IT8224003A1

IT8224003A1 - Apparecchio elettrico riscaldante quale ferro di saldatura

Info

Publication number: IT8224003A1
Application number: ITMI1982A024003A
Authority: IT
Original assignee: Guilbert & Fils Leon
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-04-29
Also published as: FR2515550B1; DE3239391C2; IT8224003A0; FR2515550A1; DE3239391A1; IT1153320B

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

UNI LHU ' ? I UUIU UUIVOU: LU?. IJULV L I I I O.II.U.

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"APPARECCHIO ELETTRICO RISCALDANTE, QUALE FERRO DI SALDATURA"

a nome: Anc. Etabl. Leon GUILBERT & Fils a Parigi, Francia.

Inventori: Francis MOUMANEIX e Alain LE MARCHAND.

Depositata il: <29 >OTT. J982 24 003 A/82

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RIASSUNTO

Apparecchio elettrico riscaldante quale ferro di saldatura. L'avvolgimento (34) formante la resistenza riscaldante dell'apparecchio, ? posizionato tra due bussole rigide preformate (32, 33) in ceramica, inserite l'una nell'altra. Queste bussole (32, 33) sono sostanzilamente omotetiche.

Applicazione: ferri di saldatura ed altri apparecchi elettrici riscaldanti.

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La presente invenzione riguarda un apparecchio elettrico riscaldante e pi? in particolare un ferro di saldatura elettrico. I ferri di saldatura elettrici sono classificati, secondo la normalizzazione in vigore in Francia, in due categorie:

- la classe 1, nella quale si esige che le masse metalliche accessibili siano collegate a terra, il livello di isolamento richiesto essendo di 1250 Volt.

- la classe 2, nella quale il livello di isolamento ? situato pi? alto (3750 Volt), ci? che permette di far a meno di un collegamento a terra .

FUMER?- S<T>U [HO CO<M>S?J' FHZ<A >BREVETTI s.n.O. Attualmente i ferri della classe 1 sono pi? diffusi che i ferri della classe 2, poich? essi sono pi? facili da costruire.

Questi ferri classe 1 comportano ad una estremit? una impugnatura e all'altra estremit? un naso, che sono raccordati l'uno all'altro da un tubo portante. Il naso ? destinato a ricevere una punta intercambiabile che ? in generale del tipo atto a penetrare in un corpo di riscaldamento portato dal naso del ferro di saldatura. Il corpo di riscaldamento comporta un avvolgimento elettrico le cui due estremit? sono raccordate a due fili convenientemente isolati, che si estendono all'interno del tubo portante per raggiungere l'impugnatura.

Nei ferri di classe 1 usuali, si avvolge il filo costituente l'avvolgimento su di una struttura generalmente tubolare, metallica, ricoperta di mica. L'avvolgimento ? ugualmente ricoperto di mica, a sua volta circondata da una guaina isolante, generalmente in fibra di vetro.

Tutti questi diversi pezzi sono relativamente molli e alle volte mal posizionati, ci? che provoca delle diffolt? per effettuare l'avvolgimento.

Oltre a queste difficolt? di montaggio, la mica resiste male alle differenze di potenziale che oltrepassono 1500 Volt alla temperatura di regime, che ? dell'ordine di 800?C. Questi dispositivi non sono dunque convenienti per ferri di alta capacit?, che hanno necessit? di un isolamento rinforzato,. denominato alle volte "doppio isolamento".

D'altra parte, i ferri di classe 2 sono di utilizzazione pi? FUMERO-STUD!O CONSULENZA BREVETTI s.n.O.

comoda che i ferri di classe 1, qualunque sia la loro capacit?, poich? essi sono privi di conduttori di messa a terra. Questi, ferri di classe 2, secondo le norme in vigore, hanno necessit? di isolamento doppio e/o rinforzato, a seconda delle possibilit? di costruzione.

Soltanto gli apparecchi di classe 2 permettono di garantire un elevato livello di sicurezza, qualunque sia l'installazione, provvista o non di zoccolo con terra.

La presente invenzione ha per oggetto un apparecchio elettrico riscaldante quale un ferro di saldatura, del tipo comportante un avvolgimento elettrico di riscaldamento di un utensile, quale una punta, e il cui montaggio, che si tratti di un ferro di classe 1 o di classe 2, ? particolarmente semplificato e il cui livello di isolamento della struttura ? situato molto alto, in modo che detto ferro possa soddisfare alle esigenze di normalizzazionc della classe 2.

Secondo l'invenzione, detto apparecchio elettrico riscaldante ? in particolare caratterizzato da ci? che comporta un equipaggio di due pezzi rigidi, elettricamente isolanti, preformati a forma di bussole, che sono inseriti l'uno nell'altro e tra i quali ? posizionato detto avvolgimento. Vantaggiosamente, detti pezzi rigidi preformati a forma di bussole, sono costruiti in un materiale di tipo ceramico.

Il fatto di prevedere i due pezzi rigidi, tra i quali ? posizionato l'avvolgimento, in materiale rigido, quale materiale ceramico, permette di risolvere le diffilcolt? incontrate fino ad oggi in FUMER? - S<'>TUDfO CONSULENZA BREVETTI sm

classe 1 e di soddisfare le esigenze della classe 2.

In effetti, grazie alla stessa rigidit? di ciascuna delle due bussole, l'avvolgimento pu? essere effettuato attorno alla bussola interna tramite mezzi automatizzati. Inoltre, il materiale ceramico ed autoportante, di cui sono fatte le bussole, permette una eccellente resistenza a dei voltaggi relativamente elevati ed in particolare dell'ordine di 4000 Volt, alla temperatura considerata (800?C).

Vantaggiosamente, le bussole sono realizzate in modo tale che la bussola esterna all'avvolgimento di un ferro di piccola capacit?, possa servire da bussola interna per un ferro di pi? grande capacit?. Cos?, la realizzazione di un numero ridotto di bussole, e per conseguenza di matrici per fabbricare queste ultime, permette, attraverso la combinazione delle diverse bussole tra di loro, di coprire una gamma estesa di ferri di saldatura per un prezzo di costo globalmente relativamente basso.

Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione risultano d'altra parte dalla descrizione che segue, a titolo di esempio, con riferimento ai disegni annessi nei quali:

fig. 1 ? una vista in sezione longitudinale di un ferro di saldatura secondo la presente invenzionej

fig. 2 ? un ingrandimento della parte compresa nell'inquadratura II della fig. 1

fig. 3 ? una vista in sezione trasversale del ferro, secondo la traccia III-III della fig. 2

fig. 4 ? una vista in prospettiva, con parti asportate, di una bussola secondo la presente invenzione

figg. 5, 6 e 7 illustrano la normalizzazione risultante dall'impiego di bussole secondo la presente invenzione.

Nella descrizione che segue della forma di realizzazione scelta e rappresentata di un ferro di saldatura secondo la presente invenzione, vengono descritti soltanto gli organi del ferro necessari alla comprensione dell'invenzione.

Nella fig. 1, urt ferro di saldatura 10 secondo la presente invenzione comporta una impugnatura 11 ed un naso 12, raccordati l'uno all'altro attraverso un tubo portante 13* Il naso ? destinato a ricevere una punta 14 intercambiabile, comportante un corpo 140 atto a penetrare in un corpo di riscaldamento 15? La punta ? bloccata in traslazione entro il naso tramite una vite 16.

L'impugnatura 11 comporta un foro 17, nel quale penetrano i conduttori elettrici disposti in un cordone 18, due morsetti 19 e 20 per la connessione elettrica, ed un cuneo di serraggio 21 del tubo 13 all'interno dell'impugnatura 11. -Il tubo 13 che raccorda il naso 12 all'impugnatura 11 serve da protezione ai conduttori isolati 23 c 24, a loro volta racchiusi in un manicotto di protezione 25 in ceramica.

Il corpo di riscaldamento 15 del ferro di saldatura viene ora descritto in modo pi? particolareggiato, con riferimento alle figg. 2 e 3? Il corpo di riscaldamento 15 comporta un corpo esterno 27 di forma tubolare. Alla sua estremit? anteriore 28 il corpo 27 riceve un tappo 29, reso solidale al corpo tramite una vite 30. Il tappo 29 ? forato assialmente in 31. All'interno del corpo di riscaldamento 15 ? disposto un equipaggio di due pezzi rigidi, elettricamente isolanti, preformati a forma di bussole 32, 33, che sono inserite l?una nell'altra e tra le quali ? posizionato un avvolgimento 34? Le bussole 32 e 33 sono, nella forma di realizzazione rappresentata, realizzate in un materiale ceramico quale dell'allumina.

La bussola 32 comporta, alla sua estremit? anteriore, una gola anulare esterna 35 e, alla sua estremit? posteriore, una gola anulare esterna 36. Egualmente per la bussola 33, che comporta alla sua estremit? anteriore una gola anulare esterna 37, ed alla sua estremit? posteriore una gola anulare esterna 38?

Le gole anulari esterne 37, 38 previste nella bussola esterna 33 sono atte a ricevere degli anelli elastici 53, per esempio degli anelli metallici ondulati, interposti tra detta bussola esterna 33 ed il tubo portante 13 che circonda la bussola esterna 33?

Questi anelli 53 permettono di posizionare la bussola 33 nel tubo 15, prevedendo tra questi due pezzi un gioco notevole e raccordando questi due pezzi elasticamente. Il risultato tecnico ? una riduzione delle sollecitazioni meccaniche sui pezzi 32 e 33 in caso di caduta dell'apparecchio 0 in caso di urto, come pu? verificarsi durante l'uso.

A titolo di variante, questa funzione elastica ? realizzata da una molla coassiale con l'equipaggio mobile. Questa molla ? interposta, e prende appoggio, tra il tappo 29 e la faccia frontale dell'equipaggio mobile, che essa rende cos? flottante elasticamente 7 UIVLVLUIa.u.u,

rispetto ai pezzi adiacenti.

Secondo un'altra variante, (non rappresentata nelle figg. 1 e 2), questa funzione elastica ? completata da una funzione di ritegno del supporto 32 nella bussola 33- Un mezzo che pu? combinare queste due funzioni ? costituito per esempio da una capsula metallica, avente la forma di una rondella munita di linguette elastiche esterne piegate sostanzialmente a 90? * Questa capsula viene a rivestire l'equipaggio con aggancio a scatto di .un certo numero di linguette nella gola 37, le altre linguette venendo a contatto con il pezzo 15? Il diametro interno della bussola 32 e quello del foro 31 sono di poco superiori a quello del corpo 140 della punta 14, in modo che detto corpo 140 pu? facilmente scorrere nel corpo di riscaldamento 15 e per conseguenza la punta 14 pu? facilmente essere sostituita.

Occorre notare che una camicia tubolare metallica (non rappresentata), avente una estremit? chiusa b aperta, pu? essere interposta tra il corpo 140 della punta 14 e la bussola interna 32, per proteggere questa bussola e facilitare lo smontaggio della punta.

L'avvolgimento 34, secondo la forma di realizzazione rappresentata, ? avvolto direttamente attorno alla bussola 32 e legato in 54, a ciascuna delle sue estremit?, nelle gole 35 e 36.

La bussola 33 comporta una scanalatura longitudinale interna 39 nella quale il conduttore di ritorno 24, uscente dalla legatura 54 nella gola 35 della bussola 32, viene ad essere posizionato. Il conduttore 24 risulta isolato dal resto dell'avvolgimento 34 attraverso una piccola piastra di mica 41 ?

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Si pu? notare che l'utilizzazione della mica in questa caso ? resa possibile poich? l'isolamento richiesto tra le due polarit? non ? che di 1250 Volt, sia in classe 1 che in classe 2 del ferro di saldatura .

La bussola 33 comporta un foro 43 alla sua estremit? posteriore 44 che ? inclinata verso l'asse della bussola 33 ed ha preferibilmente una forma tronco-conica, il manicotto 25 essendo incastrato in E in detto foro 43? Il conduttore di ritorno 24, uscente dalla legatura 54 nella gola 35, ed il conduttore 23 uscente dalla legatura 54 nella gola 36, comportano a loro volta una guaina isolante 51 a partire dalla estremit? posteriore della bussola 32, e risultano guidati nel manicotto 25?

La bussola 32 pu? essere chiusa alla sua estremit? posteriore, come mostrato nella fig. 2, oppure presentare un foro atto a ricevere un tappo isolante di chiusura 50, come mostrato nelle figg. 5 a 7-La bussola esterna 33 ed il manicotto di protezione 25 sono circondati dal tubo portante 13 che, di fronte all'incastro E del manicotto di protezione 25 nel foro 43 della estremit? posteriore 44 della bussola esterna 33, presenta una conformazione troncoconica 55, in modo da formare, tra detto tubo portante 13 e detto incastro E, uno strato d'aria sostanziale M, di sezione sostanzialmente triangolare (fig. 2).

Le bussole 32 e 33 sono realizzate in materiale ceramico, quale della allumina, che permette di soddisfare le esigenze delle norme in classe 2, quando queste regole di costruzione sono rispettate. In FUMERO-Si LIDIO CONSULENZA BREVETTI s.n.C,

particolare, questo materiale ceramico isola delle differenze di potenziale dell'ordine di 4000 Volt ad una temperatura di 800?C.

I fili conduttori 23, 24 di alimentazione dell'avvolgimento elettrico di riscaldamento 34 rivestiti dalla guaina isolante 51, hanno una parte anteriore denudata 52 prossima a detto avvolgimento 34, e sono impegnati con la loro parte inguainata 51 (fig. 2) tra le estremit? posteriori tronco-coniche 44 delle bussole 3<2>, 33?

Si pu? notare che la rigidit? della bussola 32 facilita il montaggio dell'avvolgimento 34, che pu? essere realizzato tramite mezzi automatizzati. L'utilizzazione di una seconda bussola rigida 33 attorno all'avvolgimento 34 facilita anche il montaggio di un isola- < mento attorno a detto avvolgimento. Inoltre, la semplice cooperazione tra la bussola 33 ed il manicotto 25 facilita anche il montaggio menzionato.

Si descrive ora, con riferimento alle figg. 4 a 7, una forma di realizzazione delle bussole 32 e 33, che permette la normalizzazione di una gamma di ferri di saldatura.

Nella fig. 4, la bussola 33 delle figg. 2 e 3 ? rappresentata in prospettiva. Si pu? notare che essa ? di forma tubolare, e la sua estremit? posteriore 44 ? a forma di tronco di cono. Questa estremit? ? forata in 43? La bussola 33 comporta una scanalatura interna longitudinale 39, che permette di posizionare il conduttore di ritorno dell'avvolgimento 34 (vedi figg. 2 e 3)? La bussola 33 comporta le gole 37 e 38 che permettono la legatura 54 del filo di un avvolgimento, quale l'avvolgimento 34 (vedi fig. 2).

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Si pu? rilevare che l'isolamento elettrico della parte denudata 52 dei fili 23 e 24 ? eccellente, tanto rispetto al corpo 140 della punta 14, grazie all'impegno delle parti inguainate 52 dei fili 23 e 24 tra le estremit? tronco-coniche 44 delle bussole 32 e 33, quanto rispetto al tubo portante esterno 13, grazie all'incastro E del manicotto 25 nel foro 43 della bussola 33 e grazie alla presenza dello strato d'aria M dovuto alla forma tronco-conica 55 del tubo portante 13 rispetto all'incastro E.

Nelle figg. 5 a 7 sono stati parzialmente rappresentati quattro tipi di bussole 33, indicate con i riferimenti. 33a, 33b, 33c, 33d. Queste bussole sono provviste alla loro estremit? posteriore di una gola 38 (38a, 38b, 38c, 38d) ed alla loro estremit? posteriore di una gola 37 (non rappresentata nelle figg. 5 a 7)? Le bussole 33a, 33b, 33c, 33d, comportano anche una scanalatura longitudinale interna 39 (non rappresentata nelle figg. 5 a 7)?

Il diametro interno delle bussole 33a, 33b e 33c permette il montaggio di tre punte 141, 142, 143*

Ciascuna delle bussole ? forata alla sua estremit? posteriore 44a, 44b, 44c, 44d ed i fori assiali 43a, 43b, 43c, 43d sono dello stesso diametro. .

Ne risulta, per tutti i modelli, da una parte che un solo tipo di manicotto 25 viene utilizzato in unione con la bussola esterna 33 e, d'altra parte, che un solo tipo di tappo, quale il tappo 50 (figg.

5 a 7), ? utilizzabile con la bussola interna 32.

Un tale tappo 50 permette di impedire che gli ossidi prove

RIVENDICAZIONI

1) Apparecchio elettrico riscaldante, quale un ferro di saldatura, del tipo comportante un avvolgimento elettrico di riscaldamento di un utensile quale una punta, l'avvolgimento essendo disposto tra dei mezzi di isolamento di forma generale tubolare, caratterizzato da ci? che questi mezzi di isolamento comportano un equipaggio di due pezzi rigidi (32, 33) elettricamente isolanti, preformati a forma di bussole, che sono inserite l'una nell'altra e tra le quali ? posizionato detto avvolgimento (34)?

2) Apparecchio elettrico come in 1), caratterizzato da ci? che l'estremit? posteriore (44) di una almeno delle bussole (32 e 33) ? inclinata verso l'asse della bussola.

3) Apparecchio elettrico come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1) e 2), caratterizzato da ci? che dette bussole (32, 33) sono realizzate in materiale ceramico.

4) Apparecchio elettrico come in 3)s caratterizzato da ci? che detto materiale ? della allumina.

5) Apparecchio elettrico come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1), 2), caratterizzato da ci? che dette bussole (32, 33) sono realizzate in vetro.

6) Apparecchio elettrico come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1) a 5)j caratterizzato da ci? che una almeno delle due bussole (32, 33) comporta un foro (43) alla sua estremit? posteriore (44)? 7) Apparecchio elettrico come in 6) caratterizzato da ci? che il foro (43) ? previsto all'estremit? posteriore (44) della bussola esterna (33) e riceve ad incastro (in E) un manicotto di protezi?ne (25) nel quale si estendono dei fili conduttori (23, 24) di. alimentazione dell'avvolgimento elettrico di riscaldamento (34)?

8) Apparecchio elettrico come in 7), caratterizzato da ci? che la bussola esterna (33) ed il manicotto di protezione (25) sono <?* U?>.<I LHU>-<?>. LIUJU liUNSULENZ" BREVETTI s.n.c,

circondati da un tubo portante (13) che, in corrispondenza all'incastro (E) del manicotto di protezione (25) nel foro (43) dell'estremit? posteriore (44) della bussola esterna (33)> ? conformato (in 55) in modo da realizzare uno strato d'aria sostanziale (M) tra detto tubo portante (13) e detto incastro (E).

9) Apparecchio elettrico come in 8), caratterizzato da ci? che detto tubo portante (13) ha conformazione tronco- conica (55) in corrispondenza a detto incastro (E), in modo che detto strato d'aria (M) presenti una sezione triangolare.

10) Apparecchio elettrico come in 6) o in 7), caratterizzato da ci? che il foro (43) ? previsto all'estremit? posteriore (44) della bussola interna (32).

11) Apparecchio elettrico come in 10), caratterizzato da ci? che detto foro (43) previsto all'estremit? posteriore (44) della bussola interna (32) riceve un tappo isolante (50)-12) Apparecchio elettrico come in 2), caratterizzato da ci? che detta estremit? (44) ? tronco-conica.

13) Apparecchio elettrico come in una.qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che dei fili conduttori (23, 24) di alimentazione dell'avvolgimento elettrico di riscaldamento (34)j che sono rivestiti di una guaina isolante (51) ed hanno una parte anteriore denudata (52) prossima a detto avvolgimento (34), sono impeganti con la loro parte inguainata (50 tra le estremit? posteriori (44) delle bussole (32, 33)*

14) Apparecchio elettrico come in una qualsiasi delle rivendi_ 14 _ ur^'"r<n>j?'iBKhVHTIs.n.G.

cazioni precedenti, caratterizzato da ci? che una almeno delle due bussole (32, 33) comporta una scanalatura interna longitudinale (39).

15) Apparecchio elettrico come in 14), caratterizzato da ci? che la scanalatura interna longitudinale (39) ? prevista nella bussola esterna (33) per posizionare un filo conduttore (24) di alimentazione della bobina di riscaldamento (34)?

l?) Apparecchio elettrico come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che una almeno delle bussole (32, 33) comporta due gole anulari esterne (35,36 o 37, 38) in prossimit? delle sue estremit?.

17) Apparecchio elettrico come in 16), caratterizzato da ci? che le gole anulari esterne (35, 36) sono previste nella bussola interna (32) e sono atte ad una legatura (54) dei fili conduttori (23, 24) d'alimentazione della bobina di riscaldamento (34)?

18) Apparecchio elettrico come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che l'equipaggio dei due pezzi rigidi (3<2>, 33) ? collegato ad almeno uno qualsiasi dei pezzi adiacenti attraverso un mezzo elastico metallico.

19) Apparecchio elettrico come in 18), caratterizzato da ci? che il mezzo elastico ? una molla coassiale con l'equipaggio dei pezzi (32, 33), che prende appoggio tra la faccia frontale di questo equipaggio ed il tappo (29) l'equipaggio essendo dotato di una gola frontale o spalla che riceve la molla.

20) Apparecchio elettrico come in 19), caratterizzato da ci? che il tappo (29) ? dotato di una gola o spalla che riceve la molla.

Claims

21) Apparecchio elettrico come in una qualsiasi delle rivendicazioni 16), 17) e l8), caratterizzato da ci? che le gole anulari esterne (375 38) sono previste nella bussola esterna (33) e sono atte a ricevere degli anelli elastici (53) interposti tra detta bussola esterna (33) ed un tubo portante (13) che circonda detta bussola esterna (33)?

22) Apparecchio elettrico come in una qualsiasi delle rivendicazioni 16) a 21), caratterizzato da ci? che il mezzo elastico ? una capsula metallica avente forma di una rondella provvista di linguette esterne piegate, la parte di rondella essendo a contatto con la faccia frontale dell'equipaggio, la capsula venendo a rivestire l'equipaggio, con aggancio a scatto di un certo numero di linguette nella gola 37, le altre linguette essendo a contatto con il pezzo (15).

23) Insieme di. bussole destinato ad una gamma di apparecchi come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che le bussole (33a, 33b, 33c, 33d) sono sostanzialmente omotetiche.

24) Insieme di bussole come in 23), caratterizzato da ci? che l'estremit? posteriore delle bussole presenta un foro assiale (43), il cui diametro ? comune a tutte le bussole. ac/

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