PL209092B1 - Sposób i urządzenie do chłodzenia mgłowego elementów zgrzewanych oraz elektrod w procesie zgrzewania rezystancyjnego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie i sposób do chłodzenia mgłowego elementów zgrzewanych oraz elektrod w procesie zgrzewania rezystancyjnego i szczególnie liniowego.

Znane sposoby chłodzenia w zgrzewarkach rezystancyjnych realizowane są za pomocą cieczy chłodzącej przepływającej w odpowiednio ukształtowanych kanałach wewnętrznych elektrod przy czym dodatkowo w zgrzewaniu liniowym stosuje się zewnętrzne chłodzenie strumieniem cieczy chłodzącej.

W wynalazku wykorzystuje się chłodzenie mgłowe w procesie zgrzewania rezystancyjnego punktowego rezystancyjnego polegające na skierowaniu strumienia mgły wodnej na materiały zgrzewane i elektrody. Dla prawidłowego przebiegu procesu chłodzenia wymagane jest odpowiednie urządzenie do chłodzenia.

Sposób chłodzenia mgłowego elementów zgrzewanych i elektrod w procesie zgrzewania rezystancyjnego polega na tym, że wytwarza się strumień mgły wodnej, które kieruje się na elementy zgrzewane i elektrody oraz synchronizuje się jego przepływ z przebiegiem prądu zgrzewania tj. z wartością prądu w czasie.

Urządzenie do chłodzenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że składa się z pompy, stabilizatora ciśnienia oraz układu sterowania i wyposażone jest w zespół rozpylaczy mgłowych i ich sterowania, przy czym wejście robocze rozpylaczy przyłączone jest do stabilizatora ciśnienia, a wejścia sterujące do układu sterowania rozpylaczy mgłowych a całość pracy urządzenia nadzorowana jest przez układ sterowania zgrzewarką.

W sposobie wedł ug wynalazku wykorzystuje się chł odzenie mgł owe przy czym intensywność chłodzenia zależy między innymi od wydajności rozpylaczy chłodzących, gęstości mgły i synchronizacji przepływu mgły z przebiegiem prądu zgrzewania.

Sposób chłodzenia mgłowego w procesie zgrzewania rezystancyjnego punktowego polega na wytworzeniu strumienia mgły czynnika chłodzącego skierowanej na materiały zgrzewane i elektrody zgrzewarki w celu intensywniejszego chłodzenia tych elementów. Mgła dzięki dużemu rozpyleniu padając na rozgrzane powierzchnie materiałów zgrzewanych jak i elektrod przechodzi w stan pary, co powoduje zdecydowane zintensyfikowanie odbierania ciepła. Intensywne odbieranie i odprowadzanie ciepła przez czynnik chłodzący powoduje również korzystniejszy rozkład temperatury w elementach zgrzewanych i elektrodzie w wyniku czego przetopione jądro zgrzeiny osiąga mniejsze rozmiary szczególnie jej wysokość. Korzystniejszy rozkład temperatur powoduje mniejsze uplastycznienie materiałów zgrzewanych, co minimalizuje efekt wnikania elektrod w głąb materiałów zgrzewanych oraz zachowanie niskotopliwych powłok ochronnych np. cynkowych w stanie prawie nienaruszonym.

Urządzenie według wynalazku umożliwia zwiększenie intensywności chłodzenia co powoduje obniżenie temperatury nie tylko elektrod i powierzchni zgrzewanych elementów w okolicy elektrod, ale również temperatury w styku elektroda - materiał zgrzewany.

Wynalazek przedstawiono w wykonaniu przykładowym na rysunku na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu chłodzenia mgłowego, a fig. 2 system chłodzenia mgłowego. Częścią zarządzającą całego urządzenia jest układ sterowania zgrzewarki 1 realizujący oprócz swoich podstawowych funkcji typowych dla zgrzewania, tj. sterowania przebiegu prądu, sterowania siły docisku elektrod, dodatkowo sterowanie pompy 2 stabilizatora ciśnienia 3 i układu sterowania rozpylaczy 4. Pompa 2 zostaje włączona w pewnym określonym czasie przed zasadniczym cyklem zgrzewania. Zgrzewanie jest możliwe po osiągnięciu określonego poziomu ciśnienia w stabilizatorze ciśnienia 3. W wyniku zwrotnego sygnału potwierdzającego prawidłowy stan ciśnienia medium chłodzącego na wejściu rozpylaczy mgłowych możliwe jest rozpoczęcie zgrzewania z chłodzeniem mgłowym materiałów zgrzewanych i elektrod. Układ sterowania zgrzewarki 1 realizuje cykl zgrzewania wymuszając określony przepływ prądu zgrzewania. Po określonym czasie od chwili początku przepływu prądu zależnym od jego wymiarów i rodzaju materiału elementów zgrzewanych następuje uruchomienie układu sterowania rozpylaczy mgłowych 4 i następuje zintensyfikowane chłodzenie elektrod 6 i elementów zgrzewanych 7 mgłą wodną wytwarzaną w rozpylaczach 8. Układ sterowania rozpylaczy mgłowych 4 jest uruchamiany przez układ sterowania zgrzewarki 1 w taki sposób, aby intensywny przepływ mgły rozpoczynał się po pewnym nagrzaniu elementów zgrzewanych powyżej określonej temperatury, aby z mgły powstawała para. Dodatkowo rozpylacze 8 są włączone jeszcze przez pewien określony czas po zaniku przepływu prądu w celu dalszego chłodzenia.

PL 209 092 B1

Chłodzenie mgłowe z zastosowaniem czterech rozpylaczy mgłowych 5 polega na tym, że na ich wejściach roboczych medium chłodzące ma stałe ciśnienie a wejścia sterujące przyłączone są do układu sterowania rozpylaczy 4, przy czym każdy rozpylacz złożony jest z dyszy 8 i zaworu sterującego 9. Rozpylacze sterowane są niezależnie co umożliwia sterowanie każdego z rozpylaczy z osobna i uzyskanie np. efektu wirowego zapobiegającego wzajemnemu tłumieniu się strumieni mgieł generowanych z sąsiednich rozpylaczy.

Działanie układu według wynalazku polega na tym, że pompa 2 wytwarza ciśnienie czynnika chłodzącego dostarczając ten czynnik do stabilizatora 3, stabilizator 3 stabilizuje ciśnienie dostarczając czynnik chłodzący do rozpylaczy mgłowych 5. Rozpylacze 8 wytwarzają mgłę skierowaną na elektrody 6 i materiały zgrzewane 7. Blok sterowania rozpylaczy mgłowych 4 steruje przepływem czynnika chłodzącego, pompa 2, stabilizator 3 i blok sterowania rozpylaczy mgłowych 4 są sterowane z układu sterowania zgrzewarki 1.

Rozpylacze mgłowe 2 są skierowane odpowiednio względem elektrody i materiałów zgrzewanych, wytwarzają mgłę czynnika chłodzącego o żądanych wymiarach jej kropel, umożliwiając jednocześnie sterowanie wielkością przepływu czynnika chłodzącego. Stabilizator ciśnienia 3, utrzymuje ciśnienie czynnika chłodzącego na swoim wyjściu na odpowiednim poziomie i ma możliwość nastawiania tego poziomu. Pompa 2 wytwarza odpowiednie ciśnienie czynnika chłodzącego na swoim wyjściu. Blok sterowania 4 steruje przepływem czynnika chłodzącego za pomocą czasu otwierania i czasu zamykania zaworu oraz synchronizuje je z przebiegiem prądu zgrzewania, przy czym jest on z kolei sterowany przez układ sterowania zgrzewarki.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób chłodzenia mgłowego elementów zgrzewanych oraz elektrod w procesie zgrzewania rezystancyjnego, znamienny tym, że wytwarza się strumień mgły wodnej, które kieruje się na elementy zgrzewane i elektrody oraz synchronizuje się jego czas i przepływ z przebiegiem prądu zgrzewania.

2. Urządzenie do chłodzenia mgłowego elementów zgrzewanych oraz elektrod, składające się z pompy, stabilizatora ciśnienia, oraz układu sterowania zgrzewarką, znamienne tym, że wyposażone jest w zespół rozpylaczy mgłowych (5), przy czym wejścia robocze rozpylacza podłączone są do stabilizatora ciśnienia (3), a wejścia sterujące do układu sterowania rozpylaczy mgłowych (4), a całość pracy urządzenia nadzorowana jest przez układ sterowania zgrzewarką.