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Commande automatique pour machine à souder.
Cette invention se rapporte à une machine à souder et parti- culièrement à un dispositif automatique perfectionné pour comman- der le fonctionnement de cette machine.
Dans une machine à souder du type généralement employé dans l'industrie de l'acier, pour souder ensemble les extrémités de deux tronçons de feuillard, on prévoit habituellement une barre dirigée dans le sens de la longueur et d'habitude faite en cui- vre, qui est placée sous le feuillard inférieur de façon à tou- cher la face inférieure de celui-ci et qui joue le rôle d'une des électrodes. L'autre électrode est un galet à souder monté sur un chariot qui se déplace latéralement sur les feuillards, le galet à souder étant en contact avec la face supérieure du feuillard supérieur.
Lorsqu'on emploie une telle machine à souder, les extrémités des feuillards qu'on veut souder ensemble sont placées correctement dans la machine et maintenues rigidement
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dans cette position jusqu'à ce que le galet à souder passe sur elles pour souder solidement les feuillards ensemble. Comme des feuillards de largeur différente sont soudés dans de telles machines, il arrive qu'une partie de l'électrode de cuivre in- férieure reste exposée de part et d'autre des feuillards.
Dans ces machines à souder, le courant électrique était, jusqu'à présent, dirigé vers les électrodes, notamment la barre de cuivre et le galet à souder, lorsque le char>iot avec son galet à souder, était prêt à être déplacé de sa position à l'ex- trémité de la machine, soit d'un côté soit de l'autre côté du feuillard, en travers des feuillards vers le côté opposé de ceux-ci, de façon à souder les feuillards ensemble lors de son passage sur ceux-ci. Les feuillards était habituellement pla- cés au centre de la machine à souder et le galet à souder de l'un ou l'autre côté de ce centre, position que le galet assu- mait lorsqu'il était inactif.
Si on désirait donc souder ensemble les extrémités de deux feuillards, le galet à souder devait né- cessairement passer sur une partie de la barre de cuivre ou électrode inférieure, en contact direct avec celle-ci avant d'attaquer les feuillards à souder et devait également attaquer la barre de cuivre sur une distance sensiblement égale sur le côté opposé des feuillards après la soudure.
C'est pourquoi, du fait que le courant électrique était dirigé vers les électrodes au moment où le galet à souder quittait le côté de la machine à souder, sa position initiale, il en résultait un jaillissement d'étincelles entre le galet à souder et l'électrode de cuivre sur une certaine distance de part et d'autre des feuillards : end'autres termes, lorsque le galet à souder n'attaquait pas le feuillard supérieur, il attaquait la barre de cuivre ou électrode inférieure. Ce jaillissement d'étincelles entre le galet à souder et l'électrode de cuivre était inopportun, du fait qu'il en ré- sultait un endommagement à la fois du galet à souder et de la
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barre de cuivre et nécessitait un remplacement fréquent de ces pièces, ce qui était à la fois gênant et coûteux.
Par conséquent, un des buts de l'invention est de fournir un dispositif perfectionné pour commander l'amorçage des élec- trodes, notamment le galet à souder et la barre de cuivre, par lequel les électrodes ne sont pas amorcées aussi longtemps que le galet à souder n'a pas attaqué le feuillard supérieur et se trouve dans la position pour souder ensemble les extrémités des feuillards, éliminant ainsi, tout jaillissement d'étincelles entre les électrodes et l'endommagement qui en résulterait pour celles-ci.
Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif perfectionné pour commander l'amorçage des électrodes dans une machine à souder servant à souder du feuillard métallique et dans lequel le soudage est commandé automatiquement par le feuillard lui-même, et, en même temps, un dispositif ou méca- nisme qu'on peut aisément et commodément incorporer dans des machines à souder existantes.
Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif automatique perfectionné pour commander l'amorçage des électro- des dans une machine à souder servant à souder du feuillard métallique, de construction simple et peu coûteuse, tout en étant d'un emploi efficace et sûr.
Divers autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description faite ci-après avec référence aux dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme de réalisation que l'invention est susceptible d'assumer en pratique.
Dans ces dessins:
Fig.l est une coupe verticale d'une machine à souder, montrant le dispositif de commande automatique perfectionné suivant l'invention, incorporé à cette machine.
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Fig.2 est une coupe à grande échelle suivant la ligne 11-11 sur la fig.l.
Fig.3 est une coupe à grande échelle suivant la ligne III-III sur la fig.l.
Fig. 4 est une élévation de face de la machine à souder, montrant l'invention appliquée à celle-ci.
Fig. 5 est un schéma de connexions montrant comment les galets contacteurs commandent l'amorçage du galet à souder.
D'après les dessins, le dispositif perfectionné selon l'in- vention est montré incorporé dans une machine à souder du genre courant tel qu'on l'emploie dans les aciéries pour souder ensem- ble les extrémités, placées face à face, de tronçons de feuil- lard métallique. Comme c'est montré sur les figures 1 et 4 des dessins, une telle machine à souder comprend généralement un châssis ou bâti 2 pourvu de montants latéraux 3 et d'une partie supérieure 4 qui relie les montants latéraux. Sur le haut de la machine on a aménagé un chariot 5 supporté par deux arbres ou tiges cylindriques parallèles et espacés 6, installés entre les montants latéraux 3 qui les supportent. Le chariot 5 peut être déplacé d'un côté à l'autre de la machine sur les arbres 6, qui guident son déplacement.
Le chariot 5 est déplacé d'un côté à l'autre de la machine au moyen d'une vis 7 disposée entre les arbres 6 et supportée par des paliers appropriés montés sur les montants latéraux 3. La vis 7 est actionnée par un jeu d'engre- nages approprié et un moteur 8 de préférence aménagé sur le haut de la machine à une de ses extrémités, comme c'est montré sur la fig.4.
Un cylindre hydraulique 9 contenant un piston 10, qui s'étend jusqu'à un point situé en dessous des arbres 6 et la vis 7, est combiné avec le chariot 5 et placé de préférence sur le haut de celui-ci. L'extrémité inférieure du piston 10 porte une tête à souder 12 pourvue d'un galet à souder 13 qui joue le rôle d'une des électrodes et qui est destiné à être ali-
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mente de courant et commandé comme décrit plus loin. Il est clair que le rôle du cylindre hydraulique 9 est de déplacer le piston 10 en même temps que la tête 12 et le galet à souder 13 qu'il porte, dans un plan vertical.
Sous la tête 12 et le galet à sou- der 13 est aménagé un support en forme de plaque 14 également supporté par les montants latéraux 3 et dans lequel est enrobée une barre 15, habituellement en cuivre. La barre 15 est dispo- sée directement sous le galet à souder 13 et s'étend d'un côté de la machine vers le côté opposé et joue le rôle de l'autre électrode.
Sous la tête 12 et à l'arrière du support 14, est placé de préférence un galet 16 tandis qu'au dessus de celui-ci est amé- nagée une barre de serrage 17 coopérant avec ce galet et qui est articulée entre les montants latéraux 3 de la machine pour maintenir les extrémités des feuillards rigidement en place, contre le galet 16 pendant que les feuillards sont soudés ensem- ble.
En avant du galet à souder 13 est prévue, conformément à l'invention, une console 18 dirigée vers le bas, supportée d'une façon quelconque appropriée par la tête 12. La console 18 porte de préférence un bloc isolant 19 sur le côté extérieur duquel sont montés deux organes basculeurs articulés 20, disposés en sens contraire et placés l'un devant l'autre de sorte qae leurs parties internes se recouvrent mutuellement. Comme c'est montré sur les figures 2 et 3, les organes basculeurs 20 sont articu- lés en 21 sur les extrémités opposées du bloc 19. Un galet con- tacteur.22 tourne sur l'extrémité avancée de chacun des organes basculeurs 20. Ces galets contacteurs 22 sont en substance montés parallèlement au galet à souder 13 et ils sont espacés l'un de l'autre, l'un étant placé devant l'autre avec chevauchement.
L'écartement entre l'axe de chacun des galets contacteurs 22 et la médiane verticale de l'axe du galet à souder 13 est sensible-
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ment le même et l'écartement. entre les axes des galets contac- teurs 22 est de préférence approximativement 12,7 mm (1/2 pouce).
Sur le côté extérieur du bloc 19 et au-dessus de chacun des organes basculeurs 20 est monté, d'une façon appropriée quel- conque, un ressort 23. Les ressorts 23 forcent les organes bas- culeurs 20, en même temps que les galets contacteurs 20 que ceux-ci portent, vers le bas, maintenant ainsi les galets con- tacteurs en contact avec la face supérieure du feuillard supé- rieur à souder. On voit ainsi que les organes basculeurs 20, en même temps que les galets contacteurs 22 qu'ils portent, peuvent fléchir dans un plan vertical par rapport au bloc isolant 19 et à la tête 12. A chaque organe basculeur 20 correspond une gou- pille d'arrêt 24, montée dans le bloc 19 et qui est destinée à limiter l'abaissement des organes basculeurs.
Quoique tout système de connexion approprié puisse convenir, la figure 5 des dessins représente un schéma de connexions jugé préférable. Dans le schéma de connexions représenté, le galet à souder 13 ainsi que la barre de cuivre 15 sont alimentés par un courant à basse tension provenant du secondaire d'un transfor- mateur à souder 15. Le primaire de ce transformateur est branché sur le circuit, de préférence au moyen d'un contacteur 26. Il est aussi prévu une minuterie de soudage 27, également branchée sur le circuit et sur le contacteur 26 qu'elle commande.
La minuterie commande le circuit primaire vers le trans- formateur 25, ouvrant et fermant le circuit à des intervalles bien définis, lorsque son circuit de commande est complété et elle est aménagée de façon à ce qu'on puisse régler ses pério- des suivant les conditions de fonctionnement. En d'autres termes, lorsque le galet à souder passe sur les matériaux à souder, la minuterie laisse passer le courant à intervalle périodiques vers le galet à souder de façon à souder les matériaux par points.
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Le circuit commandant le courant vers la minuterie de soudage est branché sur les galets contacteurs 22 et le relais 28 et est alimenté par un transformateur 29 dont le primaire est branché sur le circuit tandis que le secondaire est isolé du reste de la commande et est à basse tension pour des raisons de sécurité. On voit qu'à la fermeture du relais 28, le circuit de la minuterie est complété, faisant ainsi débuter le cycle de soudage dans la minuterie 27. On a également prévu un interrup- teur à pression 30 qui agit comme enclenchement et empêche le dispositif de fonctionner, à moins qu'une pression suffisante soit exercée sur le galet à souder 13.
La commande de soudage perfectionnée suivant l'invention, fonctionne de la façon suivante : place d'abord les extrémités opposées des feuillards métalliques à souder dans la machine, de façon qu'elles se recouvrent, sous le galet à souder 13 et entre celui-ci et la barre de cuivre 15, comme c'est représenté sur la figure 1 des dessins. On abaisse ensuite la barre de serrage 17 de façon qu'elle repose sur les feuillards, mainte- nant ainsi adéquatement les extrémités de ceux-ci en place pour être soudées ensemble. Au moyen du cylindre hydraulique 9 on abaisse ensuite la tête à souder 12 en même temps que le gaLet à souder 13 et les galets contacteurs 22 qu'elle porte, jusqu'à ce que le galet à souder 13 repose avec une légère pression sur la barre de cuivre 15.
Le moteur 8 et la vis 7 déplacentensuite le chariot 5, sur lequel est montée la tête à souder 12, traasver- salement au-dessus du feuillard. On voit qu'au cours de ce dé- placement, le galet à souder 13 ainsi que les galets contacteurs 22 attaquent la face supérieure du feuillard supérieur lorsqu'ils passent au-dessus de celui-ci. Lorsque les deux galets contac- teurs 22 sont arrivés en contact avec les feuillards, le circuit comprenant le relais 28 est complété, fermant ainsi ses contacts qui sont maintenus fermés aussi longtemps que les deux galets
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contacteurs 22 sont en contact avec le feuillard ; end'autres termes, le feuillard fait partie du circuit et le complète.
Lorsque le relais 28 se ferme le circuit est complété par la minuterie 27, permettant donc à celui-ci d'alimenter le galet à souder à travers le contacteur 26. On voit ainsi que le galet à souder 13 ne peut pas être alimenté aussi longtemps que les galets contacteurs 22 n'ont pas attaqué le feuillard, et à ce moment le galet à souder se trouve à environ 6,3 mm (1/4 pouce) du bord des feuillards, par suite de la position des galets con- tacteurs 22 par rapport à ces feuillards avant que le circuit soit conditionné pour souder. Le soudage continue sur toute la largeur des feuillards jusqu'à ce qu'un des galets contacteurs brise le contact avec le feuillard, interrompant ainsi le cir- cuit et empêchant l'alimentation du galet à souder 13.
On comprendra que le galet à souder ne peut pas être ali- menté aussi longtemps que les deux galets contacteurs n'ont pas attaqué le feuillard de façon à compléter le circuit par l'in- termédiaire de celui-ci, afin de conditionner le circuit de soudage pour souder. On voit qu'avec un tel aménagement on peut lancer la tête à souder à partir de l'un ou de l'autre côté de la machine; en d'autres termes, si à la fin d'une opération de soudage, la tête à souder se trouve à droite de la machine, l'opération de soudage suivante peut débuter lorsque la tête se trouve de ce côté de la machine, et il en serait de même si la tête se trouvait à gauche de la machine à la fin d'une opération de soudage quelconque.
Ainsi qu'on le voit, l'invention procure pour la commande du fonctionnement d'une machine à souder, un dispositif simple, peu coûteux et en même temps à l'épreuve des fausses manoeuvres, dans lequel l'opération de soudage ne peut avoir lieu avant que les matériaux ou feuillards à souder ne soient correctement pla- cés dans la machine. Dans ce dispositif, tout danger d'endommage-
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ment du galet à souder 13 ou de la barre de cuivre 15, par jail- lissement d'étincelles, est entièrement éliminé, ce qui est un avantage incontestable.
On a représenté et décrit une forme de réalisation parti- culière de l'invention mais il est évident que cette forme n'est donnée qu'à titre d'exemple et que diverses autres formes de réalisation peuvent être imaginées sans sortir du cadre de l'in- vention.
REVENDICATIONS @ 1) Dans une machine à souder du genre décrit pour souder des objets métalliques, un galet à souder alimenté de courant électrique, un circuit électrique renfermant ce galet à souder, un dispositif destiné à attaquer l'objet à souder, ce disposi- tif contacteur étant destiné à commander l'alimentation de ce circuit et du galet à souder et à permettre l'alimentation du galet à souder lorsque le dispositif contacteur attaque l'objet à souder.
2) Dans une machine à souder du genre décrit pour souder des objets métalliques, un chariot aménagé pour se déplacer sur la machine, un galet à souder alimenté de courant électrique porté par ce chariot, un dispositif monté sur te chariot et destiné à attaquer l'objet à souder pendant que le chariot avec le galet à souder qu'il porte se déplace le long de l'objet, ce dispositif contacteur étant destiné à commander l'alimentation du galet à souder et à permettre l'alimentation de celui-ci lorsque le dispositif contacteur attaque l'objet à souder.