188139. lajstromszámú szabadalom • Kondenzátoros csaphegesztő készülék
1 188 139 2 A találmány tárgya kondenzátoros csaphegesztö készülék, amely,kialakításából és azzal összefüggően vezérlési megoldásából adódóan fokozott érintésvédelmi biztonsággal rendelkezik, rendeltetésszerű használattól eltérő alkalmazás esetén nem működtethető, és amelynél az áramütéses, vagy egyéb sérülést okozó baleset bekövetkezésének veszélye minimálisra van csökkentve. A találmány szerinti kondenzátoros csaphegesztö készüléknek hegesztőpisztolyként kialakított csapkezelő szerkezete valamint azzal vezetékek és erősáramú vezeték útján összekötött és érintésvédelmi követelményeknek elegei tevő kialakítással rendelkező áramellátó- és vezérlőberendezése van. A csapkezelő szerkezetnek csaptartó és mozgató szerelvénye, kioldókapcsolója. legalább egy támasztólábbal működtetett és bázisanyaggal villamos kapcsolatot létesítő potenciálérzékelője, valamint két átellenes támasztólábhoz rendelt és azokkal működtetett helyzetérzékelő kapcsolója van. Az áramellátó- és vezérlőberendezésnek elektromos ívhez szükséges energiát gyűjtő és tároló kondenzátora varr, ahol a kondenzátor egyik kapcsához az erősáramú vezeték csatlakozik és a kondenzátor másik kapcsa közösített potenciálú kapocsra van kötve. A készüléknek továbbá a kondenzátor egyik kapcsára kötött töltő áramköre és kisütő áramköre van, ahol a kisütő áramkör kisütő tirisztort és ennek egyik főelektródájára kötött ellenállást valamint a kisütő tirisztort vezérlő elektródájára csatlakozó vezérelt áramgenerátort foglal magába, és a kisütő tirisztor főáramútja kapcsolódik a kondenzátorral párhuzamosan. A készüléknek a töltő áramkör bemenetére kötött vezérlő és galvanikusan leválasztó optikai csatoló egysége és az optikai csatoló egység bemenetére kimenetével kötött vezérlő logikai áramköre valamint a kioldókapcsolót reteszelő reteszelőáramköre és helyzetérzékelő logikai áramköre van. A helyzetérzékelö logikai áramkör első bemenetére a helyzetérzékelő kapcsolók sorbakötve, második bemenetére a potenciálérzékelő kapcsolódik, és a helyzetérzékelő logikai áramkör első kimenete a reteszelöáramkör első bemenetével, második kimenete pedig a vezérlő logikai áramkör első bemenetével van összekapcsolva. A készüléknek még első bemenetével a kondenzátor egyik kapcsára, második bemenetével referenciafeszültségforrás célszerűen állítható kimeneti feszültségű referenciafeszültségforrás kimenetére kötött komparátora van, ahol a komparátor kimenetének egyik ága a vezérlő logikai áramkör harmadik bemenetére van kötve. Ismert, hogy a kondenzátoros csaphegesztő készülékeknél a rugóerővel előfeszített hegesztőcsap nemkívánt, sérülésveszélyt magábanhordozó kioldását vagy a hegesztőfeszültségre föltöltött kondenzátor áramütéses balesetveszélyt jelentő nemkívánt kisülését különböző biztonsági áramkörök alkalmazásával igyekeznek elkerülni. A biztonsági áramkörök egy csoportja a hegesztési folyamatot megindító kioldókapcsoló reteszelésének vezérlésére, valamint a hegesztőáram útjába iktatott kapcsoló, általában relé működtetésének reteszelésére korlátozódnak, és a hegesztőpisztollyal helyzet- valamint potenciálérzékelőknek hegesztendö bázisanyagra helyezésével, ezáltal helyzetérzékelö kapcsolók zárásával és a bázisanyagon keresztül villamos kapcsolat kialakításával zárhatók, ami a kioldókapcsoló hatékony működtetésének feltételét képezi. Ilyen megoldású csaphegesztő készülékeket ismertet például a 172.370 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás is. A 2,238.538 ljsz. NSZK nyilvánosságrahozatali irat olyan kondenzátoros csaphegesztő készüléket ismertet, amelynél hegesztőáram kapcsolóként tehát a hegesztéshez szükséges energiát tároló kondenzátor és a hegesztőpisztolyhoz vezető erősáramú vezeték közé soros kapcsolóeszközként tirisztort iktatnak, és hegesztési művelet elvégzésekor a tirisztort gyújtják be. E megoldás azt a veszélyt hordozza magában, hogy amennyiben a kapcsoló tirisztor meghibásodik vagy a kondenzátor nem sül ki teljesen, az erősáramú vezetékre s így a hegesztőpisztolyra életveszélyes nagyságú feszültség is kijuthat. Ezt a szabadalmi leírás szerint olyan érintésvédelmi áramkörrel kívánják megakadályozni, amely az erősáramú vezetéken jelenlévő feszültséget figyeli és feszültség jelenléte illetve egy előre meghatározott nagyságú feszültségnél nagyobb feszültség jelenléte esetén egy második kapcsolóeszköz, például jelfogó egyidejű működtetésével egyrészt a kondenzátort nem engedi ismét töltődni és kisütőáramkör bekapcsolásával kisüti, másrészt a tirisztorra zárófeszültséget juttatva lezárja. A megoldás igen bonyolult és a további vezérelt kapcsolóeszközök alkalmazása a meghibásodási lehetőséget növelik. Az 1.508.485 ljsz. angol szabadalmi leírás olyan kondenzátoros csaphegesztö készüléket ismertet, amelynél az előbbi megoldáshoz hasonlóan a hegesztőáram útjába soros kapcsolóelemként tirisztort iktatnak és az erősáramú vezetéken jelenlévő feszültséget figyelő áramkörrel figyelik. A tirisztor meghibásodása esetén valamint a hegesztési művelet befejeztével a figyelő áramkör útján egy töltésmentesítő áramkört kapcsolnak, amely a kondenzátort teljesen kisüti ill. a tirisztort töltésmentesíti, ezáltal biztosan lezárja. A kondenzátor kívánt feszültségre töltését trigger áramkörrel vezérelt töltő áramkörrel vezérlik. A készülék ilyen kialakítása is az érintésvédelmi áramkörei miatt igen bonyolult, s az érintésvédelmi áramkörben alkalmazott kapcsolóeszközök, jelfogók és tirisztorok a meghibásodás lehetőségét növelik. A Soyer cég (München, NSZK) által forgalmazott BMS 76-4 TH; BMS 75-5 TH; BMS 75-6 TH és BMS 75-8 TH típusú kondenzátoros csaphegesztő készülékeknél az érintésvédelmet úgy növelik, hogy a kondenzátor töltését végző nagyobb feszültségű töltő áramkört a kisebb feszültségű vezérlő és egyéb áramköröktől optikai csatolóval galvanikusan elválasztják. A hegesztőáram útjába az előbbi megoldásokhoz hasonlóan szintén soros kapcsolóelemként tirisztort iktatnak, és az erősáramú vezetéken jelenlévő feszültséget figyelő áramkörrel figyelik. A tirisztor meghibásodása esetén a figyelő áramkör további kapcsolóeszköz működtetésével a kondenzátorra passzív elemekkel kialakított kisütő áramkört kapcsol. E megoldásnak is hátránya, hogy a további kisebb megbízhatóságú kapcsolóelemekkel igyekszik az érintésvédelmet biztosítani. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
