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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS D'ALIMENTATION EN FIL DANS LES MACHINES A
SOUDER.-
La présente invention se rapporte à des dispositifs d'alimentation en fil et plus particulièrement à ceux susceptibles de former un élément d'une tête de soudure automatique à l'arc.
Dans la soudure par arc, un fil ou une baguette servant d'électrode est progressivement fondue) et déposé) pour former une soudure, au moyen d'un arc établi entre son extrémité et la pièce à souder. Quand un dispositif est prévu pour alimenter l'électrode vers la pièce à souder, à une vitesse correspondant à sa consommation dans l'arc pendant la soudure, ce dispositif est communément appelé "téte de soudure automatique à l'arc". En général, ce dispositif comporte un organe de contrôle dépendant d'une caractéristique électri-
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-que du circuit de soudure et il fonctionne en liaison avec la tête de soudure pour alimenter l'électrode vers la pièce, puis hors de la pièce pour amorcer l'arc et pour maintenir ensuite l'arc de soudure.
En raison des variations de dimensions des électrodes nécessitées par les divers travaux de soudure, il faut prévoir des dispositifs pour adapter le mécanisme d'alimentation d'une tête de soudure à arc aux diverses dimensions des électrodes utilisées. Lorsque les rouleaux d'alimentation sont réglés dans ce but l'un par rapport à l'autre, le mécanisme reliant les rouleaux d'alimentation travaille d'une faqon très désavantageuse, due à l'engrènement imparfait des engrenages aussi bien qu'au manque de graissage approprié, ces deux inconvénients résultant des constructions nécessairement employées.
Quand on utilise différentes dimensions de rouleaux d'alimentation, le changement, quand on passe d'une électrode d'une certaine dimensions à une électrode d'une autre dimension, exige un temps considérable qui est considéré comme un ennui par l'opérateur,
La présente invention a notamment pour objet de prévoir un dispositif d'alimentation de fil capable d'alimenter des fils de dimensions et de formes différentes, sans nécessiter un réglage, l'un par rapport à l'autre, des rouleaux d'alimentation.
L'invention prévoit également un dispositif d'alimentation de fil dans lequel les arpres des rouleaux d'alimentation sont supportés d'une faqon fixe, l'un par rapport à l'autre, dans une botte à engrenages qui contient tout le mécanisme reliant les dits arbres, ainsi que le lubrifiant utilisé pour ce mécanisme.
L'invention prévoit aussi un dispositif d'alimentation en fil dans lequel les différentes parties sont disposées d'une manière telle que le fil, alimenté par le dit dispositif, peut être dirigé d'une faqon précise dans un plan prédéterminé, pendant le fonctionnement du dispositif d'alimentation.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels
La fig,l est une vue en élévation d'un dispositif conforme à l'invention.
La Fig.2 est une section latérale faite suivant la ligne 2-2 de la fig.l,
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La fig.3 est une vue en plan et en coupe suivant la ligne -3-3 de la fig.2.
La Fig. 4 est une vue partielle montrant en détail la construction d'un dispositif de réglage pour déterminer la direction de l'alimentation du fil.
La Fig.5 est une vue agrandie montrant la manière dont les rou- leaux d'alimentation sont supportés sur leurs arbres,
La Fig.6 est une 'section partielle le long de la ligne 6-6 de la fig. 1, représentant la construction et le support des guidea-fil qui constituent un élément du dispositif d'alimentation.
Dans le dispositif d'alimentation de fil représenté sur le dessin, un fil 10 est engagé dans des rouleaux 11 à section conique et alimenté par eux. Ces rouleaux sont supportés par un arbre principal 12 et un arbre auxiliaire 13 dont les surfaces coniques, travaillant ensemble,'forment entre elles un espace en forme de V. Ces surfaces coniques peuvent être molletées, comme indiqué Fig. 1, 2 et 3. L'arbre principal 12 est maintenu dans des paliers 14 et 15 logés dans un châssis composé de deux parties, 16 et 17, boulonnées ensemble en 18.
Cet arbre 12 est mû par un moteur 19 qui lui est connecté au moyen d'une roue dentée 20 et d'une vis tangente 21 solidaires respectivement de l'arbre principal 12 et de l'arbre 22 du moteurs On remarquera que le palier 15 est supporté par un rebord de la partie 17 du châssis, et què le palier 14 est supporté dans un couvercle 23 boulonné sur la partie 16 du châssis. Ces paliers s'appuient sur des épaulements de l'arbre principal 12, et le montage est complété par un manchon 24, monté sur l'arbre principal 12, entre le palier 14 et la roue dentée 20.
L'arbre auxiliaire 13 est monté dans des paliers 25 et 26 logés dans les parois opposées d'une boite cylindrique 27, qui est supportée à l'intérieur d'une caillé cylindrique de la partie 17 du châssis, pour pouvoir tourner autour de l'axe de rotation de l'arbre principal 12. Cette botte 27 est composée de deux parties boulonnées ensemble la partie intérieure de la botte comporte une partie 28 qui fait saillie et est montée dans un palier 29, supporté par la partie en rebord de la section 17 du châssis, diui constitue aussi un support pour le palier 15. L'arbre prineipal 12 et l'arbre auxiliaire 13 sont reliés entre eux par des engrenages 30 et 31 qui leur sont fixés et qui sont complètement enfermés dans la boite à engrenages 27.
Un palier 32 est également prévu dans la bi@ote à engrenages pour supporter l'extrémité du
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rouleau d'alimentation de l'arbre principal 12.
La boite 27 peut tourner à l'intérieur du châssis 16-17 qui la supporte, au moyen d'un dispositif à roue dentée et à vis tangente 33 et 34, supporté par un arbre élastique 35 (fig. 4). La roue dentée 33 est montée sur la partie 28 de la section interne de la boite 27 et les extrémités de l'arbre 35 sont supportées dans des paliers 36 et 37 montés dans la partie 17 du châssis. Des volants à main 38 et 39 sont fixés aux extrémités de l'arbre 35 pour le faire tourner,
Comme représenté sur la fig.4, l'arbre flexible 35 est incurvé du fait qu'il est supporté dans la partie 17 pour maintenir la vis 3@ en prise étroite avec la roue dentée 33. La distance entre l'axe de l'arbre et l'axe déterminé par les paliers 36 et 37 indique la quantité dont cet arbre a été incurvé pour atteindre ce but.
Bien entendu, le dispositif à roue dentée et vis tangente 33 et 34 est simplement représenté à titre d'exemple non limitatif, et il est évident qu'on peut utiliser toute transmission appropriée pour relier l'arbre 35 à la botte 27.
Quand on utilise des rouleaux coniques pour l'alimentation, l'arbre principal 12 et l'arbre auxiliaire 13 sont parallèles l'un à l'autre, et les engrenages 30 et 31 qui les relient peuvent être réglés l'un par rapport à l'autre, de façon à obtenir les meilleures conditions de fonctionnement. De plus, ces engrenages peuvent être immergés dans un lubrifiant convenable, contenu dans la boite à engrenages 27 totalement fermée.
On remarquera aussi que les engrenages 20 et 21, intercalés entre l'arbre 22 du moteur et l'arbre prin@ipal 12, sont également contenus en totalité à l'intérieur de la partie 17 de la monture et qu'ils peuvent être graissés par un lubrifiant approprié contenu dans le dit châssis.
Comme le lubrifiant utilisé dans la chambre à engrenages de la partie 17 est généralement plus léger que celui employé dans la botte 27, le tourillon de la partie 28 de la boite 27 est muni de plusieurs cannelures 40 (fig.2) destinées à contenir un lubrifiant lourd, comme la graisse consistante par exemple, pour éviter le passage de lubrifiant depuis la chambre à engrenages, située à l'intérieur de la partie 16, vers la chambre, à l'intérieur de la boite 27, ou le passage de lubrifiant depuis la boite 27 jusqu'à la chambre à engrenages de la partie 16. Aux endroits où la périphérie de la botte 27 s'appuie sur la partie 17 du châssis, des cannelures similaires 41 constituent un presse-étoupe 42, ou analogue.
Ceci évite toute fuite de lubrifiant entre la
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boite 27 et la partie 17 à l'intérieur de laquelle elle est montée,
Des dispositifs appropriés, (non représentés sur le dessin) sont prévus pour graisser l'arbre 22 du moteur et pour alimenter en lubrifiant les engrenages 20 et 21, enfermés dans la partie 16 du châssis* Une ouverture est également ménagée dans le châssis, pour la chambre de la partie 17 qui contient les engrenages 33 et 34. Ceci réduit efficacement le passage de lubrifiant dans cette chambre, depuis la ohambre à engrenages de la section 16.
Les rouleaux d'alimentation 11 peuvent-être fixés à leurs arbres de toute façon appropriée. Comme représenté sur la fig.5, une rondelle 43 à bord conique est fixée, par des vis en boulons 44, à l'extrémité des arbres et s'appuie sur le bord conique correspondant du rouleau d'alimentation 11, les forçant ainsi contre des rondelles 45 qui s'appuient sur les parties internes 46 des roulements à billes 32 et 26 des arbres principal et auxiliaire 12 et 13.
Cette pression est transmise, le long de l'arbre 12, par l'intermédiaire d'un manchon d'espacement 47 et de l'engrenage30, à un épaulement prévu sur cet ar- bre, De manière analogue, cette pression est transmise le long de l'arbre auxiliaire 13 à la partie en rebord 48, sur son extrémité interne.
Le fil 10 est dirigé vers les rouleaux 11 et hors de ceux-ci par des guides 49 et 50. Ces guides sont munis d'éléments de compensation 51 (voir fig.6) qui permettent leur montage réversible dans des bossages à encoche 52 et 53 constituant leur support et formant une partie de la partie extérieure ou couvercle de la boite 27, Ce montage réversible des guide-fil permet de les supporter sur la boite, de manière à diriger le fil, qui passe à travers eux, vers la partie la plus rétrécie ou la moins rétrécie de l'espace effilé existant entre les rouleaux d'alimentation, suivant que les éléments de compensation de ces guides sont situés près ou loin du couvercle de la boite. Ces guides sont maintenus à l'intérieur des encoches des bossages 52 et 53 au moyen d'étriers 54 et 55 boulonnés dessus.
Le bossage 52 du couvercle de la boite 27 est également muni d'oreilles 56 qui constituent des paliers pour des axes sur lesquels un bras 57 est pivoté en 58. Ces bras supporte à une extrémité, un rouleau de compression 59 dont la partie effectuant la pression est située entre les rouleaux d'alimentation 11. Ce rouleau est sollicité vers la partie la plus étroite de l'espace compris entre les rouleaux au moyen d'un ressort 60 qui s'appuie sur l'autre extrémité du levier 57. On remarquera que la construction est faite de telle sorte que la pression du rouleau 59 sur un fil augmente d'autant plus qu'il
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s'éloigne des rouleaux d'alimentation 11.
Cette disposition est avantageuse en ee sens qu'une pression beaucoup plus faible est nécessaire pour presser de pe- tits fils et les faire engager avec la surface conique des rouleaux d'alimenta- tion, que celle qui serait nécessaire pour des fils de plus grand diamètre, Le mouvement de pression du rouleau 59 vers les rouleaux d'alimentation 11 est limi- té par un écran de réglage 61 supporte par l'arbre 57 et possédant une extrémité qui s'appuie sur l'étrier 54 qui maintient le guide 49 dans le bossage 52. Le bras 57 est constitué de deux parties boulonnées ensemble, de façon à assurer le montage et le fonctionnement du rouleau 59 et de son axe.
Quand le dispositif d'alimentation en fil décrit ci-dessus est utilisé comme élément d'une tête de soudure automatique à l'arc, des moyens sont prévus, à la sortie du guide-il 50, pour amener le courant de soudure à l'élec- trode qui le traverse, Ce moyen comprend une électrode serrée sur le bec 62, re- lié électriquement au moyen d'une borne 63, à une alimentation de courant élec- trique de soudure. Le bec et la partie terminale sont supportés par l'extrémité du guide-fil 50 au moyen d'une pince 64, dont une partie est serrée sur le guide- fil 50, et l'autre partie est fixée sur le bec et la partie terminale par l'inter- médiaire d'un isolateur électrique 65.
L'ensemble de la tête de soudure peut être attachée à un support approprié au moyen d'une applique ayant un rebord 66 et un bras formé de sections 67 et 68 qui sont isolées électriquement l'une de l'autre par un isolateur 69.
La partie 66 de ce bras peut être convenablement fixée à tout support désiré. La partie 17 de la tête de soudure est munie de bossages 70 et 71 sur chacun des- quels peut être monté un étrier 72 qui se fixe sur la partie 68 du bras décrit ci-dessus. Ce dispositif de support rend possible tout réglage angulaire désiré de la tête de soudure autour de l'axe longitudinal du bras qui la supporte.
Tout système de contrôle approprié peut être utilisé pour régler la vitesse du moteur 19, de telle sorte que l'on alimente l'électrode de façon à faire jaillir l'arc puis à le maintenir.
Bien qu'on ait représenté et décrit une seule forme de réalisa- tion de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à otte forme particulière donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restric- tif et que par conséquent toutous les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.
C'est ainsi que le présent brevet ne couvre pas seulement l'usage de rouleaux d'alimentation coniques, car on peut aussi utiliser des rouleaux
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d'alimentation ayant une autre oonformation, à condition que les surfaces de travail de ces rouleaux soient disposées, l'une par rapport à l'autre, de façon à laisser entre elles un espace effilé en pointe. Les rouleaux d'alimentation peuvent être métalliques ou non et il n'est pas indispensable que leurs surfaces de travail soient cannelées comme dans l'exemple représenté sur le dessin. On peut également employer des formes variées de guide-fil pour diriger le fil vers les rouleaux ou en dehors des rouleaux.
Des dispositifs autres que le rouleau de compression 59 décrit ci-dessus peuvent aussi être utilisés pour appliquer le fil vers la partie la plus étroite de l'espace pointu situé entre les rouleaux d'alimentation.