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FIL FLEXIBLE ENROBE.
L'invention concerne des fils flexibles qui sont composés de brins simples et dont 1?intérieur est rempli d'une matière. Cette matière de remplissage est introduite dans les creux qui se forment, lors du toronnage, entre les différents brins. Plusieurs fils de l'espèce peuvent être toronnés ensemble et, pendant cette dernière opération, on peut à nouveau introduire dans les creux nouveaux qui se forment, de nouvelles quantités de matière de remplissage.
Les fils métalliques obtenus de la façon décrite par la réunion de plusieurs brins sont flexibles et peuvent être enroulés sur des tambours.
Les fils ne perdent pas non plus cette propriété quant ils sont pourvus encore d'un enveloppement. Il est donc possible d'employer des fils de l'espèce dans des machines qui travaillent automatiquement, telles qu'on les utilise pour le soudage, le brasage ou pour la projection de métal faite dans le but de réaliser des recouvrements métalliques. Les fils conviennent donc aussi comme électrodes, en particulier pour le soudage à l'arc.
La matière de remplissage peut être prévue -sous forme de poudre ou de pâte. On choisit le genre de matière suivant l'usage auquel sont destinés les fils. Si,, par exemple, on emploie les fils comme baguettes à souder ou comme électrodes, on choisit de la poudre à souder ou un flux ou les deux. Ces produits ont pour tâche de dissoudre les oxydes, le cas échéant d'augmenter la température de soudage par des réactions exothermiques ou d' absorber aussi des éléments d'alliage, par exemple sous forme de grains ou de poudre,qui exerçent une influence sur le bain liquide .de soudure,1 ou-11 en
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encore de stabiliser'larc.
Si les fils doivent servir à projeter du métal, les matières de remplissage consistent en fondants dissolvant les oxydes. Mais ces ma-
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tières peuvent aussi être appliquées extérieurement sur le pourtour des fils et être combinées à d'autres matières qui,, à la combustion, produisent une atmosphère protectrice de sorte que les gaz de l'air sont,, sur tout le parcours des gouttelettes de métal depuis la tubulure jusqu'à la pièce à trai- ter', tenus éloignés du métal.
Il s'est avéréavantageux aussi d'introduire, au toronnage, de la poudre métallique, voire même des grenailles, ou d'en inclure dans la masse d'enrobage. On peut ajouter tant à la masse d'enrobage qu'à la matière de remplissage des produits déterminés ; ou bien la masse d'enrobage et la matière de remplissage peuvent être composées d'éléments, comme par exemple le charbon en poudre ou les vernis, qui, à la chaleur, forment une atmosphère protectrice et entourent ainsi d'un voile protecteur les diverses gouttelettes ainsi que la surface à projeter.
Si le fil n'est pas enrobé, les dépressions entre les brins peuvent servir aussi à conduire les gaz protecteurso
L'enrobage qui., de préférence, est prévu pour les fils qui servent d'électrodes, se compose de matières auxquelles il incombe surtout d'éloigner du point de soudage les gaz de l'air et de recouvrir le bain liquide de soudure.
Les brins simples qui sont toronnés ensemble ou bien encore plusieurs fils obtenus par toronnage de fils constitués eux-mêmes de brins simples toronnés peuvent être en différents métaux respectivement alliages. On arrive ainsi à obtenir la composition d'alliage nécessaire au soudage des diverses pièces métalliques à assemblera Ceci est surtout avantageux quand il s'agit de travailler des alliages de métaux qui, sous la forme alliage, ne peuvent pas ou ne peuvent que difficilement être pressés ou étirés.
Il a été trouvé que les fils décrits ci-avant et même les fils pourvus d'un enrobage restent suffisamment flexibles encore pour les différents usages lorsque, matière de remplissage dûment introduite, ils présentent à leur surface des fils de section diverse qui constituent, pour la masse d'enrobage, le support nécessaire et doivent, en outre, dans le soudage électrique ou la métallisation, amener le courant de l'extérieur à l'intérieur, sur le fil. La quantité de masse d'enrobage à utiliser se choisit suivant les cas ; il suffit que les éléments d'enrobage (fils de garde) soient bien ceux qui conviennent ou soient disposés en plusieurs couches.
Gomme le courant n'est amené que peu avant le point de soudage, les fils qui font l'objet de l'invention peuvent subir une charge particulièrement forte et permettent ainsi d'employer un courant de forte intensité.
Souvent, les matières de remplissage qui dissolvent les oxydes sont hydroscopiqueso Dans ce cas, le creux entre les fils où se trouve la matière de remplissage est rendu étanche à l'atmosphère extérieure en appliquant un recouvrement protecteur, par exemple une couche de vernis, sur la surface d'un fil composé de brins simples ou sur la surface d'un fil constitué par toronnage de plusieurs fils eux-mêmes composés de brins simples toronnés.
Sur cette couche de vernis, on peut-disposer les fils qui servent de support à la masse d'enrobage .L'étanchéité peut être obtenue aussi à l'aide d'un agglutinant qui peut être appliqué extérieurement comme la couche de vernis ou, le cas échéant, être mélangé à la matière de remplissage. C'est sous '-'influence de la pression qui se manifeste au toronnage des fils que cet agglutinant agit. Si on emploie des matières susceptibles de s'agglomérer à la chaleur, il faut en général un apport complémentaire de chaleur.
Si les fils qui font l'objet de l'invention sont découpés en longueurs données pour fournir des baguettes à souder ou des électrodes, les extrémités peuvent être pourvues d'un recouvrement imperméable à l'air en les immergeant par exemple dans du vernis ou des matières artificielles.
Il est avantageux; en outre, pour obtenir une flexibilité suffisante, de soumettre à un traitement thermique les fils décrits ci-avant pourvus,, le cas échéant, d'un enveloppement, ce traitement thermique étant
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destiné à éliminer les tensions internes auxquelles le toronnage donne nais- sance. Selon le mode de finition choisi pour les fils, les brins simples dé- jà peuvent subir le traitement thermique en question. Mais il est possible aussi de soumettre à détente les fils composés de brins simples ainsi que ceux constitués par toronnage de plusieurs fils eux-mêmes composés de brins simples toronnés. Cette précaution est, en outreintéressante aussi parce qu'il s'est avéré que les fils non détendus s'ouvrent à leur extrémité sous l'influence de la chaleur de Parc et fournissent un arc instable.
L'arc a tendance notamment à suivre toujours la dernière direction du fil. Il s'est avéré qu'il y avait avantage à faire subir le traitement thermique aux fils enrobés finis car,simultanément, on peut arriver à sécher rapidement la masse d'enrobage. Comme source calorifique, on peut employer à cette fin des brûleurs des fours ou autres dispositifs,par exemple aussi les rayons in- fra-rouges.
En toronnant ensemble plusieurs fils composés de brins simples tononnés, on satisfait à l'exigence qui veut une section métallique aussi grande que possible. Il se forme ainsi de nouveaux creux pour recevoir les matières de remplissage et on peut aussi, le cas échéant, supprimer les supports (fils de garde) nécessaires au maintien de la masse d'enrobage " l'enveloppement peut alors être appliqué sur la surface directement.
Lorsque les brins-simples qui fournissent par toronnage,un fil flexible présentent une section qui facilite respectivement assure l'adhérence de la masse d'enrobage sur la surface, il est superflu de prévoir des supports pour la masse d'enrobage. Il convient par ailleurs de choisir pour les fils de garde destinés à maintenir la masse d'enrobage des matières se distinguant par une très grande conductibilité électrique ou formant les éléments d'alliage qui sont nécessaires en cours de soudage ou qui, dans la métallisation, doivent être projetés sur la surface.
Les figures annexées donnent des exemples d'exécution du système qui fait l'objet de l'invention.
La figure 1 représente un fil flexible obtenu par toronnage des brins 1, 2 et 3. Pendant le toronnage, on introduit par pressage dans le creux 4 entre les brins 1, 2,3 une matière de remplissage. Celle-ci se compose, de préférence,d'un fondant dissolvant les oxydes mais elle peut contenir aussi d'autres éléments qui favorisent ou facilitent le processus de soudage. Pour appliquer la masse d'enrobage à la surface d' un fil de l'espèce, on enroule autour du fil flexible composé des brins 1, 2,3, un fil 5 dont les enroulements peuvent suivre les dépressions formées à la surface du fil flexible. Quand on applique ensuite la masse d'enrobage, on obtient un fil de diamètre 6.
Le fil de garde 5 peut être enroulé dans le même sens que les brins 1, 2, 3 et avec une largeur de spire égaleà ou différente de celle de ces derniers. Au lieu d'un fil de garde, on peut aussi en prévoir plusieurs.
Comme le montre la figure 2, le fil d'enroulement 5 peut être placé avec une largeur de spire plus petite et courir dans un sens opposé à celui du fil flexible composé des brins 1, 2, 3.
La figure 3 montre une coupe d'un fil fini. On y voit clairement qu'une partie de la surface du fil 5 qui sert à maintenir la masse d' enrobage saillit du pourtour de l'enrobage de diamètre 6 de façon à faciliter, sur la surface métallique dénudée du fil, 1?amenée de courant de l'extérieur vers 1'intérieur du fil.
La figure 4 qui est une vue extérieure du fil enrobé fini fait voir aussi l'allure du fil de garde 5 dont question ci-dessus.
La figure 5 représente un fil 7 flexible obtenu par toronnage de plusieurs brins simples ; autour de ce fil 7, il y a 4 fils de garde parallèles 8 enroulés en seens opposé'à celui des brins simples formant le fil flexible 7. Sur ces fils de garde 8 sont enroulés, comme deuxième coucha,
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dans le même sens que celui des brins simples formant le fil flexible 7 soit donc en sens opposé à celui des fils de garde 8 qui forment la première couche, des fils d'enrobage 9, Ainsi est formé un réseau qui assure, mieux que par l'emploi de un ou plusieurs fils de garde 5, le maintien en place de la masse d'enrobage,
La figure 6 fait voir que même des brins simples tels qu'il les faut pour former un fil flexible peuvent être utilisés comme fils de garde.
Des 4 fils qui servent à former un fil flexible normal, par exemple-une baguette à souder, les fils 10 et 11 sont toronnés ensembleles deux fils 10 accusant, par rapport aux deux fils 11, une section plus grande. Le creux qu'ils forment et qui est rempli de matière de remplissage est désigné par le chiffre 4. La masse d'enrobage est appliquée à l'extérieur et, de préférence, maintenue dans les dépressions formées par les fils 10 et 11 tandis que les fils 10 saillissent en partie par leur surface, de la masse d'enrobage et servent à l'amenée du courant.
La figure 7 représente une disposition particulière des brins simples formant le fil flexible. Le creux pour matières de remplissage formé entre ces brins simples est désigné par le chiffre 4. Chacun de ces brins présente,outre sa section circulaire,une saillie 12 munie d'un talon perpendiculaire 13 destiné à maintenir en place la masse d'enrobage 14. Les talons 13 saillisent eux aussi en partie de la masse d'enrobage et permettent d'amener le courant.
La figure 8 montre des brins simples 15, 16 et 17 de section ovale formant au toronnage, le creux 4 destiné à recevoir la matière de remplissage. La masse d'enrobage 18 se trouve en dépressions relativement profondes.
Le diamètre 6 de la section du fil enrobé est choisi plus faible que le diamètre que donnent les fils 15, .16 et 17 de sorte que, ici encore, une partie de ceux-ci saillit de la masse d'enrabage.
La figure 9 montre 3 fils flexibles dont chacun est composé de brins simples 1, 2, 3 formant chaque fois un creux 4. Ces trois fils flexibles étant toronnés ensemble:) il se forma un autré creux 19 où on peut introduire aussi de la matière de remplissage. En règle générale les dépressions que forment les divers fils flexibles suffisent pour maintenir la masse d'enrobage 20.
La figure 10 montre une autre possibilité d'utilisation pour fils toronnés. On emploie ici 4 brins simples pour obtenir un fil flexible.
Ces fils,dans leur creux 49 englobent la matière de remplissage, Quand on emploie un fil semblable pour un procédé de métallisation, on le conduit dans un pistolet pourvu d'une buse tubulaire représentée par le chiffre 21.
Entre cette buse et la. surface du fil flexible composé de 4 brins simples, il reste un espace 22 qui peut être rempli de masse d'enrobage ou bien qui sert de réceptacle pour un gaz protecteur.
La figure 11 est une forme de fil telle que la représente déjà la figure 9. Ici dont toronnés 3 fils flexibles composés de brins simples.
Les creux 4 et 19 sont remplis de matière de remplissage. Entre la buse 21 et la surface du filil reste encore un espace 22 qui peut être rempli comme indiqué pour la figure 10.
Il est très avantageux parfois de souder ensemble, par exemple au moyen d'un prpcédé de soudage par résistance., les brins simples 1, 2,3 ou aussi les fils flexibles formés par ces brins de sorte que les creux 4 respectivement 19 peuvent être rendus inperméables à l'air comme on le voit à la figure 12. Comme le montre cette figure 12, les fils sont étanches sur leurs faces de contact en 23. L'étanchéité peut aussi être obtenue au moyen d'un agglutinant qui, le cas échéant, est mélangé dans les creux 4 et 19, à la matière de remplissage et fournit, entre les divers fils, sous l'effet de la pression ou de la chaleur, une obturation imperméable à l'air.
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COATED FLEXIBLE THREAD.
The invention relates to flexible yarns which are composed of single strands and the interior of which is filled with a material. This filling material is introduced into the hollows which form, during stranding, between the various strands. Several threads of the species can be stranded together and, during this last operation, it is again possible to introduce new quantities of filling material into the new hollows which form.
The metal wires obtained in the manner described by the union of several strands are flexible and can be wound on drums.
The threads also do not lose this property when they are still provided with a wrap. It is therefore possible to employ wires of the species in machines which work automatically, such as they are used for welding, brazing or for the projection of metal made for the purpose of producing metal covers. The wires are therefore also suitable as electrodes, in particular for arc welding.
The filling material can be provided in the form of powder or paste. We choose the kind of material according to the use for which the threads are intended. If, for example, the wires are used as soldering rods or as electrodes, solder powder or flux or both are chosen. These products have the task of dissolving the oxides, possibly increasing the welding temperature by exothermic reactions or also absorbing alloying elements, for example in the form of grains or powder, which exert an influence on the liquid solder bath, 1 or 11 in
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still to stabilize 'larc.
If the wires are to be used to spray metal, the fillers consist of fluxes which dissolve the oxides. But these ma-
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Materials can also be applied externally around the perimeter of the wires and be combined with other materials which, on combustion, produce a protective atmosphere so that the gases in the air are, throughout the path of the metal droplets from the tubing to the workpiece, kept away from the metal.
It has also proved to be advantageous to introduce, during stranding, metal powder, or even shot, or to include it in the coating mass. Both the coating mass and the filling material can be added to specific products; or the coating mass and the filling material may be composed of elements, such as for example powdered carbon or varnishes, which, under heat, form a protective atmosphere and thus surround the various droplets as well as the surface to be projected.
If the wire is not coated, the depressions between the strands can also serve to conduct the protective gases.
The coating, which is preferably provided for the wires which serve as electrodes, consists of materials which are primarily responsible for removing the gases from the air from the welding point and covering the liquid welding bath.
The single strands which are stranded together or even several son obtained by stranding son themselves consisting of single stranded strands can be made of different metals respectively alloys. It is thus possible to obtain the alloy composition necessary for welding the various metal parts to be assembled. This is especially advantageous when it comes to working metal alloys which, in the alloy form, cannot or can only with difficulty be pressed or stretched.
It has been found that the yarns described above and even the yarns provided with a coating still remain sufficiently flexible for the various uses when, with the filling material duly introduced, they present on their surface yarns of various cross-section which constitute, for the coating mass, the necessary support and must, in addition, in electric welding or metallization, bring the current from the outside to the inside, on the wire. The amount of coating mass to be used is chosen according to the case; it suffices for the coating elements (guard wires) to be those which are suitable or to be arranged in several layers.
Since the current is only brought shortly before the welding point, the wires which are the subject of the invention can be subjected to a particularly strong load and thus make it possible to use a high intensity current.
Often the fillers which dissolve the oxides are hydroscopic o In this case, the hollow between the threads where the filler is located is sealed to the external atmosphere by applying a protective covering, for example a layer of varnish, on the surface of a wire composed of single strands or on the surface of a wire formed by stranding several wires themselves composed of single strands stranded.
On this layer of varnish, the wires which serve as a support for the coating mass can be placed. The seal can also be obtained using an agglutinant which can be applied externally as the layer of varnish or, if necessary, be mixed with the filling material. It is under '-'influence of the pressure which manifests itself in the stranding of the son that this binder acts. If materials which can agglomerate under heat are used, additional heat is usually required.
If the wires which are the object of the invention are cut into given lengths to provide welding rods or electrodes, the ends can be provided with an air-impermeable covering by immersing them for example in varnish or artificial materials.
It is advantageous; in addition, to obtain sufficient flexibility, subjecting the yarns described above to a heat treatment, provided, where appropriate, with a wrap, this heat treatment being
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intended to eliminate the internal stresses to which stranding gives rise. Depending on the finishing method chosen for the wires, the single strands can already undergo the heat treatment in question. However, it is also possible to stress the wires composed of single strands as well as those formed by stranding several wires themselves composed of stranded single strands. This precaution is furthermore interesting also because it has been found that the unstretched wires open at their end under the influence of park heat and provide an unstable arc.
In particular, the arc tends to always follow the last direction of the wire. It has turned out that there is an advantage in subjecting the heat treatment to the finished coated wires because, simultaneously, the coating mass can be rapidly dried. As heat source, burners, ovens or other devices, for example also infrared rays, can be used for this purpose.
By stranding together several yarns composed of toned single strands, the requirement of as large a metal section as possible is satisfied. New hollows are thus formed to receive the filling materials and it is also possible, if necessary, to remove the supports (guard wires) necessary to maintain the coating mass "the wrapping can then be applied to the surface. directly.
When the single strands which provide by stranding a flexible wire have a section which respectively facilitates the adhesion of the coating mass to the surface, it is superfluous to provide supports for the coating mass. It is also advisable to choose for the guard wires intended to maintain the coating mass of materials distinguished by very high electrical conductivity or forming the alloying elements which are necessary during welding or which, in metallization, must be projected onto the surface.
The appended figures give examples of execution of the system which is the subject of the invention.
FIG. 1 shows a flexible wire obtained by stranding the strands 1, 2 and 3. During the stranding, a filling material is introduced by pressing into the hollow 4 between the strands 1, 2, 3. This preferably consists of an oxide dissolving flux, but it may also contain other elements which promote or facilitate the welding process. In order to apply the coating mass to the surface of a wire of the species, a wire 5 is wound around the flexible wire composed of strands 1, 2, 3, the windings of which can follow the depressions formed on the surface of the wire. flexible. When the coating mass is then applied, a wire of diameter 6 is obtained.
The guard wire 5 can be wound in the same direction as the strands 1, 2, 3 and with a turn width equal to or different from that of the latter. Instead of a guard wire, one can also provide several.
As shown in figure 2, the winding wire 5 can be placed with a smaller turn width and run in the opposite direction to that of the flexible wire composed of the strands 1, 2, 3.
Figure 3 shows a section of a finished wire. It is clearly seen that part of the surface of the wire 5 which serves to hold the coating mass protrudes from the periphery of the diameter coating 6 so as to facilitate, on the stripped metal surface of the wire, 1? running from the outside to the inside of the wire.
FIG. 4, which is an exterior view of the finished coated wire, also shows the shape of the guard wire 5 referred to above.
FIG. 5 shows a flexible wire 7 obtained by stranding several single strands; around this wire 7, there are 4 parallel guard wires 8 wound up in the opposite direction to that of the single strands forming the flexible wire 7. On these guard wires 8 are wound, as a second lay,
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in the same direction as that of the single strands forming the flexible wire 7 is therefore in the opposite direction to that of the guard wires 8 which form the first layer, of the coating wires 9, Thus a network is formed which ensures, better than by the use of one or more guard wires 5, keeping the coating mass in place,
Figure 6 shows that even single strands as required to form a flexible wire can be used as guard wires.
Of the 4 wires which serve to form a normal flexible wire, for example a welding rod, the wires 10 and 11 are stranded together with the two wires 10 showing, compared to the two wires 11, a larger section. The hollow which they form and which is filled with filling material is designated by the numeral 4. The coating mass is applied to the outside and, preferably, kept in the depressions formed by the wires 10 and 11 while the wires 10 protrude in part by their surface from the coating mass and serve to feed the current.
FIG. 7 shows a particular arrangement of the single strands forming the flexible wire. The hollow for filling materials formed between these single strands is designated by the number 4. Each of these strands has, in addition to its circular section, a projection 12 provided with a perpendicular heel 13 intended to hold the coating mass 14 in place. The heels 13 also protrude in part from the coating mass and make it possible to bring in the current.
Figure 8 shows single strands 15, 16 and 17 of oval section forming stranding, the hollow 4 for receiving the filling material. The coating mass 18 is in relatively deep depressions.
The diameter 6 of the section of the coated wire is chosen to be smaller than the diameter given by the wires 15, .16 and 17 so that, here again, part of the latter protrudes from the clutch mass.
Figure 9 shows 3 flexible wires, each of which is composed of single strands 1, 2, 3 each time forming a hollow 4. These three flexible wires being stranded together :) another hollow 19 was formed where material can also be introduced. filling. As a general rule, the depressions formed by the various flexible threads are sufficient to maintain the coating mass 20.
Figure 10 shows another possibility of use for stranded wires. 4 single strands are used here to obtain a flexible wire.
These threads, in their hollow 49, include the filling material. When a similar thread is used for a metallization process, it is led through a gun provided with a tubular nozzle represented by the number 21.
Between this nozzle and the. surface of the flexible wire composed of 4 single strands, there remains a space 22 which can be filled with the coating mass or else which serves as a receptacle for a protective gas.
Figure 11 is a form of wire as already shown in Figure 9. Here including stranded 3 flexible wires composed of single strands.
The recesses 4 and 19 are filled with filler material. Between the nozzle 21 and the surface of the wire there is still a space 22 which can be filled as shown in figure 10.
It is sometimes very advantageous to weld together, for example by means of a resistance welding process., The single strands 1, 2, 3 or also the flexible wires formed by these strands so that the hollows 4 respectively 19 can be made impermeable to air as can be seen in FIG. 12. As shown in FIG. 12, the wires are sealed on their contact faces at 23. Sealing can also be obtained by means of an adhesive which, the where appropriate, is mixed in the recesses 4 and 19, with the filling material and provides, between the various threads, under the effect of pressure or heat, an air-impermeable seal.