IT8224651A1 - Assieme di circuito di comando per utensile azionato elettromagneticamente - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
dell 'irvenzione industriale dal titolo:
"Assieme di circuito di comando per utensile azionato elettromagneticamente".
RIASSUNTO
La presente invenzione riguarda un assieme di circuito di comando per utensile azionato elettromagneticamente in cui ? previsto un solenoide (10) collegato in serie con un tiristore (11) per comandare l?eccitazione del solenoide (10) in risposta ad un segnale di scatto applicato alla porta del tiristore (11). Col solenoide (10) ed il tiristore (11) vi ? anche collegato in serie, in un circuito primario, un interruttore di comando di scatto (l2) il quale, quando ? chiuso, non eccita il solenoide (10), dato che il tiristore (11) non ? stato attivato, ma inizia la generazione di un segnale di scatto da parte di un circuito di comando di scatto (15) dopo un ritardo di tempo. Il circuito di comando di scatto (15) include un circuito di ritardo di tempo (20), circuiti addizionali sotto forma di un multivibratore bistabile (21 ) per impedire la generazione di un altro imputo di scatto mentre l 'interruttore di scatto principale (12) rimane chiuso, ed un generatore d' impulsi di scatto (24, 25 ) per applicare un impulso di scatto alla porta del tiristore ( 1 ) . L1 ' apertura dell ' interruttore di comando di scatto (12) isola efficacemente il circuito primario che include il solenoide (10) proteggendo cos? il solenoide (10) in caso di guasto e corto circuito del tiristore ( 1 1 ) .
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un assieme di circuito di comando per utensile azionato elettromagneticamente, come una bullettatrice elettromagnetica munita di solenoide per azionare un'armatua sulla quale ? montata una lama di infissione per conficcare un punto metallico o altro dispositivo di fissaggio in un pezzo in lavorazione.
In tali utensili di infissione, il circuito primario ? collegato ad una sorgente di corrente alternata e include in serie il solenoide ed un interruttore a semiconduttore che pu? essere attivato dalla applicazione di un segnale di scatto da un circuito di comando di scatto per una porzione regolabile di un semiperiodo della corrente alternata, per cui il circuito di comando di scatto ? attivato alla chiusura di un interruttore di scatto associato. Le bullettatrici elettromagnetiche di questo tipo sono ben note e sono sovente munite di circuiti elettronici per comandare l'intensit? del colpo come proposto nel brevetto statunitense N. 3?267?337?
Il circuito di comando elettronico descritto nel brevetto statunitense sopra menzionato include un tiristore il quale, ad ogni colpo di infissione, comanda l'alimentazione di corrente al solenoide ogni volta per un semiperiodo della corrente di a? limentazione. Dato che l'interruttore di scatto ? disposto nel circuito di comando elettronico, l'apertura dell'interruttore di scatto non impedisce il passaggio di corrente attraverso il solenoide. Di conseguenza, se il tiristore dovesse avariarsi ed essere in cortocircuito, il solenoide rimane collegato all'alimentazione di energia e in stato di conduzione continua. In un tale caso, il solenoide genera un calore eccessivo e in certe circostanze pu? eventualmente essere distrutto. Inoltre, dato che la corrente di alimentazione non ? isolata dall'interruttore di scatto ed ? applicata in continuo, vi ? il rischio di accensione accidentale del tiristore dovuta alla interferenza radiofrequenza generata da motori , lampade al neon, ecc. Come risultato di che, l ?operatore della cucitrice e altre persone che lavorano nella immediata viciranza sono in pericolo.
Un interruttore nel circuito principale di un elettromagnete in serie con un in-terruttore a semiconduttore sotto forma di tiristore o triac ? descritto nei brevetti britannici 1.383.086 e 1.476.102. Tuttavia, in tali circuiti la tensione ? applicata al solenoide non solo durante una porzione di un semiperiodo della corrente di alimentazione, ma continua ad essere applicata finch? l?armatura non ? stata trascinata. Questo ? quindi seguito dalla commutazione ad una corrente di ritegno pi? debole che passa attraverso una bobina addizionale o una interruzione di fase attraverso labobina principale. L?interruttore nel circuito principale rimane chiuso dopo che l'armatura ? stata trascinata per cui l?interruttore principale non protegge la bobina del solenoide in caso di guasto del tiristore o triac.
Uno scopo della presente invenzione ? di provvedere un assieme di circuito di comando per utensile azionato elettromagneticamente come una bullettatrice elettromagnetica che impedisce l?accensione accidentale del tiristore e che protegge il solenoide in caso di guasto o cortocircuito di un tiristore.
Una caratteristica dell'invenzione a mezzo della quale questo scopo ? conseguito ? la connessione in serie dell'interruttore principale, del solenoide e dell'interruttore a.semiconduttore, di preferenza un tiristore. Questo offre il vantaggio che in caso di guasto del tiristore dovuto a cortocircuito, l 'alimentazione di corrente verr? interrotta dal solenoide nel momento in cui l'operatore apre l'interruttore principale impedendo cos? il danneggiamento del solenoide per surriscaldamento, ed eliminando anche la possibilit? di accensione accidentale del tiristore a seguito di interferenza alta frequenza da sorgenti esterne.
Pertanto, la presente invenzione provvede un assieme di circuito di comando per utensile azionato elettromagneticamente, comprendente un circuito primario per la connessione ad una alimentazione di corrente alternata e che include un solenoide ed un commutatore a semiconduttore, in serie, detto commutatore a semiconduttore essendo atto ad essere portato allo stato di conduzione alla applicazione di un segnale di scatto da un circuito di comando di scatto per una porzione regolabile di un semiperiodo della corrente alternata di alimentazione, detto circuito di comando di scatto essendo azionato alla chiusura di un interruttore dii scatto principale collegato ad esso, e detto interruttore di scatto principale essendo collegato in serie con detto solenoide e detto mezzo commutatore a semiconduttore in detto circuito primario per alimentare corrente al solenoide.
Un'altra caratteristica dell'invenzione ? la previsione di un circuito di ritardo nel circuito di comando di scatto per ritardare l'accensione del tiristore sino ad un certo tempo dopo la chiusura dell'interruttore principale. Questo ha il vantaggio di impedire la formazione di arco e il conseguente danneggiamento ai contatti dell'interruttore.
Un'altra caratteristica dell'invenzione ? la previsione di un circuito addizionale nel circuito di comando di scatto per impedire la riaccensione del tiristore se l?interruttore principale ? mantenuto chiuso, guesto circuito addizionale essendo ripristinato soltanto all'apertura dell'interruttore principale. Di conseguenza, l'ulteriore accensione del tiristore e pertanto l'eccitazione del solenoide non pu? prodursi finch? l'interruttore principale non ? stato aperto ed in seguito riazionato.
Altri scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione saranno meglio compresi dalla descrizione dettagliata che segue della forma di attuazione preferita, dalle rivendicazioni allegate e dagli uniti disegni.
Negli uniti disegni:
la Figura 1 ? un esempio di un assieme di circuito di comando secondo l'invenzione;
la Figura 2 mostra diagrammi di curve per spiegare il funzionamento dell'assieme di circuito di comando della Fig. 1.
La Fig. 1 mostra la forma di attuazione preferita dell'assieme di circuito di comando della presente invenzione avente un circuito primario che incorpora un solenoide 10 collegato in serie con un tiristore 11 ed un interruttore di scatto principale 12. I terminali 13 e 13' sono previsti per la connessione ad una sorgente di corrente alternata, vantaggiosamente la rete di alimentazione. Un fusibile 14 ? anche incorporato nel circuito primario. Tra l'elettrodo di comando ed il catodo del tiristore 11 vi ? un co-ndensatore 34 per eliminare l'interferenza statica. Un circuito serie costituito da una resistenza 35 ed un condensatore 36 collega il solenoide 10 ed il tiristore 11 per proteggere il tiristore 11.
Il tiristore 11 ? comandato da un circuito di comando 15 che di preferenza ? un circuito integrato che include una pluralit? di componenti elettronici formati si esso. Il circuito integrato 15 include un circuito di ritardo 20 collegato all ?interruttore di scatto principale 12 attraverso un resistore 16 il ritardo di tempo del circuito di ritardo 20 essendo regolabile a mezzo di un condensatore 17? L 'uscita del circuito di ritardo 20 ? collegata come segnale d' ingresso ad un multivibratore bistabile "D" 21 , al quale ? alimentato un altro segnale di ingresso dall 'uscita di un rivelatore di passaggio da zero 22, l ' ingresso del quale ? collegato alla tensione della rete attraverso un resistore 18. L 'uscita del multivibratore bistabile "D" 21 ? collegata come segnale di ingrsso ad un generatore di tensione incrementale e ad un circuito di sfasamento 24 attraverso un invertitore 23.
La tensione incrementaie generata dal generatore di tensione incrementale del circuito 24 pu? essere regolata regolando il valore di un condensatore 26 , mentre l ' angolo di accensione del circuito di sfasamento, che include un circuito, ad un solo colpo, pu? essere regolato a mezzo di un potenziometro 27, il quale per ultimo determina la quantit? di energia fatta passare dal tiristore 11 , una volta attivato. Due resistenze 28, 29 determinano la gamma di regolazione del potenziometro. Il sgnale di uscita del generatore di tensione incrementale e del circuito di sfasamento 24 ? applicato come ingresso ad un circuito amplificatore di scatto 25 per amplificare il segnale di scatto da applicare alla porta del tiristore 11. Per generare la corrente continua di alimentazione richiesta per i componenti del circuito integrato 15, ? previsto un diodo raddrizzatore 31 con un resistore limitatore 30 collegato anteriormente ed un condensatore di carico 32 collegato posteriormente.
Il funzionamento dell'assieme di circuito di comando della fig. 1 sar? ora descritto con riferimento simultaneo alla fig. 2.
In fig. 2, la linea a illustra la oorrente di alimentazione della rete applicata attraverso le connessioni 13, 13', con una frequenza, per esempio, di 50 Hz ed una tensione effettiva di 220 V. Il valore di picco ? quindi in ogni caso di 314 V. I passaggi dcbero hanno un intervallo di tempo di 10 ms per la frequenza di 50 Hz. I passaggi da zero ai tempi , ecc., sono segnati dalla tensione di uscita del rivelatore di passaggio da zero 22, illustrato nella linea b. Durante la chiusura dell ' interruttore di scatto 12 al tempo (vedi linea c in fig. 2), dapprima non vi ? passaggio di corrente attraverso il solenoide 10 perch? il tiristore 11 non ? stato attivato; tuttavia, il circuito di ritardo 20 stabilisce la presenza di una tensione sulla linea 19 attraverso il resistore sensore 16.
La tensione applicata all?ingresso del circuito di ritardo 20 ? illustrata nella linea c in fig. 2. La tensione ad onda quadra si materializza all'ingresso del circuito di ritardo 20 data la limitazione della corrente alternata della rete a mezzo del resistore 16 e di un componente semiconduttore (non illustrato). Tranne il tempo di avviamento t durante la chiusura dell'interruttore 12, la curvadi tensione sulla linea c corrisponde alla curva sulla linea b.
Il circuito di ritardo 20, al termine di un ritardo prestabilito, che ? segnato dall?aumento di tensione sulla linea d in un momento che in termini di tempo coincide circa a t , fornisce un segnale all'ingresso del multivibratore bistabile "D" 21 che consente all'uscita del multivibratore bistabile di passare ad una bassa tensione (L) (non illustrata) quando il rivelatore di passaggio da zero 22 al tempot2 fornisce un segnale che indica un passaggio da zero nella direzione positiva. Di conseguenza, una volta trascorso il tempo di ritardo e rivelato un passaggio da zero, il multivibratore bistabile "D" 21 fornisce un segnale attraverso l'invertitore 23 al generatore di tensione incrementale nel circuito 24 che attiva l'avviamento e l'aumento della tensione a rampa illustrata sulla linea e. Quando la tensione incrementale raggiunge una tensione di riferimento
che ? regolata dal potenziometro 27, il cir-
cuito a unico colpo del generatore di tensione incrementale ed il circuito di sfasamento 24 forniscono un segnale di scatto attraverso l'amplificatore 25 alla porta del tiristore 11, come risultato di che il tiristore diventa conduttivo ed eccita il solenoide 10. Il segnale di scatto ? illustrato sulla linea f. Esso pu? essere portato in fase alterando la tensione di riferimento circa nei limiti illustrati, u?sto avendo per risultato l'alterazione della porzione positiva del semiperiodo, che ? illustrata sulla linea g e che ? applicata al solenoide. In questom?do si ottiene laregolazione dell'uscita.
Finch? l'interruttore di scatto 12 ? chiuso, l'uscita del circuito di ritardo 20 rimane bassa in modo che il multivibratore bistaile 21 rimane bloccato e non fornisce altri segnali al generatore di tensione incrementale nel circuito 24. Come risultato di che, ? impedita una seconda o ulteriori accensioni del tiristore 11 finch? l'interruttore di scatto 12 non ? stato aperto e in seguito nuovamente chiuso.
Di conseguenza, si pu? vedere che l'interruttore principale 12, nell'assieme di circuito della presente invenzione, serve a una pluralit? di funzioni per il fatto che, in primo luogo agisce come interruttore principale per chiudere il circuito di corrente primario che include il solenoide 10, secondo agisce come interruttore di segnali per azionare il circuito di comando al fine di generare un impulso di scatto ritardato per il tiristore 11 per consentire l'eccitazione del solenoide 10, e terzo serve per permettere l'isolamento del solenoide 10 dalla alimentazione di corrente, in caso di guasto e di cortocircuitazione del tiristore 11, aprendo semplicemente l'interruttore principale 12. Inoltre, dato che l'interruttore principale 12 ? collegato nel circuito di alimentazione di corrente della rete per il solenoide 10, la probabilit? di accensione accidentale del tiristore 11 dalla interferenza radiofrequenza ? ridotta dato che l'interruttore principale 12 ? di solito aperto isolando cos? il solenoide 10 dall'alimentazione di corrente della rete finch? l'interruttore principale 12 non viene chiuso dall'operatore per attivare la cucitrice elettromagnetica. L'inclusione di un circuito di ritardo 20 nel circuito di comando 15 ha un ulteriore vantaggio per il fatto che poich? vi ? un ritardo di tempo tra la chiusura dell'interruttore principale e l'accensione del tiristore, ? evitata la formazione di arco ai contatti dell'interruttore principale 12 e per questa ragione l'interruttore principale 12 pu? essere usato per aprire e chiudere un circuito potendo assorbire sino a 30 A senza conseguenze per i contatti dell 'interruttore.
Sebbene l'assieme di circuito della presente invenzione sia stato (iscritto principalmente in relazione a bullettatrici elettromagnetiche e utensili di infissione di dispositivi di fissaggio simili, esso potrebbe essere pure applicabile come circuito di comando elettronico ad altri utensili, come punzonatrici o meccanismi di sparo, che possono essere azionati pneumaticamente o idraulicamente, nel quale caso il solenoide sarebbe associato con una valvola anzich? con un'armatura che porta una lama di infissione.
Le forme di attuazione sopra descritte, naturalmente, non devono essere cosiderate in senso limitativo della portata della presente invenzione.
Claims (7)
1. Un'assieme di circuito di comando per utensile azionato elettromagneticamente, in particolare un utensile di infissione, comprendente un circuito, primario per la connessione ad una alimentazione di corrente alternata e che include un solenoide (10) ed un interruttore a semiconduttore (11), in serie, l?interruttore a semiconduttore (11) potendo essere portato ad uno stato conduttivo all'applicazione di un segnale di scatto da un circuito di comando di scatto (15) per una porzione regolabile di un semiperiodo della corrente alternata, detto circuito di comando di scatto (15) essendo azionato alla chiusura di un interruttore di scatto principale (12) collegato ad esso caratterizzato da ci? che detto interruttore di scatto principale (12) ? collegato in serie con detto solenoide (10) e detto interruttore a semiconduttore (11) in detto circuito primario per alimentare corrente al solenoide (10).
2. Assieme di circuito di comande secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ci? che detto interruttore a semiconduttore (11) ? un tiristore (11).
3, Assieme di circuito di comando secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato da ci? che detto circuito di comando di scatto (15) include un circuito di ritardo (20) per ritardare la generazione di un.segnale di scatto per un periodo di tempo prestabilito dopo la chiusura dell'interruttore principale (12) in modo da ritardare l'accensione dell'interruttore a semiconduttore (11) per impedire la formazione di arco ai contatti dell'interruttore di scatto principale (12).
4. Assieme di circuito di comando secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato- da-ci? che un circuito di sicurezza (20,
21-, 22) ? previsto nel circuito di comando di scatto (15) per impedire la generazione di un secondo impulso di scatto finch? l'interruttore di scatto principale (12) ? mantenuto chiuso, il circuito di sicurezza essendo ripristinato all'apertura dell'interruttore di scatto principale.
5 Assieme di circuito di comando secondo la rivendicazione 4, caratterizzato da ci? che il circuito di sicurezza comprende un multivibratore bistabile "D" (21) un ingresso del quale ? costituito da un circuito di ritardo (20) associato all'interruttore di scatto principale (12) ed un altro ingresso del quale ? costituito da un rivelatore di passaggio da zero (22) collegato alla rete di alimentazione di corrente alternata.
6. Assieme di circuito di comando secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che detto circuito di comando di scatto include un generatore di tensione incrementale (24) ed un circuito di sfasamento (24) per generare un segnale di scatto per consentire l'eccitazione del solenoide (10) in risposta all'azionamento dell'interruttore di scatto principale.
7 Assieme di circuito di comando secondo la rivendicazioe 6, caratterizzato da ci? che tensione incrementale generata dal circuito generatore di tensione incrementale (24) ? regolabile a mezzo di un condensatore (26), ed in cui l'angolo di accensione del circuito di sfasamento (24) ? regolato a mezzo di un potenziometro (27) predeterminando cos? la quantit? di energia fatta passare dall'interruttore a semiconduttore (11) per eccitare il solenoide (10).
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|---|---|---|---|
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Effective date: 19971223 |