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Appareil de soudure électrique à l'arc.
Un appareil de soudure électrique à l'arc connu, pour souder à la main des pièces de dimensions restreintes, com- porte un éjecteur, éventuellement allongé, qui entoure, avec un certain jeu un charbon (électrode de soudure) déplaçable dans la direction axiale raccordé à l'un des pôles de la source de tension et relié à un dispositif d'amorçage. Dans l'utilisa- tion d'un tel appareil ni la matière de l'éjecteur, ni celle de l'électrode, ne sont utilisées comme matière de soudure.
Dans cette forme d'exécution connue, l'éjecteur est en métal et est raccordé à l'autre p8le de la source de tension, de façon à constituer une seconde électrode parcourue par du courant. Il suffit d'établir un contact entre la pièce à souder et l'éjecteur, ainsi qu'entre cette pièce et le charbon placé à l'intérieur de la chambre constituée dans cet éjecteur, pour que le dispositif d'amorçage amorce l'arc ; on entretient alors l'arc en écartant le charbon de la pièce.
La présente invention obvie à un certain nombre d'in- convénients inhérents, dans ce type d'appareil, à l'utilisation d'un organe essentiel, à savoir l'éjecteur métallique qui fait office d'électrode conductrice de courant.
L'un de ces inconvénients est le suivant : dans de nombreux cas, par suite de la présence d'autres organes il est difficile de souder en des endroits peu accessibles. Il en est ainsi, par exemple, pour la soudure dans des appareils de T.S.F., des amplificateurs, etc . L'une des causes de cette difficulté est que les deux bornes de la source d'alimentation doivent être reliées l'une à l'électrode de soudure et l'autre, à l'éjec-
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teur métallique. La distance comprise entre ces deux organes est si petite que les appareils précités présentent le danger d'un conte et indésirable, danger provoque par des pièces qui ne
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Ctoiv'3üt pas être soudées, mais soft accidentellement touchées clans le châssis,
il peut en résulter un endommagement de ces pièces.
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Un autre inconvénif-'l1t est le suivant : l'électeur .[métallique peut venir en contact avec un organe, par exemple avec une bobine dont l'autre extrémité se trouve en contact - airent ou indirect Dar l'intermedisire d'un autre organe ou de la pièce z- .)Uú.(=r .le.tie - avec le charbon, de sorte que le premier organe ..mentionne, savoir la bobine, est traversé par un courant c.e forte intensité ce qui peut :,1J.>si entraîner l'enaommi7gernent de l'isolant, ou ;.e l'organe îui-;ê,.e.
Suivant l'invention, on obvie à ces inconvénients en
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faisant en sorte Âue, durs un appareil de soudure électrique à l'arc muni d'un dispositif d'amorçage et d'un éjecteur allongé (dont la longueur est au moins égale au triple du diamètre) qui entoure l'électrode de soudure, par exemple un charbon , l'éjéc- teur soit siol de la tension d'alimentation, afin de ne pas constituer une électrode parcourue par du. courant. Comme l'élec- trode de soudure est reliée à l'un des conducteurs de courant, il en résulte que l'autre conducteur de courant doit être relié ) la pièce d'une autre manière que par l'électeur, par exemple à l'aide d'une pince ou d'une électrode séparée.
On est libre dans le choix de l'endroit de la connexion de cette dernière électrode; dans de nombreux ccs par exemple pour souder des fils à un châssis, on choisira le châssis de l'appareil à travailler, ce qui permet d'éviter l'arc ou le passage de courant spécifiés.
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Suivant une a.;.tre particularité de l'invention, l'éjec- teur comporte, au moins à son extrémité, une surface extérieure non conductrice d'électricité, à même de supporter la température élevée atteinte pendant le fonctionnement (matière réfractaire); on diminue ou supprime ainsi un contact nuisible entre les divers organes, contact qui, lors de l'utilisation d'un éjecteur métal- lique non raccorde comme électrode, pourrait encorese produire dans des cas particulièrement défavorables.
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La surface réfractaire, non conductrice d'électricité, s'obtient en recouvrant la surface extérieure de l'éjecteur d'une couche d'émail appropriée ou bien en entourant l'éjecteur d'un organe indépendant, par exemple d'un tube. Dans ce dernier cas, le tuba ser.a, de préférence, en ...atière céramique.
D'autre part, outre l'isolement extérieur mentionné de l'éjecteur, il est recommandable de constituer la surface intérieure de l'éjecteur, du moins le long de la trajectoire
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de l' extré,llÍ té utile de l'électrode, en matière non conductrice d'électricité et réfractaire à la chaleur, en particulier en matière céramique. A cet effet, dans la direction axiale, le corps de l'éjecteur est entièrement ou partiellement dans la di- rection axiale en une telle matière, ce qui permet d'obtenir une forme de construction simple et bon marché.
Ceci permet d'éviter dans les deux derniers cas précités un phénomène parti- culière:nent gênant, à savoir l'amorçage d'un arc parasitaire entre les deux electrodes, arc qui s'amorce de temps en temps dans l'appareil de soudure connu décrit ci-dessus. Ce phénomène est particulièrement gênant dans le cas d'utilisation de courant continu, car, comme on le sait, il est très difficile d'étouffer
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un,arc à courant continu . En courant alternatif, ce phénomène est moins gênante car l'arc parasitaire s'amorce moins facilement.
Ceci n'empêche pas qu'en pratique on a constaté une formation gênante d'arc parasitaire même en courant alternatif.
. Ce phénomène peut s'expliquer de la manière suivante: l'arc parasitaire est amorcé par d.es particules de métal qui s'échappent ou qui se sont échappées, particules qui constituent un pont conducteur entre.l'électrode de soudure et l'éjecteur métallique faisant office d'autre électrode parcourue par du cou- rant. En particulier, dans des cas défavorables, ces particules peuvent d'abord provoquer un court-circuit entre l'électrode de soudure et l'éjecteur et établir ainsi l'arc par voie indirecte.
Dans des cas extrêmes, lorsque l'arc parasitaire n'est pas étouffé suffisamment vite, il peut provoquer la destruction totale de l'ap- pareil et constituer un danger d'incendie pour l'entourage.
La tendance de formation d'arc parasitaire est parfois si grande que pratiquement l'appareil connu ne permet pas de sou- der à l'aide de courant continu.
Dans l'appareil de soudure conforme à l'invention, appareil, dans lequel l'éjecteur ne fait pas office d'électrode con- ductrice, la formation d'arc parasitaire est impossible lorsque l'éjecteur n'est pas en connexion électrique avec un organe relié à la source de tension. Comme cette liaison est difficile à éviter en pratique, en particulier pour la soudure de fils nus, il peut se produire des arcs parasitaires, et l'utilisation d'un éjecteur à surface extérieure non conductrice d'électricité est avantageuse, car elle diminue le danger de contact nuisible entre l'éjecteur et l'organe relié à la source de tension, et partantle danger de formation d'arc parasitaire.
On obtient un meilleur résultat encore par l'utilisation précitée d'une couche de matière isolante entre l'électrode de soudure et l'éjecteur, même lorsque la surface extérieure de l'éjecteur ne comporte pas de matière isolante.
Lorsqu'il est impossible d'e.npêcher le contact entre l'éjecteur et des organes reliés à la source de tension, on évite la forma- tion d'arc parasitaire en faisant en sorte que toute la surface intérieure de l'éjecteur soit en une matière non conductrice d'élec- tricité résultat qui peut être obtenu en réalisant l'éjecteur en matière isolante.
Les dispositions décrites développent le domaine d'ap- plication de l'appareil de soudure conforme a l'invention, car elles permettent la soudure en courant continu.
De préférence, le bord intérieur de l'éjecteur est en matière réfractaire non conductrice et est réalisé de manière à entourer l'électrode de soudure avec un léger jeu, uniquement déterminé par la tolérance requise (0,01 à 0,1 @m. environ).
Ceci assure un grand nombre d'avantages, parmi les- quels le plus important est le prolongement de la curée de vie de l'électrode de soudure, en particulier dans le cas d'utilisation d'un charbon. L'espace compris entre l'électrode et la paroi intérieure de l'éjecteur est pratiquement nul, de sorte que, grâce au manque d'oxygène,on empêche les cotés latéraux de l'électrode de brûler à des températures élevées. L'extrémité de l'électrode de soudure ne subit donc pratiquement pas de déforrnation et ne prend pas la forme pointue connue qu'elle prendrait sans cette pré- caution.
Ceci favorise la reproductibilité de la qualité de la soudure, car le contact avec la pièce s'effectue toujours au som-
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met de l'électrode, de sorte que la pièce ne peut venir en contact avec les côtés latéraux de l'électrode de soudure. Ceci favorise aussi le bon fonctionnement de l'électrode, en particulier dans le cas d'utilisation d'un mécanisme d'amorçage automatique.
Un autre avantage consiste dans le fait que grâce aux propriétés isolantes de l'éjecteur le bord de l'espace formé à l'intérieur de l'éjecteur, peut en même temps faire office de guide mécanique de l'électrode de soudure et, éventuellement, de porte-électrode. L'utilisation d'une telle chambre à diamètre intérieur pratiquement égal à celui de l'électrode de soudure offre un autre avantage : elle réduit l'encombrement, ce qui permet ordonner à l'éjecteur une forme plus effilée. Ceci augmente l'accessibilité des pièces.
Enfin, le volume d'air, et partant le volume d'oxygène, dans la chambre formée par l'étroit éjecteur est réduit au mini- mum, ce qui entraine une diminution de l'oxydation de la soudure.
Il y a lieu de mentionner encore que l'espace qui, da.s les forces d'exécution connues, est limité par la paroi in- térieure généralement cylindrique de l'éjecteur et le sommet de l'électrode de souaure, disparaît, dans certains cas presqu'en- tièrement, pendant le fonctionnement, à savoir dans les cas où. un fil par exemple est soudé à travers une ouverture ajustée dans un organe en forme de plaque, par exemple un châssis, dans une position perpendiculaire ou approximativement perpendiculaire à cette plaque.
L'électrode dont la position de repos est en gé- néral réglable, est alors glissée vers l'avant jusqu'au moment où le sommet de cette électrode affleure pratiquement l'extrémité ce l'éjecteur, de sorte que la goutte de soudure fondue se dépose sur la plaque.
Bien que, coin.ne dans les formes d'exécution connues, l'éjecteur soit en général fixé au boîtier de l'appareil, dans certains cas, par exemple lorsqu'il faut réaliser une soudure dans un espace très restreint, il est recommandable de faire en sorte que l'éjecteur constitue un ensemble mobile avec l'électrode.
Ceci per.net en effet de réduire au minimum l'épaisseur de la pa- roi de l'éjecteur, car le mécanisme est supporté par l'électrode de soudure . Lorsque l'éjecteur est constitué par exemple par un tube en .natière céramique, ce tube peut être monté sur l'élec- trode de manière qu'il puisse glisser sur celle-ci et que la profondeur de la chambre ainsi obtenue soit réglable. Pour pro- téger ou guider mecaniquement l'électrode de soudure, celle-ci peut évidem@ent être entourée par un prolongement du boitier.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre coiffent l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La Fig. 1 montre un exemple d'exécution d'une partie d'un fer à souuer conforme à l'invention. L'électrode de soudure est indiquée par 1 et l'Éjecteur, en matière céramique, par 2.
L'électrode de soudure est reliée à l'un des conducteurs de la source de tension, tandis que l'autre conducteur est relié, non pas à l'éjecteur, nais à la pièce à souder. L'éjecteur entoure l'électrode de soudure avec un jeu de 0,1 mm. environ, ce qui procure les avantages précités. L'arc est établi dans la chambre 5. L'éjecteur est fixé à un boîtier métallique 4, qui renferme le dispositif d'amorçage automatique et d'entretien de l'arc, dis- positif qui n'est pas teprésenté sur le dessin. Le fonctionnement
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de l'appareil ne requiert pas d'explication, la description ci- dessus suffit amplement.
Les pointillés 5 et 6 indiquent la manière dont un éjecteur en métal serait recouvert d'une couche isolante extérieure et intérieure.,
La Fig. 2 montre schématiquement un exemple d'exécution conforme à l'invention, dans lequel, contrairement au dispositif repré.senté sur la Fig. 1, l'éjecteur 2 est en matière réfractaire non conductrice d'électricité et ne constitue pas un organe relié directement au boitier, mais un organe faisant corps avec l'élec- trode de soudure 1. A cet effet, l'éjecteur 2 participe aux mouve- ments de l'électrode de soudure provoquée par le dispositif d'amor- çage. L'électrode et l'éjecteur peuvent être guidés mécaniquement par un bord replié 7 du boîtier 4.
. L'éjecteur peut être fixé ou mobile sur l'électrode de soudure; dans le dernier cas, lahauteur 8 de la chambre formée à l'intérieur de l'éjecteur est réglable, ce qui peut être désirable pour satisfaire aux diverses conditions imposées pour la soudure de pièces de nature très différente. En outre,l'éjecteur réglable présente l'avantage que la hauteur 8 de la chambre spécifiée peut être rajustée à la hauteur requise, lorsque, au bout d'un certain temps, le sommet de l'électrode 1 est brûlé.