ES2306410T3 - Cabezal de soldadura electrica por puntos. - Google Patents
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Abstract
Cabezal de soldadura por puntos (1) del tipo que comprende: - un par de electrodos (2) sostenidos por unos respectivos cuerpos de soporte (4) y móviles uno con respecto al otro entre una posición abierta y una posición cerrada, - un dispositivo de accionamiento (6) para controlar el movimiento de los electrodos entre la posición abierta y la posición cerrada, - unos conductores eléctricos (8, 10) que conectan los dos electrodos (2) a los terminales de un transformador el cual está colocado en una posición remota con respecto al cabezal de soldadura (1), y - una parte de envoltura tubular (7), en el interior de la cual es guiado por lo menos parte de por lo menos uno (8) de los conductores eléctricos anteriormente mencionados, provista de una parte en forma de bucle con extremos rígidamente conectados a los extremos posteriores de los dos cuerpos de soporte de los electrodos, caracterizado porque dicha envoltura en forma de bucle (7) está dispuesta de tal modo que el campo magnético generado por la inducción electromagnética causada por la corriente eléctrica que fluye a través del conductor eléctrico (8) colocado en el interior de la envoltura en forma de bucle (7), y el campo magnético generado por la inducción electromagnética causada por la corriente eléctrica que fluye a través de los dos electrodos (2) y a través de los cuerpos de soporte (4) de los dos electrodos, sustancialmente se anulan entre sí o generan de cualquier modo un campo magnético global sensiblemente reducido y colocado hacia delante con respecto al extremo posterior del cabezal de soldadura o separados hacia adelante de cualquier modo alejado del cuerpo del operario.
Description
Cabezal de soldadura eléctrica por puntos.
La presente invención se refiere a cabezales de
soldadura por puntos del tipo que comprende:
- -
- un par de electrodos sostenidos por los respectivos cuerpos de soporte y móviles uno con respecto al otro entre una posición abierta y una posición cerrada,
- -
- un dispositivo de accionamiento para controlar el movimiento de los electrodos entre la posición abierta y la posición cerrada,
- -
- unos conductores eléctricos que conectan los dos electrodos a terminales de un transformador el cual está colocado en una posición remota con respecto al cabezal de soldadura, y
- -
- una parte de envoltura tubular, en el interior de la cual es guiado por lo menos parte de por lo menos uno de los conductores eléctricos anteriormente mencionados, provista de una parte en forma de bucle con extremos rígidamente conectados a los extremos posteriores de los dos cuerpos de soporte de los electrodos.
La corriente eléctrica que fluye a través del
conductor eléctrico colocado en el interior de la parte en forma de
bucle de la envoltura es muy elevada, de aproximadamente varios
cientos de amperios, generando de ese modo un alto campo magnético
cuando el cabezal de soldadura está funcionando. De forma similar,
la corriente eléctrica que fluye a través de los dos electrodos y
de los respectivos elementos de soporte sigue una trayectoria
sustancialmente anular, generando de ese modo un campo magnético
inducido adicional.
Los cabezales de soldadura conocidos presentan
la parte en forma de bucle de la envoltura anteriormente mencionada
extendiéndose en la parte posterior del cabezal de soldadura de
forma que, en el caso en el que el cabezal de soldadura sea
accionado manualmente, el campo magnético generado está
relativamente cerca del cuerpo del operario.
A fin de superar el inconveniente de este tipo
anteriormente mencionado, el objeto de la presente invención es un
cabezal de soldadura provisto de las características descritas al
principio de esta descripción y caracterizado porque la envoltura
en forma de bucle está dispuesta de tal modo que el campo magnético
generado por la inducción electromagnética causada por la corriente
eléctrica que fluye a través del conductor colocado en el interior
de la envoltura en forma de bucle, y el campo magnético generado por
la inducción electromagnética causada por la corriente eléctrica
que fluye a través de los dos electrodos y de los cuerpos de los dos
electrodos, se anulan sustancialmente entre sí o en cualquier caso
generan un campo magnético global sensiblemente reducido.
En la forma de realización preferida de la
invención, la parte en forma de bucle anteriormente mencionada de
la envoltura tubular se extiende en un plano que descansa
sustancialmente paralelo y al lado del plano definido por los dos
cuerpos de los electrodos, dicha parte en forma de bucle estando
sustancialmente centrada en una dirección media la cual es paralela
e intermedia con respecto a las direcciones longitudinales de los
dos elementos de soporte de los electrodos.
De este modo, la parte en forma de bucle de la
envoltura sustancialmente está encarada a la trayectoria anular
definida por los electrodos y los elementos de soporte de los
mismos.
Además, el conductor eléctrico en el interior de
dicha parte en forma de bucle de la envoltura es atravesado por una
corriente que se desplaza en una dirección de giro opuesta a la
seguida por la corriente a través de los dos electrodos.
De este modo, se obtienen dos ventajas: en
primer lugar los dos campos magnéticos inducidos por la corriente a
través de la parte en forma de bucle del conductor eléctrico y aquél
a través de los electrodos se oponen entre sí y por lo tanto
tienden a anularse sustancialmente o en cualquier caso generan un
campo magnético global residual. En segundo lugar, dicho campo
magnético residual está de algún modo en una zona colocada hacia la
parte frontal del cabezal de soldadura y por lo tanto más distante
del cuerpo del operario.
De acuerdo con una característica preferida
adicional, el cabezal de soldadura según la presente invención está
provisto de carcasas de protección en su lado posterior, por
ejemplo, fabricadas de aluminio, a fin de proteger más eficazmente
al operario reduciendo adicionalmente en gran medida el campo
magnético residual generado por la corriente a través del cabezal
de soldadura.
Las características y ventajas adicionales de la
invención se describirán haciendo referencia a los dibujos
adjuntos, meramente a título de ejemplo no limitativo, en los
cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un
cabezal de soldadura según la técnica conocida,
la figura 2 es una vista esquemática en
perspectiva de un cabezal de soldadura según la invención,
la figura 3 muestra una forma de realización
adicional del cabezal de soldadura según la invención.
En la figura 1, el número de referencia 1
designa globalmente un cabezal de soldadura eléctrica por puntos,
del tipo convencional, con un transformador remoto (no representado
en los dibujos), adecuado para un uso manual.
El cabezal comprende un par de electrodos 2
opuestos entre sí, provistos en la punta de dos partes terminales
3, por ejemplo en forma de L, la forma, sin embargo, dependiendo del
tipo de electrodo utilizado para una operación específica, estas
partes terminales 3 se prolongan desde los extremos frontales de los
dos elementos de soporte 4 los cuales son de una forma
sustancialmente alargada y están provistos de apéndices respectivos
4a, 4b recíprocamente unidos de forma articulada en 5.
Los dos elementos de soporte de los electrodos 4
están conectados a los extremos de un accionamiento hidráulico 6,
por ejemplo un cilindro neumático, en sus extremos posteriores.
Los extremos de una envoltura tubular 7 están
rígidamente conectados a los dos extremos posteriores de los
elementos de soporte 4; un conductor eléctrico 8 está guiado dentro
de esta envoltura tubular 7 (únicamente ilustrada de forma
esquemática en el dibujo), el conductor eléctrico 8 estando
conectado eléctricamente a uno de los electrodos 2 y extendiéndose
en el interior de otra envoltura tubular 9 conectada a un terminal
del transformador.
Un conductor eléctrico adicional 10 está guiado
también en el interior de la envoltura tubular 9 conectando de ese
modo el otro terminal del transformador al otro electrodo 2.
Cuando el cabezal de soldadura está funcionando,
la corriente eléctrica que proviene del conductor 10 (véanse las
flechas en el dibujo), llega al interior de su respectivo electrodo
2 y después de esto a partir de allí, a través de las piezas de
metal que se van a soldar (no representadas) y las cuales son
presionadas entre los electrodos, al interior del otro electrodo 2
y desde allí alrededor del transformador a través del conductor
8.
El accionamiento 6 es activado para desplazar
los electrodos entre una condición abierta y una condición funcional
cerrada para la soldadura. Cables y tubos adicionales están guiados
en el interior de envolturas tubulares 7, 9 para los servicios
complementarios tales como el suministro de aire comprimido al
cilindro neumático 6 y de fluido de refrigeración para los
electrodos.
Como ya ha sido referido antes en la presente
memoria, la elevada corriente eléctrica que fluye a través del
conductor 8 genera un campo magnético inducido relativamente elevado
y próximo al cuerpo del operario colocado por detrás del cabezal de
soldadura.
A fin de evitar una desventaja de este tipo, la
presente invención proporciona el cabezal de soldadura
esquemáticamente representado en la figura 2. En esta figura, las
piezas en común con la figura 1 están indicadas con los mismos
números de referencia. Además la figura 2 está adaptada para
representar esencialmente las partes principales de los dos
electrodos 4 y los elementos de soporte respectivos de los mismos y
para mayor claridad se ha dejado de representar la conexión
articulada entre los dos electrodos y el accionamiento que acciona
los dos electrodos entre las posiciones abierta y cerrada. Estas
piezas, omitidas en la figura 2, se pueden realizar de cualquier
modo conocido y, consideradas por sí mismas no forman parte de la
presente invención. Además la omisión de estos detalles de la
figura 2 la hacen más fácilmente comprensible.
La diferencia principal de la figura 1 consiste
en que, en el caso del cabezal de soldadura según la invención y
representado en la figura 2, la envoltura tubular en forma de bucle
7 se extiende sustancialmente dentro de un plano que descansa
paralelo y al lado del plano definido por los dos cuerpos de los
electrodos y está sustancialmente centrado con respecto a estos
electrodos, de modo que la parte en forma de bucle de la envoltura
7 queda enfrente del circuito definido por los dos cuerpos de los
electrodos y los propios electrodos.
Como se indica mediante las flechas en la figura
2, la corriente eléctrica fluye a través de la parte en forma de
bucle de la envoltura 7 y la parte en forma de bucle definida por
los dos electrodos respectivamente en dos direcciones de giro
opuestas, de modo que los campos magnéticos inducidos por la
corriente que fluye a través del conductor 8 colocado en el
interior de la envoltura tubular 7 y a través de los elementos de
soporte 4 y los electrodos 2 se anulan entre sí o de cualquier modo
resulta en un campo magnético residual relativamente reducido.
Además, como se puede apreciar, la parte en
forma de bucle de la envoltura 7 está más cerca del extremo frontal
del cabezal de soldadura y por lo tanto descansa más lejos del
cuerpo del operario, en el caso en el que el cabezal de soldadura
sea accionado manualmente.
Como se representa en la figura 2, los extremos
7 de la parte en forma de bucle de la envoltura están conectados a
los dos elementos de conexión 11 de forma tubular (o también de una
geometría diferente) provistos de una configuración curvada y una
estructura relativamente rígida, de modo que la envoltura 7 mantiene
sustancialmente su configuración y su posición en cualquier
condición, excepto por las deformaciones causadas por los electrodos
que se desplacen alrededor de sus respectivos ejes de
articulación.
Como se puede observar, la envoltura 7 comprende
dos extensiones rectilíneas y paralelas recíprocamente separadas
las cuales están conectadas mediante una parte curvada. La longitud
de las partes rectilíneas también se puede escoger para obtener el
mejor resultado en términos de anulación o reducción del campo
magnético global.
Como ya ha sido descrito, la parte en forma de
bucle 7 está centrada con respecto al eje medio el cual es paralelo
e intermedio entre las direcciones longitudinales de los elementos
de soporte de los electrodos, de modo que está encarada a la parte
en forma de bucle definida por los elementos 4 y los electrodos 2,
para reducir tanto como sea posible el campo magnético global.
En la forma de realización representada en la
figura 2, la seguridad del operario se incrementa adicionalmente
proporcionando una cubierta de protección 12, por ejemplo fabricada
de aluminio, conectada a una estructura de soporte o al cuerpo de
uno de los electrodos.
Por supuesto, sin perjuicio del principio de la
invención, los detalles de la construcción y las formas de
realización pueden variar ampliamente con respecto a lo que se ha
descrito e ilustrado en la presente memoria, sin apartarse, por
ello del alcance de la presente invención tal como se define en las
siguientes reivindicaciones.
Claims (5)
1. Cabezal de soldadura por puntos (1) del tipo
que comprende:
- -
- un par de electrodos (2) sostenidos por unos respectivos cuerpos de soporte (4) y móviles uno con respecto al otro entre una posición abierta y una posición cerrada,
- -
- un dispositivo de accionamiento (6) para controlar el movimiento de los electrodos entre la posición abierta y la posición cerrada,
- -
- unos conductores eléctricos (8, 10) que conectan los dos electrodos (2) a los terminales de un transformador el cual está colocado en una posición remota con respecto al cabezal de soldadura (1), y
- -
- una parte de envoltura tubular (7), en el interior de la cual es guiado por lo menos parte de por lo menos uno (8) de los conductores eléctricos anteriormente mencionados, provista de una parte en forma de bucle con extremos rígidamente conectados a los extremos posteriores de los dos cuerpos de soporte de los electrodos,
caracterizado porque dicha envoltura en
forma de bucle (7) está dispuesta de tal modo que el campo magnético
generado por la inducción electromagnética causada por la corriente
eléctrica que fluye a través del conductor eléctrico (8) colocado
en el interior de la envoltura en forma de bucle (7), y el campo
magnético generado por la inducción electromagnética causada por la
corriente eléctrica que fluye a través de los dos electrodos (2) y
a través de los cuerpos de soporte (4) de los dos electrodos,
sustancialmente se anulan entre sí o generan de cualquier modo un
campo magnético global sensiblemente reducido y colocado hacia
delante con respecto al extremo posterior del cabezal de soldadura
o separados hacia adelante de cualquier modo alejado del cuerpo del
operario.
2. Cabezal de soldadura por puntos (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha parte en forma
de bucle de la envoltura tubular (7) se extiende en el interior de
un plano que descansa sustancialmente paralelo y al lado del plano
definido por los cuerpos de los dos electrodos, estando
sustancialmente centrada dicha parte en forma de bucle con respecto
a la dirección media (15) la cual es paralela e intermedia entre las
direcciones longitudinales de dichos cuerpos de soporte de los
electrodos (4), de modo que la parte en forma de bucle de la
envoltura (7) está enfrentada a la trayectoria anular definida por
los electrodos (2) y los cuerpos de soporte (4) de los mismos.
3. Cabezal de soldadura por puntos (1) según la
reivindicación 2, caracterizado porque la disposición es de
tal tipo que el conductor eléctrico (8) colocado en el interior de
dicha parte en forma de bucle es atravesado por una corriente que
se desplaza en una dirección de giro opuesta a la de la corriente
que pasa a través de los dos electrodos (2).
4. Cabezal de soldadura por puntos (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cabezal de
soldadura está provisto de una carcasa de protección (12) en su
lado posterior, por ejemplo fabricada a partir de aluminio, a fin
de proteger al operario de cualquier campo magnético residual
generado por la corriente que fluye a través del cabezal de
soldadura.
5. Cabezal de soldadura por puntos (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque la envoltura en forma
de bucle (7) comprende dos extensiones rígidas sustancialmente
rectilíneas, paralelas y separadas entre sí, las cuales en un
extremo están conectadas juntas a través de una parte curvada y en
el otro extremo están conectadas respectivamente a los extremos
posteriores de los cuerpos de soporte de los electrodos (4) a través
de dos partes curvadas sustancialmente rígidas (11).
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