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REGISTRO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL

k ES 2 024 988 kN´umero de solicitud: 9100125 kInt. Cl. : H01R 4/66

11 N.◦ de publicaci´ on: 21

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˜ ESPANA

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PATENTE DE INVENCION

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73 Titular/es: Jos´ e F´ elix Calvo Criado

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72 Inventor/es: Calvo Criado, Jos´ e F´ elix

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74 Agente: Buceta Facorro, Luis

22 Fecha de presentaci´ on: 18.01.91

45 Fecha de anuncio de la concesi´ on: 01.03.92

45 Fecha de publicaci´ on del folleto de patente:

01.03.92

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Avda. Bayona, 26 - 7◦ D 31011 Pamplona, Navarra, ES

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k kResumen:

54 T´ıtulo: Sistema de puesta a masa para m´ aquinas de soldadura el´ ectrica, plasma y similares. 57

Sistema de puesta a masa para m´aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares. De acuerdo con este sistema, la puesta a masa para m´aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y m´aquinas y aparatos el´ectricos en general, se establece a trav´es de un im´an (6) que por sus propias cualidades se adhiere a la pieza a soldar (7) estableciendo as´ı la necesaria puesta a masa.

Venta de fasc´ ıculos: Registro de la Propiedad Industrial. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

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DESCRIPCION La presente memoria descriptiva tiene como fin la declaraci´ on del objeto sobre el que ha de recaer el privilegio de explotaci´on industrial y comercial exclusivo en el territorio nacional de una Patente de Invenci´ on, de acuerdo con la vigente Ley de Patentes 11/1.986, que como el enunciado indica, se trata de “Sistema de puesta a tierra para m´ aquinas de soldadura el´ectrica y similares”. Uno de los procesos de uni´ on de dos o m´ as piezas met´alicas mediante “fusi´ on” de los metales en la juntura por calientamiento, con o sin adici´ on de otro metal, es el denominado soldadura el´ectrica por arco. En la soldadura con electrodo met´ alico, el arco el´ectrico salta entre el electrodo (el alambre o varilla de aportaci´ on) y la juntura de las piezas que han de soldarse, desprendi´endose un calor que origina la temperatura apropiada. Ahora bien, para conseguir que el arco salte desde el electrodo hacia la pieza es necesario poner ´esta a masa para que exista una diferencia de potencial entre ambos terminales. La propia m´aquina de soldadura posee, adem´ as del cable para la pinza del electrodo, un cable de masa destinado para poner a tierra la pieza a soldar. La uni´ on de ´este cable de masa y la pieza a soldar, hasta ahora se realizaba de muy diferentes maneras, seg´ un la estructura de la pieza. El sistema m´as convencional de puesta a masa consiste en la uni´on de dicho cable y la pieza mediante una pinza o mordaza, que produce un amarre mec´anico a presi´on entre ambos elementos. Con ´este sistema, debido a que en ocasiones el amarre no era suficientemente firme, se originaban movimientos en la mordaza, lo que daba lugar a la aparici´ on de un calentamiento en dicha zona por la resistencia que hab´ıa al paso de la corriente. Pero el principal escollo que ´este m´etodo conllevaba era su dif´ıcil aplicaci´on cuando se trabajaba con piezas de gran grosor, ya que la mordaza o pinza de toma de tierra no se pod´ıaacoplar. En ocasiones, para salvar estos problemas, el soldador recurr´ıa a f´ ormulas tan rudimentarias como la aplicaci´on de un punto de soldadura al extremo del cable de toma de tierra, quedando de ´esta forma adherido el cable a la pieza a soldar. Otra dificultad que tra´ıa consigo ´este m´etodo era el hecho de tener que andar quitando y poniendo constantemente la mordaza o pinza de toma de tierra cuando se trabajaba en piezas de grandes superficies, motivo por el cual incluso se recurr´ıa a poner a masa toda la nave en donde se desarrollaba el trabajo. Para paliar ´estos inconvenientes, de acuerdo con el objeto de la invenci´ on y siguiendo en la misma l´ınea de puesta a masa o tierra de la pieza de soldar, se propone un nuevo sistema el cual ha sido perfeccionado de acuerdo con unas caracter´ısticas constructivas y funcionales que lo hacen mucho m´ as ventajoso que los m´etodos convencionales desarrollados hasta el momento. En esencia, dicho sistema objeto del invento consiste en que el extremo de conexi´on del cable de toma de masa incorpora un im´ an destinado a establecer la conexi´on por contacto en el punto de aplicaci´on. 2

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De ´esta manera, el cable de masa resulta de una aplicaci´ on muy sencilla, ya que el im´an se adhiere perfectamente a la superficie de la pieza a soldar de una forma m´ as c´omoda, eficaz e inmediata. Con ´este sistema se consigue que la superficie de contacto sea siempre muy ´ıntima, evit´ andose calentamientos. Adem´as el im´an se puede colocar en cualquier punto de la pieza, independientemente del tama˜ no y del grosor de la misma, solucionando as´ı todos los problemas de amarre de las mordazas o pinzas de tierra tradicionales. El cable de masa puede llevar un im´ an de conexi´ on en sus dos extremos, tanto para acoplarse a la pieza como a la m´aquina de soldar. El im´ an ser´a de gran poder de adhesi´ on, de manera que sea un acoplamiento potente y seguro para toda pieza ferromagn´etica que se quiera soldar. El im´ an que puede llevar el extremo del cable de masa tiene todas las propiedades inherentes que poseen los imanes existentes en el mercado. Para facilitar su despegue, en caso de ser un im´ an permanente, puede llevar cualquier mecanismo de desbloqueo autom´ atico o mec´anico o, incluso, tratarse de un electroim´an. Por otro lado, se ha apreciado que el efecto del im´an se ve reforzado con el funcionamiento del sistema, aumentando por lo tanto su seguridad de acoplamiento. Un efecto secundario que se ha advertido, es que el im´ an puede atraer a las peque˜ nas salpicaduras de material que se desprenden durante el proceso de soldadura, cuando ´este se desarrolla en las proximidades del im´an. Para paliar ´esta circunstancia se ha previsto la colocaci´on de una protecci´on de goma que proteja el im´an de dichas part´ıculas y que a la vez act´ ue de modo de ventosa para aumentar su adherencia a la pieza. Como con el uso continuado esta especie de ventosa protectora puede verse da˜ nada,se ha dise˜ nado de forma que pueda ser reversible y se duplique su vida media. El acoplamiento del terminal del cable de masa al im´an podr´ a ser de cualquier forma o disposici´on. Podr´ a ir directamente al im´an, bajo un mango, monopieza, con protectores, etc. Aunque en principio ´este sistema de puesta a tierra se ha pensado para m´ aquinas de soldadura el´ectrica, podr´ a ir destinado para cualquier otro aparato o proceso diferente, en el que se requiera una puesta a tierra. En consecuencia, ´este nuevo sistema preconizado de toma de tierra resulta ciertamente de unas caracter´ısticas muy ventajosas, que confieren a su realizaci´on vida propia de por s´ı y caracter preferente sobre las instalaciones convencionales que se vienen utilizando para la misma funci´ on. Para comprender mejor la naturaleza del invento, en los planos adjuntos representamos, a t´ıtulo de ejemplo meramente ilustrativo y no limitativo, una forma preferente de realizaci´ on industrial, a la que nos remitimos en nuestra descripci´on. Y sobre dichos planos. La figura 1 representa un esquema de un equipo de soldadura con la m´ aquina generadora, el electrodo y el im´an (6) de puesta a masa objeto del invento.

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La figura 2 se trata de una secci´ on en la que se puede apreciar la disposici´ on que puede llevar el conjunto que forma el im´ an (6). La figura 3 es una secci´on vertical que muestra otro tipo de disposici´ on que puede tener dicho sistema.

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Detalles aclaratorios: 1. M´ aquina generadora.

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2. Cable de pinza. 3. Pinza o antorcha. 4. Electrodo o hilo continuo.

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5. Cable de masa. 6. Im´an. 7. Pieza a soldar.

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8. Extremos de uni´ on a la m´aquina (1). 9. Terminal de conexi´on. 25

10. Tornillo. 11. Arandela. 12. Pieza conectora.

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13. Mango. 14. Protector. 15. Ventosa. El objeto de la invenci´on consiste en un sistema perfeccionado de puesta a masa para m´aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares, manteniendo el resto de la disposici´ on existente en dichas m´aquinas (ver figura 1). De acuerdo con las soluciones tradicionales, en una m´aquina de soldadura el´ectrica, plasma y similares (1) surgen, por un lado el cable de pinza (2), en cuyo extremo se encuentra unido mediante una pinza o antorcha (3) el electrodo (4) o hilo continuo y por otro lado el cable de masa (5) que en su extremo deber´ıa llevar una pinza o mordaza para amarrarse mec´anicamente a la pieza a soldar, estableciendo, a trav´es de ´este amarre por presi´on el necesario punto de puesta a masa para la soldadura. De acuerdo con la presente invenci´ on, el cable de masa (5), ver figura 1, lleva, al menos, en su extremo libre, un im´ an (6) que sirva, para mediante su fijaci´ on sobre la pieza a soldar (7), establecer sin m´as el precitado punto de masa. De ´este modo se sustituye la tradicional pinza o mordaza de masa que se un´ıa a la pieza (7) gracias a la presi´ on mec´anica que ejerc´ıa sobre ella, por un im´ an (6) que se adhiere en virtud de las propiedades ferromagn´eticas del material de la Pieza (7). Por ´este motivo, el cable de masa (5) resulta de una aplicaci´ on muy sencilla, ya que se adhiere perfectamente a la superficie de una forma m´ as c´omoda y eficaz. Las principales ventajas que conlleva ´este nuevo sistema son que, adem´as de su colocaci´on

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m´as c´omoda, la superficie de contacto es constante y uniforme, evit´ andose calentamientos. Por otro lado, el punto de colocaci´ on en la pieza puede ser variable, independientemente del tama˜ no de la misma. Se ha previsto que el cable de toma de masa (5), en su extremo (8) de uni´ on a la m´aquina (1) vaya provisto tambi´en de un im´ an (6), para mediante dicho im´an (6) establecer su uni´ on y conexi´ on a la m´ aquina (1). En este sentido, incluso se ha previsto la posibilidad de determinar uniones intermedias a trav´es de imanes (6) para establecer en cualquier caso la necesaria longitud del cable (5). Debido a que el im´an es de gran potencia,se adhiere a la pieza con una fuerza tal que en ocasiones resulta dificil su posterior despegue de la misma. Para ello se ha pensado en la posibilidad de colocar ciertos mecanismos que faciliten esta labor. Por ello puede llevar cualquier mecanismo de desbloqueo autom´ atico o mec´anico, si se trata de un im´ an permanente, o llegar a ser un electroim´an. En definitiva, es evidente que, sin alterar en nada la esencia de la invenci´on, el im´ an (6) puede presentar cualquiera de los mecanismos o propiedades inherentes a los imanes que existan en el mercado en cada momento. Una de las opciones de construcci´ on puede ser (ver figura 2) aquella en que el terminal (9) de conexi´on del cable (5) se une al im´an (6) directamente mediante un tornillo de amarre (10), con su correspondiente arandela (11) formando un conjunto compacto. Otra posibilidad algo m´ as compleja, pero que facilita mejor la posterior desconexi´ on de la toma de tierra es aquella (ver figura 3) en que mediante una pieza conectora (12) el im´ an (6) se puede conectar a un mango (13) con un protector (14) por cuyo interior pasa el cable (5) que se conecta al im´ an (6) mediante un terminal de conexi´ on (9). Estos son dos meros ejemplos ilustrativos, pero en ning´ un caso limitativos sobre los diferentes tipos de construcci´ on de la puesta a tierra. Los terminales (9)pueden ir colocados de cualquier forma, ya sea directamente al im´an (6), como a trav´es de cualquier tipo de protector o sistemas monopiezas, ya que, en definitiva, la u ´ nica esencia de la invenci´on es, establecer el punto de toma de tierra a trav´es de un im´ an (6). Durante el proceso de la soldadura, debido a las propiedades inherentes del im´an (6), ´este puede atraer una serie de salpicaduras del material del electrodo (4) que pueden llegar a deteriorarlo o provocar un mal acoplamiento. Para paliar ´esta circunstancia se ha previsto la colocaci´on de una goma protectora (15) alrededor del im´an que evite la adherencia de part´ıculas. Aprovechando ´esta necesidad, se ha optado porque esta goma protectora (15) tenga una forma preferente tal que act´ ue a modo de ventosa, de manera que permita una mayor adherencia de la toma de masa a la pieza. Como las salpicaduras que se pretenden evitar saltan a altas temperaturas y pueden da˜ nar la parte inferior de la ventosa protectora (15), se ha dise˜ nado de forma tal que pueda ser reversible y se utiliza por ambos lados, alargando su vida de uso. La morfolog´ıa que poseen los diferentes ele3

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mentos de ´este sistema perfeccionado de puesta a masa puede ser variable, siempre que se mantenga la esencia del invento, que es la conexi´on a la pieza (7) mediante un im´ an (6). Aunque est´e pensado para su aplicaci´on a m´ aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares tambi´en podr´ a adaptarse en otros procesos de caracteristicas similares, en definitiva a cualquier circuito, aparato o medio que precise de una toma de masa. Descrita suficientemente la naturaleza del presente invento, as´ı como su realizaci´on industrial, s´olo cabe a˜ nadir que en su conjunto y partes constitutivas es posible introducir cambios de forma, materia y disposici´ on sin salirse del cuadro del in-

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vento, en cuanto tales alteraciones no desvirt´ uen su fundamento. La presente invenci´on se solicita en Espa˜ na por veinte a˜ nos como novedad absoluta y el solicitante, al amparo de los Convenios Internacionales sobre Propiedad Industrial, se reserva el derecho de extender la presente demanda a los pa´ıses extranjeros, si fuera posible reivindicando la misma prioridad de la presente solicitud. Igualmente el solicitante se reserva el derecho de solicitar las Adiciones adecuadas, en la forma se˜ nalada por la Ley, al introducir en el presente invento cuantos perfeccionamientos se deriven del mismo.

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REIVINDICACIONES 1. Sistema de masa para m´ aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares, caracterizado porque el extremo de conexi´on del cable de toma de masa incorpora un im´ an destinado a establecer la conexi´on por contacto sobre el punto de aplicaci´on de la pieza. 2. Sistema de masa para m´ aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares, en todo de acuerdo con la anterior reivindicaci´on, caracterizado porque el im´ an de conexi´ on puede llevar incorporada una ventosa protectora de goma o similar que evite la atracci´on de salpicaduras de la soldadura y aumente la adherencia a la pieza. 3. Sistema de masa para m´ aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares, en todo de acuerdo con la primera reivindicaci´on, caracte-

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rizado porque la uni´ on entre el cable y el im´an puede llevar incorporada una protecci´ on constitu´ıda con mango de manipulaci´on. 4. Sistema de masa para m´ aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares, en todo de acuerdo con la primera reivindicaci´on, caracterizado porque se compone de un im´ an permanente. 5. Sistema de masa para m´ aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares, en todo de acuerdo con la primera reivindicaci´on, caracterizado porque se compone de un im´ an. 6. Sistema de masa para m´ aquinas de soldadura el´ectrica, plasma y similares, en todo de acuerdo con la primera reivindicaci´on, caracterizado porque el im´ an permanente puede poseer un dispositivo que ayude a su desacoplamiento de una forma autom´ atica o mec´anica.

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