BE494960A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS POUR LA SOUDURE A L'ARC   ELECTRIQUE   
DE PIECES EN FORME DE CHEVILLES. 



   La présente invention concerne un appareil pour la soudure à l'arc électrique de chevilles, tubes, rivets, tiges et pièces semblables (appelées ci-après   "chevilles")   en métal ou alliage métallique sur des plaques, des ban- des, des corps ou l'équivalent (appelés ci-après   "plaques")   en métal ou allia- ge métallique.

   L'appareil est du type comportant un mandrin de serrage pour la cheville qui, une fois garni d'une cheville, est déplacé relativement au corps de l'appareil contre une force antagoniste quand la cheville est appuyée contre la plaque sur laquelle elle doit être soudée, l'appareil se trouvant dans une position déterminée par rapport à la plaque, et des dispositifs de commande sont prévus pour retirer de force le porte-mandrin à une distance limitée de la plaque de manière à amorcer un arc   enre   la cheville et la pla- que.

   Comme il est essentiel de déterminer avec précision cette distance, il est intéressant que la position du porte-mandrin par rapport au corps de 1' appareil puisse être variée dans de larges limites après que la cheville a été appliquée contre la plaque, afin de pouvoir souder des chevilles de dif- férentes longueurs sans devoir régler aucun élément de l'appareil. 



   Conformément à l'invention,   l'appreil   comprend un porte-mandrin pouvant se mouvoir relativement au corps de l'appareil et consistant en au moins deux parties accouplées l'une à l'autre de telle manière qu' elles puis- sent avoir un mouvement relatif dont l'étendue est déterminée par la lon- gueur d'arc qu'il faut entre la cheville et la plaque à l'amorçage et qu'el- les aient toujours tendance à prendre la place correspondant aux limites ex- térieures de leur mouvement, ainsi que des dispositifs électro-magnétiques pour retenir par friction le porte-mandrin en contact avec le corps de l'ap- pareil dans n'importe quelle position relative dans laquelle il se déplace lorsque l'appareil est mis en service sur une plaque et qu'une cheville ser- rée dans le mandrin est appliquée contre la plaque. 



   Dans un appareil pourvu d'un solénoïde pour l'amorçage   d'arcs.,   le porte-mandrin comprend le noyau du solénoïde et une ou des pièces d'accouple- 

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 ment liées au noyau comme défini et pouvant être retenues par friction pour arrêter le porte-mandrin dans n'importe quelle position. 



   La retenue par friction peut être réalisée en prévoyant dans le corps de l'appareil une surface d'accouplement inclinée par rapport à la sur- face de la pièce d'accouplement inclinée par rapport à la surface de la pièce d'accouplement associée, de sorte qu'un espace de section triangulaire est for- mé entre les deux surfaces, et en insérant entre celles-ci une pièce d'accou- plement maintenue par ressort hors du contact des surfaces et amenée en con- tact avec elles par l'armature du dispositif électro-magnétique. En variante, la ou les pièces d'accouplement peuvent être attirées magnétiquement en con- tact avec une ou des surfaces parallèles à l'axe du mouvement du porte-mandrin. 



   Le retrait du porte-mandrin et la retenue par friction peuvent être effectués par le même dispositif électro-magnétique ou par des disposi- tifs différents. 



   L'accouplement des parties du porte-mandrin est de préférence tel que l'on puisse faire varier l'étendue du mouvement de retrait du porte-man-   drin.   



   Dans les dessins annexés, la figure 1 est une coupe longitudinale et la figure 2 une vue de face d'un outil à main conforme à l'invention, la figure 3 est une coupe longitudinale et la figure 4 une vue de face d'une va- riante de l'outil à main. 



   Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, un corps tubulaire 1 en acier est muni intérieurement d'une pièce d'épaulement 2. 3 est le gaba- rit d'un solénode 4 et 5 est une pièce de garniture en matière magnétique mu- nie à l'avant d'un rebord 6 s'adaptant avec précision dans le corps 1 de l'ou-   til.   La pièce de garniture 5 laisse entre elle et le corps 1 un espace annu- laire dans lequel vient se placer le gabarit 7, en matière isolante, d'une bobine d'accouplement 8. Le gabarit 7 est retenu par une bague 9 venant se glisser sur le bout arrière de la pièce de garniture 5 et par une bague de serrage 10, toutes deux filetées extérieurement pour venir se visser dans une partie filetée du corps   1.   La bague 10 est en matière magnétique et for- me pièce polaire. 



   La pièce de garniture est alésée à plusieurs diamètres, la par- tie avant 11 de son alésage ayant un diamètre plus petit que celui de l'alé- sage du gabarit 3. La partie 12 est partiellement évidée pour recevoir un ressort 13. La partie 14 reçoit à l'endroit de l'épaulement obtenu par le changement de diamètre une bague conique en acier trempé 15. 



   Le disque d'obturation du corps 16 est percé d'un trou dans le- quel glisse le   porte-mandrin   et est muni d'un presse-étoupe. 



   Le porte-mandrin comprend le noyau de solénoïde 17 et la pièce d'accouplement 18. Le noyau de solénoïde est un corps cylindrique en matiè- re magnétique, de préférence évidé sauf à son extrémité arrière. La partie avant peut coulisser dans le disque d'obturation et le reste sur l'épaule- ment 2 et le gabarit 3. L'épaulement formé par le changement de diamètre por- te un piston 19 avec segment 20 qui est fixé par clavette. 'La tête du piston détermine la limite de déplacement vers l'extérieur du noyau et ménage un es- pace d'air entre le piston et le disque 16. Un ressort 21 fournit la force qui tend à pousser le noyau du solénoïde dans sa position extrême extérieure. 



  Le noyau ne peut tourner à cause de la clavette 22 solidaire du rebord de la pièce 2 et pénétrant dans une rainure du noyau. 



   La pièce d'accouplement 18 est un corps cylindrique en matière magnétique qui peut coulisser dans la partie avant 11 de la pièce de garni- ture 5. Elle passe librement dans le ressort 13 et glisse dans une bague de butée 23 en matière non-magnétique ainsi que dans l'armature tubulaire 24 de la bobine d'accouplement   8.   L'armature   24   est en matière magnétique et pé- nètre avec jeu dans la partie 14 de la pièce de garniture 5. L'armature est filetée à son extrémité arrière de manière à recevoir   une   pièce polaire an- nulaire 25 et un écrou de blocage 26. Des billes en acier 27 sont insérées en- 

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 tre l'armature 24 et la bague de butée 23. 



   La pièce d'accouplement est alésée de l'arrière en deux sections de diamètres différents. A l'endroit du changement de diamètre est vissé un bouchon 28 sur lequel prend appui un ressort 29 qui s'appuie d'autre part sur le collet 30 d'une vis d'accouplement non-magnétique 31 sortant par un trou de l'extrémité de la pièce d'accouplement et venant se visser dans un alésage taraudé du noyau 17 avec, s'il le faut, un écrou de blocage   32 .   En réglant la vis dans le noyau 17, on peut varier l'écartement entre le noyau et la pièce d'accouplement 18 de manière à le faire correspondre à la distan- ce qui doit exister entre la cheville et la plaque pour l'amorçage de l'arc. 



   Le noyau 17 est alésé pour recevoir la tige 33 d'un isolateur avec une tête en forme de disque 34 percé lui-même d'un trou pour recevoir une bro- che filetée 35. Un disque en matière conductrice 36 est placé contre la tête   34.   La tige 33 est immobilisée par une clavette   37.   Un soulier 38 du câble 39 pour le courant de soudure est fixé sur la broche 35 au moyen d'un écrou 40. 



  Le mandrin porte-goujon   41   est vissé sur le bout de la broche 35. 



   L'arrière du corps 1 est obturé par un chapeau 42 portant la poig- née   43   avec l'interrupteur à poussoir   44.   Le chapeau 42 peut porter une butée   45   permettant de déterminer l'entrefer entre les pièces polaires 10 et 25. 



   Le corps 1 est de préférence garni d'un habillage tubulaire en tôle 46, découpé en 47 et en 48 et formant support d'outil, ce dernier étant muni d'une bague fendue 49 portant trois têtons équidistants 50 servant à as- surer la mise en position de l'appareil pour la soudure de chevilles sur la plaque. La longueur des tétons peut être réglable. La bague   49   porte un court support de virole tubulaire 51 muni d'une bride tournée vers l'extérieur pour recevoir la virole 52 et pour servir d'arrêt à un ressort 53. L'extrémité in- térieure du support 51 est aussi munie d'une bride tournée vers l'extérieur ou d'un écrou pour ne pas se détacher de la bague 49. Le support est fendu pour avoir de l'élasticité. 



   Le support d'outil 46 peut coulisser sur le corps 1, la partie 54 étant fendue et les deux extrémités pourvues d'oreilles 55 pour une vis de serrage 56. 



   En fonctionnement, quand le mandrin 41 est garni d'une cheville et l'appareil est posé par ses tétons 50 sur la plaque   à   laquelle la cheville doit être soudée,la cheville vient en contact avec la plaque et le porte- mandrin rentre librement à l'intérieur du corps de l'outil à rencontre de la force exercée par le ressort 21, le noyau 17 et la pièce d'accouplement 18 restant écartés sous la pression du ressort 29 exercée contre l'épaulement 30, A la fermeture de l'interrupteur 44, la bobine d'accouplement 8 et le so- lénode 14 sont excités.

   L'armature   24   est attirée de façon à réduire ou fer- mer l'entrefer entre les pièces polaires 10 et 25 et pousse les billes 27 le long de la bague conique 15 de sorte qu'elles serrent entre elles la pièce d' accouplement   18.   La bobine du solénoïde 4 retire le noyau 17 sur une distance permise par l'entrefer entre le noyau et la pièce d'accouplement, ce qui écar- te la cheville de la plaque pour l'amorçage de l'arc. Après un temps détermi- né, la bobine 8 et le solénoide 4 sont déconnectés.

   Le ressort 13 repousse les billes 27 et l'armature 24 en arrière, de sorte que la pièce d'accouple- ment est libérée et le porte-mandrin est poussé par le ressort 21 de manière à amener le bout chauffé de la cheville en contact avec le cratère chaud de la plaque, à une vitesse déterminée par l'effet d'amortissement du piston 19, lequel peut dépendre d'un trou d'échappement ou soupape permettant de régler l'entrée et la sortie d'air de l'espace entre piston et disque 16. 



   Si la bobine d'accouplement 8 et la bobine de solénoide 4 sont montées dans un même circuit de commande, il est bon de s'assurer que la pre- mière soit excitée avant   l'autre.   Le retard du solénoïde   4   peut être obtenu en faisant le gabarit 3 en un métal ou alliage conducteur tel que le laiton. 



  En variante,la bobine de solénoïde peut être montée dans un circuit de com- mande séparé qui se ferme par le passage du courant dans le circuit de comman- de contenant la bobine d'accouplement 8. 

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   Si le noyau et la pièce d'accouplement ne sont pas de forme   cireu-   laire, la bague conique peut être remplacée par une série de surfaces planes inclinées qui peuvent être associées à des coins,des segments ou des rou- leaux servant de pièces d'accouplement. 



   Comme, sur les figures 3 et 4 la majeure partie de la construc- tion est semblable en détail à celle de l'outil des figures 1 et 2, on ne décrira que les caractéristiques distinctives, les mêmes éléments portant les mêmes références. 



   Le corps 57 est obturé par le disque 16 et le rebord 58 du gaba- rit 59 en matière magnétique, de la bobine 60. Le rebord 61 du gabarit 59 rem- place la pièce d'épaulement 2 Le diamètre de l'alésage permet le déplacement du noyau   17,   mais la partie avant est évidée pour recevoir une pièce de gar- niture 62 en matière non magnétique. La partie arrière de l'alésage est en- taillée ou rayée, de préférence circonférentiellement comme en 63. 



   Le noyau 17 a un prolongement plein 64 glissé dans un manchon 65 avec, s'il le faut, une rondelle 66 en matière non magnétique. Le prolonge- ment 64 est alésé et taraudé pour recevoir un boulon 67 qui sert de pièce de liaison. L'accouplement même est une pièce cylindrique 68 en matière magnéti- que s'adaptant exactement dans la partie rayée 63 de l'alésage du gabarit 59 et divisée diamétralement en deux parties. La pièce cylindrique est creuse de manière à glisser sur le boulon 67 et évidée en 69 de manière à laisser autour du boulon 67, un espace dans lequel est logé un ressort 70. Une ron- delle 71 en matière non magnétique est de préférence glissée sous la tête du boulon   67.   L'écartement entre l'accouplement 68 et le noyau 17 maintenu par le ressort 70 représente le recul pour l'amorçage de l'arc.

   Cette distance peut être réglée en tournant le boulon 67 dans le noyau   17.   La surface péri- phérique de l'accouplement 68 est entaillée comme l'alésage du gabarit 59. 



  Une soupape de retenue à bille 72 est logée dans le disque 16 pour admettre de l'air dans l'espace entre le disque et le piston 19. 



   La poignée 73 munie de l'interrupteur 44 est fixée à l'extrémi- té arrière du corps 57 et au rebord 58. On y fait passer le câble de comman- de et celui de courant de soudure   39.   Le câble 39 sort de la poignée par un renflement latéral et va au soulier de câble 38 
En fonctionnement, quand la bobine 60 est excitée, les parties de l'accouplement 68 sont immédiatement attirées par le gabarit 59 et viennent en contact avec lui, ce qui immobilise le porte-mandrin. En même temps, la ti- ge 17 est ramenée vers l'arrière et dégage la cheville de la plaque. 



   Le gabarit 59 peut être simplement garni de matière magnétique au lieu d'être entièrement en cette matière. La pièce d'accouplement peut être en plus de deux parties, à condition que ces parties ou certaines de ces par- ties aient une liberté limitée de mouvement latéral par rapport à la pièce de liaison. Ces parties peuvent être montées, dans un organe porteur. 



   Dans la construction représentée aux figures 1 et 2, l'alésage de la pièce d'accouplement peut servir de dash-pot, si l'on monte dans un trou axial pratiqué dans le chapeau 42. l'extrémité extérieure d'une tige de piston creuse munie à son extrémité intérieure d'un piston. La tige de piston peut être obturée par un bouchon permettant une entrée d'air réglable. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. Le dispositif de retenue à friction comprenant des pièces d'accou- plement peut être utilisé avec une bobine d'excitation unique et l'on peut employer le type magnétique de pièce d'accouplement avec une bobine d'excita- tion distincte du solénoîde REVENDICATIONS 1,- Appareil de soudure à l'arc électrique pour souder des chevil- les sur des plaques, comprenant un corps et un porte-mandrin capable de se mouvoir relativement au corps et comportant au moins deux parties accouplées de manière à permettre un mouvement relatif des parties dans des limites dé- terminées par la longueur de l'arc entre cheville et plaque au moment de son <Desc/Clms Page number 5> amorçage et de façon que les parties tendent toujours à prendre une place cor- respondant aux limites extrêmes du mouvement,

   et un dispositif électro-magne- tique pour retenir par friction le porte-mandrin dans n'importe quelle posi- tion dans laquelle il est déplacé relativement au corps de l'appareil lorsque l'appareil est mis en position de service sur une plaque et qu'une cheville serrée dans le mandrin est appliquée contre la plaque.

   2.- Appareil suivant la revendication 1, pourvu d'un solénoïde et d'un noyau pour retirer la cheville de la plaque à la distance déterminée né- cessaire à amorcer l'are et dans lequel le porte-mandrin comprend un noyau de solénoïde et une ou des pièces d'accouplement couplées au noyau précité pour le mouvement relatif limité et soumises électro-magnétiquement à la re- tenue par friction.

   3. - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif électro-magnétique de retenue par friction est en plus du solénoï- de.

   4.- Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'une bobine de solénoïde retire la cheville de la plaque ,et applique la retenue par friction à la ou les pièces d'accouplement.

   5.- Appareil suivant la revendication 1, 2,3 ou 4 caractérisé en ce que le dispositifpour l'application de la retenue par friction à la ou les pièces d'accouplement comprend au moins une surface inclinée par rapport à la surface de la pièce d'accouplement associée, de sorte qu'un espace de section triangulaire est formé entre les deux surfaces, et une pièce d'accou- plement qui se trouve entre les deux surfaces, est maintenue hors contact de celles-ci par l'action d'un ressort et est amenée en contact avec elles par un dispositif électro-magnétique., 6.

   - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le dispositif pour l'application de la retenue par fric- tion à la ou les pièces d'accouplement comprend une surface de contact qui, sous l'action du dispositif électro-magnétique, devient magnétisée et attire la ou les pièces d'accouplement, ou des parties de celles-ci, en contact à friction avec elle.

   7.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le noyau de solénoïde est accouplé à la ou les pièces d'accouplement par une pièce de liaison permettant une liberté limitée de mouvement relatif entre le noyau et la ou les pièces d'accouplement et asso- ciée à u dispositif à ressort tendant à maintenir le noyau et la ou les pièces d'accouplement aux limites extrêmes de leur mouvement.

   8.- Appareil suivant la revendication 7 caractérisé en ce que l'étendue du mouvement relatif possible est variable.

   9.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le noyau de solénoïde est accoup axialement à une pièce d'accouplement cy- lindrique, mobile axialement à l'intérieur d'une surface conique annulaire, et des pièces d'accouplement, telles que des billes, sont disposées entre la surface précitée et la surface de la pièce d'accouplement et sont normale- ment maintenues hors de contact de ces surfaces par une butée comprimée par ressort.

   10.- Appareil suivant la revendication 9 caractérisé en ce que, lorsqu'une bobine d'excitation est alimentée, une armature est attirée pour amener les pièces d'accouplement en contact avec lesdites surfaces.

   Il.- Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le porte-mandrin comprend un noyau de solénoide et une pièce d'accouplement en au moins deux parties accouplées pour un mouvement relatif limité, les parties de la pièce d'accouplement pouvant se déplacer de manière limitée transversalement au sens de déplacement du porte-mandrin de façon à être at- tirées contre la surface de contact sur magnétisation de celle-ci,