<Desc/Clms Page number 1>
MACHINE A SOUDER, BOUT A BOUT, DES FILS METALLIQUES.
L'invention a pour objet une machine destinée à réunir bout à bout deux fils métalliques de très faible diamètre (inférieur en général à un mil- limètre) par soudure par résistance électrique.
La machine qui fait l'objet de l'invention affecte de préférence la forme générale d'un outil manoeuvré à la main comportant une poignée fixe et une poignée mobile.
Suivant une caractéristique de l'invention, en rapprochant la poig- née mobile de la poignée fixe, la machine exécute successivement les opérations suivantes : - serrage des extrémités des deux fils à souder dans des pinces constituant en même temps les électrodes de soudure, - coupe franche des extrémités des fils par des ciseaux, - éclipsage des ciseaux, - rapprochement des pinces de manière à mettre en contact les ex- trémités des fils sous la pression voulue, - établissement d'un courant de soudure de courte durée, - ouverture des pinces formant les électrodes.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les extrémités des fils à souder sont enfermées, au moment de la soudure, dans une pièce ou guide en matière isolante-dont la section est sensiblement la même que celle du fil. De cette façon, on est certain que les extrémités à souder sont exac- tement placées dans l'alignement l'une de l'autre et qu'il ne se forme aucun bourrelet ou surépaisseur à l'endroit de la soudure. Ces deux avantages sont importants. En raison de l'extrême minceur des fils, leurs extrémités pourraient avoir tendance à ne pas être exactement dans l'alignement ou à s'infléchir 1'
<Desc/Clms Page number 2>
une par rapport à l'autre pendant la soudure.
En outre, dans certaines ap- plications (par exemple lorsque les fils sont destinés au tissage de toiles métalliques) une surépaisseur à l'endroit de la soudure serait très nuisi- ble.
Suivant une troisième caractéristique de l'invention, les diver- ses opérations précitées sont exécutées au moyen d'un coulisseau dont cer- taines parties forment des poussoirs ou des cames et qui constitue la pièce essentielle de l'appareil. Ce coulisseau est déplacé suivant le sens longi- tudinal de l'appareil.
Au cours de son déplacement, il agit sur divers orga- nes, tels que pinces électrodes, ciseaux, bras de support du guide-fil, de manière à provoquer les mouvements ou déplacements suivants de ces organes; - fermeture des pinces électrodes, - fermeture des ciseaux, - éclipsage des ciseaux dans la partie inférieure de l'appareil, - réunion, dans l'intervalle entre les pinces, des pièces formant guide-fil, - rapprochement des deux pinces-électrodes, - établissement d'un courant de courte durée, - ouverture des pinces électrodes et des pièces formant guide-fil.
Sur les dessins annexés, on a représenté schématiquement, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une vue en plan de l'appareil.
La figure 2 est une coupe par 1-1 figure 1, en élévation, de l'en- semble.
La figure 3 est une demi-vue en coupe de profil par IV-IV figure 1.
La figure 4 est une demi-vue extérieure en bout.
La figure 5 est une coupe transversale du dispositif de serrage du fil par V-V figure 1.
La figure 6 est une élévation avec coupe longitudinale partielle par VI-VI figure 5 à plus grande échelle.
La figure 7 est une vue en plan du coulisseau formant cames.
La figure 8 est une vue en élévation du dispositif de maintien et de guidage du fil.
La figure 9 est une vue en plan de ce dispositif.
La figure 10 est une vue de profil des ciseaux servant à couper les bouts du fil à assembler.
La figure 11 est une vue correspondante en élévation.
La figure 12 est un détail agrandi du dispositif de guidage du fil vu de face.
La figure 13 est une vue suivant XIII-XIII figure 12 de l'intérieur d'une demi-partie du dispositif de guidage du fil.
Dans le modèle décrit, le coulisseau-came 15 (figure 7) coulisse dans le sens FI sur une plaque 69 qui forme le dessus du corps de l'appareil et sert en même temps de plaque de montage pour les autres organes qui' sont décrits plus loin. Au coulisseau 15 est fixée une poignée 16 (fig. 2) et au corps 74 une poignée 96. La poignée 16 se meut dans une rainure 97 du corps 74, en surmontant un ressort 65.
La came'15 est guidée sur la plaque 69, par exemple par des vis 98 qui coulissent dans des glissières 73 du corps 74 (figure 1) .
<Desc/Clms Page number 3>
Le dessus de l'appareil est fermé par un couvercle ou carter 111 (figure 2), dans lequel est ménagée une ouverture étroite 112 pour le passa- ge du fil.
Sur la plaque 69 sont fixés, de part et d'autre du coulisseau 15, les organes qui servent à effectuer les opérations de soudure. Ces organes sont constitués par : - des pinces ayant une mâchoire fixe 2 et une mâchoire mobile 3.
Ces pinces servent à maintenir les deux extrémités des fils à souder et à leur amener le courant. Elles peuvent coulisser, transversalement par rapport à la direction du déplacement du coulisseau 15, dans des glissières 38, - des leviers 11 servant, ainsi qu'il sera décrit plus loin, à commander les mâchoires mobiles 3 des pinces. Ces leviers pivotent dans des socles 67 fixés à la plaque 69, - des guides 48 et 49 destinés à maintenir les extrémités des fils au moment de la soudure. L'un de ces guides, fixe, est monté par un socle 56 sur la plaque 69, l'autre, mobile, est pivoté en 50 à un socle 51 fixé au corps 74.
La plaque 69 porte encore des contacts électriques 62,63, alimen- tés par des fils 75, 76, avec lesquels vient faire contact une pièce 60 portée par l'extrémité du coulisseau 15.
L'opération de soudure se fait de la manière suivante :
L'extrémité d'un fil 88 est serrée dans une des pinces électrodes, par exemple celle de droite, figures 3 et 5. Le serrage est réalisé en pressant le fil (figure 6) au fond d'un vé 2 formé de lamelles parallèles 5 par un mors 3 composé de lames 4 (figure 5) venant s'intercaler entre les lamelles 5 du vé. La fermeture du mors 3 est assurée par un ressort 6 enroulé autour de l'axe 7 de rotation du mors et accroché en 8 au mors et en'9 au vé.
Le mors 3 est sollicité dans le sens de l'ouverture par un ressort 10 qui agit sur un.câble 12 par l'intermédiaire d'un levier 11 oscillant au- tour d'un axe 14. Le câble est accroché en 13 au mors 3. Le ressort 10 exer- ce un effort plus grand que le ressort 6 et maintient normalement le mors 3 relevé. Le levier 11 est accouplé par butées avec un levier 100 qui entraîne le levier 11 dans le sens F2, mais non en sens contraire.
Lorsque l'on déplace le coulisseau 15 (fig. 1, 2 et 3 et fig. 7) dans le sens de la flèche Fl en appuyant sur la poignée 16, l'arête 17 de cet organe pousse dans le sens F4 (figure 6) un galet 18 tournant autour d'un axe 70 fixé à l'extrémité inférieure du levier 100. Ce galet s'appuie ensuite en roulant sur la partie 19 du coulisseau 15. Le levier 11, entraîné par le levier 100 autour de l'axe 14, bascule dans le sens de la flèche F2, ce qui laisse agir le ressort 6 et le mors 3 applique le fil 88 au fond du vé, 2.
On place ensuite dans le vé opposé 2' (figure 5) l'extrémité 88' de l'autre fil qui devra être soudée à la première. En continuant de déplacer le coulisseau 15, l'arête 17' du coulisseau 15 soulève le galet 18' analogue au galet 18 et permet au ressort 6' de fermer le mors 3' sur le second fil.
En même temps qu'elles ont été coincées au fond des vés, les ex- trémités des fils à souder sont venues se placer entre les lames 20, 21 des ciseaux (figures 2, 10 et 11) dont l'ouverture est, à ce moment, vis-à-vis des pinces.
Chacun de ces ciseaux est formé par une lame fixe 20 et une lame mobile 21 pivotée à la lame fixe autour d'un axe 22. Les ciseaux sont mainte- nus ouverts sous l'action d'un ressort à lame 23 fixé en 24 à la lame mobile et prenant appui en 25 sur un collier solidaire de la lame fixe.
Les deux ciseaux sont réunis ensemble de façon rigide par deux en-
<Desc/Clms Page number 4>
tretoises 26 et 27 (figures 10 et 11), dont l'une 26 sert de pivot. L'autre 27 sert d'attache à un ressort de rappel 28 accroché en 29 au corps 74 de 1' appareil. L'entretoise 26 est montée dans un support à deux branches 29 qui est fixé par des vis 71 au corps 74. Les deux ciseaux peuvent ainsi basculer en bloc dans le sens F4 ou F5 autour de 26 pour s'effacer à l'intérieur du corps de la machine.
Ils sont maintenus dans la position verticale contre la rotation dans le sens F5 par l'action du rassit 29 et, contre la rotation dans le sens F4, par deux ergots 30 (figure 11) qui prennent appui sur les plages 102 du coulisseau pendant un certain trajet de celui-ci. Le coulisseau porte à l'endroit des ciseaux deux évidements 31 qui servent au passage des pieds 104 de ceux-ci (figure 7).
Dans la course suivant Fl du coulisseau, les bords 32 (figure 7) viennent appuyer sur les branches 121 des lames mobiles et les font tourner dans le sens F5, ce qui sectionne les deux extrémités de fil en fléchissant les ressorts 23 et en appliquant énergiquement les ergots 30 contre les pla- ges 102 du coulisseau. Cette coupe automatique assure une forme constante et franche des extrémités à souder, condition indispensable dans ce procédé de soudure,et une longueur constante du fil faisant saillie au-delà des pinces 2, 3 et 2' 3', condition indispensable si l'on veut que les extrémités soient toujours amenées en contact et sous une même pression, la course transversale de rapprochement des pinces électrodes étant constante.
Le coulisseau continuant sa course, les encoches 33 arrivent sous les ergots 30. Ceux-ci n'ayant plus d'appui, les ciseaux peuvent alors bascu- ler autour de 26 et ils pénètrent en partie dans le corps 74 de l'appareil au-dessous de la plaque 69, en pivotant dans le sens F4. Les lames 21,22; sont alors éloignées des extrémités 2, 3 2' 3' des pinces. Sur la figure 2, on a représenté.par la direction Z la position des ciseaux à ce moment. Les pinces peuvent ainsi se rapprocher perpendiculairement à la direction FL pour amener les extrémités des fils 88 au contact.
Ce mouvement de rapprochement est commandé comme suit : Le coulis- seau 15 présente deux rampes 34 (figure 7). Sur ces deux rampes viennent pren- dre appui les bords 35 (figure 5) des chariots supports 36 et 37 des pinces électrodes (figure 5). Ces chariots coulissent dans un système de glissières 38 et sont constamment sollicités vers les bords 85 du coulisseau par des res- sorts de compression 39 (fig. 5) qui prennent appui en 40 sur le corps 74.
Les glissières 38 sont fixées par des vis 72 sur la plaque 69 (figure 6).
Ainsi, lorsque le coulisseau 15 continue son mouvement de transla- tion, les ciseaux ayant été escamotés, les deux pinces électrodes se rappro- chent symétriquement de telle sorte que les deux extrémités du fil à souder viennent en contact sur l'axe longitudinal de l'appareil.
Sur le chariot 36 la pince électrode est montée fixe ; fait corps avec le chariot.
Sur l'autre chariot 37, la pince électrode peut prendre un dépla- cement relatif par rapport au chariot suivant l'axe de ce dernier, c'est-à-di- re transversalement à la course du coulisseau 15. A cet effet, dans le mode de réalisation décrit (figures 5 et 6), un support intermédiaire 41 repose sur le chariot 37 par des billes 42 guidées dans des couloirs en V, 44. Ces billes 42 sont maintenues dans les couloirs par des cloisons 43.
Un ressort de traction 45 (figure 5) assure le positionnement par rapport au chariot 37 du support 41.
Les courses des chariots 36,37 dues aux rampes 34 du coulisseau sont déterminées de façon que, lorsque les deux extrémités des fils 88 vien- nent en contact, le chariot 37 se déplace encore d'une petite quantité vers le chariot 36. Ce petit déplacement supplémentaire est permis par la mobilité
<Desc/Clms Page number 5>
du support 41 par rapport au chariot 37. Le ressort 45 prend au début de ce déplacement une position légèrement oblique (figure 5) qui tend à coincer le support 41 sur le chariot 37, de sorte que les deux extrémités de fil exercent l'une sur l'autre une certaine pression. Cette pression provoque- ra le refoulement de métal nécessaire au moment de la soudure pour maintenir le contact, malgré la fusion partielle, suivant le procédéconnu de ce mode de soudure.
Bien que l'effort de compression exercé ainsi sur le fil soit re- lativement faible, un flambage ou unchevauchement des extrémités risque de se produire, en raison du très petit diamètre du fil. Pour éviter cet incon- vénient, une caractéristique de l'invention consiste à placer les deux par- ties extrêmes du fil dans un guide cylindrique dont le diamètre est tel qu'il permet le libre passage de ce fil mais empêche tout chevauchement.
Pour per- mettre de dégager facilement le fil du guide lorsque la soudure est terminée, le guide a été réalisé, dans l'exemple représenté, en deux parties 46 et 47 formées par des pastilles isolantes creusées chacune d'une rainure demi-cylin- drique 80 (figures 8, 9, 12 et 13). La pastille 46 est montée par des grif- fes 83 dans un support 48 fixé rigidement en 56 par des vis 57 sur la plaque 69. La pastille 47 est mobile par rapport à la pastille 48 parce que son bras 49 oscille autour d'un axe 50 monté dans un support à oreilles 51 fixé au corps 74 de l'appareil par des vis 52. Un ressort 53, fixé en 54, au bras 49 et en 55 à la plaque de support 69 tend constamment à tenir séparées les pastilles 46 et 47.
Le bras 49 passe à travers une lumière 56 du coulisseau 15 et à travers une lumière 56' de la plaque 69. En même temps que le mouvement du coulisseau 15 détermine le rapprochement des pinces électrodes 2,3 2', 3', un ressort à lame 58, fixé en 59 au coulisseau 15 (figure 2), vient, à mesure du déplacement de celui-ci, s'appliquer contre et pousser le bras 49 vers le bras 48, de telle façon que la pastille 47 vienne s'appliquer sur la pastille 46 et par conséquent que le guide-fil soit fermé avant que les deux extrémités à souder ne soient venues en contact. La fin du rapprochement des extrémités à souder ainsi que leur mise en pression s'effectue à l'intérieur de l'espa- ce tubulaire constitué par la réunion des deux rainures semi-cylindriques 80.
Après la mise en pression des extrémités à souder, le coulisseau 15 continuant à avancer amène un pont 60 (figure 2) fixé en 61 sur ce coulis- seau en contact avec des plots isolés 62 et 63. Ceci a pour effet de fermer un relais 110 qui déclenche l'impulsion de soudure, les connexions étant figu- rées en 75 et 76 (figure 1).
Le courant électrique nécessaire à la soudure doit être envoyé .sous la forme d'une impulsion très brève de forte intensité. La durée de 1' impulsion doit être courte pour éviter le refroidissement du fil par perte de chaleur dans le guide-fil 46, 47. Si la durée du chauffage est réduite, l'inertie calorifique de l'enveloppe 46,47, est telle que le refroidisse- ment qu'elle apporte est négligeable.
La manière dont le relais 110 envoie une impulsion de courant dans les conducteurs 77, 78, lorsque le courant est établi en 75, 76 par la réunion des contacts 62,63, repose sur des principes connus et ne fait pas partie de l'invention.
A fin de course du coulisseau, les galets 18 (figure 6) quittent , les plages 19 du coulisseau 15 en 64 (figure 7); les leviers 11 reviennent en arrière sous l'action des ressorts 10 et les mors 3 et 3' s'ouvrent en libé- rant le fil. On abandonne alors la poignée 16. Le coulisseau 15 se déplace en sens inverse de Fl sous l'action du ressort 65. Dès que le ressort 58 ces- se de maintenir le bras 49 relevé, le guide-fil s'ouvre, le fil soudé peut alors être entièrement dégagé et on;le sort par la fente 112 du carter 111 de l'appareil. Quand la came est complètement revenue à son point de départ, l'ensemble des organes est prêt à une nouvelle opération.
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de
<Desc/Clms Page number 6>
réalisation décrit et représenté, mais que les divers organes pourraient subir des modifications à la portée de tout homme de l'art, sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. La caractéristique essentielle rési- de dans le fait que le coulisseau-came 15 agit en combinaison avec les or- ganes qui exécutent les diverses opérations par le déplacement continu du coulisseau d'une extrémité à l'autre de sa course.
On pourra, sans sortir de l'invention, donner au coulisseau et à la course du coulisseau des dispositions différentes. Par exemple le coulis- seau pourrait être courbé longitudinalement et se déplacer sur une plaque 69 cylindrique. Certaines rampes du coulisseau (par exemple les rampes 34) pourraient être dirigées verticalement, c'est-à-dire en saillie sur le coulis- seau, au lieu d'être sur les bords de ce dernier, les commandes des organes correspondants étant modifiées de façon à obtenir néanmoins le déplacement des pièces dans le sens désiré.
En outre, la commande générale de l'appareil au lieu d'être déter- minée par le rapprochement d'une poignée mobile et d'une poignée fixe pour- rait être déterminée par tout autre mouvement de l'ouvrier exécuté à la main, ou même au pied.
REVENDICATIONS
1 - Machine pour souder bout à bout deux fils métalliques de faible diamètre, caractérisée par un coulisseau mobile sur une plaque fixe qui forme le dessus du corps de l'appareil, ce coulisseau agissant successi- vement, au cours de son déplacement : sur des pinces de serrage pour les ex- trémités des fils à souder; sur des ciseaux coupant nettement les extrémités des fils; sur des chariots portant les pinces, mobiles transversalement pour rapprocher au contact les extrémités des fils; sur des contacts établissant le courant de soudure dans les extrémités à souder, ces divers éléments étant montés sur la partie fixe de la machine.
2 - Machine suivant 1 , caractérisée par le fait que chaque pince est fermée par un premier ressort et maintenue ouverte par un second ressort plus fort agissant par l'intermédiaire d'un levier, lequel est déplacé, pour fermer la pince, par une butée du coulisseau et maintenu déplacé par une pla- ge de ce eoulisseau.
3 - Machine suivant 1 , caractérisée par le fait que les ciseaux sont constitués par deux lames : l'une fixe et l'autre mobile, la lame mo- bile étant déplacée vers la lame fixe par un levier poussé par un rebord du coulissu en surmontant un ressort.
4 - Machine suivant 3 , caractérisée par le fait que la lame fi- xe de chaque ciseau est sollicitée elle-même, sous l'action de la poussée du levier de manoeuvre de la lame mobile, dans le sens du pivotement autour d' un axe, en surmontant un ressort, tandis qu'une butée solidaire de la lame fixe prend appui sur une plage du coulisseau et empêche ainsi ce pivotement jusqu'au moment où une encoche de ladite plage arrive sous la butée par le déplacement du coulisseau.
5 - Machine suivant 1 , caractérisée par le fait que des chariots, mobiles transversalement et supportant les pinces, sont sollicités par des res- sorts qui appliquent un bord des chariots sur les côtés du coulisseau qui se terminent par des rampes inclinées permettant aux chariots de se rapprocher.
6 - Machine suivant 1 caractérisée par le fait que la distance transversale qui sépare les deux paires de ciseaux est égale ou très légère- ment inférieure à la course de rapprochement des chariots portant les pinces.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.