ES2299789T3 - Carcasa de transformador. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para envolver componentes de una instalación de soldadura por resistencia el cual está fabricado como un cuerpo hueco (10) en forma de columna, caracterizado porque el cuerpo hueco (10) en forma de columna es un perfil de barra prensada, de forma rectangular, o porque este está fabricado por fundición a presión, en donde el cuerpo hueco (10) presenta aletas interiores (13) colocadas en dirección longitudinal así como aletas exteriores (14) colocadas en dirección longitudinal.

Description

Carcasa de transformador.

El invento proviene del campo de la técnica de soldadura por resistencia para la utilización de soldadura por cordón continuo, soldadura por protuberancias o soldadura por puntos y se ocupa de la colocación de componentes que son necesarios para el funcionamiento de una instalación de soldadura por resistencia y en lo posible deben ser colocados en una sola carcasa.

El documento DE 103 56 978 muestra un módulo de una pinza para soldadura por resistencia y se ocupa de la colocación de componentes para el funcionamiento dentro de la carcasa de pinzas para soldadura. La misión del invento es, teniendo en cuenta las exigencias relativas al peso, conseguir una utilización lo más efectiva posible del espacio de la carcasa de pinzas de soldadura guiadas por el robot de soldadura. La carcasa de pinzas de soldadura recibe para ello un módulo. Este módulo comprende a su vez componentes de módulo que son relevantes para la realización del proceso de soldadura vigilado por el control de soldadura. Aquí solo se hace referencia a la reunión de los componentes de módulo en el interior de otra carcasa, que habría que introducir en la carcasa de pinzas de soldadura. Sobre una posible configuración de una carcasa de este tipo no se entra en detalle.

Carcasas similarmente construidas están descritas en los documentos EP 1 352 700 A2, US 2003/0089684, US 2002/0096945, US 4517435, US-A-5166491 y el JP-A-2001-230127.

La misión del presente invento consiste en garantizar una utilización del espacio lo más efectiva posible con un gasto reducido de costes y de piezas en la colocación de componentes, en donde se debe preparar una carcasa sencilla de fabricar y universal, especialmente como protección para el transformador de soldadura de una instalación de soldadura por resistencia.

Si se construye una carcasa mediante un cuerpo hueco en forma de columna para envolver los componentes, entonces sobran las construcciones de carcasa costosas y se disminuyen los costes de montaje y gastos. Precisamente con la utilización de la envolvente como carcasa para el transformador de soldadura solo o en combinación con otros componentes se ofrece la solución acorde con el invento, puesto que las carcasas de transformador ya conocidas están compuestas por una envolvente de acero inoxidable de varias piezas, de piezas de fundición de aluminio construidas como un bastidor y de 4 pernos. También el aspecto de protección queda resuelto mejor con la solución acorde con el invento que con el estado de la técnica, puesto que el transformador queda totalmente envuelto. Después el invento se ajusta a las exigencias de reducción de costes y de piezas, puesto que no es necesario ningún tratamiento superficial o tratamiento a posteriori de la carcasa. E igualmente lo es a la exigencia de una utilización lo más efectiva posible del espacio mediante la solución acorde con el invento debido a la forma compacta. Adicionalmente la carcasa de cuerpo hueco actúa positivamente sobre la estabilidad y el aspecto óptico.

De acuerdo con el invento, el cuerpo hueco con forma de columna se construye a partir de un perfil en barra prensada de forma rectangular, especialmente un perfil en barra prensada de aluminio con o sin recubrimiento, para la optimización de la emisión de calor. Como alternativa podría ser ofrecido también un cuerpo hueco fabricado de fundición a presión, sin embargo, por ahora, la primera propuesta es económicamente mas favorable. Para ello el cuerpo hueco ofrece por un lado una envolvente total de los componentes y por otra parte un posible calor puede ser evacuado y ser reexpedido al ambiente. Mediante la utilización del aluminio se puede obtener una carcasa no magnetizable, la cual adicionalmente es insensible a la corrosión. También se pueden mencionar aquí otros materiales adecuados para la construcción de la carcasa.

Según el invento el cuerpo hueco contiene en dirección longitudinal unas aletas colocadas por el interior con lo que se facilita esencialmente el ajuste de los componentes de módulo.

Según el invento, el cuerpo hueco presenta por el exterior unas aletas para acoger los casquillos para alojamiento de casquillos roscados o dispositivos de fijación. Motivo: El perfil estirado o el perfil de barra prensada no mantienen las medidas y, por ello, por lo general, deben poder ser empleados como una envolvente, sin mecanización con el menor coste posible. Por ello está provisto por el exterior con aletas longitudinales que han sido elevadas respecto de la superficie exterior del perfil estirado y discurren a una distancia determinada paralelas unas a otras en la dirección longitudinal de la carcasa. Con ello, para construir una fijación estable no hay que mecanizar toda la superficie exterior de la carcasa sino solamente la superficie exterior de las aletas longitudinales. El coste de la mecanización y del necesario arranque de material se reduce con esto considerablemente.

Ventajosamente el cuerpo hueco en forma de columna se compone de numerosos cuerpos huecos en forma de columna de idéntica sección transversal e idéntica o diferente longitud, en donde cada cuerpo hueco comprende uno o varios componentes o partes de componentes. De esta forma la propia carcasa que resulta por la envoltura tiene nuevamente una configuración modular o de varias partes y puede ser ampliada de manera flexible dependiendo de cuantos componentes sean necesarios.

Especialmente ventajoso es si los componentes del cuerpo hueco están unidos unos con otros con o sin sello y pueden ser separados, para por un lado garantizar una posibilidad de ampliación o con un numero fijo de componentes garantizar una construcción estanca al agua y/o al polvo.

Si en el interior del cuerpo hueco en forma de columna hay montados componentes, como por ejemplo el transformador inyectado con un fluido, especialmente con resina fundida, mediante uniones a la carcasa que pueden ser separadas o pueden no ser separadas, entonces durante el montaje se ahorra un sello de las caras frontales de los cuerpos huecos así como otras medidas de sellado, como serian necesarias en carcasas habituales para transformadores. La carcasa del cuerpo hueco adopta en la practica la misión de un molde en el que el transformador está embebido en resina fundida. No son necesarias cualesquiera otra placa de tapa, sellos o trabajos posteriores a causa de un eventual escape de resina fundida. Los componentes en la carcasa esta protegidos de forma óptima contra acciones exteriores, como por ejemplo humedad, vapores, polvo, ácido, etc, y la eliminación de calor está optimizada.

Cuando la envolvente comprende una refrigeración por agua se puede mejorar, en caso necesario en combinación con la refrigeración por agua del transformador, el efecto de refrigeración de los componentes existentes en el interior incluso de los componentes del transformador.

Si la carcasa tuviera, ventajosamente, unos componentes para conducir y transmitir señales de las pinzas de soldadura y señales de los sensores del transformador, entonces estos componentes podrían servir como unidades de input-/output o unidades de interconexión a un control o regulación de potencia conectados en el exterior y en caso necesario seria alojado en la directa proximidad del transformador que suministra la señal.

Muy especialmente ventajoso seria si un componente es por lo menos un dispositivo parcialmente integrado para la realización de medidas de ultrasonido para comprobar las uniones soldadas y/o para regular el proceso de soldadura. Este dispositivo podría ser alojado fácilmente junto con otros componentes en las cercanías de las pinzas de soldadura, las cuales llevan los emisores de ultrasonido que generan la señal.

Si la envolvente esta diseñada de tal manera que por lo menos parcialmente o totalmente comprende un convertidor integrado (o solo la parte de potencia) con o sin un rectificador para alimentar a la parte del primario de un transformador MF, entonces en el interior de la carcasa y con ello en la proximidad del transformador junto con la función transformador MF se podrían colocar también sus fuentes de energía.

Otra ventaja se obtendría por la colocación por lo menos parcial de dispositivos para regular la corriente de soldadura en la carcasa o en el interior de la envolvente, de manera que se podría reducir la necesaria ocupación de espacio en el armario de maniobra o en el cofre de soldadura.

También se podría integrar en la envolvente un componente para la evaluación de sensores de los motores de las pinzas de soldadura y/o su control para la regulación de potencia y posición, esto aportaría otro valor para la modularizacion de la disposición general y para reunir todos los componentes necesarios para utilizar las pinzas de soldadura en un lugar de montaje central sin largas distancias.

La máxima modularidad y ahorro de espacio quedaría entonces garantizada si un componente en la envolvente es un control de soldadura por lo menos parcialmente integrado, para por ejemplo apoyar una arquitectura de control de organización descentralizada.

Naturalmente cualquier combinación de los componentes modulares anteriormente mencionados podrían combinarse según necesidad y aplicación de manera que se obtenga un óptimo aprovechamiento del espacio comprimido en la envolvente. Especialmente útil es la disposición siempre que dispositivos que actúan conjuntamente, como por ejemplo el transformador y la evaluación de los sensores de transformador están situados directamente en la envolvente.

Hasta que punto es posible un alojamiento completo de todos los componentes relevantes para llevar a cabo el proceso de soldadura, viene determinado en primera línea por la tecnología de semiconductores utilizada y por la corriente de soldadura necesaria. Teóricamente ahora ya se podría pensar y realizar una integración completa.

Además se ofrece el integrar igualmente el suministro de energía de los componentes y conseguir a partir de la tensión de red una tensión continua u obtener un ciclo de potencia generado externa o internamente. Esto proporcionaría otra contribución a la integración de todo el sistema.

La figura 1 muestra una carcasa 10 la cual ha sido construida por medio de un perfil en barra prensada con sección transversal rectangular. El perfil en barra prensada está hecho de aluminio. Sobre el lado derecho de la figura 1 está representado un detalle longitudinal A-A que permite una vista sobre la pared interior de carcasa con tres aletas 13. Como se realizó el corte, se puede apreciar en el lado izquierdo de la figura (A-A). El lado izquierdo muestra el perfil 11 de la sección transversal del perfil de barra prensada. Por lo demás pueden apreciarse las aletas interiores 13 para guiar los componentes de módulo, como por ejemplo los transformadores y las aletas exteriores 14 para el alojamiento de taladros (15,17).

Las aletas interiores y exteriores discurren paralelas al eje longitudinal de la carcasa a una distancia determinada unas de otras, las superficies de las aletas exteriores alojan taladros 15, como alternativa también con casquillo roscado. Esos a su vez sirven para fijar componentes envueltos, como aproximadamente un transformador de soldadura con/sin rectificador con/sin refrigeración por agua. De la sección transversal a la izquierda se puede apreciar claramente que la superficie exterior de las aletas interiores 13 respecto de la superficie exterior de la pared 18 de carcasa por el lado interior están elevadas. Durante el ajuste de los componentes modulares desde el exterior mediante un objeto puntiagudo los taladros 17 adicionales, visibles e insertados en las aletas13, 14 pueden ser utilizados en su caso de manera que las roscas de los componentes modulares están alineadas con las roscas o los taladros 15 de la carcasa 10 del módulo para el alojamiento.

Después de que los componentes han sido montados y el espacio interior ha sido colado con resina fundida, como placa de tapa se aplica una placa de tejido duro, como por ejemplo placa pertinax, la cual a través de los taladros 16 prevé una posibilidad de enchufar para un enchufe o un cable.

También se podría pensar en colocar en el interior de la carcasa 10 de módulo una refrigeración por agua, por ejemplo los tubos de refrigeración podrían discurrir paralelos a las aletas13 interiores a lo largo de la pared interior 18 y su calor ser entregado al medio ambiente a través de la carcasa 10.

Para reducir el peso se ofrecería adicionalmente el rebajar los cantos exteriores de la carcasa 10 de módulo. También sería posible de imaginar esto en la colocación de las placas de características.

Lista de símbolos de referencia

10

carcasa de módulo

11

perfil de sección transversal

12

sección transversal

13

aletas interiores

14

aletas exteriores

15

taladros con/sin casquillo roscado

16

taladros en la placa de tapa

17

taladros de enclavamiento

18

pared interior de carcasa.

Claims (15)

1. Dispositivo para envolver componentes de una instalación de soldadura por resistencia el cual está fabricado como un cuerpo hueco (10) en forma de columna, caracterizado porque el cuerpo hueco (10) en forma de columna es un perfil de barra prensada, de forma rectangular, o porque este está fabricado por fundición a presión, en donde el cuerpo hueco (10) presenta aletas interiores (13) colocadas en dirección longitudinal así como aletas exteriores (14) colocadas en dirección longitudinal.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, para envolver un transformador refrigerado de soldadura, de frecuencia media, con rectificador.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la fundición a presión se fabrica utilizando un material magnéticamente neutro, como por ejemplo aluminio.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo hueco (10) está formado por múltiples cuerpos huecos (10) individuales de idéntica sección transversal e idéntica o diferente longitud, en donde cada cuerpo hueco (10) individual contiene uno o varios componentes o partes de componentes.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque los cuerpos huecos (10) están unidos unos con otros pudiendo separarse con o sin sello o están unidos unos con otros sin poder separarse.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el interior del cuerpo hueco (10) hay componentes montados por medio de uniones que pueden separarse o pueden no separarse que están encapsulados con un fluido, especialmente con resina fundida.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo hueco (10) tiene la función de una carcasa de transformador.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo hueco (10) comprende una refrigeración por agua.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un componente sirve para conducir agrupadas y transmitir señales de las pinzas de soldadura y señales de los sensores del transformador.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un componente es un dispositivo por lo menos parcialmente integrado para realizar medidas por ultrasonido para durante el proceso de soldadura ensayar las uniones soldadas.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque es un convertidor por lo menos parcialmente integrado para el suministro de un transformador por el lado primario.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un componente por lo menos parcialmente integrado es un dispositivo para proporcionar y regular la corriente de soldadura.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un componente sirve para la evaluación de sensores de motores de las pinzas de soldadura y/o su control.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un componente es un control de soldadura por lo menos parcialmente integrado.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un suministro de energía para uno o varios componentes.