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BREVET D'INVENTION " Procédé de réalisation continue de la soudure électrique automatique à l'arc au moyen d'électrodes enveloppées ".
Un fil de soudure nu, déroulé d'une bobine, peut être soudé d'une manière oontinue, sans interruption, avec les appareils automatiques connus de soudure à l'aro, parce que le courant de soudure peut être amené au fil nu dans l'ajuta- ge de guidage inférieur de la tête de soudure, o'est-à-dire près de l'aro, de telle sorte que chaque tronçon du fil n'est traversé que peu de temps par le courant et que par oonsé- quent il ne s'échauffe pas exagérément.
Pour obtenir une soudure de meilleure qualité, l'utili- sation d'électrodes enveloppées est indiquée dans beauooup de cas. A oause de l'aotion isolante de l'enveloppe le courant de soudure doit être amené à l'extrémité supérieure nue de ces éleotrodes, de sorte que le oourant traverse toute la longueur de l'électrode. La partie supérieure, qui fond la dernière, est d'autant plus longtemps traversée par le courant que l'électrode est plus longue et par conséquent qu'elle met plus de temps à fendre. Comme on sait par expérience qu'un chauffage préalable trop intense des électrodes a une action
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nuisible sur la soudure, la longueur pratiquement utilisable des électrodes enveloppées est limitée.
C'est pourquoi même dans la soudure automatique un changement fréquent des éleo- trodes enveloppées est nécessaire, oe qui entraîne une perte de temps considérable.
Conformément à l'invention, on réduit trèsfortement cette perte de temps en reliant, par exemple de la manière repré- sentée en fig. 1, un appareil automatique à souder 1 - de construction oonnue en principe, comportant un relais de tension (non représenté) soumis à l'action de la tension de l'arc et agissant sur le moteur éleotrique 2 ou (par exem- ple au moyen d'accouplements magnétiques) sur le mécanisme de transmission de manière telle que le mouvement de descente de la barre 4 corresponde à la fusion de l'électrode 5 sous une tension oonstante de l'arc avec un porte-électrodes rotatif ou bien aussi coulissant 8-11 semblable à la tête porte-outil d'un tour-revolver et comportant plusieurs points de serrage pour des électrodes 5, 6, 7.
Lorsqu'une électrode est usée, il suffit alors de ramener le porte-éleotrodes en arrière, de la longueur de fusion d'une éleotrode,puis de le faire tourner jusqu'à ce que l'électrode suivante soit diri- gée vers le point de soudure, l'allumage et la fusion de la nouvelle électrode pouvant ensuite avoir lieu immédiatement.
L'enlèvement du reste de l'électrode usée et la mise en place d'une nouvelle électrode 7 peuvent alors être effectués pen- dant la soudure de l'une des électrodes suivantes .
Pour pouvoir amener rapidement par rotation le porte-élec- trode dans la position exaote de soudure, il est préférable comme l'a indiqué en fig. 1, qu'une tige d'arrêt 10 fixée par exemple à la partie tournante 9 du porte-éleotrodes et solli- citée par un ressort d'engagé, dans cette positon, dans un évidement 11 de la partie fixe 8 du support, de façon à immo- biliser les deux pièces l'une par rapport à l'autre.
Le mouvement de retour du porte-éleotrodes vers la posi-
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tion de départ après l'usure de chaque électrode durerait relativement longtemps, si l'on ne le réalisait qu'à la plus grande vitesse de réglage, déterminée dans chaque cas,de l'appareil de soudure automatique 1, même si cet appareil automatique est déjà agencé pour un rappel aooéléré,en vue d'un meilleur allumage, car, pour des raisons techniques concernant la soudure, cette vitesse ne peut pas être très grande. 6'est pourquoi il convient d'effectuer chaque fois le mouvement de retour du porte-électrodes à une vitesse encore sensiblement plus grande.
A cet effet le moteur électrique 2 (fig. 1) peut être construit par exemple pour du courant continu de 220 volts et fonctionner pendant la soudure dans une excitation res- tant toujours constante à 220 volts, avec une faible ten- sion d'induit, d'environ 12 à 24 volts par exemple,tandis que pour le rappel après la fusion de chaque électrode la tension complète de 220 volts est appliquée à l'induit, de sorte que la vitesse de rappel est de 10 à 20 fois plus grande que la vitesse d'avancement pendant la soudure.
Une autre possibilité d'obtenir nn rappel très acoélé- ré consiste à monter dans le mécanisme de transmission 3 un changement de vitesse à manoeuvre rapide (par exem- ple un mécanisme d'avancement à roue dentée de type connu) pouvant être amené rapidement à une vitesse de retourtrès augmentée, par exemple au moyen d'un levier de oouplage ou par des accouplements magnétiques , pour le retour du por- te-éleotrodes;
On peut aussi monter un accouplement à débrayage,un accouplement magnétique par exemple dans le mécanisme 3, accouplement après le débrayage duquel la tige 4 et le porte-électrodes peuvent être remontés directement à la main aussi rapidement que l'on veut. ce débrayage peut aussi être effectué en soulevant les galets de pression 12
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et en les écartant de la tige 4, parexemple par larotation de douilles dans lesquelles oes galets sont montés exoentri- ques.
Au lieu de ce qui précède, l'appareil automatique 1 peut aussi être construit de manière telle que la tige d'en- traînement 4 descende sûrement uniquement par le propre poids du porte-électrodes et que le moteur 2 arrête seulement le mouvement de desoente de la tige 4, un rochet n'arrêtant le mouvement que dans un sens de rotation, ou un mécanisme d'arrêt à galets comme celui de joyeux à roue libre des bioy- olettes, étant monté par exemple dans le mécanisme 3. Le porte-éleotrodes peut alors être ramené très vite à la main à la position de départ sans commande préalable spéciale d'un accouplement.
Pour que le mouvement @ ascendant accéléré du porte- éleotrode soit amorcé immédiatement après l'usure de chaque éleotrode, indépendamment de l'attention du soudeur, il est préférable de réaliser ce mouvement automatiquement,par exemple comme indiqué aux fig. 2 à 5, dans lesquelles un levier 14 fixé au porte-électrodes 13 @ rencontre la bu- tée 15 dans la position la plus basse de ce dernier,ce qui a ppur effet de déplacer vers le bas une tige 16 et d'aotion- ner le oomnutateur électrique 17 qui amorce le mouvement accéléré de retour du porte-électrodes 13, par exemple en appliquant, dans le sens de la rotation de retour une haute tension à l'induit du moteur à courant continu (non représen- té en fig. 2) de l'appareil de soudure automatique 18.
Aant que la position)supérieure du porte-électrodes ne soit attein- te, deux galets 20 fixés à la tige d'arrêt 19 viennent buter sur les surfaces inclinées 21 du levier 22 qu'une butée 23 empêohe de oéder, de sorte que la tige d'arrêt est retirée de l'évidement 24 du disque 25. Les deux disques 25 et 26, ainsi que l'arbre 27 qui en est solidaire, sont ainsi dégagés
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de la partie 13, solidaire de la tige 28, du porte-électrodes.
L'arbre 27 est monté en 13 de manière à pouvoir tourner très faoilement , de telle sorte que les deux disques 25 et 26 sont maintenant animés d'un mouvement de rotation par le poids de la nouvelle électrode 29 (fig. 5) introduite latéralement, jusqu'à oe que l'électrode soit verticale sous l'arbre 27,comme indiqué en fig. 4, l'évidement suivant du disque 25 venant alors se placer devant la tige d'arrêt 19 qui, après avoir dépassé les surfaces 21, est enfonoée dans l'évidement par le ressort 30 et immobilise l'électrode dans la'position de soudure oonvenablefig. 4).
Dans sa position la plus haute le porte-électrodes porte oontre une butée supérieure 31 de la tige 16, qui se trouve ainsi déplaoée de nouveau vers le haut et qui ramène le commutateur 17 à la position de soudu- re, l'induit du moteur à courant continu étant par exemple branché sur une basse tension dans l'appareil automatique de soudure 18, dans le sens de mouvement nécessaire à la sou- dure. La tige 28 et le support 13 commençant maintenant à desoendre lentement,les galets 20 glissent sur le levier 21 en le repoussant momentanément de oôté contre l'action du ressort 33 lorsqu'ils rencontrent la surface inolinée 32.
Ul- térieurement, l'électrode 29 (fig. 4), maintenand dirigée verticalement vers le bas, renoontre la pièce, après quoi et par suite de son mode de fonctionnement connu,l'appareil automatique de soudure retire un'peu l'électrode, ce qui a pour effet d'allumer l'aro, et l'électrode commence à fondre.
Pendant la soudure, le reste d'électrode 34 (fig. 4), qui est venu se placer dans la position horizontale à droite,peut maintenant être enlevé du disque 26 et remplacé par une nou- velle éleotrode (29 en fig. 5), après quoi la même opération se répète.
Le commutateur 17 commande de préférence en même temps aussi le moteur électrique qui déplace l'appareil automatique
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de soudure 18 vers la.pièce (ou la pièce vers l'appareil automatique de souder) parallèlement au joint de soudure, de telle manière que ce dernier reste immobile pendant l'in- terruption de la soudure ou revient un peu en arrière,pour que l'on obtienne un joint de soudure continu.
On peut aussi réaliser avantageusement le procédé en donnant une forme particulière à l'un sur deux des disposi- tifs de serrage d'électrodes que comporte le support 8.
Le dispositif est fait de telle sorte que l'électrode corres- pondante puisse être enfoncée entièrement dans le support 8 après le serrage. Après la soudure de l'électrode précéden- te, il suffit alors de faire tourner ou de déplacer latérale- ment le support 8, qui se trouve dans sa position la plus basse, pour amener la deuxième électrode à la position cor- recte de soudure.
Pendant la soudure de la nouvelle électro- de, celle-ci est avancée par rapport au support, à une vitesse à peu près double de sa vitesse de fusion, au moyen d'un dispositif approprié quelconque, un petit moteur élec- trique monté dans le support par exemple, tandis que la,tête de soudure, qui règle En avant et en arrière à la manière usuelle, fait monter le support à peu près à la vitesse de fusion de l'électrode pour maintenir constante la valeur de la tension de l'arc.
Dès que le support est ainsi arrivé de lui-même à sa position la plus haute après la fusion de l'électrode et que le dispositif de serrage mobile, auquel on donne une longueur appropriée, a été amené près de la pièce, l'électrode suivante fixée dans le support peut être amenée de nouveau àla position de soudure par une simple rotation ou par un coulissement latéral, cette éleotrode étant soudée de façon normale lorsque le support descend.