ES2224325T3 - Instalacion de soldadura electrica. - Google Patents
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Abstract
UN EQUIPO DE SOLDADURA ELECTRICA, EN PARTICULAR PARA ACCESORIOS Y TUBOS DE PLASTICO, CONTIENE UN SOPORTE (10) DE DATOS, UNA UNIDAD (8) DE REGULACION ASI COMO UN DISPOSITIVO PARA REGISTRO DE UN VALOR DE TEMPERATURA QUE CORRESPONDE A LA TEMPERATURA DE UNA ZONA DE SOLDADURA DONDE EL ACCESORIO (2) MUESTRA UN ALAMBRE (14) DE CALENTAMIENTO ALIMENTADO CON CORRIENTE PARA CALENTADO DEL PLASTICO. EL EQUIPO DE SOLDADURA DEBE SER PERFECCIONADO DE TAL MODO, QUE SE MEJORE LA BONDAD DE SOLDADURA DE LA UNION SOLDADA Y QUE SE REDUZCA EL INFLUJO DE TOLERANCIAS O DE CONDICIONES AMBIENTALES A UN MINIMO. PARA ELLO SE HA PREVISTO QUE SE UTILICE LA TEMPERATURA DE LA UNIDAD (8) DE REGULACION COMO VALOR REAL Y QUE SE DISPONGA DE UN VALOR TEORICO DE TEMPERATURA PREVIAMENTE DADO DE TAL MODO, QUE SE REGULE A TRAVES DE LA MAGNITUD DE AJUSTE LA ZONA DE SOLDADURA A UNA TEMPERATURA PREVIAMENTE DADA PARA LA SOLDADURA OPTIMA.
Description
Instalación de soldadura eléctrica.
La invención se refiere a la utilización de una
instalación de soldadura eléctrica para accesorios de montaje y
tubos según las características indicadas en el preámbulo de la
reivindicación 1 de la patente.
Se conoce por el documento US 4 918 292 una
instalación de soldadura eléctrica de este tipo con una unidad de
regulación para la aplicación de corriente al hilo calefactor del
accesorio de montaje. Según una primera forma de realización, está
predeterminada una primera temperatura mínima, por debajo de la cual
no se puede realizar una soldadura, así como una temperatura máxima,
que no se puede exceder para evitar una destrucción. Estos valores
de la temperatura están memorizados en una memoria. El intervalo de
tiempo, en el que se mantiene la temperatura entre los valores de la
temperatura, se determina de acuerdo con una fórmula, siendo
utilizados parámetros seleccionados para la determinación del
intervalo de tiempo de la fase de soldadura y la temperatura de
acuerdo con otras fórmulas conocidas anteriormente. Un sensor de
temperatura sirve para la detección de la temperatura al comienzo de
la soldadura y se lleva a cabo una regulación del proceso de
soldadura en función del tiempo. En otra forma de realización, está
prevista una unidad de regulación con un bloque para la comparación
del valor teórico y del valor real de la temperatura de la zona de
soldadura, con el fin de corregir la corriente de soldadura o bien
la variable de control en función de la temperatura. La temperatura
detectada de una manera continua por un sensor es comparada con los
dos valores teóricos de la temperatura memorizados en la memoria y
en función de ello se corrige la variable de control.
Además, se conoce a partir del documento FR 2 572
326 una instalación de soldar, que contiene un sensor de temperatura
para la detección de la temperatura al comienzo de la soldadura.
Para la introducción de los parámetros del accesorio de montaje se
memorizan en una tarjeta datos en forma de un código de barras y en
función de la temperatura inicial, se varían los datos memorizados
en la tarjeta para influir sobre el programa de soldadura. De
acuerdo con el programa de soldadura modificado de esta manera se
regula la potencia de soldadura a través de la corriente de
soldadura y la duración de la soldadura. No se lleva a cabo una
regulación de la temperatura con una comparación de la temperatura
teórica y real de la zona de soldadura.
En el documento DE 197 51 400 A no publicado
anteriormente se describe una instalación de soldadura eléctrica,
según la cual durante el proceso de unión o de soldadura se
determina la temperatura de la espiral de calefacción o bien del
hilo calefactor a través de la determinación de la resistencia en
función de la temperatura. Cuando se alcanza una temperatura máxima
predeterminada, se desconecta la espiral de la calefacción o se
reduce la potencia de la calefacción, siendo seleccionada la
duración de la calefacción en función de la naturaleza del material.
La conexión o desconexión de la espiral de la calefacción o bien de
la tensión aplicada se realiza en forma de una regulación de dos
puntos o a través de la reducción de la tensión aplicada. El alcance
de la temperatura máxima es el criterio para la desconexión o para
la reducción de la tensión o bien de la variable de ajuste, pero no
se lleva a cabo ninguna elevación de la variable de ajuste. Para
evitar una sobreoscilación no deseada de la temperatura cuando se
alcanza la temperatura máxima, no se puede predeterminar un valor
demasiado alto para la tensión aplicada o bien para la variable de
ajuste, por lo que está condicionado un tiempo total de soldadura
correspondientemente largo.
Por último, se conoce por el documento WO
97/20682 una instalación de soldadura para la soldadura automática
de accesorios de montaje de la espiral de la calefacción de
plástico, cuyos datos están memorizados en un soporte de datos. La
alimentación de la potencia de soldadura a la espiral de la
calefacción se controla en virtud de los datos leídos desde el
soporte de datos así como teniendo en cuenta la temperatura
ambiente. La espiral de la calefacción es impulsada durante un
periodo de tiempo predeterminado de precalentamiento o de secado con
una potencia de precalentamiento y es llevada a una temperatura
elevada frente a la temperatura ambiente, a la que el plástico no es
plastificado todavía. La potencia de precalentamiento está reducida
frente a la potencia de soldadura, que es alimentada después de la
expiración de la duración de precalentamiento y de secado. La
potencia de soldadura es controlada de acuerdo con los datos del
soporte de datos, siendo tenidos en cuenta factores de corrección,
tales como, por ejemplo, la temperatura ambiente para la variación
del tiempo de soldadura. Los datos o parámetros memorizados en el
soporte de datos son valores predeterminados que, en la práctica, se
basan en valores experimentales, estando sometidos a oscilaciones
los valores reales del accesorio de montaje respectivo,
especialmente debido a tolerancias de fabricación. Así, por ejemplo,
la resistencia de la espiral de la calefacción o bien del alambre de
la calefacción no sólo depende de su composición metalúrgica, sino
también del diámetro del alambre y de la longitud total, debiendo
tener en cuenta para la fabricación en serie amplitudes de
oscilación más o menos grandes. A través de las oscilaciones o
modificaciones de este tipo, ya sea del accesorio de montaje o de
las condiciones marginales del proceso de soldadura, surgen
dificultades con respecto a la capacidad de reproducción de los
resultados de la soldadura del accesorio respectivo y en último
término de la calidad de la soldadura.
Partiendo de aquí, la invención tiene el cometido
de utilizar la instalación de soldadura del tipo mencionado con el
propósito de que se mejore la calidad de la soldadura de la unión
soldada y se reduzca a un mínimo la influencia de las tolerancias o
de las condiciones del medio ambiente. La instalación de soldadura
eléctrica utilizada debe requerir un gasto de fabricación reducido y
debe posibilitar, con una rentabilidad óptima, una soldadura que
cumple altos requerimientos de seguridad.
La solución de este cometido se realiza según las
características de la reivindicación 1 de la patente.
La utilización propuesta según la invención de la
instalación de soldadura eléctrica posibilita con gasto reducido y
alta seguridad funcional la fabricación de una unión soldada entre
el accesorio de montaje, el tubo o similar. La utilización de la
instalación de soldadura eléctrica es adecuada para la unión de un
tubo con un accesorio de la misma manera que para la unión de un
cuerpo moldeado con otro cuerpo moldeado, para la unión directa de
dos tubos, para la unión de un cuerpo moldeado con un tubo o para la
unión de otros componentes de plástico soldable. Aunque en una
configuración conveniente, el hilo de la calefacción que puede ser
impulsado con corriente está integrado en el accesorio de montaje o
en el cuerpo moldeado, y en concreto especialmente en aquella
superficie, que está soldada con el otro cuerpo de plástico, el
alambre de la calefacción puede ser también componente de un cuerpo
estructural separado, con cuya ayuda se pueden unir entre sí el
accesorio de montaje, el cuerpo moldeado, el tubo o similar. Por
medio de la regulación directa de la temperatura de la zona de
soldadura se controla de una manera permanente el proceso de
soldadura, de manera que las tolerancias de fabricación y/o
modificaciones de las condiciones del medio ambiente no tienen
ninguna influencia adicional sobre el proceso de soldadura
propiamente dicho. Se lleva a cabo una adaptación óptima a las
condiciones del medio ambiente, de manera que es posible una
soldadura en condiciones extremas del medio ambiente, sin que sea
necesaria, por ejemplo, una compensación de la temperatura que se
basa en valores empíricos. La temperatura convertida o detectada
directamente de la zona de soldadura es procesada en la unidad de
regulación del aparato de soldadura y la variable de regulación es
regulada por medio de la unidad de regulación, de tal forma que en
cada instante del proceso de soldadura está garantizada la
temperatura de la zona de soldadura para la unión por soldadura
óptima.
En función de la temperatura del accesorio de
montaje o similar se corrige, de una manera conveniente, la variable
de control a través de la unidad de regulación. Como variables de
control para la consecución y/o previsión de una temperatura de
soldadura óptima se pueden predeterminar la tensión, la corriente,
la potencia o la energía. Durante el ciclo de medición y de cálculo
del circuito de regulación y de la detección del valor real de la
temperatura se mantiene constante la variable de control, en caso
necesario o, en cambil, se desconecta y de vuelve a conectar a
intervalos de tiempo. De una manera conveniente, se emplea un
sistema de regulación, que posibilita realizar multitareas y que
presenta, por ejemplo, un microprocesador, un microcontrolador o un
ordenador integrado. En el caso de multitarea, se calienta el
accesorio de montaje o bien el elemento calefactor a una temperatura
predeterminada fija y en otras tareas o ciclos de trabajo se mide o
se calcula la temperatura, se llevan a cabo verificaciones de
seguridad y se corrige la variable de control que resulta de ello.
Por lo demás, en el marco de la invención, por medio de una
instalación de detección adicional se puede verificar si a una
distancia definida de las zonas de fundición, la temperatura de la
zona de función ha alcanzado un valor umbral predeterminado. La
instalación de detección mencionada se puede utilizar también para
desconectar de una manera definida el proceso de soldadura. Por
último, en el marco de la invención se registran en protocolos y se
archivan los parámetros decisivos del proceso de soldadura y, en
concreto, especialmente la temperatura de soldadura, la temperatura
final de la soldadura, la curva de la temperatura de soldadura, el
tiempo de calentamiento previo así como los resultados de la
medición a través de un cortocircuito en el devanado. La instalación
de soldadura contiene medios adecuados a tal fin, como elementos de
memoria, posibilidades de conexión para una impresora o similar. La
unidad de regulación integrada con preferencia en el aparato de
soldar puede estar realizada como regulador clásico, como por
ejemplo un regulador PDI o por medio de lógica Fuzzy.
A través de la verificación de la curva de la
temperatura del elemento calefactor se pueden detectar de una manera
fiable cortocircuitos dinámicos o estáticos en el devanado, puesto
que se posibilita un control de reacción sobre el estado antes de un
acontecimiento de este tipo. De una manera conveniente,
especialmente a través de la previsión de una banda de tolerancia de
la temperatura teórica de soldadura se puede "congelar" el
proceso de regulación cuando se abandona la banda de tolerancia.
Especialmente a continuación, manteniendo la variable de control
constante, por ejemplo la tensión de soldadura, se puede verificar
el desarrollo posterior de la temperatura de la zona de fundición o
bien del elemento calefactor con preferencia por medio de una unidad
de prueba que está integrada en el aparato de soldadura. Si
permanece la temperatura en adelante por encima de la banda de
tolerancia, entonces después de un tiempo predeterminado se puede
deducir la existencia de un cortocircuito estático en el devanado,
una interrupción o una resistencia de transición en mal estado.
La detección del valor real de la temperatura del
accesorio de montaje o similar se realiza de una manera preferida
por medio de las propiedades físicas del alambre o de una
instalación de detección de la presión de fundición o de propiedades
magnéticas de alta frecuencia, especialmente del accesorio de
montaje, o de la termometría del ruido o de los ruidos térmicos.
Además, en el marco de la invención se pueden predeterminar de una
manera exacta los tiempos de refrigeración del accesorio de montaje
soldado, del cuerpo moldeado o similar. Con respecto a la reducción
de los costes de fabricación, se pueden admitir tolerancias mayores
de la resistencia del alambre calefactor. Por otra parte, la
detección del valor real de la temperatura posibilita sin gasto
adicional especial el registro el protocolo de la temperatura de
soldadura.
Sobre el soporte de datos o el elemento de
memoria del accesorio de montaje, del cuerpo moldeado o similar está
memorizado el valor teórico de la temperatura y de una manera
conveniente el coeficiente de la temperatura del alambre calefactor.
Por otro lado, pueden estar memorizados valores de la temperatura
para el precalentamiento o de todo el proceso de soldaduras,
pudiendo controlarse, por ejemplo, también la fase de refrigeración
después de la soldadura. Sobre el soporte de datos están
memorizados, además, los tiempos para la soldadura y, dado el caso,
del calentamiento previo. Si la temperatura de soldadura alcanza,
por ejemplo, el valor teórico predeterminado, entonces se regula de
la manera necesaria la temperatura del elemento calefactor o bien
del accesorio de montaje durante el tiempo de soldadura memorizado y
leído desde el soporte de datos.
El alambre calefactor o bien el elemento
calefactor sirve, en una configuración especial de la invención, no
sólo para el calentamiento cuando se aplica corriente para la
consecución de la temperatura de soldadura, sino al mismo tiempo
para la conversión de la detección de la temperatura, especialmente
a través de la utilización de las propiedades físicas del alambre.
Al comienzo de la unión por soldadura se detecta, según la
invención, en primer lugar la temperatura del elemento calefactor
por medio de un sensor de temperatura. A continuación, de acuerdo
con las propiedades físicas del alambre, y en concreto sobre todo
teniendo en cuenta el coeficiente de temperatura, se calcula una
resistencia normalizada, especialmente a 20ºC. Por medio de
parámetros exactamente predeterminados del soporte de datos o del
elemento de memoria, por ejemplo en forma de un código de barras, se
pueden determinar ahora, tomando como base la resistencia
normalizada, los valores exactos de la temperatura en la región de
la zona de fundición en cualquier instante de la unión por soldadura
en tiempo real, ya sea directamente o a través de una detección de
los valores de la corriente o de la tensión.
Los desarrollos y las configuraciones especiales
de la invención están indicados en las reivindicaciones dependientes
así como en la descripción siguiente.
A continuación se explica en detalle la invención
con la ayuda de los ejemplos de realización representados en el
dibujo, sin que se realice en este sentido una limitación. En este
caso:
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de la
instalación de soldadura.
La figura 2 muestra un diagrama de la temperatura
de una soldadura.
La figura 3 muestra un diagrama de flujo.
La figura 1 muestra a modo de ejemplo un diagrama
de bloques para una regulación de la temperatura, guiada por la
tensión, de un accesorio de montaje 2. El accesorio de montaje 2
está conectado a través de un cable 4 con un aparato de soldadura
eléctrica 6, que contiene una unidad de regulación 8. Con el
accesorio de montaje 2 está acoplado, además, un soporte de datos
10, cuyos datos memorizados pueden ser leídos por medio de una
unidad de lectura 12 y alimentados al aparato de soldar. El soporte
de datos 10, que está configurado especialmente como código de
barras y que está dispuesto fijamente sobre la superficie exterior
del accesorio de montaje 2, contiene los datos o parámetros
específicos, que son tenidos en cuenta para la influir sobre el
proceso de soldadura en el aparato de soldadura eléctrica 6 y
especialmente en la unidad de regulación 8. El accesorio de montaje
contiene de una manera conocida un alambre calefactor 14 y, en
concreto, en forma de una espiral de calefacción, a través de la
cual fluye de una manera conocida la corriente de soldadura para la
realización de la soldadura. De acuerdo con el dibujo, el accesorio
de montaje 2 está configurado como manguito para la unión por
soldadura de extremos de tubos, pero el accesorio de montaje en el
marco de la invención puede estar configurado también como armadura,
pieza de asiento o similar, que se coloca sobre el tubo en el lado
exterior y se conecta con éste a través de soldadura.
Está previsto, además, un sensor de temperatura
16, que sirve con preferencia para la detección de la temperatura
inicial del alambre calefactor 14 al comienzo de la soldadura y,
dado el caso, antes del comienzo de un calentamiento previo del
accesorio de montaje. La temperatura inicial detectada con el sensor
de temperatura 16 es acondicionada según el bloque 18 en el aparato
de soldar 6 para la unidad de cálculo 20, que está prevista para
calcular la temperatura del alambre. Adicional o alternativamente,
según el bloque 18, el aparato de soldar contiene un sensor de
temperatura. Además, está prevista una unidad de medición 22, por
medio de la cual se pueden medir la tensión de soldadura, la
corriente de soldadura y la resistencia del alambre calefactor 14
del accesorio de montaje 2. Por otra parte, el aparato de soldar 6
contiene una electrónica de potencia 24, por medio de la cual se
puede predeterminar la temperatura de soldadura en el caso de una
regulación de la temperatura guiada por la tensión. Hay que indicar
que en el caso de una regulación de la corriente, la electrónica de
potencia está diseñada de una manera correspondiente. Los datos
específicos del accesorio de montaje, detectados por medio de la
unidad de lectura 12, son alimentados de la misma manera que la
temperatura del alambre, es decir, el valor real de la temperatura,
a la unidad de regulación 8, que comprende un ordenador así como una
memoria. Como se indica con el bloque 26, en la unidad de regulación
8 se lleva a cabo la comparación del valor teórico y el valor real
de la temperatura del alambre calefactor. Por medio de una unidad de
prueba según el bloque 28 se lleva a cabo, además, un control así
como una verificación de la seguridad y la determinación de si
existe, dado el caso, un cortocircuito en el devanado. El
coeficiente de temperatura del alambre calefactor 14 está memorizado
en el marco de la invención en el soporte de datos 10. Por otra
parte, sobre el soporte de datos 10 están memorizados el valor
teórico de la temperatura de soldadura y, dado el caso, también de
la temperatura de calentamiento previo. También en el marco de la
invención, el soporte de datos 10 puede contener valores de acuerdo
con la resistencia óhmica del alambre calefactor 14, del tiempo de
soldadura y del tiempo de calentamiento previo.
Además, en el marco de la invención, puede estar
previsto un sensor de temperatura 30 para la detección de la
temperatura de fundición del accesorio de montaje 2. Por medio de la
instalación de detección o bien del sensor de temperatura 30 se
lleva a cabo la verificación de si a una distancia definida de la
zona de fundición, la temperatura del alambre calefactor y, por lo
tanto, la fundición ha alcanzado un valor umbral predeterminado.
Según el bloque 32, se conduce la temperatura registrada
directamente del accesorio de montaje o bien de la fundición a la
unidad de regulación 8 para regular la temperatura del accesorio de
montaje o bien de la fundición de acuerdo con el valor teórico de la
temperatura predeterminado a través de la variable de ajuste,
durante la soldadura y, dado el caso, durante el calentamiento
previo. Por último, la instalación de detección de la temperatura
explicada se puede utilizar para la desconexión definida del proceso
de soldadura.
La temperatura de la zona de soldadura,
convertida según el bloque 20 o detectada directamente según el
bloque 32 a través del sensor de temperatura 30, es regulada como
valor real de la temperatura de la unidad de regulación 8 para la
regulación de la temperatura de acuerdo con el valor teórico de la
temperatura. El aparato de soldar y especialmente su unidad de
regulación 8 están configurados de una manera conveniente de tal
forma que, a través de la multitarea, se calienta el accesorio de
montaje 2 a la temperatura predeterminada fijamente, mientras que en
otras tareas se mide o se calcula la temperatura, se realizan
verificaciones de la seguridad así como se corrige la variable de
control resultante. En este lugar hay que indicar que como variables
de control para la consecución de una temperatura de soldadura
óptima se pueden prever la tensión, la corriente, la potencia y la
energía. Además, en el marco de la invención durante el ciclo de
medición y de cálculo del circuito de regulación y durante la
detección del valor real de la temperatura, se mantiene constante la
variable de control respectiva o, en cambio, se desconecta y se
conecta de nuevo a intervalos de tiempo. Las señales 34
correspondientes son emitidas desde la unidad de regulación 8 a la
electrónica de la potencia 24. En el caso de una regulación de la
temperatura guiada por la tensión, la señal 34 corresponde a la
previsión de un valor de la tensión. Además, se emite una señal 36
de acuerdo con la duración de la soldadura o bien del final del
tiempo de soldadura a la electrónica de potencia 24.
De una manera conveniente, se lleva a cabo la
integración del calentamiento previo en el procedimiento de
regulación según la invención. En este caso, se predeterminan al
menos dos valores de temperatura diferentes, especialmente un primer
valor para el calentamiento previo de 90ºC, por ejemplo, y, además,
un segundo valor para la temperatura de soldadura de 220ºC, por
ejemplo. El primer valor para el calentamiento previo es
predeterminado de una manera especialmente conveniente cubriendo un
intersticio de aire entre la superficie interior del accesorio de
montaje 2 y la superficie exterior del tubo. De esta manera, el
elemento de unión se puede soldar también de una manera
funcionalmente segura a temperaturas extremas del medio ambiente.
Esto se aplica de la misma manera para temperaturas bajas, por
ejemplo para temperaturas del medio ambiente < 0º, lo mismo que
para temperaturas de 40ºC o más.
Por otra parte, en el marco de la invención, en
el caso de calentamiento previo activo, se puede registrar el
reconocimiento y la detección del cierre o de la cobertura del
intersticio de aire. Esto se lleva a cabo especialmente a través de
la verificación de la energía, de la potencia o de la corriente
alimentadas durante la regulación de la temperatura. Se ha
reconocido que durante el calentamiento previo, en virtud de la
regulación de la temperatura a una temperatura constante de 80ºC,
por ejemplo, a través de la verificación de la curva de la energía,
de la potencia o de la corriente, en el caso de cierre del
intersticio de aire, se produce una modificación significativa del
valor verificado, de manera que se puede llevar a cabo a
continuación la soldadura propiamente dicha, partiendo de
condiciones iniciales optimas e independientes en gran medida de las
condiciones marginales. Además, en el marco de la invención, se
puede llevara a cabo el calentamiento previo sin la detección de un
cierre del intersticio de aire y en concreto a través de tiempos de
calentamiento previo predeterminados de una manera definida. Los
tiempos de calentamiento previo son predeterminados en este caso de
una manera fija y son memorizados de una manera conveniente en el
soporte de datos 10. El tiempo de calentamiento previo es
predeterminado con preferencia en función de la dimensión del
accesorio de montaje y/o de la temperatura de calentamiento
previo.
La figura 2 muestra de forma esquemática un
diagrama típico de la temperatura durante una soldadura. La
instalación de soldadura eléctrica según la invención regula la
temperatura del accesorio de montaje y especialmente de la
fundición, por ejemplo, a una temperatura constante de 220ºC.
Durante la verificación del desarrollo de la temperatura del
elemento calefactor y del control de reacción o de la comparación
con valores registrados previamente, se puede reconocer un
cortocircuito dinámico o estático del arrollamiento. Según la
invención, se registra la curva de la temperatura y se memoriza al
menos temporalmente con el fin de posibilitar verificaciones y
controles con el valor momentáneo respectivo. De una manera
conveniente, se predetermina una banda de tolerancia 38 de la
temperatura teórica de soldadura y se congela el proceso de
regulación en el caso de que se abandone esta banda de temperatura.
A continuación, manteniendo constante la variable de control, como
por ejemplo la tensión de soldadura, se verifica el desarrollo
posterior de la temperatura del accesorio de montaje o del alambre
calefactor. Si se mantiene la temperatura fuera de la tolerancia,
entonces se puede deducir, después de un tiempo predeterminado, un
cortocircuito estático del arrollamiento, una interrupción o una
resistencia de transición en mal estado, especialmente del cable de
soldadura 4 sobre el alambre calefactor 14 o bien el elemento
calefactor del accesorio de montaje.
Con la ayuda del diagrama de flujo representado a
modo de ejemplo en la figura 3 se explica una determinación
conveniente de la temperatura del alambre calefactor o bien el
elemento calefactor. En primer lugar, se mide el valor momentáneo de
la resistencia R_{th} del alambre calefactor. Por medio del sensor
de temperatura 16 mencionado se detecta, además, la temperatura t
del alambre calefactor 14 al comienzo de la unión por soldadura. El
coeficiente de temperatura del alambre calefactor, memorizado con
preferencia sobre el soporte de datos 10, es leído por medio de la
unidad de lectura 12 y es utilizado para el cálculo de una
resistencia R_{20} normalizada con preferencia a 20ºC. La
resistencia R_{20} normalizada es calculada de acuerdo con la
fórmula siguiente:
R_{20} =
R_{th} / [1 + \alpha \cdot (t -
20^{o}C)]
A continuación se inicia el proceso de soldadura
y, en concreto, en el caso de una regulación de la temperatura
guiada por la tensión, a través de la aplicación de una tensión de
soldadura constante. Durante la soldadura se mide el valor
momentáneo R_{th} de la resistencia, ya sea directamente o a
través de la detección de la tensión o bien de la corriente. En cada
instante de la unión por soldadura se determinan los valores reales
exactos de la temperatura del alambre calefactor o bien del
accesorio de montaje en tiempo real y, en concreto, de acuerdo con
la fórmula
t = [R_{th} /
R_{20} + (\alpha \cdot 20^{o}C)] / \alpha
.
La temperatura t alcanzada del alambre del
accesorio de montaje es conducida a la unidad de regulación 8 para
comparación, para determinar si se ha alcanzado o no el primer valor
teórico de la temperatura predeterminado de 240ºC, por ejemplo. Si
no se ha alcanzado la temperatura teórica, entonces de acuerdo con N
(es decir, No) se calienta el accesorio de montaje debido a la
regulación activa a través de la tensión constante aplicada. Cuando
se alcanza o bien se excede el primer valor teórico de la
temperatura, entonces se regula la tensión de acuerdo con J (es
decir, Sí). A continuación se mide el valor momentáneo R_{th} de
la resistencia y se determina el valor real de la temperatura. Esto
se realiza en el marco de la invención con una tensión elevada,
hasta que no se excede todavía un segundo valor teórico de la
temperatura y, en concreto, de 249ºC en este ejemplo de realización.
En cambio, si se excede este segundo valor teórico de la
temperatura, es decir, si el valor real de la temperatura no es ya
menor que el segundo valor teórico de la temperatura o bien 249ºC,
entonces no se lleva a cabo ya la alimentación de tensión sobre un
valor elevado. Por último, si el valor real de la temperatura excede
un tercer valor teórico de la temperatura, que está predeterminado
con 251ºC según el ejemplo de realización, entonces se reduce la
tensión de soldadura. Por medio de esta regulación y previsión de la
temperatura de soldadura con un valor constante, con un valor
reducido en la medida de un importe predeterminado así como con un
valor elevado en la medida de un importe predeterminado en función
de los otros dos valores teóricos de la temperatura, se reduce a un
mínimo la influencia de las tolerancias o de las condiciones del
medio ambiente. Después de la expiración del tiempo de soldadura
predeterminado, que está memorizado igualmente en el soporte de
datos, se termina la soldadura.
De acuerdo con el ejemplo de realización
explicado con la ayuda de la figura 3, según el cual se predetermina
como variable de control la tensión de soldadura constante o como
valor reducido en la medida de un importe predeterminado así como
valor elevado en la medida de un importe predeterminado, se pueden
predeterminar, en el marco de la invención, también otras variables
de control, como la corriente, la potencia o la energía para la
regulación activa. Es esencial que se alcance o bien se exceda en
primer lugar un primer valor teórico de la temperatura, para elevar
o reducir a continuación según la invención la variable de control
de la manera explicada en función de otros dos valores teóricos de
la temperatura.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ 2 \+ Accesorio de montaje\cr 4 \+ Cable\cr 6 \+ Aparato de soldadura eléctrica\cr 8 \+ Unidad de regulación\cr 10 \+ Soporte de datos\cr 12 \+ Unidad de lectura\cr 14 \+ Alambre calefactor\cr 16 \+ Sensor de temperatura\cr 18 \+ Bloque / sensor de temperatura\cr 20 \+ Unidad de cálculo\cr 22 \+ Unidad de medición\cr 24 \+ Electrónica de potencia\cr 26 \+ Bloque / comparación del valor teórico y\cr \+ el valor real\cr 28 \+ Bloque / unidad de prueba\cr 30 \+ Sensor de temperatura\cr 32 \+ Bloque / temperatura de fundición\cr 35, 36 \+ Señal\cr 38 \+ Banda de tolerancia\cr}
Claims (11)
1. Utilización de una instalación de soldadura
eléctrica para accesorios de montaje (2) y tubos de plástico,
presentando el accesorio de montaje (2) un alambre calefactor (14)
que puede ser alimentado con corriente, para el calentamiento del
plástico, que contiene un soporte de datos (10), una unidad de
regulación (8) así como un dispositivo para la detección de un valor
de la temperatura, que puede ser alimentado a la unidad de
regulación (8) como valor real, estando predeterminados dos valores
teóricos de la temperatura de tal forma que a través de una variable
de ajuste se puede regular la zona de soldadura a una temperatura
predeterminada de la soldadura óptima, conteniendo la unidad de
regulación (8) un bloque (26) para la comparación del valor teórico
y del valor real de la temperatura de la zona de soldadura, que está
configurado de tal forma que se puede corregir la variable de
control en función de la temperatura, caracterizada por la
utilización de tal forma que la variable de control es elevada,
después de que se ha excedido la temperatura por encima de un
primera valor teórico de la temperatura, hasta el segundo valor
teórico de la temperatura y finalmente se reduce la variable de
control cuando se ha alcanzado un tercer valor teórico de la
temperatura, que es mayor que el primero y que el segundo valor
teórico de la temperatura.
2. Utilización de la instalación de soldadura
según la reivindicación 1, caracterizada porque en el soporte
de datos (10) del accesorio de montaje (2) están memorizados el
valor teórico de la temperatura y/o el valor teórico de la
temperatura para un calentamiento previo así como otro valor
teórico para la soldadura y/o la curva del tiempo del valor teórico
de la temperatura.
3. Utilización de la instalación de soldadura
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque está
predeterminada una banda de tolerancia para el o para los valores
teóricos de la temperatura.
4. Utilización de la instalación de soldadura
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque
el valor real de la temperatura es registrado en virtud de las
propiedades físicas del alambre calefactor (14), o de una
instalación de detección de la presión de la fundición o de
propiedades magnéticas, especialmente de alta frecuencia o según la
termometría del ruido o del ruido térmico y/o porque se memoriza
especialmente la curva del tiempo del valor real de la
temperatura.
5. Utilización de la instalación de soldadura
según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque
la unidad de regulación (8) está diseñada para tareas múltiples,
realizándose, por una parte, el calentamiento a la temperatura
teórica predeterminada fijamente y, siendo medida y/o calculada, por
otra parte, la temperatura, siendo realizadas, además,
verificaciones de la seguridad, y siendo corregida finalmente la
variable de ajuste resultante.
6. Utilización de la instalación de soldadura
según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque
el accesorio de montaje (2), especialmente su soporte de datos (10),
contiene parámetros de regulación predeterminados fijamente,
especialmente la temperatura de soldadura y/o la temperatura de
calentamiento previo y/o el coeficiente de temperatura del alambre
calefactor y/o una indicación para la realización o no del
calentamiento previo y/o los tiempos para la soldadura y, dado el
caso, para el calentamiento previo.
7. Utilización de la instalación de soldadura
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque
durante el ciclo de medición y regulación del circuito de regulación
y durante la detección del valor real de la temperatura, se mantiene
constante la variable de ajuste o, en cambio, se desconecta y se
conecta otra vez a intervalos de tiempo.
8. Utilización de la instalación de soldadura
según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque
el soporte de datos (10) contiene al menos una indicación sobre el
tiempo de refrigeración del accesorio de montaje (2).
9. Utilización de la instalación de soldadura
según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque
está previsto un sensor (30) adicional, especialmente un sensor de
temperatura, que presenta una distancia definida con respecto a la
zona de soldadura y/o por medio del cual está prevista la
verificación y el establecimiento de que se ha alcanzado un valor
umbral predeterminado de la temperatura de la fundición en la zona
de soldadura.
10. Utilización de la instalación de soldadura
según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque
se puede desconectar el proceso de soldadura en función de una señal
detectada por medio del sensor (30).
11. Utilización de la instalación de soldadura
según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada
porque están previstos medios para el registro en protocolo y para
el archivo, para registrar especialmente la temperatura de
soldadura, la temperatura final de la soldadura, la curva de la
temperatura de la soldadura, el tiempo de calentamiento previo y los
resultados de la medición a través de un cortocircuito del
arrollamiento.
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