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DEUTSCHE EDEKSTAHLWERKE AKTIENGESELLSCHAFT, résidant à KREFELD (Allemagne) .
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE REGLAGE DE LA LONGUEUR DE L'ARC ELECTRIQUE DANS
LES MACHINES SERVANT AU TRAVAIL DES METAUX.
(Inventeur : C. Ballhausen).
On sait qu'il est possible de travailler des pièces métalliques avec enlèvement de matière en produisant un arc entre une électrode et la pièce, en particulier à l'aide d'un courant alternatif à haute fréquence ou par décharge de condensateurs. Dans ce cas, l'électrode et la pièce se trou- vent le plus souvent dans un milieu de refroidissement, qui est de préférence une huile de composition appropriée.
L'invention a pour but de permettre le réglage de la longueur de l'arc produisant l'érosion. On sait qu'on doit maintenir avec certitude l'écartement entre l'électrode et la pièce, pendant le travail d'enlèvement de matière, à une valeur telle que, d'une part, l'arc se produise et que, d'autre part, on évite un collage de l'électrode sur la pièce en cours de travail. On a déjà proposé d'utiliser des dispositifs d'un fonctionnement automatique pour le réglage de la longueur de l'arc, ces dispositifs fonction- nant hydrauliquement ou électriquement. Dans les dispositifs mentionnés en dernier lieu, il est prévu un moteur électrique contrôlant l'avance de l'élec- trode et soumis à l'influence de la tension de l'arc.
De ce fait, on peut main- tenir il est vrai l'écartement entre l'électrode et la pièce en cours d'usina- ge par enlèvement de matière à une valeur constante, en composant l'augmenta- tion d'écartement due à l'enlèvement de matière. Cependant, ce système nécessi- te des connexions et installations électriques compliquées, qui s'avèrent coû- teuses et, si l'on tient compte de la nécessité de monter un moteur assurant l'avance, relativement encombrantes.
L'invention a pour but de créer un procédé et des dispositifs dont la mise en oeuvre et la fabrication soient sensiblement plus simples et moins coûteuses. Suivant le procédé objet de l'invention, le courant de l'arc amené
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à l'électrode chauffe un élément sensible à la température et déplaçant l' électrode. Comme élément sensible à la température, il est particulièrement avantageux d'utiliser des bilames. A la place des bilames, on peut aussi utiliser par exemple un tube rempli d'un gaz ou d'un liquide.
Le procédé est expliqué plus en détail ci-après en regard du dessin annexé.
La figure unique est une représentation schématique d'un mode de réalisation préféré du dispositif suivant l'invention.
Un bilame 1 est encastré élastiquement d'un côté dans le sup- port 5, en étant isolé électriquement de ce dernier. La force élastique du bilame est réglée de façon que l'électrode 3 qui est fixée à l'extrémi- té antérieure du bilame s'applique contre la pièce 4 que l'on désire usiner par enlèvement de matière. Le porte-pièce sur lequel se trouve la pièce 4 et auquel le support 5 est fixé, est relié à un pôle de la source de cou- rant fournissant le courant de l'arc. L'arrivée du courant à l'électrode 3 est assurée à l'aide du filament 2 qui entoure le bilame 1.
Des vis ou organes analogues (non représentés) permettent de ré- gler la force avec laquelle le bilame 1 applique l'électrode 3 contre la pièce 4.
L'agencement peut également être tel que le courant soit amené directement à l'électrode 3 par le bilame. Il est également possible d'amener partiellement le courant par le filament 2 et partiellement par le bilame.
Dans tous les cas, l'intensité du courant qui traverse le circuit produit un échauffement du bilame, de sorte que celui-ci se déforme, l'agencement étant tel que l'écartement entre l'électrode et la pièce augmente dans le cas d'un échauffement et diminue dans le cas d'un refroidissement.
Le dispositif fonctionne comme suit : Etant donné que, lors de la mise en circuit, l'électrode 3 est appliquée contre la pièce avec une force élastique déterminée, le circuit est alors parcouru par un courant de court-circuit dont l'intensité dépend de la tension appliquée, des résistances et des selfs prévus dans le cir- cuit. Le bilame est chauffé par le filament 2 ou par passage direct du cou- rant en fonction de l'intensité de ce dernier, de sorte qu'il se déforme vers le haut. En conséquence, l'électrode est écartée de la pièce et la déchar- ge par arc commence entre l'électrode et la pièce. L'intensité du courant pas- sant pendant la décharge par arc est inférieure à celle du courant de court- circuit.
Toutefois, il est possible par un réglage approprié de la maintenir à une valeur suffisante pour obtenir une certaine flèche du bilame 1et ainsi une longueur d'arc prédéterminée.
On utilise avantageusement l'échauffement du bilame par un fila- ment 2 quand on opère avec de faibles intensités. Dans le cas de fortes inten- sités, il peut être plus avantageux de chauffer le bilame entièrement ou par- tiellement par résistance.
Les décharges par arc cessent lorsque l'enlèvement de matière est assez avancé et que l'électrode a été déplacée suffisamment pour que la force élastique réglée initialement ait disparu.
Le dispositif suivant l'invention convient particulièrement pour le travail de pièces pour lesquelles il importe que l'enlèvement soit rela- tivement peu profond, par exemple pour la gravure d'épaulements de guidage de copeaux dans des outils garnis de plaquettes en métal dur ou dans des ou- tils en acier. Il est évident que les possibilités d'application du procédé et du dispositif ne sont pas limitées à ce cas. Au contraire, d'une façon générale, on peut travailler de cette manière toutes les matières métalli- ques bonnes conductrices.
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Suivant l'invention, le dispositif peut être réalisé différemment, le bilame étant remplacé par un tube élastique fermé rempli d'un gaz ou d'un liquide approprié. Cet élément sensible à la température est disposé de la même façon que dans le cas d'un bilame, compte tenu des différences de na- ture.La force élastique est produite par une courbure du tube. Le chauffage par le filament 2 ou par passage direct du courant dans les parois du tube fait dilater le gaz ou le liquide contenu dans le tube, ce qui a pour effet de diminuer la courbure du tube, en produisant ainsi un mouvement corres- pondant de l'électrode fixée sur l'extrémité du tube.
Le dispositif suivant l'invention peut également être conjugué à une avance uniforme, obtenue par exemple par une tige filetée. L'avance continue maintient toujours l'électrode très près de la pièce, ce qui est nécessaire, tandis que le mouvement de réglage automatique maintient la longueur de l'arc à la valeur voulue.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisa- tion décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.