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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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k ES 2 076 806 kInt. Cl. : B23K 9/09

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

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kN´umero de solicitud europea: 93104216.2 kFecha de presentaci´on : 16.03.93 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 570 678 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 24.11.93

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54 T´ıtulo: Procedimiento para la regulaci´ on de la corriente de soldadura en dependencia de la velocidad

de soldadura en dispositivos de soldadura por arco voltaico.

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73 Titular/es: Kabelmetal electro GmbH

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72 Inventor/es: Klebl, Wolfram y

30 Prioridad: 20.05.92 DE 42 16 594

Postfach 260 D-30002 Hannover, DE

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

01.11.95

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45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

01.11.95

Aviso:

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Metz, Jens

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74 Agente: Manresa Val, Manuel

En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

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DESCRIPCION La presente invenci´on se refiere a un procedimiento para la regulaci´on de la corriente de soldadura en dependencia de la velocidad de soldadura en dispositivos de soldadura por arco voltaico de corriente continua, destinados a la soldadura continua de costuras longitudinales en bandas met´ alicas dobladas para formar tubos y seg´ un el cual al valor de tensi´on fijo se suma un valor de tensi´on en funci´ on de la velocidad de soldadura. Ya se conoce un sistema de conexi´on (DE-OS 19 00 856), en que los electrodos del dispositivo de soldadura son influenciados desde la fuente de tensi´on y a trav´es de un transformador, un elemento de ajuste de la corriente de soldadura y una d´ınamo tacom´etrica dependiente de la velocidad. En este caso se han previsto medios para la regulaci´on de la corriente de soldadura en dependencia de la tensi´ on de alimentaci´ on, la distancia entre electrodos y las variaciones de temperatura. En un circuito de regulaci´ on de la corriente continua de soldadura de este tipo se mide constantemente el valor real de la corriente de soldadura y, en caso de variaciones m´ınimas, el elemento de ajuste es influenciado a trav´es de conexi´on adicional de magnitud perturbadora, de forma que la intensidad de la corriente de soldadura se corresponde con las exigencias de cada momento. La regulaci´on se puede realizar a corto plazo, de forma que las variaciones de tensi´on de alimentaci´on, distancia entre electrodos o variaciones t´ermicas no se hacen notar en relaci´on a la corriente de soldadura, sino que la intensidad de corriente de soldadura siempre obtiene el valor necesario para la soldadura de la costura. Las dificultades aparecen cuando se solicitan mayores velocidades de producci´ on y se emplean metales variados o diferentes grosores de banda. En estos casos ya no se puede garantizar con el sistema de regulaci´on existente el obtener costuras de soldadura inmaculadas. Para salvar esta dificultad se ha previsto ya (EP-A-0 451 464) sumar a un valor de tensi´ on fijo regulable un valor de tensi´ on dependiente de la velocidad. El ajuste de un valor de tensi´on fijo, por ejemplo, en dependencia del grosor de banda elegido tiene como consecuencia un desplazamiento de punto cero en el diagrama corriente-velocidad, mientras que la suma del valor de tensi´ on dependiente de la velocidad tiene como consecuencia el comienzo de la curva caracter´ıstica de la corriente de soldadura en el punto cero correspondiente. Esta medida posibilita la elecci´on de valores de corriente cualesquiera en dependencia de velocidad de soldadura, la adaptaci´on a condiciones de soldadura aleatorias es posible, pero en algunos casos no se puede emplear este procedimiento, sobre todo, tal como se viene haciendo en los u ´ ltimos tiempos, cuando se indexa la corriente de soldadura en r´egimen de soldadura continua para reducir la influencia t´ermica sobre los materiales a soldar, sobre todo en la zona del metal fundido. La invenci´on prev´e en este caso una mejora del procedimiento ya conocido. Seg´ un la invenci´ on, a la suma de valor de tensi´ on dependiente de la velocidad y valor de tensi´ on fijo regulable se super2

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pone un valor de tensi´ on continua pulsada, constituido por la suma de un valor de tensi´ on fijo regulable y un valor de tensi´ on dependiente de la velocidad de soldadura, cuya frecuencia y amplitud dependen en igual medida de la velocidad de soldadura. Con ello se garantiza que la corriente de soldadura sea regulable en relaci´ on a la velocidad de producci´on de tal forma que una soldadura sin problemas, de metales cualesquiera y de bandas met´ alicas de diferentes grosores, pueda obtenerse con una aplicaci´on t´ermica lo m´as baja posible. Es posible una adaptaci´ on a unas condiciones de funcionamiento cualesquiera, las costuras longitudinales se pueden llevar a cabo sin ning´ un tipo de problema. En relaci´ on a esto es muy provechoso que el valor de tensi´ on fijo sirva para el ajuste de frecuencia o amplitud base, mientras que el valor de tensi´ on dependiente de la velocidad de soldadura se utiliza para la variaci´ on de la frecuencia base y/o amplitud base. Para la realizaci´ on de un procedimiento seg´ un la invenci´on ha demostrado ser de utilidad un sistema de conexi´on, en el que los electrodos de soldadura son alimentados desde una fuente de tensi´on a trav´es de un transformador, un elemento de ajuste de la corriente de soldadura y elementos rectificadores, siendo influenciado o condicionado el elemento de ajuste por una d´ınamo tacom´etrica dependiente de la velocidad de soldadura, conectada adicionalmente a un regulador. En este caso, d´ınamo tacom´etrica y fuente de tensi´on fija est´ an conectadas por sus salidas, por separado, con las entradas de un amplificador sumador, cuya salida incide sobre una entrada del regulador de corriente de soldadura, mientras que otra entrada de este regulador est´ a unido a un convertidor de corriente continua. En una configuraci´on de este tipo se excluye una influencia mutua inmediata al sumar ambos valores de tensi´on, se generan condiciones el´ectricas bien definidas. La tensi´ on de salida del amplificador sumador es llevada a la entrada de un regulador de corriente de soldadura, mientras que la otra entrada de este regulador es alimentada desde el convertidor de corriente con el valor real de corriente de soldadura. Para la invenci´ on es de relevancia esencial que al amplificador sumador ya citado se conecte seguidamente otro amplificador sumador, cuya otra entrada es alimentada desde un convertidor de frecuencia/tensi´ on, en cuyas entradas hay conectados otros dos amplificadores sumadores, que llevan conectados a sus entradas sendas d´ınamos tacom´etricas y fuente de tensi´ on fija. Para la generaci´ on de todos los valores de tensi´on dependientes de la velocidad se puede utilizar un n´ umero correspondiente de d´ınamos tacom´etricas, muy u ´til es, sin embargo, y sobre todo con vistas a una simplificaci´on de las conexiones que se utilice una sola d´ınamo tacom´etrica para la generaci´on de todos los valores de tensi´on dependientes de la velocidad de soldadura. La invenci´on se explica m´as detalladamente en los ejemplos pr´ acticos descritos en las figuras 1 a 5. Tal como se ve en la figura 1, se denomina con (1) a la fuente de alimentaci´on, que puede ser, por ejemplo, la red de corriente alterna de 50 Hz. A

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la fuente de tensi´ on (1) est´ a conectado el transformador (2), cuyo secundario est´ a conectado al tiristor (3). Entre los electrodos (4), designados con (+) y (-), del dispositivo de soldadura y el tiristor (3), el filtro (10) y el transistor de ajuste (7) se ha conectado un convertidor de corriente continua (5), del que se toma secundariamente una tensi´on en correspondencia con el valor real de la corriente de soldadura y que puede ser conducida al regulador (6) como valor real. Para la invenci´ on tiene una importancia b´ asica que el regulador (6) sea cargado con una tensi´on en correspondencia con el valor te´ orico, el cual resulta de un valor de tensi´ on fijo regulable y un valor de tensi´ on dependiente de la velocidad, superponi´endose a la suma de valor de tensi´ on fijo y valor de tensi´ on dependiente de la velocidad un valor de tensi´ on continua pulsada. Para conseguir esto se prev´e una d´ınamo tacom´etrica (11) y fuente de tensi´ on (13) regulable desde la resistencia variable (12). Con (14) se denomina un conmutador gradual. El valor de tensi´ on total, obtenido por la d´ınamo tacom´etrica (11) y la fuente de tensi´ on fija (13), con ayuda del amplificador sumador (15), es transmitido al amplificador sumador (28), unido al regulador (6). La figura 2 muestra una corriente de soldadura dependiente de la velocidad de producci´on generada de esta forma. Las l´ıneas que discurren paralelas en la figura definen la proporci´ on de corriente b´ asica de la corriente de soldadura ajustada por la resistencia variable (12), mientras que la l´ınea discontinua refleja las posibilidades que se derivan de la tensi´ on tacom´etrica dependiente de la velocidad. Mediante la intercalaci´on de resistencias se puede ajustar fijamente el incremento de la corriente de soldadura para diferentes tipos de bandas, por ejemplo, o para diferentes materiales de bandas. Para la regulaci´on dependiente de la velocidad de una proporci´ on de corriente continua y una proporci´ on de impulso superpuesta es importante que tanto la amplitud como la frecuencia de la proporci´ on de corriente pulsante sean hechas dependientes de la velocidad de soldadura. Para ello es u ´ til, como se ve en la figura 1, una d´ınamo tacom´etrica (16) adicional, as´ı como una fuente de tensi´ on fija (18) regulable desde una resistencia variable (17). Con (19) se denomina un

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conmutador variable, d´ınamo tacom´etrica (16) y fuente de tensi´ on fija (18) est´ an conectadas al amplificador sumador (20), el cual superpone los valores de tensi´ on proporcionados por ambas fuentes de tensi´on. La fuente de tensi´ on fija (18) sirve aqu´ı para el ajuste de la amplitud b´ asica, mientras que la tensi´ on dependiente de la velocidad de la d´ınamo tacom´etrica se utiliza para el ajuste de la amplitud en funci´ on de la velocidad. Para obtener una frecuencia dependiente de la velocidad de la proporci´ on de corriente continua superpuesta y pulsante se ha previsto una tercera fuente de tensi´ on fija (23), el valor de la tensi´on se puede ajustar a trav´es de la resistencia variable (22). Una tercera d´ınamo tacom´etrica (21) proporciona, a trav´es del conmutador gradual (24) una tensi´ on dependiente de la velocidad, ambos valores de tensi´on son transmitidos al amplificador sumador (25). En este caso, el valor de tensi´on proporcionado por la fuente de tensi´ on fija (23) sirve para el ajuste de la frecuencia base, mientras que el valor de tensi´on dependiente de la velocidad de la d´ınamo tacom´etrica se utiliza para la generaci´on de una frecuencia dependiente de la velocidad. La frecuencia es generada desde un convertidor de tensi´ on/frecuencia (26), sobre el que se transmiten las tensiones de salida de los amplificadores sumadores (20) y (25). Las figuras 3 y 4 muestran detalles de estas medidas, vi´endose en la figura 3 la variaci´on de frecuencia de la corriente de soldadura en dependencia con el tiempo, mientras que en la figura 4 se ve la variaci´on de amplitud en dependencia con la velocidad, siendo funci´ on de la corriente de soldadura respecto al tiempo. La proporci´ on de corriente continua pulsante con amplitud y frecuencia dependientes del tiempo es transmitida a trav´es de un rel´e (27) al amplificador sumador (28) y superpuesta aqu´ı al valor de tensi´on fijo y valor de tensi´ on dependiente de la velocidad de la fuente de tensi´ on fija (13), o sea, d´ınamo tacom´etrica (11), para ser transmitida finalmente al regulador (6). Esta superposici´on en forma de una corriente de soldadura dependiente de la velocidad de soldadura de una proporci´ on de corriente continua y una proporci´ on de pulso superpuesta se muestra en la figura (5).

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REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la regulaci´on de la corriente de soldadura en dependencia de la velocidad de soldadura en dispositivos de soldadura por arco voltaico de corriente continua, destinados a la soldadura continua de costuras longitudinales en bandas met´ alicas dobladas para formar tubos y seg´ un el que al valor de tensi´ on fijo se suma un valor de tensi´ on en funci´ on de la velocidad de soldadura, caracterizado porque a la suma de valor de tensi´on dependiente de la velocidad y al valor de tensi´on fijo ajustable se superpone un valor de tensi´on continua pulsante, obtenido a partir de la suma de un ulterior valor de tensi´ on fijo ajustable as´ı como un ulterior valor de tensi´ on dependiente de la velocidad de la soldadura, cuya frecuencia y amplitud dependen igualmente de la velocidad de soldadura. 2. Procedimiento seg´ un la reivindicaci´ on 1, caracterizado porque el valor de tensi´ on fijo ajustable sirve para el ajuste de la frecuencia de base o bien amplitud base, mientras que el valor de tensi´on dependiente de la velocidad de soldadura se emplea para variar la frecuencia base y/o amplitud base. 3. Sistema de conexi´ on para la ejecuci´on del procedimiento seg´ un las reivindicaciones 1 o´ 2,

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en el que los electrodos de soldadura (4) son alimentados por una fuente de tensi´ on (1), a trav´es de un transformador (2), un elemento de ajuste de la corriente de soldadura y elementos rectificadores (3) y en el que el elemento de ajuste (7) es condicionado por una d´ınamo tacom´etrica dependiente de la velocidad de soldadura (11) conectada a un regulador (6), estando la d´ınamo tacom´etrica (11) y la fuente de tensi´on fija (13) unidas por sus salidas separadamente con las entradas de un amplificador sumador (15) cuya salida act´ ua sobre el regulador (6), estando adem´ as unida una salida de este regulador (6) con el convertidor de corriente continua (5), caracterizado porque al primer amplificador sumador (15) se halla conectado seguidamente un segundo (28), cuya otra entrada es alimentada por un convertidor de tensi´ on/frecuencia (26), en cuyas entradas se encuentran conectados otros dos amplificadores sumadores (20, 25), que en sus entradas presentan conectados, respectivamente, una d´ınamo tacom´etrica (16, 21) y una fuente de tensi´on fija (18, 23). 4. Sistema de conexi´ on seg´ un la reivindicaci´ on 3, caracterizado porque para complementar todos los valores de tensi´on dependientes de la velocidad de soldadura se utiliza una u ´nica d´ınamo tacom´etrica.

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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´ on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´ on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜ na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´ an ning´ un efecto en Espa˜ na en la medida en que confieran protecci´ on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales.

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Esta informaci´ on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.

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