ITBO20120295A1 - GROUP OF ELECTRIC POWER SUPPLY OF WELDING MACHINES, AND RELATIVE MACHINE - Google Patents
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Description
GRUPPO DI ALIMENTAZIONE ELETTRICA DI MACCHINE DI SALDATURA, E RELATIVA MACCHINA. ELECTRIC POWER SUPPLY UNIT OF WELDING MACHINES, AND RELATED MACHINE.
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto un gruppo di alimentazione elettrica di macchine di saldatura, e relativa macchina. The present invention relates to an electric power supply unit for welding machines, and relative machine.
Come à ̈ noto, secondo varie modalità ormai consolidate, à ̈ possibile saldare fra loro due pezzi da unire stabilmente, sottoponendoli all'azione del calore e esercitando contemporaneamente una pressione reciproca fra i pezzi stessi. As is known, according to various established methods, it is possible to weld two pieces to be joined together stably, subjecting them to the action of heat and simultaneously exerting reciprocal pressure between the pieces themselves.
In corrispondenza quindi della zona di giunzione, ed eventualmente utilizzando materiale di apporto, i pezzi sono sottoposti ad un forte riscaldamento localizzato, per portarli alla temperatura di fusione (e/o a quella del materiale di apporto). Per raggiungere quindi le alte temperature richieste, e realizzare così la saldatura, secondo modalità note à ̈ possibile ricorrere a macchine di saldatura nelle quali una coppia di elettrodi viene posta in contatto con i pezzi da saldare, per poi essere percorsa da corrente di elevata intensità , che determina così il voluto riscaldamento per effetto Joule. Therefore, in correspondence with the joining area, and possibly using filler material, the pieces are subjected to strong localized heating, to bring them to the melting temperature (and / or that of the filler material). To reach the high temperatures required, and thus carry out the welding, according to known methods, it is possible to resort to welding machines in which a pair of electrodes is placed in contact with the pieces to be welded, to then be crossed by a high current. intensity, which thus determines the desired heating due to the Joule effect.
Tra i vari dispositivi di saldatura, un ruolo importante rivestono le pinze di saldatura manuale, che possono essere direttamente impugnate dall'operatore per compiere lavorazioni e trattamenti secondo i principi sopra sommariamente descritti. Among the various welding devices, an important role is played by the manual welding guns, which can be directly gripped by the operator to carry out processing and treatments according to the principles briefly described above.
In tali pinze, il raggiungimento del valore di corrente necessario per la saldatura, à ̈ ottenuto ricorrendo ad un trasformatore, incorporato nella pinza stessa, che innalza il valore di intensità di corrente circolante nel primario (e prelevata per esempio dalla rete di alimentazione, o da un generatore diesel, o altro) fino al valore richiesto sul suo avvolgimento secondario, connesso agli elettrodi di saldatura. In these pincers, the achievement of the current value necessary for welding is obtained by resorting to a transformer, incorporated in the pincer itself, which increases the intensity of the current circulating in the primary (and taken for example from the power supply network, or from a diesel generator, or other) up to the required value on its secondary winding, connected to the welding electrodes.
Tale soluzione realizzativa non à ̈ però priva di inconvenienti. However, this construction solution is not without drawbacks.
Recentemente, sempre più spesso l'industria (in particolar modo l'industria automobilistica, quella degli elettrodomestici, e quella della carpenteria leggera in genere) richiede la saldatura di pezzi in alluminio, per la cui fusione si richiede il raggiungimento di temperature talmente elevate, da imporre la circolazione, negli elettrodi di saldatura, di correnti di decine di migliaia di ampere (un valore tipico à ̈ 40.000 A), con frequenze non superiori a 10-15 kHz e tensioni di circa 10 V. Recently, more and more often the industry (in particular the automotive industry, that of household appliances, and that of light carpentry in general) requires the welding of aluminum pieces, for the melting of which it is necessary to reach such high temperatures, to impose the circulation, in the welding electrodes, of currents of tens of thousands of amperes (a typical value is 40,000 A), with frequencies not exceeding 10-15 kHz and voltages of about 10 V.
Tale esigenza risulta di difficile soddisfacimento quando, come peraltro accade spesso nelle lavorazioni per i settori industriali sopra riportati, à ̈ richiesto l'utilizzo delle pinze di saldatura manuali sopra descritte: al fine di garantire la necessaria maneggevolezza e compattezza della pinza, si rende infatti necessario contenere le dimensioni (nonché il peso) dei vari elementi coinvolti, e in particolare del trasformatore e delle sezioni dei suoi avvolgimenti. This need is difficult to satisfy when, as is often the case in processing for the industrial sectors listed above, the use of the manual welding guns described above is required: in order to ensure the necessary manageability and compactness of the gun, it is in fact it is necessary to contain the dimensions (as well as the weight) of the various elements involved, and in particular of the transformer and the sections of its windings.
Appare quindi evidente come risulti assai complesso, se non impossibile, realizzare pinze di saldatura facilmente utilizzabili dagli operatori, in grado nel contempo di realizzare saldature di materiali in alluminio, o comunque in grado di produrre riscaldamenti localizzati molto elevati, per la difficoltà di ottenere correnti circolanti di altissima intensità senza incrementi considerevoli delle dimensioni e del peso. It is therefore evident that it is very complex, if not impossible, to produce welding guns that can be easily used by operators, able at the same time to weld aluminum materials, or in any case capable of producing very high localized heating, due to the difficulty of obtaining currents. circulating very high intensity without considerable increases in size and weight.
Inoltre, va osservato come la eventuale circolazione di correnti sensibilmente elevate, come appunto richiesto per la saldatura di pezzi in alluminio, pone problemi di difficile risoluzione anche in relazione allo smaltimento del calore, che viceversa tenderebbe a peggiorare le condizioni di lavoro dell'operatore chiamato ad utilizzare la pinza. Furthermore, it should be noted that the possible circulation of significantly high currents, as required for the welding of aluminum pieces, poses problems that are difficult to solve also in relation to the dissipation of heat, which would tend to worsen the working conditions of the operator called. to use the pliers.
Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un gruppo di alimentazione di macchine di saldatura, che permetta di raggiungere elevate intensità di corrente, mantenendo nel contempo dimensioni contenute. The aim of the present invention is to solve the above problems, realizing a power supply unit for welding machines, which allows to reach high current intensities, while maintaining small dimensions.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di realizzare una macchina di saldatura, in grado di operare con elevate intensità di corrente, mantenendo nel contempo dimensioni contenute. Within this aim, an object of the invention is to provide a welding machine capable of operating with high current intensities, while maintaining small dimensions.
Un altro scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un gruppo di alimentazione elettrica che permetta di raggiungere elevate intensità di corrente, mantenendo nel contempo un peso contenuto. Another object of the invention is to provide an electric power supply unit which allows to reach high current intensities, while maintaining a low weight.
Un altro scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un gruppo di alimentazione elettrica e una macchina che assicurino un'elevata affidabilità di funzionamento e un raffreddamento adeguato dei propri elementi funzionali. Another object of the invention is to provide an electric power supply unit and a machine which ensure high operating reliability and adequate cooling of their functional elements.
Non ultimo scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un gruppo di alimentazione elettrica e una macchina di saldatura che risultino facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio. Not least object of the invention is to provide an electric power supply unit and a welding machine which can be easily obtained starting from commonly available elements and materials on the market.
Un altro scopo ancora del trovato à ̈ quello di realizzare un gruppo di alimentazione elettrica e una macchina di saldatura di costi contenuti e di sicura applicazione. Yet another object of the invention is to provide an electric power supply unit and a welding machine of low cost and safe application.
Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un gruppo di alimentazione elettrica di macchine di saldatura, comprendente almeno un circuito elettrico provvisto di una presa di connessione ad una sorgente di energia elettrica e collegabile, da parte opposta, ad almeno una coppia di elettrodi di una macchina di saldatura, per la fornitura agli elettrodi di corrente elettrica, per l'esecuzione di trattamenti di saldatura, caratterizzato dal fatto che detto circuito elettrico comprende almeno un trasformatore planare collegato, con il suo circuito primario, a detta presa, e collegabile, con il suo circuito secondario, agli elettrodi, per l'innalzamento del valore di intensità di corrente, detto circuito primario di detto trasformatore planare comprendendo almeno una banda in materiale conduttore, avvolta ripetutamente su se stessa attorno ad un asse centrale, per la conformazione di una spirale sostanzialmente piana, presentante un numero predefinito di spire. This task and these purposes are achieved by an electric power supply unit for welding machines, comprising at least one electric circuit provided with a socket for connection to an electric power source and connectable, on the opposite side, to at least one pair of electrodes of a welding machine, for supplying electric current to the electrodes, for carrying out welding treatments, characterized in that said electric circuit comprises at least one planar transformer connected, with its primary circuit, to said socket, and connectable, with its secondary circuit, to the electrodes, for raising the current intensity value, said primary circuit of said planar transformer comprising at least one band of conductive material, repeatedly wound on itself around a central axis, for the conformation of a substantially flat spiral, having a predefined number of turns.
Questo compito e questi scopi vengono altresì raggiunti da una macchina di saldatura, provvista di almeno un gruppo di alimentazione elettrica, comprendente almeno un circuito elettrico provvisto di una presa di connessione ad una sorgente di energia elettrica e collegato, da parte opposta, ad almeno una coppia di elettrodi, per la fornitura a detti elettrodi di corrente elettrica, per l'esecuzione di trattamenti di saldatura, caratterizzato dal fatto che detto circuito elettrico comprende almeno un trasformatore planare collegato, con il suo circuito primario, a detta presa, e collegato, con il suo circuito secondario, a detti elettrodi, per l'innalzamento del valore di intensità di corrente, detto circuito primario di detto trasformatore planare comprendendo almeno una banda in materiale conduttore, avvolta ripetutamente su se stessa attorno ad un asse centrale, per la conformazione di una spirale (4) sostanzialmente piana, presentante un numero predefinito di spire. This task and these purposes are also achieved by a welding machine, equipped with at least one electric power supply unit, comprising at least one electric circuit equipped with a socket for connection to an electric power source and connected, on the opposite side, to at least a pair of electrodes, for supplying said electrodes with electric current, for carrying out welding treatments, characterized in that said electric circuit comprises at least one planar transformer connected, with its primary circuit, to said socket, and connected , with its secondary circuit, to said electrodes, for raising the current intensity value, said primary circuit of said planar transformer comprising at least one band of conductive material, repeatedly wound on itself around a central axis, for conformation of a substantially flat spiral (4), having a predefined number of turns.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di due forme di esecuzione preferita, ma non esclusive, del gruppo di alimentazione elettrica secondo il trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of two preferred but not exclusive embodiments of the electric power supply unit according to the invention, illustrated by way of non-limiting example, in the accompanying drawings, in which:
la figura 1 il trasformatore planare del gruppo di alimentazione secondo il trovato, in vista frontale, nella prima forma di esecuzione; la figura 2 illustra il trasformatore planare di figura 1, in alzato laterale; figure 1 the planar transformer of the power supply unit according to the invention, in front view, in the first embodiment; Figure 2 is a side elevation view of the planar transformer of Figure 1;
la figura 3 illustra il trasformatore planare di figura 1, visto dall'alto; Figure 3 illustrates the planar transformer of Figure 1, seen from above;
la figura 4 illustra il trasformatore planare di figura 1, in alzato laterale e parzialmente smontato; Figure 4 illustrates the planar transformer of Figure 1, in lateral elevation and partially disassembled;
la figura 5 Ã ̈ una sezione di figura 2, eseguita lungo l'asse V-V; figure 5 is a section of figure 2, taken along the V-V axis;
la figura 6 illustra un primo particolare del trasformatore planare secondo il trovato, in vista prospettica anteriore laterale, nella seconda forma di esecuzione; Figure 6 illustrates a first detail of the planar transformer according to the invention, in a front side perspective view, in the second embodiment;
la figura 7 illustra il particolare di figura 6, in vista prospettica posteriore laterale; figure 7 illustrates the detail of figure 6, in a rear lateral perspective view;
la figura 8 illustra un secondo particolare del trasformatore planare secondo il trovato, in vista prospettica anteriore laterale, nella seconda forma di esecuzione; Figure 8 illustrates a second detail of the planar transformer according to the invention, in a front side perspective view, in the second embodiment;
la figura 9 illustra una prima coppia di spirali del trasformatore planare di figura 6, in vista prospettica; Figure 9 illustrates a first pair of spirals of the planar transformer of Figure 6, in a perspective view;
la figura 10 la coppia di spirali di figura 9, in vista frontale; Figure 10 shows the pair of spirals of Figure 9, in front view;
la figura 11 la coppia di spirali di figura 9, in vista posteriore; Figure 11 shows the pair of spirals of Figure 9, in rear view;
la figura 12 illustra una seconda coppia di spirali del trasformatore planare di figura 6, in vista prospettica; Figure 12 illustrates a second pair of spirals of the planar transformer of Figure 6, in a perspective view;
la figura 13 la coppia di spirali di figura 12, in vista frontale; Figure 13 shows the pair of spirals of Figure 12, in front view;
la figura 14 la coppia di spirali di figura 12, in vista posteriore; Figure 14 shows the pair of spirals of Figure 12, in rear view;
la figura 15 illustra una terza coppia di spirali del trasformatore planare di figura 6, in vista prospettica; Figure 15 is a perspective view of a third pair of spirals of the planar transformer of Figure 6;
la figura 16 la coppia di spirali di figura 15, in vista frontale; Figure 16 shows the pair of spirals of Figure 15, in front view;
la figura 17 la coppia di spirali di figura 15, in vista posteriore; figure 17 the pair of spirals of figure 15, in rear view;
la figura 18 illustra una quarta coppia di spirali del trasformatore planare di figura 6, in vista prospettica; Figure 18 illustrates a fourth pair of spirals of the planar transformer of Figure 6, in a perspective view;
la figura 19 la coppia di spirali di figura 18, in vista frontale; Figure 19 shows the pair of spirals of Figure 18, in front view;
la figura 20 la coppia di spirali di figura 18, in vista posteriore. Figure 20 shows the pair of spirals of Figure 18, in rear view.
Con riferimento alle figure citate, il gruppo di alimentazione elettrica secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, Ã ̈ destinato a trovare impiego su macchine di saldatura, e, secondo l'applicazione preferita, ma non esclusiva, il gruppo di alimentazione 1 Ã ̈ incorporato all'interno di macchine di saldatura del tipo di pinze di saldatura manuale. With reference to the aforementioned figures, the electric power supply unit according to the invention, globally indicated with the reference number 1, is intended to be used on welding machines, and, according to the preferred but not exclusive application, the power supply 1 is incorporated inside manual welding gun type welding machines.
A tale applicazione preferita si farà quindi riferimento nel prosieguo della presente trattazione, ma giova rilevare che non si esclude l'impiego del gruppo 1 secondo il trovato per qualsiasi tipologia di macchina di saldatura, in funzione delle specifiche esigenze, senza con ciò fuoriuscire dall'ambito di protezione qui rivendicato. Reference will therefore be made to this preferred application in the rest of the present discussion, but it should be noted that the use of the unit 1 according to the invention is not excluded for any type of welding machine, according to specific requirements, without thereby departing from the scope of protection claimed here.
Il gruppo di alimentazione elettrica 1 comprende quindi almeno un circuito elettrico provvisto di una presa di connessione ad una sorgente di energia elettrica (per esempio la rete elettrica); tale circuito elettrico può inoltre essere collegato, da parte opposta, ad almeno una coppia di elettrodi, per la fornitura di corrente elettrica, che percorre così gli elettrodi stessi. Secondo modalità note, la corrente elettrica può così determinare un riscaldamento localizzato che interessa uno o più pezzi posti a contatto degli elettrodi, sui quali viene così eseguito il trattamento di saldatura previsto, secondo modalità sostanzialmente note. The electric power supply unit 1 therefore comprises at least one electric circuit provided with a socket for connection to an electric power source (for example the electric network); this electric circuit can also be connected, on the opposite side, to at least one pair of electrodes, for the supply of electric current, which thus runs through the electrodes themselves. According to known methods, the electric current can thus determine a localized heating which affects one or more pieces placed in contact with the electrodes, on which the required welding treatment is thus carried out, according to substantially known methods.
Secondo il trovato, il circuito elettrico comprende almeno un trasformatore planare 2 che à ̈ collegato, con il suo circuito primario, alla presa sopra citata, e che à ̈ collegato, con il suo circuito secondario, agli elettrodi, per innalzare il valore di intensità di corrente e rendere così disponibile (agli elettrodi stessi) una corrente elettrica presentante elevata intensità , anche a fronte di un valore di intensità di corrente, prelevata dalla rete alla quale la presa à ̈ connessa, di moderata intensità . According to the invention, the electric circuit comprises at least one planar transformer 2 which is connected, with its primary circuit, to the aforementioned socket, and which is connected, with its secondary circuit, to the electrodes, to raise the intensity value of current and thus make available (to the electrodes themselves) an electric current of high intensity, even in the face of a current intensity value, taken from the network to which the socket is connected, of moderate intensity.
Il circuito primario del trasformatore planare 2 comprende almeno una banda 3 in materiale conduttore, avvolta ripetutamente su se stessa attorno ad un asse centrale, per la conformazione di una spirale 4 sostanzialmente piana, presentante un numero predefinito di spire (per esempio quattro, come nelle forme di esecuzione proposte nelle figure allegate, a scopo meramente illustrativo e non limitativo). The primary circuit of the planar transformer 2 comprises at least one band 3 made of conductive material, repeatedly wound on itself around a central axis, due to the conformation of a substantially flat spiral 4, having a predefined number of turns (for example four, as in the embodiments proposed in the attached figures, for purely illustrative and non-limiting purposes).
In particolare, il circuito primario comprende almeno una coppia di spirali 4 sostanzialmente piane, reciprocamente affacciate e prossime, connesse tra loro in corrispondenza di un loro lembo terminale 4a, 4b. Ciascuna spirale 4 può così essere percorsa dalla corrente elettrica che viene trasferita dalla prima spirale 4 alla successiva (mantenendo comunque il medesimo verso di percorrenza, antiorario per esempio) grazie ad opportuni mezzi di connessione, anche di tipo noto (e localizzati, come osservato poc'anzi, su uno dei due lembi terminali 4a, 4b di tali spirali 4). L'unione delle due spirali 4 così geometricamente affacciate, realizza di fatto un circuito induttivo equivalente ad otto spire convenzionali, con ingombro molto ridotto e densità di corrente elevata. In particular, the primary circuit comprises at least a pair of substantially flat spirals 4, mutually facing and close to each other, connected to each other at one of their terminal edges 4a, 4b. Each spiral 4 can thus be crossed by the electric current which is transferred from the first spiral 4 to the next (while maintaining the same direction of travel, counterclockwise for example) thanks to suitable connection means, also of a known type (and localized, as observed a little while ago, on one of the two terminal edges 4a, 4b of these spirals 4). The union of the two so geometrically facing spirals 4 actually creates an inductive circuit equivalent to eight conventional turns, with a very small size and high current density.
Ancor più particolarmente, secondo la forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, il circuito primario comprende quattro coppie di spirali 4, reciprocamente affacciate e prossime, parallelamente disposte, come illustrato nelle figure allegate. Even more particularly, according to the preferred but not exclusive embodiment, the primary circuit comprises four pairs of spirals 4, mutually facing and proximate, arranged parallel, as illustrated in the attached figures.
Giova peraltro precisare come, nella forma di esecuzione proposta nelle figure da 6 a 20, sia stato possibile ottenere una pluralità di coppie variamente conformate, combinando opportunamente fra loro solamente tre diverse spirali 4 (quelle ben visibili, rispettivamente, per esempio nelle figure 10, 13 e 16). It should also be noted that, in the embodiment proposed in figures 6 to 20, it was possible to obtain a plurality of variously shaped pairs, by suitably combining only three different spirals 4 (those clearly visible, respectively, for example in figures 10, 13 and 16).
Con riferimento alla soluzione realizzativa preferita, ma non esclusiva, ciascuna banda 3 presenta sezione trasversale sostanzialmente rettangolare, e l'area di tale sezione trasversale à ̈ preferibilmente compresa tra 10 mm<2>e 50 mm<2>: più in dettaglio, l'area potrà essere pari a 23mm<2>o più, in modo tale da consentire il passaggio di correnti elettriche presentanti intensità superiori a 2.000 A e quindi, in virtù del rapporto spire del trasformatore planare 2, permettere la circolazione sul circuito secondario di correnti elettriche di intensità pari a oltre 40.000A (con le quali vengono così alimentati gli elettrodi di saldatura). With reference to the preferred but not exclusive embodiment, each band 3 has a substantially rectangular cross section, and the area of this cross section is preferably between 10 mm <2> and 50 mm <2>: in more detail, the The area could be equal to 23mm <2> or more, in such a way as to allow the passage of electric currents having intensities higher than 2,000 A and therefore, by virtue of the turns ratio of the planar transformer 2, allow the circulation of currents on the secondary circuit electric with an intensity of over 40,000A (with which the welding electrodes are thus powered).
Valori così elevati di intensità di corrente elettrica, consentono quindi di realizzare saldature di pezzi in alluminio, e più in generale risulta evidente come il gruppo 1 secondo il trovato consenta di raggiungere elevate intensità di corrente (da fornire agli elettrodi attraverso il circuito secondario), in quanto lo stesso circuito primario può a sua volta essere percorso da correnti di elevata intensità (dotando per esempio il circuito elettrico, a monte del trasformatore planare 2, di ulteriori componenti, di tipo noto, per provvedere ad un primo innalzamento dell'intensità di corrente (rispetto al valore associato all'energia prelevata dalla rete). Such high values of electric current intensity, therefore, allow to carry out welding of aluminum pieces, and more generally it is evident how the unit 1 according to the invention allows to reach high current intensities (to be supplied to the electrodes through the secondary circuit) , as the same primary circuit can in turn be traversed by currents of high intensity (for example by equipping the electric circuit, upstream of the planar transformer 2, with further components, of a known type, to provide for a first increase in intensity current (compared to the value associated with the energy taken from the grid).
Opportunamente, ciascuna banda 3 conformata a spirale 4 à ̈ ottenuta per taglio, mediante acqua ad alta pressione, di una lastra di rame, che costituisce quindi il materiale conduttore sopra citato (e preferibilmente ciascuna banda 3 à ̈ costituita da rame elettrolitico puro, che garantisce massima conducibilità elettrica). Mediante tale tecnologia di realizzazione à ̈ possibile ridurre al minimo gli spazi fra una spira e l'altra della medesima spirale 4 (fino a 0,8 mm). Conveniently, each spiral-shaped band 3 4 is obtained by cutting, by means of high pressure water, a copper plate, which therefore constitutes the conductive material mentioned above (and preferably each band 3 is constituted by pure electrolytic copper, which guarantees maximum electrical conductivity). By means of this manufacturing technology it is possible to minimize the spaces between one coil and the other of the same spiral 4 (up to 0.8 mm).
Vantaggiosamente, il trasformatore planare 2 à ̈ provvisto di un nucleo magnetico 5 comprendente almeno un corpo anulare 6, costituito da una pluralità di lamierini sovrapposti a granuli orientati (che, come à ̈ noto, assicurano elevate prestazioni elettriche del trasformatore 2 stesso nel quale sono compresi): come si evince dalle figure allegate, una porzione 6a di tale corpo anulare 6 à ̈ inserita in un condotto assiale del circuito primario, sostanzialmente definito dalle cavità centrali 7 (di forma rettangolare a spigoli arrotondati) reciprocamente allineate di ciascuna spirale 4, per garantire il funzionamento del trasformatore planare 2 stesso. Advantageously, the planar transformer 2 is provided with a magnetic core 5 comprising at least one annular body 6, consisting of a plurality of laminations superimposed on oriented granules (which, as is known, ensure high electrical performance of the transformer 2 itself in which they are included): as can be seen from the attached figures, a portion 6a of this annular body 6 is inserted in an axial duct of the primary circuit, substantially defined by the central cavities 7 (rectangular in shape with rounded edges) mutually aligned in each spiral 4, to ensure the operation of the planar transformer 2 itself.
Più particolarmente, con riferimento alla soluzione realizzativa preferita, proposta nelle figure allegate a scopo illustrativo e non limitativo dell'applicazione del trovato, il nucleo magnetico 5 comprende una coppia di tali corpi anulari 6, reciprocamente affiancati: una porzione 6a di ciascun corpo anulare 6 à ̈ quindi inserita nel condotto assiale. More particularly, with reference to the preferred embodiment solution, proposed in the attached figures for illustrative and non-limiting purposes of the application of the invention, the magnetic core 5 comprises a pair of these annular bodies 6, mutually side by side: a portion 6a of each annular body 6 It is then inserted into the axial duct.
Utilmente, il circuito secondario comprende almeno un tratto (o due, come nelle figure allegate) costituito da un elemento tubolare 8 in materiale conduttore, che presenta preferibilmente sezione rettangolare e che à ̈ percorso da un fluido refrigerante, per il raffreddamento del trasformatore planare 2. Conveniently, the secondary circuit comprises at least one section (or two, as in the attached figures) consisting of a tubular element 8 made of conductive material, which preferably has a rectangular section and which is traversed by a refrigerant fluid, for cooling the planar transformer 2 .
Tale elemento tubolare 8 può essere realizzato in rame (per esempio piegato e saldato per brasatura) ed essere associato ad un circuito idraulico, in modo tale che il fluido refrigerante, mantenuto in circolazione per esempio da una apposita pompa esterna (ed adeguatamente raffreddato), possa garantire il corretto smaltimento del calore generato dal trasformatore planare 2 durante il suo utilizzo. This tubular element 8 can be made of copper (for example folded and welded by brazing) and be associated with a hydraulic circuit, so that the refrigerant fluid, kept in circulation for example by a suitable external pump (and adequately cooled), can guarantee the correct dissipation of the heat generated by the planar transformer 2 during its use.
Il circuito secondario può inoltre prevedere una o più piastre sulle quali sono fissati rispettivi diodi di raddrizzamento della corrente elettrica in uscita, in modo tale da poter fornire agli elettrodi di saldatura una corrente elettrica con tensione raddrizzata. The secondary circuit can also provide one or more plates on which respective rectification diodes of the output electric current are fixed, so as to be able to supply the welding electrodes with an electric current with rectified voltage.
Al fine di assicurare il corretto isolamento, anche a fronte di tensioni elevate (fino a 900 V), tra almeno due spirali 4 adiacenti à ̈ interposto un foglio in materiale isolante: tale materiale isolante può preferibilmente essere scelto del tipo di un poliammide aromatico, quale per esempio il NOMEX® (che à ̈ un marchio registrato). In order to ensure correct insulation, even in the face of high voltages (up to 900 V), a sheet of insulating material is interposed between at least two adjacent spirals 4: this insulating material can preferably be chosen of the type of an aromatic polyamide, such as NOMEX® (which is a registered trademark).
Più particolarmente, il gruppo di alimentazione 1 può comprendere un foglio del tipo sopra descritto, interposto tra ciascuna coppia di spirali 4 adiacenti, in modo tale da ottenere un isolamento ottimale. More particularly, the power supply unit 1 can comprise a sheet of the type described above, interposed between each pair of adjacent spirals 4, in such a way as to obtain optimal insulation.
La macchina di saldatura secondo il trovato à ̈ provvista di almeno un gruppo di alimentazione elettrica 1, il quale comprende almeno un circuito elettrico provvisto di una presa di connessione ad una sorgente di energia elettrica e collegato, da parte opposta, ad almeno una coppia di elettrodi, per fornire a questi ultimi corrente elettrica, per eseguire trattamenti di saldatura The welding machine according to the invention is provided with at least one electric power supply unit 1, which comprises at least one electric circuit provided with a socket for connection to an electric power source and connected, on the opposite side, to at least one pair of electrodes, to supply the latter with electric current, to perform welding treatments
Secondo il trovato, il circuito elettrico comprende almeno un trasformatore planare 2 collegato, con il suo circuito primario, alla presa, e collegato, con il suo circuito secondario, agli elettrodi, in modo tale da permettere l'innalzamento del valore di intensità di corrente. According to the invention, the electric circuit comprises at least one planar transformer 2 connected, with its primary circuit, to the socket, and connected, with its secondary circuit, to the electrodes, in such a way as to allow the increase of the current intensity value .
Il circuito primario del trasformatore planare 2 comprende almeno una banda 3 in materiale conduttore, avvolta ripetutamente su se stessa attorno ad un asse centrale, per conformare una spirale 4 sostanzialmente piana, la quale presenta un numero predefinito di spire. The primary circuit of the planar transformer 2 comprises at least a band 3 made of conductive material, repeatedly wound on itself around a central axis, to form a substantially flat spiral 4, which has a predefined number of turns.
Il funzionamento del gruppo di alimentazione elettrica (e della macchina di saldatura) secondo il trovato à ̈ il seguente. The operation of the electric power supply unit (and of the welding machine) according to the invention is as follows.
Attraverso la presa di connessione, il gruppo di alimentazione 1 secondo il trovato può essere allacciato alla rete elettrica, per prelevare così la corrente elettrica necessaria all'esecuzione di trattamenti di saldatura da parte della macchina nella quale il gruppo 1 stesso può essere incorporato. Through the connection socket, the power supply unit 1 according to the invention can be connected to the electrical network, in order to draw the electric current necessary for the execution of welding treatments by the machine in which the unit 1 itself can be incorporated.
La corrente elettrica attraversa così la prima spirale 4 del circuito primario (per esempio in corrispondenza della sua periferia), le cui spire vengono percorse (per esempio) in senso antiorario fino a raggiungere il lembo terminale interno 4a, dal quale la corrente elettrica può così trasferirsi sulla seconda spirale 4, affacciata alla prima, percorsa dalla spira più interna alla spira più esterna, ma sempre in senso antiorario (grazie alla geometria adottata). The electric current thus crosses the first spiral 4 of the primary circuit (for example in correspondence with its periphery), whose turns are traveled (for example) in an anticlockwise direction until it reaches the internal terminal edge 4a, from which the electric current can thus transfer to the second spiral 4, facing the first, crossed by the innermost coil to the most external coil, but always in an anti-clockwise direction (thanks to the geometry adopted).
Tale percorso si ripete ovviamente per tutte le spirali 4 del circuito primario, consentendo così il funzionamento del trasformatore planare 2 e quindi la circolazione, sul suo circuito secondario di una corrente elettrica presentanti valori di intensità particolarmente elevati, in funzione del rapporto di spire. This path obviously repeats for all the spirals 4 of the primary circuit, thus allowing the operation of the planar transformer 2 and therefore the circulation, on its secondary circuit, of an electric current having particularly high intensity values, as a function of the ratio of turns.
Appare quindi evidente come il gruppo 1 secondo il trovato consegua gli scopi prefissati (e con esso, la macchina di saldatura che lo incorpora), in quanto, in primo luogo, il ricorso ad un trasformatore planare 2 consente di mantenere estremamente contenuto l'ingombro complessivo, rendendo così possibile l'impiego del gruppo 1 stesso anche su pinze di saldatura manuali, senza il rischio di pregiudicarne la necessaria maneggevolezza. It is therefore evident that the unit 1 according to the invention achieves the intended purposes (and with it, the welding machine which incorporates it), since, first of all, the use of a planar transformer 2 allows the overall dimensions to be kept extremely contained overall, thus making it possible to use the same group 1 also on manual welding guns, without the risk of compromising the necessary handling.
Al contenimento dell'ingombro contribuisce l'adozione di un circuito primario comprendente una pluralità di spirali 4 piane (che ottimizzano il riempimento della superficie utile e riducono inoltre gli sfridi). Inoltre, al raggiungimento di tale risultato concorre anche la scelta di ottenere le bande 3 conformate a spirale 4 mediante taglio ad acqua, in quanto permette di realizzare interstizi (fra una spira e l'altro) di dimensioni estremamente basse. The adoption of a primary circuit including a plurality of 4 flat spirals (which optimize the filling of the useful surface and also reduce the scraps) contributes to the containment of the overall dimensions. Furthermore, the choice of obtaining the spiral-shaped bands 3 4 by water cutting also contributes to the achievement of this result, since it allows to realize interstices (between one coil and the other) of extremely low dimensions.
Parallelamente, l'utilizzo di un trasformatore planare 2 nel quale il circuito primario à ̈ realizzato mediante una banda 3 (opportunamente sagomata, come si à ̈ visto, a conformare una o più spirali 4), permette come si à ̈ visto nei paragrafi precedenti di ottenere una sezione trasversale in grado di sopportare correnti di elevata intensità , le quali, opportunamente innalzate dal trasformatore planare 2 stesso, garantiscono la fornitura agli elettrodi di saldatura di correnti in grado di generare fortissimi riscaldamenti localizzati, per consentire la saldatura di materiali che necessitano di temperature altissime, come per esempio l'alluminio. At the same time, the use of a planar transformer 2 in which the primary circuit is made by means of a band 3 (suitably shaped, as we have seen, to conform one or more spirals 4), allows as we have seen in the previous paragraphs to obtain a cross section capable of withstanding high intensity currents, which, suitably raised by the planar transformer 2 itself, guarantee the supply to the welding electrodes of currents capable of generating very strong localized heating, to allow the welding of materials that require of very high temperatures, such as aluminum.
Infine, va osservato come la specifica conformazione e tipologia dei componenti sopra descritti, in particolare il circuito primario costituito da una banda 3 conformante spirali piane 4 e un nucleo 5 comprendente almeno un corpo anulare 6, costituito da una pluralità di lamierini sovrapposti a granuli orientati, garantisca (unitamente alle ridotte dimensioni) un peso contenuto, di nuovo quindi assicurando maneggevolezza e praticità di impiego della pinza di saldatura nella quale il gruppo 1 à ̈ incorporato. Finally, it should be noted that the specific conformation and typology of the components described above, in particular the primary circuit consisting of a band 3 conforming to flat spirals 4 and a core 5 comprising at least one annular body 6, consisting of a plurality of laminations superimposed on oriented granules , guarantees (together with the reduced dimensions) a low weight, thus again ensuring manageability and ease of use of the welding gun in which group 1 is incorporated.
Si à ̈ in pratica constatato come il gruppo di alimentazione e la macchina di saldatura secondo il trovato, assolvano pienamente il compito prefissato, in quanto, il ricorso ad un trasformatore planare collegato, con il suo circuito primario, ad una presa di connessione ad una sorgente elettrica, e collegabile, con il suo circuito secondario, agli elettrodi della macchina di saldatura, con il circuito primario che a sua volta comprende almeno una banda in materiale conduttore, avvolta ripetutamente su se stessa attorno ad un asse centrale, a conformare una spirale sostanzialmente piana, presentante un numero predefinito di spire, consente di raggiungere elevate intensità di corrente, mantenendo nel contempo dimensioni contenute. In practice it has been found that the power supply unit and the welding machine according to the invention fully fulfill the intended task, since the use of a planar transformer connected, with its primary circuit, to a socket for connection to a electrical source, and connectable, with its secondary circuit, to the electrodes of the welding machine, with the primary circuit which in turn comprises at least one band of conductive material, repeatedly wound on itself around a central axis, to form a spiral substantially flat, having a predefined number of turns, it allows to reach high current intensities, while maintaining small dimensions.
Il trovato, così concepito, à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione. In the illustrated embodiments, individual characteristics, reported in relation to specific examples, may actually be interchanged with other different characteristics, existing in other embodiments.
In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| IT000295A ITBO20120295A1 (en) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | GROUP OF ELECTRIC POWER SUPPLY OF WELDING MACHINES, AND RELATIVE MACHINE |
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ID=46397381
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| IT000295A ITBO20120295A1 (en) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | GROUP OF ELECTRIC POWER SUPPLY OF WELDING MACHINES, AND RELATIVE MACHINE |
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| IT (1) | ITBO20120295A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2243248A (en) * | 1990-03-30 | 1991-10-23 | Honda Motor Co Ltd | Welding transformer and method of manufacturing same |
| EP1351264A1 (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-08 | TECNA S.p.A. | Medium-frequency transformer for welding machines |
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-
2012
- 2012-05-30 IT IT000295A patent/ITBO20120295A1/en unknown
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