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Serre-joint pour joint à souder.
On sait que pendant le soudage de pièces métalliques des tensions dues à l'échauffement se produisent dans ces pièces et tendent à les rapprocher ou les écarter, de sorte que le joint, dont la largeur a été réglée préalablement, se rétrécit ou s'élargit graduellement pendant le soudage. D'autre part, pour produire une bonne soudure et pour donner à la pièce soudée la forme voulue, il est nécessaire que la largeur du joint soit maintenue constante. On a déjà proposé d'employer à cet effet divers serre-joints ou pinces. En pratique, jusqu'à présent, on disposait en travers du joint deux fers plats, l'un en-dessous et l'autre au-dessus du joint. Le fer plat inférieur
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comportait une vie qui traversait le joint et le fer plat supé- rieur.
On serrait l'un sur l'autre les fers plats au moyen d'un écrou à ailettes ou organe analogue, de manière à fixer le joint tant verticalement que latéralement.
On pourrait croire que ces outils au moyen desquels la largeur du joint est réglée dès le début sont les mieux appropriés. Toutefois ces outils ne conviennent que pour des t8les minces. Dans le cas de pièces de plus grande épaisseur les efforts créés par l'échauffement sont si importants qu'on serait obligé d'employer des outils très massifs et, partant, impropres au maniement. En outre, il faudrait un trop grand nombre de serre-joints pour empêcher efficacement tout gauchissement de la fente soudée entre deux serre-joints successifs. Par ailleurs pendant le soudage, des déplacements longitudinaux assez fai- bles mais cependant perceptibles se produisent entre les bords du joint et ces déplacements ne peuvent être absorbés par les serre-joints employés jusqu'à présent.
Quand on veut produire une soudure cylindrique on ne peut guère employer des coins, leviers, vérins, etc.. En géné- ral, dans le cas de ces soudures, on ne peut avoir recours qu'au soudage par points ou, lorsque les extrémités sont accessibles, on emploie des serre-joints à traction ou à pres- sion.
La présente invention a pour objet un serre-joint au moyen duquel il est possible de serrer le joint avant le commencement du soudage et, en outre, de le réajuster pendant le soudage, assez près de l'endroit que l'on soude pour que la largeur du joint à l'endroit où l'on soude reste pratiquement la même pendant le soudage du joint sur toute sa longueur.
L'invention est décrite ci-après plus clairement avec
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référence aux dessins annexés, dans lesquels:
Figs. 1 et 2 représentent un joint serré, pendant le soudage,
Fig. 3 montre le serre-joint conforme à l'invention, employé à cet effet,
Figs. 4 et 5 montrent une variante de l'outil
Fig. 7 montre à plus grande échelle comment l'outil agit sur le joint, et
Figs. 7 et 8 représentent une autre variante de l'in- vention.
La Fig. 1 montre comment on serre et on soude un joint cylindrique. On introduit par endroits dans le joint des pinces A qui maintiennent en place les pièces à souder. Près du point où on veut commencer le soudage, on introduit suivant l'invention un outil B. Sur la Fig. 1 le commencement de la soudure est indiqué par C. Au fur et à mesure que le soudage progresse, on déplace l'outil B en avant de l'endroit que l'on soude et on resserre le joint dans la mesure requise au moyen de cet outil. Quand l'endroit de soudage approche d'une pince A, on enlève celle-ci et on continue le soudage jusqu'à ce que toute la soudure soit achevée.
La Fig. 2 représente un joint pendant le soudage.
On suppose qu'entre l'endroit en fusion 48 et l'outil de serra- ge le joint tend à s'ouvrir par suite des tensions dues à l'échauffement. A cet endroit on introduit l'outil suivant l'in- vention. On tire l'un vers l'autre les bords du joint en ser- rant la vis 25.
Sur la Fig. 3 les bords à souder des pièces qu'on veut assembler par un joint soudé sont désignés par 2 et 3.
L'outil est constitué par deux blocs qui sont agencés pour entrer en prise avec les bords du joint et tenir ceux-ci @
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pendant que le soudage progresse. L'un des blocs est contitué par deux tiges 4 et 5. Dans ces tiges sont engagées des vis 6 et 7 munies d'ailettes 8 et 9 au moyen desquelles on peut les visser et dévisser. Les tiges 4 et 5 comportent respective- ment des pattes 10 et 11. Les pattes 10 et 11 sont en prise l'une avec l'autre et avec le bord d'un cadre 12. Le cadre 12 comporte une ouverture 13 (Fig. 1) dans laquelle s'engagent les pattes 10 et 11. Les vis 6 et 7 se terminent respective- ment par des pointes 14 et 15 qui peuvent pénétrer dans les parties 2 et 3 adjacentes aux bords du joint.
En-dessous des parties 2 et 3 adjacentes au joint, le cadre 12 a la forme d'une traverse 16 constituant l'autre bloc de l'outil, de sor- te que le cadre a ainsi la forme d'un T. Entre la traverse 16 et les bords 2 et 3 du joint sont disposés des galets 17 et 18 guidés par un étrier 19 qui est fixé à la traverse 16. Les galets tendent à s'écarter l'un de l'autre sous l'action d'un ressort 20 logé dans une ouverture 21 de la traverse 16. De la tige 4 font saillie de part et d'autre de la tige 5 deux bras 22 et 23. Ces bras sont reliés entre eux par une traver- se 24 dans laquelle s'engage un écrou 25. L'écrou 25 porte con- tre un mentonnet 26 de la tige 5. Dans l'autre extrémité de la vis 25 est insérée une barre 27 au moyen de laquelle on peut faire tourner la vis 25.
Comme le montre le dessin, les pattes 10 et 11 sont conformées de manière qu'en tournant elles se meuvent autour du même point, c'est-à-dire autour du point 0 du cadre 12.
On se sert de l'outil de la manière suivante. On dé- visse suffisamment la vis 25. On introduit dans le joint, par en bas, le cadre 12 et les éléments qui en sont solidaires. On
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introduit dans l'ouverture 13 la patte 10 et les bras 22 et 23 de la tige 4. Entre les bras 22 et 23 on dispose ensuite la tige 5, de manière que sa patte 11 vienne occuper sa position entre la patte 10 et le bord du cadre 12. Les bords 2 et 3 du joint, les pointes 14 et 15 et les galets 17 et 18 occupent alors les uns par rapport aux autres la position indiquée en traits mixtes sur la Fig. 6. En réglant les vis 6 et 7, on peut amener les pointes à toute hauteur voulue par rapport aux bords à souder.
Cette hauteur doit être telle qu'il y ait un certain jeu entre les pointes 14,15 et les bords 2, 3 du joint, de manière qu'il soit possible de déplacer l'outil suivant la longueur du joint quand les pointes 14,15 sont dans cette posi- tion extrême. En même temps l'écartement ne doit pas être plus grand que celui pour lequel les pattes la, 11 restent encore en prise l'une avec l'autre et ne se séparent pas. Quand on tourne la vis 25 dans le sens du serrage, les pointes 14,15 se déplacent l'une vers l'autre suivant un arc de cercle dont le centre est en 0. On tourne la vis 25 jusqu'à ce que les pointes 14, 15 viennent en contact avec les bords 2, 3 du joint. Les bords 2, 3 du joint reposent sur les galets 17, 18 et roulent donc sur ces galets quand on les amène l'un vers l'autre.
Si les trajets respectifs 28 et 29 des galets sont plans ou ont un rayon suffisamment grand, les pointes 14, 15 pénètrent à une certaine profondeur dans les bords du joint. On peut régler cette profondeur en donnant aux trajets 28 et 29 un profil approprié. Par exemple, on peut rendre ces trajets plans sur une courte distance a suffisamment grande pour permettre aux pointes 14,15 de pénétrer à une profondeur déterminée dans les bords du joint. Au-delà le rayon des trajets 28,29 peut être tel que les pointes pénètrent davantage ou restent à la
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même profondeur.
Quand on serre la vis 25, les pointes 14, 15 pénè- trent ainsi d'abord dans les bords 2, 3 du joint et les entrai- nent ensuite l'un vers l'autre. Dans ces conditions les galets 17, 18 surmontent la résistance du ressort 20. On peut tirer l'un vers l'autre les bords du joint jusqu'à ce qu'ils vien- nent appuyer contre le cadre 12.
Si l'effort de traction requis est si grand que les pointes 14, 15 accusent la tendance à glisser dans la matière , il en résulte, comme l'indique clairement le fait que les galets s'arrêtent, que les pointes s'enfonceront davantage dans la matière, de sorte qu'un glissement ultérieur se trouve empêché.
Les Figs. 4 et 5 montrent une autre forme d'exécution de l'outil suivant l'invention. La tige 5 comporte des oreil- les 30,31 entourant une tête 32 de la vis 25. Par suite de cette disposition on assure que, lorsqu'on desserre la vis 25, celle-ci entraine la tige 5. Ceci facilite le desserrage et l'enlèvement de l'outil. Dans ce cas l'outil peut aussi servir à séparer les bords du joint.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le fait qu'il suf- fit de tourner une seule vis pour régler la position des bords du joint ou pour desserrer l'outil en vue de son enlève- ment, présente un grand avantage. Ce n'est que lorsqu'on veut employer l'outil pour des tôles d'une autre épaisseur qu'il faut régler de manière correspondante les vis 6 et 7. En ou- tre il importe beaucoup que l'outil soit construit de façon qu'on puisse l'enlever à travers le joint. A cet effet, quand on a dévissé suffisamment la vis 25, on peut tourner les pattes 10, 11 en sens inverses et enlever ensuite les éléments 4 et 5.
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Restent alors le cadre 12 solidaire de la traverse 16 et les galets. Etant donné que le cadre est constitué par une lame ou plaque mince, on peut le retirer de haut en bas à travers le joint et l'enlever ainsi.
On enlève l'outil par vissage de la manière suivante : On desserre la vis 25 suffisamment pour que les pointes 14,15 se trouvent justement dégagées. Ensuite on presse l'une vers l'autre, à la main, les ailettes 8, 9. On peut aisément déplacer l'outil avec une seule main.
Dans l'application pratique des outils du genre spécifié on a constaté que le mouvement des bords du joint produit par la rotation d'une vis est d'une très grande préci- sion, mais d'autre part il est difficile d'exécuter cette opé- ration, étant donné que le soudeur doit manier à l'aide d'une main l'outil conforme à l'invention et régler à l'aide de l'au- tre main la vitesse de fonctionnement de la machine à souder.
Toutefois, pratiquement, toutes les machines à souder sont équipées, en vue du réglage, de leviers qu'on déplace vers l'avant et l'arrière suivant la vitesse de travail voulue ou le débit voulu de matière d'apport, etc.. D'autre part on sait un que lorsqu'on fait simultanément/réglage de la main gauche et un autre réglage de la main droite, les réflexes influent sur les mouvements de réglage de sorte que ceux-ci deviennent très inégaux quand les mouvements sont très différents. Pour qu'un seul soudeur puisse exécuter des mouvements de réglage aussi égaux que possible, il est nécessaire de munir l'outil serre- joint d'un levier de réglage qui ait pratiquement les mêmes dimensions et le même sens de mouvement que les leviers de réglage des machines à souder ordinaires.
Un outil qui permet de serrer les bords du joint à .la distance voulue l'un de l'autre de manière sûre et solide
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au moyen d'un levier déplaçable transversalement au joint est représenté sur les Figs. 7 et 8. La Fig. 7 en est une vue de côté et la Fig. 8 le représente vu transversalement à la longueur du joint.
Dans cet exemple d'exécution le serre-joint est aussi constitué de deux blocs disposés de part et d'autre des tôles qu'on veut réunir entre elles par soudage. Sur le dessin les blocs sont désignés par 33 et 34. Ils sont maintenus ensemble par une lame ou nervure 35 introduite dans le joint, cette lame étant rigidement reliée au bloc 33. Elle est percée d'une ouver- ture 36 à travers laquelle le bloc supérieur peut être engagé de manière que le bord supérieur de l'ouverture 36 pivote dans une encoche 37 de la surface supérieure du bloc 34. On peut ain- si faire pivoter le bloc 34 dans un plan vertical autour d'un axe parallèle au-joint 38.
Une ou plusieurs vis 39, 40 servant à fixer l'outil sont disposées dans le bloc inférieur, et en regard de ces vis sont aussi disposées dans le bloc supérieur une ou plusieurs vis 41. Les vis mentionnées en dernier lieu sont logées dans l'une des moitiés du bloc supérieur, tandis que l'autre moitié du bloc supérieur comporte une molette 42 qu'on peut faire tourner sur un pivot 43 assez près des tôles à souder pour que ses dents mordent la tôle. De préférence on donne à la molette 42 la forme d'un secteur constitué par une extrémité d'un le- vier 44, de telle manière que lorsqu'on fait tourner le levier sur le pivot 43, les dents du secteur 42, qui mordent la tôle 45, rapprochent ou écartent celle-ci de la tôle opposée 46 qui est rigidement fixée à l'outil par les vis 39, 40 et 41. De cette façon on fait varier la largeur du joint.
Il est nécessaire qu'un outil de ce genre soit cons- truit de manière qu'on puisse l'employer pour des tôles d'épais- @
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seurs différentes. Le moyen le plus simple d'y arriver con- siste à disposer des pièces intercalaires 47 entre la tôle à souder et le bloc inférieur 33. Ces pièces intercalaires doi- vent avoir une forme telle qu'elles laissent un passage pour les vis 39 et 40 et elles peuvent, par conséquent, avoir la forme d'un fer à cheval ou être percées d'ouvertures pour ces vis. La première forme est préférable, car elle permet de rem- placer plus facilement les pièces intercalaires en les intro- duisant par le côté.
En outre il faut qu'on puisse verrouiller le levier en position par une manoeuvre simple, à la main. Ceci est nécessaire parce que, en règle générale, les bords du joint sont élastiques, de sorte que lorsqu'on fait varier la largeur du joint, on engendre une force qui tend à ramener les bords dans leur position initiale. Pour permettre de verrouiller l'outil dans la position réglée, on munit le bloc supérieur 34 d'un secteur-came 49 monté concentriquement au pivot 43. Sur ce secteur-came appuie l'extrémité d'un autre levier 50. Le levier 50 est relié au levier 44 par un pivot 51 de manière qu'on puisse faire tourner le levier 50. L'extrémité du levier 50 orientée vers l'outil a une longueur telle que le secteur-came 49 puisse se mouvoir librement par rapport à la surface extrême du levier quand les deux leviers occupent des positions parallèles.
Toutefois, quand on tourne le levier 50 sur le pivot 51 par rapport au levier 44, la surface extrême du levier 50 prend une position oblique par rapport à la came 49, de sorte que ces deux organes se trouvent coincés l'un sur l'autre et que l'outil est verrouillé dans la position voulue.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution représentées et on peut y apporter des modi- fications sans sortir de son cadre.