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"PROCEDE ET APPAREILS POUR LA FABRICATION DE BARRES DE SOUDURE POUR LA SOUDURE A L'ARC ELECTRIQUE'!
La présente invention est relative à un procédé et à des appareils pour l'application de revêtements sur des barres de soudure. .'
Les barres de soudure,: auxquelles l'invention s'applique ont en général 30 à 50 cm de long et'comportent un noyau métallique fusible sur lequel a été appliqué un recouvrement ou une gaine en une substance formant'une' scorie et ou dégageant du gaz, pour des raisons bien connues dans le métier.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte a l'application d'un revêtement sur des barres de soudure, par extrudage, c'est-à-dire, filage sous pression d'une
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façon telle qu'une partie d'extrémité du noyau des différen- tes barres de soudure reste à découvert de sorte que la barre peut être fixée dans un support approprié de façon à avoir un bon contact électrique entre ce npyau métallique et le support de la barre de soudure, ce qui ne serait pas possible.si la barre de soudure était prise ou fixée par une partie recouverte de celle-ci.
Jusqu'ici, on avait l'habitude de fabriquer des barres de soudure recouvertes en faisant passer de façon continue un fil ou une barre fusible dans une presse à extruder susceptibé d'appliquer un revêtement uniforme sur cette barre ou fil continu. Après que le revêtement a été ainsi appliqué, la barre complexe est, soit d'abord séchée, puis coupée en morceaux de longueurs appropriées ou d'abord coupée de cette façon, puis séchée. Quelle que soit la façon de procéder qui a été utilisée en appliquant le recouvrement sur la barre, on a rencontré jusqu'ici des difficultés considérables pour enlever le recouvrement sur un bout du noyau métallique pour obtenir le résultat indiqué plus haut.
Si le fil continu pourvu d'un recouvre- ment appliqué par extrudage est coupé en tronçons appropriés avant séchage, la nature plastique et fibreuse:du recou- vrement empêche de pouvoir terminer la gaine de façon uni- forme aux deux bouts de la barre et si le fil continu avec ce recouvrement adhérent, est séché avant d'être coupé en tronçons, la nature fragile du recouvrement a des chan- ces de donner une déchirure qui empêche de terminer la gaine de façon uniforme à l'extrémité du noyau métallique.
En tout cas, dans l'un quelconque des procédés indiqués ci-dessus, on a rencontré des difficultés considé-
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rables lors de la coupe de la tige continue, en tronçohs appi priès, et de l'enlèvement d'une partie du recouvrement de la barre de soudure sur une: extrémité du noyau métallique des barres de soudure individuelles, pour constituer une surface de prise appropriée.
L'un des buts de la présente invention est de réa- liser un procédé et des appareils permettant d'obtenir des barres de soudure recouvertes, caractérisés par le fait que le noyau métallique est coupé en tronçons appropriés avant que le recouvrement y soit appliqué par extrudage. La pré- sente invention est en outre caractérisée par le fait qu'une partie du recouvrement placée sur le noyau métallique est, soit .omise au début pendant l'opération d' extrudage soit
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/avec enlevée en même temps pendant l'opération d'extrudage de 1 façon que, lorsque le barres/leur recouvrement appliqué par extrudage sortent de l'appareil, elles aient la longueur désirée et, également, que le recouvrement soit enlevé sur une partie du noyau, au voisinage d'une extrémité.
D'autres avantages et particularités de l'inven- tion ressortiront de la description qui va en être faite à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé, descrip- tion qui n'indique toutefois que l'une des nombreuses façons selon lesquelles le principe de l'invention peut être ap- pliqué. Sur le dessin annexé:
La figure 1 est une vue schématique d'une forme d'appareil selon l'invention et susceptible de réaliser le procédé selon l'invention.
La figure 2 représente une variante de cet appa- reil.
La figure 3 est une vue en bout d'une partie de l'appareil représentée sur la figure 2.,
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La :figure 4 est un détail, partie en coupe et partie en élévation, d'une partie de l'appareil représenté sur la figure 8.
L'appareil représenté sur la figure 1 comporte un magasin 1 contenant des barres de soudure non recouvertes, coupées en tronçons de longueur'voulue et que l'on désire recouvrir eu enduire au moyen de l'appareil et selon le pro- cédé conforme à la présente invention. Un dispositif permet d'amener à la suite les unes des autres, les barres de soudure non recouvertes, à la machine à extruder 3. Un dis- positif 4 enlève automatiquement le recouvrement de la barre de soudure au voisinage de l'une de ses extrémités en même temps que se fait l'extrudage du revêtement sur la barre et de telle façon qu'une partie du recouvrement des barres, lorsque celles-ci sortent de la machine, suit enlevée sur une extrémité pour la raison qui a été indiquée ci-dessus.
Le magasin 1 comporte une trémie disposée verti- calement et qui; à son extrémité inférieure, est juste assez large pour permettre la descente dans cette trémie d'une rangée verticale de barres non recouvertes. Le fond de la trémie 1 débouche dans un tube transporteur 5 qui est un .
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pou plu>! lur8o quu 1"H amToc: do nuu.dur't Mur lO'ftlu.ollot.: un upère. Dans le tube 5 , coulisse une barre d'alimentation 6 fixée à son extrémité de gauche à la tige de piston 7 d'un cylindre à double action 8. Le cylindre 8 est muni d'un tiroir de commande 9 de construction bien connue qui est susceptible de commander le fluide amené au cylindre 8 de façon à déplacer le piston qui s'y trouve, ainsi que la tige 7 coopérant avec lui, alternativement dans les deux sens.
La limite du déplacement de la tige -7 vers la gauche est telle que l'extrémité de droite 10 de la tige 6 arrive juste
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à gauche du fond du magasin 1'. Lorsque la tige d.'alimentation est dans cette position, une barre de soudure 11 tombe
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dans le tube el 1 :11imentf.1tÜm fi, Le daplaoamant dé la tige g .vers la droite provoque le déplacement d'une seule barre de soudure dans le tube 5 et à travers la ma.chine 3 à appli- quer l'enduit ou recouvrement.
La machine à enduire ¯3 comporte une boîte 12 avec ouverture sur le-coté gauche pour recevoir les tiges amenées par le tube d'alimentation ¯5 et, sur le côté droit, elle'est munie d'une ouverture 13 dont le diamètre est plus grand que celui des barres de soudure sur lesquelles on opère, de deux fois l'épaisseur du recouvrement que l'on désire appliquer par extrudage sur les barres. La matière 14 à, extruder sur les tiges et, qui peut avoir toute construction appropriée, est amenée à la boîte 12 par tous moyens appropries, par exemple une vis transporteuse 15 qui est en mesure d'exercer une certaine pression sur la matière enfermée 14 de façon à refouler une gaine uniforme de cette matière par l'ouverture
13., autour des barres de soudure qui passent dans cette ouverture.
Près de l'extrémité de sortie de la machine à extruder 3, se trouve l'appareil 4. dont, comme on l'a dit ci-dessus, le rôle est d'enlever une partie du recouvrement qui était précédemment appliqué sur la barre de soudure.
L'appareil 4 comporte une tige à mouvement de va-et-vient 16 montée dans l'alignement de l'axe de l'ouverture de sortie 13 de la machine à extruder 3, de sorte que les tiges sortant de cette machine viennent buter contre l'extrémité. de gauche de la tige 16. A son extrémité de droite, la tige
16 passe dans une enveloppe 17 dans laquelle est logé un ressort' 18 et qui porte un électro-aimant 19. Un collier'20
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fixé à la tige 16 porte contre l'extrémité du ressort 18 , de sorte que ce ressort pousse la t-ige 16 élastiquement vers la gauche.
Sur l'enveloppe 17 sont fixés deux chemins-cames 21 s'étendant du côté de l'extrémité de gauche de la tige 16 et, de préférence, ayant le contour représenté sur le dessin.
Sur une tête transvorsale 22 fixée à l'arbre 16 , pivote de:.: bras de support 23 qui, à leurs extrémités de gauche, portent des lames 24. Les lames 24 se terminent sensiblement en demi- cercle, de sorte que, lorsqu'elles sont amenées l'une vers l'autre et sont en prise avec la barre de soudure qui se trouve entre elles, elles peuvent faire une entaille dans le recouvrement de cette barre de soudure et, lors du mou- vement relatif de la dite barre, enlever de sur le noyau mé- tallique, la matière de recouvrement portée par celui-ci, vers la droite du point où les couteaux sont en prise. Les bras 23 sont tirés au moyen de ressorts.25 autour de leur point de pivotement de façon à appliquer les couteaux 24 sur la barre de soudure. Les extrémités opposées des bras 23 portent des galets 26 qui circulent sur les bras-cames 21.
Sur la tige 16 est fixé un induit en fer doux 27 qui, lorsque l'électro-ai- mant 19 est excité, comme il sera indiqué plus loin, tend à rentrer dans une position neutre à l'intérieur de cet électro-aimant.
Une console 28 portée également par l'enveloppe 17 porte un bras d'interrupteur 29 qui pivote en 30. La console 28 porte un certain nombre de butées 31, 32, cette dernière étant isolée électriquement par rapport à la console 28.. Un ressort 33 relie le bras d'interrupteur 29 et l'ex- trémité de droite 34 de l'arbre 16 et les points suivant
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lesquels le ressort est fixé sur le bras d'interrupteur et sur l'arbre sont disposés de telle façon que, lorsque l'ar-' bre 16 est dans sa position de gauche extrême, le bras d'in- terrupteur 29 est en prise avec la butée 31 'et lorsque le bras 16 s'est déplacé vers la droite d'une distance déterminée,
le ressort 33 fait basculer le bras d'interrupteur 29 pour l'ap- pliquercontre la butée de contact 32. Une autre console 35 analogue à la console 28 est portée par l'enveloppe 17 et, sur cette console 35, pivote un bras d'interrupteur 36, lequel est relié à la .borne 34 de la tige 16 au moyen d'un ressort 37 . Sur la console 35 sont munies des contacts 38 et 39, ce dernier étant isolé électriquement par rapport à la con- sole 35.
Une source appropriée d'énergie électrique, par exemple une batterie 40, est reliée au moyen d'un fil 41 au bloc 38. Un fil 42 relie le bras d'interrupteur 36 à La console 28 et à un fil 43 partant du contact 32¯va à l'élec- tro-aimant 19 relié lui-même par le fil 44 à l'autre extré- mité de la batterie.
Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante:
Le mouvement de va-et-vient du bras d'alimentation 6 amène successivement un certain nombre de barres de soudure 11 , non recouvertes, dans le tube d'alimentation .5'et dans la presse à extruder 6 dans laquelle elles passent. Du fait que l'ouverture de sortie,13 de la presse à extruder est plus large que la barre de soudure, une gaine de matière de recouvrement est appliquée par pression sur les barres de sou- dure lorsqu'elles sortent de la presse à extruder 3. Dès que l'extrémité avant 45 d'une barre de soudure recouverte vient
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toucher la tige 16 , elle déplace celle-ci vers la droite d'une certaine distance, en antagonisme à-l'action du ressort 18.
Une fois que l'extrémité 45 de la barre de soudure a été dé- placée vers la droite d'une quantité déterminée et s'est dé- placée entre les couteaux 24 de cette quantité, le ressort 33 passe au-delà du point de pivotement 30 du bras d'interrup- teur 29 et fait basculer ce bras pour le mettre en prise avec le contact 32 , fermant ainsi le circuit qui passe par l'élec- tro-aimant 19. L'électro-aimant 19 étant excité, tire l'in- duit 27 et la tige 16 à laquelle il est fixe, vers la droite à plus grande vitesse que celle suivant laquelle l'extrémité 45 de la barre de soudure se déplace vers la droite.
Le déplacement de la barre 16 vers la droite de cette façon fait que les galets 26 du bras 23 entrent dans les parties-en retrait des bras-cames 21;ce qui permet au ressort 25 d'appli- quer les couteaux 24 sur 1' extrémité 45 de la barre de soudu- re recouverte. L'électro-aimant 19 continue à déplacer la tige 16 vers la droite et, de ce fait, les couteaux 24 enlèvent en grattant de sur l'extrémité de la barre de soudure 45 , le recouvrement qui a été précédemment appliqué sur elle dans la presse à extruder.
La barre 16 continue à se déplacer vers la droite sous l'action de l'électro-aimant jusqu'à ce que les couteaux 24 échappent de l'extrémité 45 de la barre de soudure sur laquelle ils agissent. Peu après que les couteaux ont ainsi échappé de l'extrémité de la barre de soudure, le ressort 37 passe par le point de pivotement du bras d'interrupteur 36 et déplace ce dernier qui cesse d'être en prise avec le contact 38 et l'amène sur le contact isolé 39 interrompant ainsi le circuit de l'électro-aimant. L'électro-aimant est ainsi désexcité et le ressort 18 a tendance à ramener la. tige 16 vers la gauche. Tautefois, ce mouvement de retour est empêché par les couteaux 14 qui se trouvent en position ,le
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fermée et qui viennent en prise sur l'extrémité 45 de la barre de soudure qui vient d'être nettoyée.
Ce mouvement de retour étant arrêté, le ressort 37 ne peut revenir au-delà du point de pivotement du bras d'interruption 36, de sorte que l'élec- tro-aimant n'est pas immédiatement réexcité.
La barre de soudure sur laquelle on opère continue à se déplacer en sortant de la machine à extruder 3 et dès que lu barro de uouduru est complèlement sortie, elle tomba dans une trémie appropriée, non représentée, qui peut être placée en dessous de 1!espace compris entre l'extrémité de sortie de la machine à extruder 3 et les couteaux 24.
Dès que la. barre de soudure est tombée le ressort 18 est en mesure de ramener les différentes parties de l'appareil 4 à la position¯qui' est, sensiblement celle représentée sur le dessin, c'est-à-dire que le bras d'interrupteur 36 est remis en prise avec le contact 38 et le bras d'interrupteur 29 avec le contact31 et que les galets 26 passent sur la partie resserrée des doigts-cames 21 et ouvrent les couteaux 24 en permettant de recevoir une nouvelle barre de soudure-sortant de la machine à extruder 3.
Sur les figures 2 à 4, on a représenté un autre type d'appareil susceptible de réaliser le but envisagé par la présente invention, mais d'une façon légèrement différente.
Sur la figure 2 ,dans la presse à extruder 46, sont amenées les barres de soudure préalablement découpées et que l'on désire recouvrir et ce recouvrement est appliqué dans cette presse 46. Au voisinage de 1' ouverture 47 par.laquelle le recouvrement ou gaine est extrudé sur les barres de soudure qui y passent, est monté un système de matrice à ouverture variable 48.Le système de matrice 48 comporte une enveloppe
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49 qui peut être boulonnée ou autrement fixée sur le corps de la machine à extruder 46. Dans l'enveloppe 49 , se trouve un disque tournant 50 pourvu d'un bras de commande 51 qui passe à travers une fente en arc 52 prévue à cet effet dans l'enveloppe 49, ainsi qu'on le voit surtout sur la figure 4.
Un certain nombre de mâchoires 53 disposées radialement-sont montées à coulissement dans des rainurés radiales de l'en- veloppe 49. Les mâchoires 43 portent des¯ergots 54 sur lesquels sont montés des galets 55 disposés dans une rainure-came 56 ayant la forme représentée sur la figure 3.
La rotation du levier de commande 51 et, en conséquence, du disque-came 50
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fait que les mâchoires 53 se déplacent radialement vers /ce l'intérieur et vers l'extérieur, suivant le mcuvement de/bras 51 .- L'extrémité intérieure 57 des mâchoires 53 est en forme d'arc ayant une forme et une dimension générale telles que, lorsque les mâchoires sont amenées dans leur position qui se trouve la plus vers l'intérieur, elles déterminent une ou- verture circulaire qui a sensiblement le même diamètre que le noyau métallique de la barre de soudure sur laquelle on opère.
Les mâchoires 53 , lors du déplacement du bras 51 d'une façon déterminée, peuvent, par suite, être utilisées pour rétrécir l'ouverture, par laquelle la barre de soudure 58 passe de façon telle qu'il ne puisse sensiblement pas couler de recouvre- ment sur cette barre.
Ainsi qu'on le voit sur la figure 4, un électro- aimant 59 coopère avec le système de matrice à ouverture variable 48 et le noyau 60 de cet électro-aimant est relié au moyen d'un bras pivotant 61 au bras de commande 51 du système de matrice à ouverture variable. Un ressort 62 , relié au bras 61 et à un support fixe, maint lent normalement les mâ- choires du système de Matrice à ouverture variable en posi- tion écartée. /
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Comme on le voit sur la figure 2 , dans.l'aligne- ment axial de l'ouverture'4-7 de la machine à extruder 46 est monté un mécanisme de commande du système de matrice à ouverture variable que l'on vient de décrire.
Ce mécanisme de commande comporte un boîtier 63 dans lequel coulisse un plohgeur 64 à extrémité .en forme de cuvette 65 servant à recevoir l'extrémité d'une barre de soudure sortant de la machine à extruder. Le plongeur 64 est en une substance magnétique et constitue le noyau d'un électro-aimant 66 monté dans le boîtier 63 et concentrique au plongeur 64.
Un ressort 67 monté, de même, dans le boîtier 63 tend à pousser le plongeur 64 vers la gauche, comme représenté sur la figure 2.
Le plongeur 64 porte un doigt de commande 68 qui déborde au-delà de la droite du boîtier 63 et qui actionne des interrupteurs commandant les circuits des électro-aimants 59 et 66 respectivement. Sur le boîtier 63, contra son extrémité de droite, est montée une console 69 sur laquelle se trouvent une butée isolée électriquement 70 et un contact 71. Un bras d'interrupteur 73 pivote sur un axe 72 porté par la console 69 et ce bras est relié au doigt de commande 68au moyen d'un ressort 74. De même, est montée sur l'extrémité de droite du boîtier 63 , une cunsole 75 sur laquelle se trouvent une butée isolée 76 et un contact 77. Un bras d'interrupteur 79 pivote sur un axe 78 porté par la console 75 et ce bras est, de même relié par un ressort 80 au doigt de commande 68.
Sur la console 75, se trouvent deux'pièces de contact 81 et 82 normalement en contact, la. première comportant une'saillie 83 qui vient sur le parcours du doigt
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de commande 68 pour des raisons qui seront indiquées plus loin.
Une source d'énergie électrique quelconque, ap- proprièe , telle qu'une batterie 84 est reliée au moyen de
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/diffé- divers conducteurs aux/pièces que l'on vient de décrire, rentes ;./;1 d'une façon qui est indiquée assez clairement sur le dessin / pour qu'il ne suit pas utile d'en donner une explication détaillée.
L'appareil que l'on vient de décrire et qui est représenté sur les figures 2 à 4, fonctionne de la faòn .suivante:
La barre de soudure 58 , qui doit être recou- . verte, sort de la machine à extruder 46 en traversant le ' système de matrice à ouverture variable 48 , sans que ce système agisse en aucune façon sur la barre de soudure jusqu' à ce que l'extrémité de droite de celle-ci vienne porter contre le plongeur 64.Dès que l'extrémité de droite de la barre de soudure 58 vient toucher le plongeur 64, en déplaçant celui-ci vers la droite en antagonisme à l'action du ressort 67, le ressort 74 passe au-delà de l'axe 72 sur lequel le bras d'interrupteur 73 pivote.
Le ressort 74 fait alors basculer le bras d'interrupteur 73 pour le mettre en prise sur le contact 71 en fermant le circuit de l'élec- tro-aimant 59. Dès que celui-ci est excité, le bras 51 se déplace dans le sens dextrogyre en faisant tourner de la même.façon la plaque-came 50, d'où. il résulte que les mâ- choires 53 sont poussées vers l'intérieur et viennent en prise sur le noyau métallique de la barre de soudure 58.
Etant donné. que les mâchoires 53 ou, plus particulièrement, leurs extrémités intérieures en forme d'arc 57, sont main-
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tenant en prise sur le noyau métallique de la barre de sou- dure, tout nuuveau déplacement vers la droite de.cette barre provoque la sortie de la machine à extruder 46'd'une partie de barre non recouverte. La barre de soudure 58 continue à se déplacer vers la droite, avec lesmâêhoires 53 en prise sur celle-ci de la façon que l'on vient d'indiquer, jusqu'à ce que l'extrémité de gauche 85 de la barre de'sou- dure 58 vienne dans l'ouverture du système de matrice à. ou- verture variable 48. Dès que la barre de soudure 58 est ar- rivée à ce point, le ressort 80 passe au-delà de l'axe 78 sur lequel le bras d'interrupteur 79 pivote.
Ce bras 79 bascule alors pour venir porter contre le contact 77 en' fermant le circuit del'électro 66. L'électro 'étant excité, le plongeur 64 se déplace vers la droite en s'éloignant de la barre de soudure 58 et en permettant àcette barre, qui est maintenant erminée, de tomber dans une trémie placée dans une position convenable en dessous de l'appareil de., la figure 2.
Une fois que la barre de soudure 58 a été ainsi évacuée, le doigt de commande 68 se déplaçant vers la droite, vient porter contre la saillie 83 du contact 81, interrom- pant le circuit des deux électros. L'appareil est alors remis en position primitive, sous l'action des ressorts 62 et 67 et se trouve dans la position représentée sur le dessin, prêt à recevoir la barre de soudure suivante qui sort de la presse à extruder 46.
La désexcitation des électros, de la façon que. l'on vient d'indiquer, provoque,-naturellement) un retrait -ou un écartement des mâchoires 53, de sorte que la barre de soudure suivante, qui va sortir de la presse à extruder 46 , sera munie d'une gaine placée.sur elle par la presse à extruder de la façon indiquée ci-dessus.
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On remarquera que l'appareil représenté sur la figure 1 enlève le recouvrement d'une extrémité de la barre de sou- dure sur une longueur suf' sante pour permettre au noyau mé- tallique de cette barre d' tre pris dans un support approprié de façon à avoir une liaison électrique convenable entre ce support et le noyau métall@que de la barre.
L'appareil re- présenté sur les figures 2 à 4, empêche l'application par la presse à extruder, du recouvrement sur la surface du noyau métallique de la bai@e voisine d'une extrémité de celle-ci , de sorte que la barre de soudure, fabriquée avec ce dernier appareil, est, .le même, caractérisée par le fait que son noyau métall@que est à découvert à uhe extré- mité de sorte qu'il peut être fixé de façon commode dans un support approprié, en ntact électrique direct avec 'le noyau métallique de la ba re de soudure.
Il est évident, l'après ce qui précède, que le mode de fabrication et le appareils selon l'invention, donnent des barres de sous@ @re recouvertes qui n'ont plus besoin que d'être séchées avant usage. Etant donné que certains recouvrements n' nt pas besoin d'être cuits, mais peuvent ê re simplement sé hés à l'air après extrudage et avant usage, -il est évide.t que la présente invention per- met d'obtenir des barres e soudure recouvertes de façon plus efficace et -plus écc..omique que cela n'a été possible jusqu'ici.