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à BRUXELLES, pour @
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rrrrw¯rwrrrrrrr-wr---rrwr------------------------------------------------------------------ PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES ET AUX APPAREILS DE SOUDURE AUTOMATIQUE A L'ARC.
-------------------------------------------------------------------------------- La priorité du brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique le 22 liai 1926
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sous le No 111048 par Verni J. OHAPbi9N, est revendiquée pour cette demande en vertu de la convention Internationale de 1883.- --------------------------------------------------------------------------------
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux procédés et aux appareils de soudure, du type à soudure par fusion, particulièrement ap- plicables lorsque des moyens sont prévus pour faire osciller la source de cha- leur, à travers la pièce d'ouvrage, notamment dans le cas de la soudure automa- tique à l'arc*
L'invention porte essentiellement sur un procédé et des moyens per- fectionnés pour faire osciller le bout d'une électrode,
la tuyère d'un cha- lumeau à gaz, ou l'extrémité d'une autre source quelconque de chaleur, dans
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un appareil de soudure automatique, pendant son déplacement le long de la cou- ture ou du joint qui est en cours de soudure, de façon à fabriquer ainsi un joint meilleur et plus robuste;
l'invention porte aussi sur un système perfectionné pour régler l'amplitude des oscillations. la description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fers bien comprendre la nature et les avantages de l'invention.
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la figes montre en perspective, une tête de soudure conforme à l'invention* ïis 1. et 3 en sont des vues de détail, les :
rig.4. ,t 5 représentent respectivement des types de soudure et des trajets dans le cas des appareils antérieurs et dans le cas des appareils
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Oont#oM' à l'invention, L'appareil de la igst, destiné particulièrement à la soudure métal- lique à Ilorai consiste essentiellement en une tête de soudure agencée pour pro- duire un mouvement relatif entre l'électrode 1 et la pièce d'ouvrage 2, le long de
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la ligne de soudure 3, 1 tête de soudure 4 est supportée par un pilier 5 monté sur le chariot mobile 6 d'un tour dans lequel est placée la pièce d'ouvrage.
.La tête de soudure comprend un moteur 7, dont le rôle est de faire tourner, par l'intermédiaire d'un changement de vitesse contenu dans un carter 8, des galets d'alimentation, non représentées qui amènent, vers la pièce d'ouvrage, l'électrode se déroulant d'une bobine non représentée, à travers des moyens de guidage consistant de préférence en des tubes 9 et 10, un bloo 11 formant borne,
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et tae tuyère 12, m tête de soudure est man1. aussi d'un volant à main 13, pour ajuster ou régler l'électrode dans une direction transversale à la ligne de sou- dure, en déplaçant la tête, dans son ensemble, sur son support ou pilier 5;
elle ont unie aussi d'un autre volant à main 14, pourrégler la pression exercée sur l'électrode, par les galets d'alimentation.
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Le tube de guidage 1Q est pivoté en 15, sur un bloc 16 fixé sur une plaque de support 17, qui est elle-fflêrae fixée sur le châssis de la tête de soudure, le tube 10, le bloc 11, et la tuyère lep peuvent osciller autour du pi- vvt 15, au noyai d'un mécanisme d'oscillation comprenant des éléments numérotés 19 à 34. Ce mécanisme est fixé sur le tube par des pincesou organes de serrage 18 et 19 reliée par une chaîne eu un anneau 20. Ces pinces sont fixées, respecti-
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vement, au tube 10 et à une tige gel, par des vis de réglage, de manière qu'elles
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peuvent être facilement ajustées sur la longueur de ces pièces la tige 21 est supportée par un bloc de serrage 22, qui est de même fixé; de manière réglable, par une vis de pression, sur un arbre 23.
Cet arbre est supporté dans un palier allongé 24 porté par la plaque 17. L'extrémité supé- rieure de cet arbre est rainurée pour s'ajuster avec un bras 25, qui est fixé sur l'arbre 23, par un goujon 26. L'arbre est maintenu en position par ce bras
25, qui repose sur uoe rondelle 27, et par un collet 28. Une portion 29, de l' arbre 23, dans le palier 24, est taillée de la manière représentée Fig.2, pour éliminer tout frottement excessif, et le palier allongé est prévu pour fournir un support rigide pour l'arbre 23.
Sur le bras 25 est boulonnée une bande de matière isolante 30, sur laquelle est fixée, par un boulon 31, une pièce cylindrique 32 d'accompagnement de came* cette pièce 32, ainsi qu'on le voit particulièrement bien sur la Fig.S, est munie d'une cuvette à huile 33, pour lubrifier la surface de came de la came 34. Cette came 34 est fixée sur. un arbre 35, qui sert aussi d'arbre pour un des galets d'alimentation.
La came présente une forme irrégulière (Fig.3) et produit un mouvement de l'électrode, du type représenté sur la Fig.5. la pièce d'accompagnement 32 est amenée et maintenue en contact avec la surface de la came 34, par un dispositif de rappel ou de "bias" constitué par un ressort 36 fixé au tube 10 et à une console 37, qui est supportée par la. tête - de soudure. La tension du ressort 36 peut être réglée par une vis 38. En fixant le ressort de cette manière, on élimine les jeux et les chocs dans le mécanisme d'oscillation.
Le courant est amené dans l'électrode 1 par la tuyère courbe la, qui est fixé-e sur le bloc 11. Le courant de soudure est fourni à ce bloc formant borne, par un conducteur 39.
On voit ainsi que, lorsque l'électrode se dirige à travers les tubes 9 et 10, le bloc 11, et la tuyère 12, vers la pièce d'ouvrage 2, par la rotation des galets d'alimentation, la came 34 tournant avec les galets d'alimentation transmet, au moyen de sa pièce d'accompagnement 32 et du mécanisme d'oscillation, son mouvement irrégulier à l'électrode 1, en déplaçant de manière correspondante, l'arc qui est, dans ce cas, la source de chaleur.
En outre, grâce au réglage des pinces 18, 19, et 22, il est possible de varier le point d'application du méca- nisme d'oscillation sur le tube 10; de plus, les organes étant mobiles autour
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du pivot 15 , l'amplitude des oscillations de l'électrode augmente vers la tuyère 12.
Cela fournit un réglage facile pour l'amplitude de la course du mé- canisme d'oscillation, la Fig.4 représente, en 40, le type de soudure et, en 41, les trajets de l'électrode et de l'arc obtenus avec les mécanismes d'oscillation antérieurement employer Dans son déplacement, l'électrode suit un parcours sinusoïdal traversant rapidement la ligne centrale 42 du joint, mais se dépla- gant lentement aux bords du joint,
Lorsque les plaques sont biseautées, comme représenté, il en ré- sulte une soudure concave au centre, et épaisse sur les bords. la même tendance se retrouve lorsque les plaques ne sont pas biseautées.
On constate aussi que de telles soudures sont fréquemment imparfaites, en raison de l'insuffisance de la pénétration,
Suivant l'invention, on obtient une soudure du type représenté en
43 car la Fig.5, grâce au fait que l'électrode et son arc se déplacent suivant un trajet irrégulier, par exemple celui qui est représenté en 44, Ce trajet main.
tient l'électrode et l'arc plus voisins de la ligne centrale 45 du joint, pendait une plus grande fraction du tempe, que dans le cas du déplacement sinusoïdal,
En d'autres termes, l'extrémité de l'électrode, qui supporte l'arc est déplacée de manière relativement lente à travers le centre du joint ou cou- ture, et de manière relativement rapide, aux points distants du centre de la cou- turc, par comparaison avec les autres déplacements comportant une oscillation sinusoïdale de 1'extrémité de 1'électrode, Cela fournit une soudure du type re- présenté en 43, et cela assure aussi une bonne pénétration, car la chaleur de soudure est appliquée pendant une plus grande fraction du temps, sur ou vers la couture,
On conçoit que l'invention fournit ainsi un procédé et un appareil perfectionnés pour faire osciller l'électrode, en vue de contrôler et de régler l'application de la chaleur, ainsi qu'un dispositif d'oscillation perfectionné, à came, pour déplacer, de manière désirée quelconque, l'électrode et son arc, le long de la couture qu'il s'agit de souder,
Dans la courbe de la Fig.5, représentant le trajet au-dessus de la pièce d'ouvrage, le trajet extérieur du mouvement, depuis le centre de la couture, est dissymétrique par rapport au trajet de retour; mais on peut aussi
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rendre ces trajets symétriques, par une conformation convenable de la surface de came.
En outre, l'application du mécanisme d'oscillation, objet de l'invention, n'est pas limitée aux appareils de soudure automatiques, et s'é- tend aussi aux autres machines de soudure, notamnent à celles dans lesquelles la fusion est réalisé-e par une flanme de gaz. Dans ce cas, le chalumeau de soudure doit être supporté par l'organe oscillant, Les bords peuvent être fondus ensemble sans métal ajouté, ou bien une tige de remplissage peut être disposée le long de la ligne du joint, ou amenée au joint de manière conve- nable quelconque.
D'une manière générale, il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limitati@es ,et qu'on peut s'en écarter, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.