser um fio alimentado continuamente, que é levado a contato elétrico com a parte condutora elétrica do objeto que está sendo soldado 2. No momento do contato entre o eletrodo 1 e o objeto que está sendo soldado 2, a tensão aplicada ao eletrodo de soldagem 1 é reduzida, tipicamente, a um nível onde a corrente 11 seja suficientemente grande para manter a tensão em um nível inferior. Esta corrente pode ser, de fato, tão grande quanto várias centenas de ampères, e a força desenvolvida no ponto de soldagem é calculada pela fórmula P =Uxl, a qual está, normalmente, na faixa de um quilowatt progressivo. Para assegurar que a qualidade da solda seja boa, é importante que a área na qual o eletrodo de soldagem está em contato elétrico com o objeto a ser soldado, ele estando na face bem inicial na qual o arco está sendo desenvolvido, ou que, após o estabelecimento do arco,
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8/12 apresentemos uma atmosfera tendo baixo teor de oxigênio, ou, preferivelmente, nenhum oxigênio de todo. Suprindo-se um gás de cobertura inerte, que seja livre de oxigênio ou de outros gases que possam reagir com o material fundido de maneira indesejável, para assegurar que esta seja a área que está entre o eletrodo de soldagem 1 e o objeto a ser soldado 2, ela é coberta pelo gás de cobertura durante toda a operação de soldagem.
[0023] Tipicamente, como ilustrado na figura 4, e também nas figuras 1, 2 e 3, o gás de cobertura é provido sendo alimentando em um pacote de mangueira flexível 4 pelo qual o fio de eletrodo de soldagem também é alimentado à cabeça de soldagem 5; onde é permitido que o gás saia de modo a prover uma cobertura de gás ao redor do eletrodo de soldagem 1, o arco elétrico que possa existir entre o eletrodo de soldagem 1 e o objeto a ser soldado 2, e a parte do objeto que está sendo soldado 2, que está no estado de fusão.
[0024] Para conseguir um controle ótimo de fluxo de gás de cobertura, deve ser lido um valor de referência que nós apresentamos como um alvo para o gás provido à área de soldagem. Este valor de referência é lido pela medição da corrente 11 fluindo no circuito de soldagem elétrica, a qual é empregada para prover a quantidade correta de gás para manter uma cobertura apropriada de gás inerte, sendo dependente da corrente de soldagem 11. Em geral, o relacionamento entre a necessidade de fluxo de gás de cobertura e a magnitude da corrente é tal que, uma corrente maior requer um fluxo maior de gás de cobertura.
[0025] De modo a manter um começo apropriado da operação de soldagem, o gás de cobertura deveria ser provido em uma quantidade apropriada durante um determinado período antes do começo real da soldagem e, preferivelmente, também durante o início real sobre a soldagem. O início real da soldagem é considerado como representado pelo início de um fluxo de corrente significativo no eletrodo de soldagem.
[0026] A provisão de um fluxo apropriado de gás de cobertura à área de soldagem, de acordo com as necessidades aqui especificadas, é conseguida, de acordo com a presente invenção, detectando-se uma tensão que está sendo
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9/12 aplicada ao eletrodo de soldagem e provendo um sinal de controle para um regulador de fluxo de gás de cobertura, cujo sinal, por sua vez, provoca uma atuação de um meio de controle de fluxo de gás do regulador do gás, inicia e mantém um nível apropriado de fluxo de gás de cobertura durante o período apropriado antes do início da soldagem real e, preferivelmente, também durante o início da operação de soldagem.
[0027] Com referência à figura 5, que pode ser estudada com relação à ilustração esquemática provida pela figura 1, é provido um gráfico de curva para explicar, por meio de exemplo, sinais que podem ser observados em um modo de realização da invenção empregando um dispositivo de interface de soldagem 6 tendo entradas de um sensor de tensão 10 e de um sensor de corrente 3, e uma saída de sinal de controle para ser provido a um regulador de gás 7. Preferivelmente, o regulador de gás 7 do tipo de um arranjo e operação de acordo com o método apresentado no pedido de patente norueguês 20.021.557. Na figura 7, os sinais de entrada U1 (volt) e 11 (amp) estão mostrados variando no tempo em um possível exemplo de uma operação de soldagem, enquanto a variação no tempo do sinal de controle e, portanto, do gás regulado, é mostrada como uma função dos sinais de entrada U1 (volt) e 11 (amp). Para maior clareza, a linha do tempo foi dividida nas seções rotuladas (1), (2), (3), (4) e (5), onde, no primeiro período, a tensão elétrica U1 está presente. Esta tensão é detectada pela interface de soldagem W que é ajustada para um sinal de controle predefinido para um regulado de gás que se abre para o valor correspondente de gás de soldagem - “gás de partida”. O sinal de controle está sendo produzido com uma amplitude relativamente alta quando a tensão U1 (volt) é aplicada ao eletrodo de soldagem e ainda nenhuma corrente começou a fluir no circuito de soldagem elétrica. Durante o período (2), a soldagem é iniciada pela detecção de uma corrente elétrica 11 (amp) fluindo através de fios elétricos. O valor da corrente ajusta o valor da tensão de controle, e também, o gás regulado. Uma corrente está fluindo no circuito de soldagem elétrica, durante este período, a tensão UI (volt) caindo tipicamente devido às impedâncias no suprimento de energia à máquina de soldagem 8, durante o período (2) o sinal de
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10/12 controle e, por conseguinte, o fluxo de gás de cobertura é regulado dinamicamente como uma função da corrente de soldagem. Usando o regulador de gás 7 projetado e operando de acordo com o apresentado no pedido de patente norueguês 20.021.557, o sinal de controle e, portanto, o gás regulado, pode variar tipicamente em uma relação proporcional à corrente de soldagem 11 (amp). Em um modo de realização vantajoso do mencionado, o regulador de gás 7 é adaptado para prover um fluxo de gás de cobertura após o término do período (2) durante o qual a corrente de soldagem flui, a qual está indicada pelo período (3), na figura 5, como o pós-fluxo do gás de cobertura. No período (3), as paradas de soldagem e a corrente elétrica 11 (amp) são removidas. Um retardo pré-ajustado antes do gás de soldagem é fechado. O “gás de parada” pode ser selecionado pelo usuário. O usuário também pode ajustar este retardo para zero - Os. Em um período subsequente (4) na figura 5, a corrente de soldagem foi interrompida e o pós-fluxo de gás de cobertura completado, embora tensão ainda esteja sendo aplicada ao eletrodo de soldagem, durante o período (4), o sinal de controle sendo reduzido a um nível no qual nenhum gás de fluxo de cobertura é provido pelo regulador de gás 7, ou por qualquer outro meio. Assim, o gás regulado é zero (desligado) nesse período. Após um período de repouso, que foi explicado como rotulado por (4), uma nova operação de soldagem é iniciada pela aplicação de uma tensão ao eletrodo de soldagem 5, a qual inicia um sinal de controle a um nível relativamente alto para assegurar um fluxo e cobertura apropriados de gás de cobertura antes de a soldagem atual começar e, de preferência, também no início atual da corrente de soldagem. Subsequentemente, as relações entre as tensões U1, corrente 11, e sinais de controle são como explicado nos períodos anteriores.
[0028] Tipicamente, para assegurar que o circuito de controle não perca um estágio de nível, ou transição de nível dos sinais de entrada, e para evitar disparo ou geração de sinais de controle falsos, um ou mais limites predeterminados são empregados, de modo que um sinal de entrada, como o sinal I e o sinal U, precise ser maior, ou possivelmente menor do que um limite respectivo para fazer com que um determinado sinal de controle seja gerado.
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11/12 [0029] Os objetivos da presente invenção também podem, como explicado anteriormente, ser obtidos por um arranjo apresentado e explicado com referência à figura 3, onde meios separados são providos para controlar o fluxo de gás de cobertura antes e durante o início da corrente de soldagem e um regulador de gás separado 7 é provido para o controle dinâmico do fluxo de gás de cobertura durante o tempo em que a corrente de soldagem flui e, possivelmente, também prover um fluxo de gás de cobertura por período atribuído à soldagem. Na figura 6, os sinais de corrente U1 (volt) e 11 (amp), respectivamente, são conforme explicado posteriormente com referência à figura 5, enquanto os sinais de controle para cada um dos dispositivos de controle de fluxo, representados pelo regulador de gás 7 e desvio 9, da figura 3, estão mostrados como sinal de controle U1 e sinal de controle 11, respectivamente. O sinal de controle U1 é aplicado ao desvio 9 para controlar o fluxo de gás de cobertura durante o período sob o qual há um fluxo de corrente de soldagem. O período de tempo ilustrado pela figura 6 foi dividido em períodos menores rotulados (1), (2), (3), (4) e (5), do mesmo modo que para a figura 5, para identificar as relações dos vários sinais e como o fluxo de gás de cobertura, rotulado como gás regulado na figura 6, progride com a progressão dos sinais de entrada e, por conseguinte, dos sinais de controle.
[0030] Na presente invenção também é provido um método para controlar o fluxo de gás de cobertura para uma unidade de máquina de soldagem elétrica em uma instalação de soldagem, o método compreendendo as ações executadas pelas operações do aparelho da invenção com descrito acima, e como apresentado pelas ações ilustradas pelos diagramas das figuras dos desenhos anexos.
[0031] A presente invenção provê a vantagem de melhor controle do consumo de gás de cobertura inerte para operações de soldagem, o que, por sua vez, provê vantagens econômicas, bem como, vantagens ambientais. Quando se usa um gás nobre como o Argônio (Ar) como um gás de cobertura, a redução nos custos é, por um lado, de interesse primordial. Por outro lado, os benefícios ambientais são de particular interesse em casos onde é usado dióxido de carbono (CO2) para prover o gás de cobertura no ponto de soldagem, uma vez que um consumo típico, quando
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12/12 soldando em escala industrial, é, tipicamente, ao redor de 18 a 25l/min e, em certos casos, tanto quanto 50l/min, ou mais, para uma unidade de máquina de soldagem bem conhecida usando os meios de controle do fluxo de gás e métodos da técnica anterior.
[0032] Ainda outra vantagem é o benefício obtido empregando-se a invenção ao se usar um gás ativo, ou mistura de gases, para assegurar um fluxo e cobertura apropriados de gás ativo da área da solda atual, por meio da qual, os ingredientes ativos do gás, ou mistura de gases, estão presentes para interagir com a solda, sempre que necessário, embora evitando desperdício ou liberação de gases caros e possivelmente poluentes, no momento em que não houver real necessidade de um suprimento de gás ativo ou de mistura de gases.
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Claims (9)

REIVINDICAÇÕES
1. Aparelho para uso no controle de fluxo de gás de cobertura em uma instalação de soldagem elétrica, em que a soldagem é executada usando-se um eletrodo de soldagem (1) em conexão elétrica com uma unidade de máquina de soldagem (8), compreendendo:
um dispositivo de medição elétrica tendo:
um sensor de corrente (3) adaptado para determinar a magnitude de uma corrente de soldagem elétrica portada em um circuito incorporando o eletrodo de soldagem (1) e tendo uma saída do sensor de corrente (3) adaptada para prover um sinal I indicando a magnitude da corrente, e um sensor de tensão (10) adaptado para determinar a magnitude de uma tensão elétrica sendo aplicada ao eletrodo de soldagem (1) e tendo uma saída do sensor de tensão (10) para prover um sinal U indicando a magnitude da tensão, e um dispositivo de controle (6) tendo:
entradas conectadas à saída do sensor de corrente (3) e à saída do sensor de tensão (10), respectivamente, e uma saída de sinal de controle para prover um sinal de controle para um controlador de fluxo de gás de cobertura (7), caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (6) tem:
um controlador adaptado para prover o sinal de controle como:
um sinal de controle de uma primeira magnitude predeterminada quando o sinal U for maior do que o primeiro limite de U e o sinal I for menor do que o primeiro limite de I, e um sinal de controle de uma magnitude variando proporcionalmente ao sinal I quando o sinal I for maior do que o primeiro limite de I.
2/3 controle de uma segunda magnitude predeterminada tendo uma duração predeterminada a partir de um tempo quando o sinal I cai de uma magnitude maior para uma magnitude menor do que o do primeiro limite de I ou de um segundo limite de I.
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do controlador ser adaptado para emitir o sinal de controle como um sinal de controle de uma magnitude variando proporcionalmente com o sinal I quando o sinal U for maior do que o primeiro limite de U.
3/3 disposto próximo de um meio de suprimento de gás a alta pressão localizado remotamente da unidade de máquina de soldagem (8) e tendo uma entrada de sinal de controle, e uma unidade de dispositivo de interface de soldagem (6) tendo entradas conectadas às respectivas umas dentre as saídas do sensor de tensão (10) e sensor de corrente (3) e uma saída de sinal de controle conectada à entrada de sinal de controle do regulador de gás (7) disposta próxima à unidade de máquina de soldagem (8) e o ponto de conexão de uma unidade de suprimento de corrente de soldagem a uma mangueira flexível adaptada para suprir tanto gás quanto energia de soldagem elétrica a uma cabeça de soldagem (5) compreendendo o eletrodo de soldagem (1).
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do controlador ser adaptado para emitir o sinal de controle como um sinal de
Petição 870190046024, de 16/05/2019, pág. 22/34
4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato do sensor de corrente (3) incluir um transformador de corrente adaptado para ser conectado em um condutor para conduzir a corrente de soldagem entre a unidade de máquina de soldagem elétrica (8) e um objeto (2) que está sendo soldado ou a ser soldado.
5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato do controlador de fluxo de gás de cobertura ser disposto próximo a um meio de suprimento de gás a alta pressão sendo localizado remotamente da unidade de máquina de soldagem (8) da instalação de soldagem elétrica e o dispositivo de controle ser uma unidade de dispositivo de controle disposta próxima à unidade de máquina de soldagem (8) e uma localização de uma conexão de suprimento de energia de soldagem para um conjunto de mangueira flexível adaptado para suprir tanto o gás de cobertura, quanto a energia elétrica a uma área de soldagem do eletrodo de soldagem (1).
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do controlador de fluxo de gás de cobertura ser adaptado para controlar o fluxo como um terceiro fluxo de uma terceira magnitude variando proporcionalmente ao sinal I quando o sinal U for maior do que o primeiro limite de U.
7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracterizado pelo fato do controlador de fluxo de gás de cobertura ser adaptado para controlar o fluxo como um quarto fluxo de uma quarta magnitude predeterminada de uma duração predeterminada a partir de um tempo quando o sinal I cai de uma magnitude maior para uma magnitude sendo menor do que o do primeiro limite de I ou de um segundo limite de I.
8. Aparelho de acordo a reivindicação 1,6 ou 7, caracterizado pelo fato do controlador de fluxo de gás de cobertura compreender um regulador de fluxo de gás
Petição 870190046024, de 16/05/2019, pág. 23/34
9. Aparelho de acordo a reivindicação 1, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato do regulador de fluxo de gás de cobertura ser provido por um primeiro regulador de gás e um segundo regulador de gás conectado em paralelo ao trajeto de suprimento de gás, o primeiro regulador de gás tendo uma entrada de controle conectada à saída do sensor de corrente (3) e adaptada para controlar o fluxo de gás de cobertura em uma relação proporcional ao sinal I, e o segundo regulador de gás tendo uma entrada de controle conectada à saída do sensor de tensão (10) e adaptado para controlar um fluxo de gás de cobertura de uma magnitude fixa quando o sinal U for maior do que um primeiro limite de U.
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