<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne les manipulateurs d'outil de soudure, en particulier ceux qui sont destinés à exécuter des lignes de soudure longues et verticales sur des enveloppes fixes de réservoirs et éléments analogues. Le nouveau manipulateur conforme à la présente invention sert principalement à supporter et à guider des outils pour la soudure verticale, tels que celui décrit dans la demande de brevet belge de la demanderesse du 15 Avril 1954 N 414.231. Ce nouveau manipulateur utilise dans ce but une forme de réalisation spéciale des caractéristiques du manipulateur décrit dans la demande de brevet belge de la demanderesse N 519. 750 du 30 Mai 1953.
On a constaté qu'il était généralement important de supporter et de guider un outil de soudure de manière à compenser les modifications survenant dans les positions relatives de l'outil et de l'enveloppe du réservoir ; l'emploi d'un manipulateur lourd par lui-même est responsable pour une grande part de la tendance à l'apparition de changements dans ces positions relatives. L'amplitude de tels changements ne peut atteindre tout au plus que 1 ou 2 cm, mais il peut en résulter cependant des troubles sérieux dans l'efficacité de la soudure.
Ces changements de positions peuvent se produire même dans le cas où les plaques de lBnve- loppe du réservoir sont sensiblement exemptes d'irrégularités de surface permanentes
Le nouveau manipulateur compense ces variations de positions relatives par l'emploi d'une structure, qui comprend de préférence une structure de voies de guidage susceptible d'être maintenue dans un même plan qu'une rainure plus ou moins verticale prévue entre les plaques de l'enveloppe du réservoir, un transporteur d'outil susceptible de se déplacer le long des voies de guidage, un axe de support pour le transporteur d'outil, axe qui est parallèle à une droite horizontale tangente à l'enveloppe, et nfin un moyen pour supporter -le sabot de soudure de manière qu'il puisse pivoter sur l'axe de support.
Le manipulateur aussi comprend de préférence un deuxième axe de support parallèle au premier axe de support et intercalé entre celui-ci et le sabot de soudure. En d'autres termes, un moyen est prévu pour suspendre le deuxième axe de support de manière qu'il puisse pivoter sur le premier, et un autre moyen est prévu pour monter pivotant le sabot de soudure sur le deuxième axe de support.
Grâce à la construction définie ci-dessus, l'opération de soudure peut être sûre, continue et indépendante des changements dans les positions relatives. Il est simple de maintenir le guide du transporteur d'outil dans le plan de la rainure se trouvant entre les plaques, et la construction décrite plus haut constitue un moyen sûr pour compenser les changements inévitables dans les orientations relatives des pièces à l'intérieur de ce plan.
Les détails concernant les positions relatives, les orientations et la tenue des plaques du réservoir et des autres parties, ainsi que la compensation des modifications de ces facteurs, seront mieux compris en lisant la description détaillée qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation simples, préférés et choisis à titre d'exemple du nouveau dispositif. Sur le dessin annexé :
La figure 1 est une élévation dispositif conforme à l'invention
La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 représente les parties principales du dispositif des figures 1 et 2, suivant la même vue générale que celle de la figure 2 mais à une échelle plus grande.
<Desc/Clms Page number 2>
La figure 4 est une coupe suivant la. ligne 4-4 de la figure 3.
La figure 5 est une vue extrêmement schématique du dispositif de la figure 3 et représente certaines relations géométriques et physi- ques.
La figure 6 représente de la même manière schématique le dispositif de la figure 5, mais dans une position différente.
La figure 7 représente, suivant une vue sensiblement analogue, le dispositif de la figure 5, mais montre d'autres relations géométriques et physiques.
La figure 8 représente d'une manière généralement analogue le dispositif de la figure 7, mais dans une position différente.
La figure 9 est une perspective schématique des parties essen- tielles d'un dispositif analogue à celui des figures 3 à 8, et représente en outre les relations géométriques et physiques mentionnées ci-dessus.
La figure 10 représente le mode de réalisation préféré d'une partie supérieure d'un dispositif analogue à celui de la figure 1, suivant une vue sensiblement analogue à cette figure, mais à une échelle beaucoup plus grande.
La figure 11 est une vue en plan du dispositif de la figure 10, à une échelle analogue à celle de cette figure.
La figure 12 est une vue partielle en bout du dispositif de la figure 10 ; elle est sensiblement analogue à la figure 3 mais son échelle est la même que celle de la figure 10;
La figure 13 est une coupe verticale de profil d'un détail extrait des figures 10 à 12, mais à une échelle encore plus grande.
La figure 14 est une coupe faite suivant la ligne 14-14 de la figure 13.
La. figure 15 représente le mode de réalisation préféré d'une partie relativement inférieure d'un dispositif analogue à celui de la figure 1, suivant une vue sensiblement analogue à cette figure, mais à la même échelle que les figureslO à 12.
La figure 16 est une coupe suivant la ligne 16-16 de la figure 15 .
La figure 17 est une élévation du dispositif de la figure 15, suivant le plan indiqué par la ligne 17-17 de la figure 15.
La figure 18 est une élévation d'un détail particulier, suivant le plan indiqué par la ligne 18-18 de la figure 17.
La figure 19 est une coupe suivant la ligne 19-19 de la figure 18.
La figure 20 est *ne vue schématique en bout,analogue aux figures 5 à 8, mais représente la position de certaines parties représentées sur la figure 17.
La figure 21 est une vue sensiblement identique à la figure 20, mais représente les pièces dans des positions différentes.
Sur les figures 1 et 2, on voit le nouveau manipulateur M d'outil de soudure en position d'utilisation sur l'enveloppe S d'un ré-: servoir en construction. Un premier cercle de plaques Rl a été installé et sensiblement terminé. Un deuxième cercle de plaques R2 a été superposé au premier cercle ; les plaques de ce deuxième cercle sont connectées entre elles par des lignes verticales de soudure V et sont fixées au premier cercle- de plaques par une ligne de soudure H continue et horizontale.
<Desc/Clms Page number 3>
Un troisième cercle de plaques R3 a été superposé au deuxième cercle.
Les plaques successives Pl, P2 etc... de ce troisième cercle ont été in- stallées et fixées temporairement ensemble et sur le deuxième cercle de plaques par des pinces ordinaires de construction C. Quelques-unes des lignes de soudure V verticales et intermédiaires ont déjà été exécutées, et le manipulateur M est sur le point d'exécuter une autre ligne de soudure de ce genre.
Comme on le voit sur les figures 3 et 4, le manipulateur forme un ensemble d'étriers à cheval sur certaines plaques du réservoir.
Un premier étrier stabilisateur 'Il chevauche sur la plaque Pl et un deuxième étrier stabilisateur Y2 chevauche sur la seconde plaque P2.
Un étrier principal Y, ou étrier support d'outil, chevauche sur l'une des plaques Pl, P2 ou sur ces deux plaques, entre les deux étriers stabilisateurs- Les différente étriers sont connectés entre eux de ma- nière à former un châssis rigide de chariot. Ce châssis supporte également les plateformes 0 des opérateurs, de manière à permettre la sur- veillance du fonctionnement de l'outil T. Un seul outil T a été repré- senté sur l'une des branches de l'étrier Y de support d'outil. Il est bien entendu que l'on peut utiliser des outils sensiblement similaires sur les deux faces de l'enveloppe du réservoir.
Si l'on considère maintenant les figures 5 à 8, on voit que l'étrier Y comprend une voie de guidage 25 destinée à guider l'outil le long de la ligne a. Cette ligne doit être maintenue strictement parallèle à la surface verticale des plaques à souder, c'est-à-dire à la zone de travail b, de manière à réduire le plus possible les variations de l'intervalle de l'arc de soudure, les pertes de fondant, etc...
Cependant, il est impossible pratiquement de maintenir cette trajectoire a de l'outil exactement parallèle à la surface des plaques.
Tout d'abord, quand l'étrier est en équilibre stable, il est très difficile de l'empêcher de s'incliner légèrement. Par exemple, l'opérateur se trouvant sur la plateforme intérieure 01 peut se tenir, debout ou assis, en un point plus éloigné de l'enveloppe qui celui où se tient l'opérateur installé sur la plateforme extérieure 02 pour cette raison, et à cause des poids différents des opérateurs, l'étrier principal se trouve de temps à autre plus ou moins déséquilibré. Une force de déséquilibrage encore plus grande est produite fréquemment par le poids des câbles nécessaires ( non représentés) . Un poids excessif est représenté schématiquement en E ,sur le plateforme intérieure 01.
Ce poids applique une force p d'inclinaison vers l'extérieur à la partie inférieure de l'étrier et une force d'inclinaison q vers l'intérieur à la partie supérieure de l'étrier.
Ces forces et 1 sont absorbées sensiblement par les plaques du réservoir, avec lesquelles sont en contact des roulettes de guidage 26 prévues sur les parties inférieures des étriers stabilisateurs et des roulettes de support 27 prévues sur les parties supérieures de ces derniers. Cependant, les forces 12.. et gpeuvent produire de légères déformations dans les pièces de l'assemblage des étriers, si cet assemblage est réalisé, comme on le désire, léger et maniable; ce qui est plus important, c'est que ces forces pet c ont tendance à incliner l'assemblage des étriers dans la mesure permise par l'élasticité ou le jeu entre les roulettes de guidage mutuellement opposées 26 ou entre les joues 28 des roulettes de support 27.
Il est facile de maintenir ce jeu à une valeur négligeable entre les roulettes 26, mais le jeu entre les joues 28 des roulettes 27 doit avoir pratiquement une valeur assez importante si l'on veut que l'assemblage des étriers soit véritablement pratique.
La raison de ceci réside dans le fait que les cercles Rl, R2 et R3 de plaques doivent être réalisés généralement avec une épaisseur de plaque allant en décroissant vers le haut, pour des raisons bien
<Desc/Clms Page number 4>
connues d'efficacité hydrostatiques et d'économie de matière. Il est donc pratiquement nécessaire d'utiliser dans les étriers du type co:- sidéré ici des roulettes de support capables de rouler sur les bords de toutes les plaques, quel que soit leur type. En d'autres termes, les joues 28 de ces roulettes de support doivent être écartées l'une de l'autre de manière à pouvoir recevoir entre elles l'épaisseur des plaques Rl les plus basses et les pins lourdes.
II en résulte que les plaques supérieures et plus minces R2 ou¯R3 ont une position mal définie entre les joues de ces roulettes ; par exemple, une joue peut être en contact avec la surface extérieure de l'enveloppe, comme c'est le cas sur la figure 7, ou avec la surface intérieure de l'enveloppe comme on le voit sur la figure 8. On ne gagne que peu de chose à essayer d'une manière quelconque de maintenir une position latérale ou intermédiaire préférée en donnant au corps 29- de la roulette un profil spécial quelconque. Il est pratiquement inévitable que l'une des roulettes de support 27 ou ces deux roulettes se déplacent vers l'intérieur ou vers l'extérieur pendant l'utilisation du dispositif et pendant que les roulettes de guidage 26 sont maintenues sur la surface des plaques.
Ce décalage latéral et l'inclinaison du dispositif qui en résulte peuvent être, soit compensés, soit aggravés par l'une des légères irrégularités qui peuvent exister dans les plaques et résultent de leur fabrication. Il peut y avoir une légère convexité verticale, soit vers l'intérieur, soit vers l'extérieur, à la surface des plaques, comme on l'a montré sur la figure 6 avec une exagération considérable.
Ainsi, le chemin de guidage de l'outil peut diverger légèrement par rapport à la surface des plaques, en raison de l'inclinaison que peut prendre ce chemin par rapport à la verticale, en s'orientant suivant une direction irrégulière , et/ou du fait que la surface b normalement rectiligne et verticale s'incurve localement suivant une courbe y.
D'autre part, l'assemblage des étriers peut se décaler horizontalement avec une légère amplitude, sans s'incliner, comme on le voit sur les figures 7 et 8.
On peut supposer qu'avant un tel décalage la-ligne d'action de l'outil de soudure T se trouvait à une distance correcte C de la surface b de la plaque, et qu'il produisait ainsi un arc électrique approprié X submergé dans un lit Z de fondant' Le décalage jusqu'à la position représenté sur la figure 8 fait passer la distance ±. à la valeur d, en tendant ainsi à interposer un intervalle e entre la pointe de l'électrode et le lit de fondant d'une part, et la surface de travail b d'autre part. Dans ces conditions, il est impossible d'exécuter une soudure correcte.
La figure 9 montre comment on peut compenser ces tendances indésirables. Les deux montants de guidage 25 sont représentés ici comme étant combinés en un châssis rigide de travail Y par un corps de chariot rigide et intermédiaire 29 aux extrémités supérieures des montants. Ce corps de chariot est également lié rigidement à deux tiges 30, chevauchant sur la plaque Pl de manière à former la partie supérieure du premier étrier stabilisateur Yl, et à deux tiges analogues 31 chevauchant sur la plaque P2 pour former le deuxième étrier stabilisateur Y2. Sur chaque tige 30 est installé un palier rigide 32, au-dessus et en travers de la plaque Pl, pour supporter la roulette de guidage 27 ; un palier analogue 33 est installé sur chaque tige 31 pour l'autre roulette de support.
Ainsi, les roulettes 27 sont reliées d'une manière fixe au corps de chariot 29 et par conséquent à l'étrier de travail Y, et tant que le bord supérieur des plaques Pl,P2 est'horizontal, 'comme cela doit etre normalement, les montants de guidage 25 sont maintenus
<Desc/Clms Page number 5>
sûrement dans un plan perpendiculaire à ce bord horizontal. Cependant, ces montants 25 peuvent changer de position à l'intérieur de ce plan et peuvent ainsi se séparer de la surface des plaques, comme on le voit sur les figures 6 et 8. Il est nécessaire de compenser ces changements de position.
Dans ce but, l'outil de soudure T comprend un châssis transporteur de sabot suspendu pivotant dans ce plan. Un.organe coulissant de support 34 est représenté schématiquement sous la forme d'un collier entourant le montant 25 et ne pouvant tourner grâce à un dispositif 35 à clavette et rainure. La suspension articulée est assurée par un pivot 36 fixé rigidement à l'organe coulissant 34 et s'étendant horizontalement à partir de celui-ci dans un plan parallèle à une tangente-à la zone voisine de travail. Un châssis pivotant 37 engage le pivot 36 au moyen de deux paliers 38.
Ce châssis 37 supporte à son tour un autre organe de support 39, qui est parallèle au pivot 36 et auquel est suspendu le sabot de soudure 40. De cette manière, on a deux axes parallèles de support 36 et 39, et le sabot de soudure 40 peut par conséquent rester en contact uniforme avec la surface des plaques, quelles que soient l'orientation variable x du montant de guidage et/ou l'orientation variable x du montant de guidage et/ou l'orientatien variable y de la surface des plaques.
Si l'on se réfère maintenant au mode de réalisation préféré des figures 10 à 21, et particulièrement aux figures 10 à 12, on voit que l'étrier de travail 19 y est représenté comme constitué par deux montants verticax 41, à section sensiblement carrée, orientés avec leurs faces à 45 par rapport au corps de chariot 29. Ces montants peuvent être construits par exemple en soudant ensemble deux profilés à section en L ; pour cela, on les tourne l'un vers l'autre, et on les réunit par des lignes continues de soudure le long de leurs bords libres.
Les arêtes primitives et laminées avec précision des profilés sont disposées de préférence dans le plan vertical parallèle à la surface adjacente de l'enveloppe du réservoir; La connexion entre chaque montant 41 et le corps de chariot 29 peut être réalisée au moyen de plaques et d'organes 42, 43 interposés, en laissant libres les bords de guidage 44. De cette manière, on peut réaliser deux arêtes de guidage 44 rigoureusement parallèles, avec un minimum de difficultés dans la construction et dans l'entretien.
Pour simplifier l'expédition et la manipulation, les montants 41 peuvent être constitués par des tronçons longitudinaux successifs, maintenus ensemble d'une manière appropriée par des boulons de serrage 45.
Le corps de chariot 29 comprend des prolongements longitudinaux 46, qui supportent, au moyen de pieds 47 s'étendant vers le bas, la roulette de guidage 27 reposant sur la plaque Pl. Deux prolongements sensiblement analogues 48 et deux pieds également analogues 49 supportent la roulette 27 reposant sur la plaque P2.
Il est quelquefois inévitable, dans la construction de réservoirs par soudure, que le bord dupérieur d'une plaque Pl se trouve situé légèrement au-dessus ou au-dessous du bord d'une plaque voisine P2. Une légère différence de niveau, égal par exemple à environ 3,17mm, est généralement considérée comme sans importance, si on se place au point de vue général de conception de la soudure. ûne telle différence de niveau peut être plus grave avec un manipulateur automatique d'outil de soudure.
Par exemple, si les roulettes 27 se trouvent approximativement à une distance, comprise entre 1,20 m et 1,50 m l'une de l'autre et si la ligne de soudure verticale à exécuter a une longueur d'environ 2,40 m, le montant de guidage peut se trouver à une distance de 6,3 mm de l'aplomb de la ligne de soudure.
<Desc/Clms Page number 6>
Cet écart serait absolument inadmissible. C'est pourquoi on munit l'un des pieds 47 ou 49 du chariot d'un dispositif 50 de réglage micrométri- que en hauteur.
Ce dispositif comme on le voit sur les figures 10, 13, et 14. comprend une manivelle à main 51 montée pivotante en 52 et susceptible de faire tourner une vis sans fin 53 pouvant être chargée par un ressort en 54. La vis sans fin 53 est en prise avec un pignon à denture hélicoïdale 55, qui est fixé sur un arbre relativement court 56 ; cet arbre est fixé excentriquement sur un arbre plus gros 57, qui traverse l'un des paliers 32 de l'étrier stabilisateur Yl.
La roulette de support 27 correspondante est montée tournante sur un collier 58 convenablement lubrifié qui entoure une partie 59 de l'arbre excentré 57, cette partie 59 étant de préférence amincie et comportant des épaulements
Au-delà de la roulette 27, l'arbre 59 traverse le deuxième palier de l'étrier correspondant, dans lequel il peut pivoter en 60.
L'excentricité de l'arbre 56 par rapport à l'arbre 57, 59 de la roulette de support peut fournir une course totale d'environ 6,3 mm ; par conséquent, avec un rapport de démultiplication tout à fait typique de 1/40 pour le dispositif à vis sans fin et à pignon hélicoïdal 53, 55, on peut, pour 10 tours de la manivelle 51, élever ou abaisser l'étrier de 1,5 mm par rapport à la roulette correspondante. On réalise donc ainsi, par un moyen très simple, un dispositif de réglage micrométrique très précis, grâce auquel les montants de guidage 41 ne peuvent s'éloigner du parallélisme avec la projection de la ligne de soudure V dans un plan parallèle à la surface des plaques.
Il est aussi important naturellement que ces montants et principalement les deux voies -le guidage 44 Sur chacun d'eux soient protégés contre une déformation élastique ayant une amplitude suffisante pour gêner le guidage efficace du sabot de soudure. Dans ce but, certains détails de la conception du châssis pivotant, qui seront décrits un peu plus loin, sont importants ; ils réduisent à un minimum toutes les forces tendant, soit à faire fléchir, soit à tordre le montant 41 pendant l'utilisation. La flexion est encore réduite par une autre caractéristique que l'on décrira plus loin et selon laquelle le poids du sabot de soudure et des parties intermédiaires ne peut appliquer au montant 41 un moment de flexion appréciable.
Même avec les faibles pressions ainsi appliquées entre le sabot de soudure et l'enveloppe du réservoir, on ne peut éviter qu'une certaine torsion soit appliquée au montant 41, Cependant, cette torsion ne peut pratiquement faire tourner le montant avec une amplitude appréciable, grâce à un tirant d'ancrage ou anti-torsion 61, qui est fixé, d'une part au dos du montant, .en-dessous des structures de fixation 42-43, et d'autre part à une partie appropriée de l'étrier Yl ou de l'étrier Y2, ou à des parties appropriées de ces deux étriers. Ce tirant d'ancrage peut être remarqué sur les figures 4, 11 et 12.
Comme on le voit sur ces figures, il est relié à l'étrier stabilisateur (près de la zone 62 qui fait partie de cet étrier) qui incorpore également la douille 63 destinée au support 64 de la roulette stabilisatrice correspondante 26. De cette manière, le tirant 61 est fixé dans la partie la plus solide de la structure des stabilisateurs. Les supports 64 sont représentés comme étant réglables à l'aide de tiges filetées 65 ; on peut donc les écarter l'un de l'autre et de leurs douilles suivant des distances différentes, de manière à recevoir différentes épaisseurs des plaques Pl, P2 et à réaliser différentes positions de la roulette de ces bords des plaques.
<Desc/Clms Page number 7>
Si l'on considère maintenant la figure 15, on voit que le montant 41, 44 de la voie de guidage s'étend vers le bas jusqu'à un niveau légèrement au-dessus d'une plate-forme 66 destinée à l'opéra- teur et supportée de préférence par des montants 67 partant des douilles 63 des étriers stabilisateurs 47 et 48. Cette douille 63 est de préférence réglable. d'une manière connue, de manière à pouvoir s'adapter à des longueurs totales différentes des montants 41, ainsi qu'à des hauteurs différentes des plaques et des lignes verticales de soudure.
Cette disposition générale entre les trois étriers et la plateforme de l'opérateur apparaît avec évidence également sur les figures 3 et 4. L'installation peut comporter également un moyen, par exemple des échelles (non représentées), permettant à l'opérateur de suivre les mouvements de montée et de descente de l'outil de sou- dure et d'accéder de temps à autre aux différentes parties qui doivent être surveillées ou contrôlées.
Deux galets de guidage 68, 69, alignés verticalement, sont représentés sur la voie de droite 44, et deux galets analogues 70,71 sont représentés sur la voie de gauche 44. Ces quatre galets sont montés sur un élévateur 72 de construction rigide; de manière à engager les deux voies verticales et à rouler librement sur celles-ci, mais sans qu'il y ait un jeu appréciable dans le plan commun des galets.
Dans ce but, des dispositifs courants micrométriques de réglage 73 peuvent être prévus pour les galets de gauche 70,71.
Le corps d'élévateur 72 supporte une tête de soudure 74, une trémie de fondant 65 et un sabot vertical de soudure 76 ;-ce sabot constitue la partie principale du dispositif tout entier ; il est approvisionné d'une manière convenable en fil d'électrode par la tête de soudure 74 et en fondant par la trémie 75, par l'intermédiaire respectivement des conduits 77 et 78.
Pour éviter toute interférence avec le montant 41 de la voie de guidage, le sabot 76 est disposé sur le côté du corps d'élévateur 72. De même, il est généralement désirable, également pour réaliser une installation compacte, d'installer la tete de soudure 74 et la trémie de fondant 75 du même côté du corps d'élévateur ou au voisinage de ce côté. Ainsi, la disposition des parties principales 72 74,75 et 76 de l'outil n'est-pas symétrique par rapport au corps d'élévateur. D'autre part, la position exacte du centre de gravité de l'ensemble 7 2, 74, 75 et 76, est soumise à de légères variations, par suite de l'épuisement progressif du fondant et du fil d'électrode.
Cependant, le décalage résultant du centre de gravité peut être maintenu entre des limites très rapprochées. L'ensemble du corps d'élévateur et des pièces montées sur celui-ci est suspendu de préférence par un support flexible, tel qu'une chaîne 79;-qui est relié au corps d'élévateur par des pinces appropriées 80 adjacentes au centre de gravité approximatif de cet ensemble. Ainsi, la flexion du montant 41 est extrêmement réduite.
L'extrémité supérieure de chaque chaîne 79, comme on le voit sur la figure 10, se déplace sur une roue dentée de hissage 81 prévue sur le chariot 29, On prévoit également un moteur de hissage 82. Il est désirable d'intercaler un embrayage 83 entre ce moteur et chaque roue dentée, de manière à pouvoir régler les positions relatives des sabots de soudure 76 disposés sur les deux faces de l'enveloppe du réservoir, dans le but de commander d'une manière appropriée le transfert de chaleur et les autres conditions de soudure.
On remarquera que le corps d'élévateur et les pièces montées sur celui-ci peuvent être soulevés jusqu'à une position supérieure coïncidant sensiblement avec la position de la structure 27, 47, 29 et avec la partie la plus élevée du montant de guidage 41 ; il ne se
<Desc/Clms Page number 8>
produit pas d'interférence entre le déplacement libre des galets 68 à 71 vers le haut et vers le bas et la fixation rigide entre le montant 41 et le châssis de chariot 29. De même aucune interférence n'est produite par le tirant antitorsion 61 fixé au bord arrière du montant 41.
En d'autres termes, le corps d'élévateur et les galets montés sur celuici engagent le montant de la voie de guidage sensiblement de la même manière que le ferait un serre-joint en forme de C installé à l'avant, tandis que la fixation du montant à la structure est prévue à l'arrière de celui-ci. Ainsi, le montant 41 à section carrée facilite, non seulement la mise en position précise des voies de guidage l'une par rapport à l'autre, mais aussi la réalisation d'un mécanisme d'étrier compact et stable.
Si l'on considère maintenant les supports importants de compensation représentés sur les figures 16 et 17, on remarque qu'un support 84 est fixé rigidement sur le corps d'élévateur 72, de préférence sur le côté de droite du montant 41, comme on le voit sur le dessin, de manière à ne pas gêner le déplacement du corps d'élévateur vers le haut et vers le bas. Cette structure de support comporte des pinces de support 85. Elle maintient un arbre 86 qui- s'éloigne en porte-à-faux vers la droite à partir du corps d'élévateur, et qui est orienté horizontalement et parallèlement au plan des galets 68 à 71 ce plan est lui-même sensiblement parallèle à la surface b des plaques, comme on l'a expliqué plus haut.
Pour compenser les défauts pouvant exister dans ce parallélisme uniquement approximatif, on suspend à l'arbre 86 un chassis oscillant 87, qui engage l'arbre au moyen de deux organes de pivotement 88-89 écartés horizontalement l'un de l'autre.
Le châssis oscillant 87 vu de profil a sensiblement La forme d'un L ; certaines pièces sont montées sur ce châssis, de manière que le centre de gravité de celui-ci se trouve en avant de l' arbre 86 et sollicite par conséquent le châssis vers les plaques du réservoir par l'effet de la pesanteur. La partie la plus lourde montée sur le châssis oscillant est la tête de soudure 74, mais de nombreuses variantes sont possibles en ce qui concerne cette caractéristique On peut régler l'amplitude de cette force agissant sur le châssis, par exemple au moyen d'un contre-poids variable 90 prévu sur celui-ci.
La distance verticale entre l'arbre 86 et le sabot 76 est de préférence courte, de ma-ii-re à réaliser un dispositif compact, mais elle ne doit pas cependant être inférieure à environ 45 cm, parce que dans le cas contraire l'oscillation désirée vers l'avant ou vers l'arrière pourrait provoquer un soulèvement, ou une chute, irrégulier et indésirable du sabot de soudure.
La construction du sabot de soudure préféré est sensiblement la même que dans l'une des demandes de brevets citées plus haut (figures 17,18 et 19). Cette construction prévoit une chambre d'arc électrique, 91, alimentée en électrode et en fondant par les conduits 77 et 78. Une bande ou courroie 92 se déplace à travers la chambre 91 et une rainure 93 prévue dans la face du sabot de soudure 76. Pour former la chambre 91 et la rainure 93, le sabot 76 comprend deux parois latérales 94, 95 et une âme pleine intermédiaire 96. Dans la pratique courante la construction du sabot doit réaliser de préférence différentes ouvertures spéciales, qu'il n'est pas utile de représenter ou de décrire ici.
Il est important cependant d'attirer l'attention, sur l'ouverture transversale 97, qui s'étant à travers les parois latérales et l'âme 94, 95 96 du sabot 76 grâce à cette disposition, le sabot est monté pivotant sur un arbre 98, il est orienté parallèlement à l'arbre 86 de support du châssis et il s'étend en porte-à-faux à partir
<Desc/Clms Page number 9>
de la partie inférieure du châssis pivotant 87. L'arbre 98 est disposé entre l'extrémité supérieure et l'extrémité inférieure de la rainure 93, tandis que l'arbre 86 est disposé sensiblement au-dessus de l'extrémité supérieure de cette rainure.
L'effet de la suspension à double pivot 86 - 98 apparaîtra clairement en considérant les figures 20 et 21. Normalement, la direction a des bords de guidage 44 est verticale et parallèle à la surface b d'une plaque verticale. Tant que cette position est maintenue, une distance fixe E existe entre l'arbre 86 de support du châssis et la surface b de la plaque, tandis que la face du sabot de soudure est en contact correct avec la surface de la plaque. Pour les raisons exposées plus haut la distance E peut changer et se retire par exemple à une distance plus faible e.. Grâce au support pivotant du châssis 87, l'engagement correct du sabot avec la surface de la plaque n'est pas dérangé.
En même temps, ou à un autre instant il est possible que la surface verticale b d'une plaque prenne une inclinaison y. comme on le voit sur la figure 6, soit vers l'avant, soit vers l'arrière.
Une telle irrégularité est compensée dans une large mesure par le pivot supplémentaire 98.
FONCTIONNÉMENT ET PARTIES AUXILIAIRES.
Le groupe cqmplet et représenté sur les figures 3 et 4 est généralement transporté tout monté sur le chantier de construction ; cependant, des parties relativement petites, telles que le sabot de soudure 76, ou même le châssispivotant 87 tout entier et les pièces montées sur celui-ci, peuvent être de préférence transportées séparément, de manière à éviter que les pièces délicates ne soient endommagées au cours du montage de l'installation. Il peut être également préférable de déplacer séparément la plate-forme 66 de l'opérateur et les montants 67, et de les fixer avec le réglage vertical désiré en tenant compte de la préférence personnelle de l'opérateur.
De même, il vaut mieux assembler et, si cela est nécessaire, régler le montant 41, quand il est réalisé en plusieurs pièces, au moyen par exemple de boulons 45, de manière à l'adapter au travail particulier à exécuter.
Le groupe entier comprenant les trois étriers Y, Yl, Y2, et les pièces reliées rigidement à ceux-ci, est alors soulevé au moyen d'une grue, par l'intermédiaire d'un crochet ou oeilleton 99 approprié ; on abaisse ensuite le groupe de manière à le placer à cheval sur les plaques à souder, et à le laisser reposer sur les roulettes 27. Pendant cet abaissement, il vaut mieux orienter les roues 26 de manière qu'elles roulent dans des plans verticaux. On les ramène ensuite à leur orientation horizontale normale et on propulse alors le groupe de .soudure le long du bord supérieur de la plaque, soit à la main, soit ¯par une source de puissance mécanique ou électrique, jusqu'à ce qu'une aiguille 100 fixée sur le sabot de soudure 76 et alignée avec celui-ci indique que le sabot se trouve en face de la rainure destinée à la ligne de soudure V à exécuter.
Pour faciliter cette mise en position, l'une des roulettes de support 27 peut être équipée d'un entraînement micrométrique approprié 101.
D'autre part, il peut être désirable de déterminer, au moyen de l'aiguille 100, si la rainure destinée à la ligne de soudure V est exactement verticale , ceci peut être réalisé très simplement en soulevant et/ou en abaissant le sabot 76 avec les commandes de soudure au repos.
Si cela est nécessaire, on peut compenser, au moyen des micromètres 50, un léger défaut d'aplomb de la rainure.
Quand cette préparation est terminée,on verrouille la structure des étriers pour l'empêcher de prendre un mouvement quelconque d'oscillation le long du bord de la plaque, par exemple en tournant les roulettes 26 pour les replacer dans des plans verticaux, ou par un moyen équivalent quelconque mécanique, électrique ou autre.
<Desc/Clms Page number 10>
On place le corps d'élévateur 72 dans la position de départ appropriée, généralement en bas de s a course ; on remplit -la trémie 75 avec la quantité nécessaire de fondant, on munit la tête de soudure 74 de la quantité nécessaire d'électrode, et enfin on commence l'opération en appuyant sur un bouton-poussoir de démarrage 102, qui fonctionne d'une manière connue ; des instruments appropriés (non représentés) déclenchent l'opération sur un côté ou dur les deux côtés de la plaque; à ce moment, l'alimentation en fondant, en électrode et en courant se produit d'une manière prédéterminée et appropriée, pendant que le dispositif de hissage 83 commence à soulever le sabot de soudure 76 et les pièces de support montées sur celui-ci.
Il n'est pas utile de décrire ici la façon dont se produit la soudure suivant une ligne verticale ; des détails importants à ce sujet ont été décrits dans l'une des demandes de brevets citées plus haut en référence.
Quand le sabot de soudure 76 et ses pièces de support ont atteint l'extrémité de leur course, le fonctionnement du dispositif de hissage, de la tête de soudure, etc.. est arrêté automatiquement ou à la main ; les étriers stabilisateurs sont déverrouillés en tournant les roulettes 26 de manière à les placer de nouveau dans des plans horizontaux, et le groupe de soudure est propulsé jusqu'à la ligne de soudure verticale suivante, pù l'opération tout entière se répète d'une manière identique.
Les conditions de travail peuvent varier à différents points de vue, soit pendant l'opération de soudure, soit entre les opérations de soudure, par exemple, par suite de l'épuisement progressif du fil d'électrode et/ou du fondant, ou en raison d'une nouvelle alimentation effectuée d'un côté ou l'autre de la machine, ou parce que l'on a déroulé et soulevé une longueur supplémentaire de câble d'alimentation en énergie électrique, ou pour d'autres raisons variées. Dans tous ces cas, et aussi en présence d'irrégularités dans la surface des plaques, on rencontre des conditions de travail irrégulières et variées des types représentés sur les figures 6,8 et 21.
Il en résulte que le châssis pivotant 87 et/ou le sabot de soudure 76 modifient légèrement de temps en temps leur orientation exacte, autant que le permettent leurs organes respectifs de support 84 et 98.
Dans de nombreux cas de ce genre, l'amplitude du nouveau réglage à effectuer est faible, par comparaison avec les dimensions générales de la machine, mais grande par comparaison avec les dimensions du fil d'électrode et surtout des dimensions des particules de fondant.
Un résultat-, important de ces nouveaux réglages automatiques est qu'une pression positive et sensiblement uniforme est maintenue entre la courroie 92 de support des matières fondues et la zone de travail ; cette pression provient du poids sensiblement constant du châssis pivotant 87 et des-pièces montées sur celui-ci. Cette caractéristique est extrêmement importante pour produire des lignes de soudure V verticales, iniformes et saines. L'uniformité de la pression totale est maintenue par la seule structure de support 84, et l'uniformité de distribution de cette pression est maintenue par la structure supplémentaire de support 98.
Il est évident que l'on peut prévoir des caractéristiques de sécurité appropriées, par exemple, pour empêcher la chute accidentelle de l'ensemble de l'élévateur en cas d'une défaillance mécanique du mécanisme de hissage ; il est évident aussi que l'uniformité de la pression et sa distribution peuvent être réalisées par différents autres procédés, et que des modifications encore plus importantes sont possibles en ce qui concerne les nombreuses autres pièces et opérations
<Desc/Clms Page number 11>
décrites ici.
REVENDICATIONS.
1.) Manipulateur d'outil de soudure, destiné à exécuter des lignes de soudure verticales par arc électrique submergé entre des pla- ques verticales et fixes d'une envelope, et caractérisé par le fait qu' il comprend un châssis susceptible d'etre supporté sur la partie supérieure des plaques et de supporter un sabot de soudure, un moyen pour fournir à ce châssis une voie de déplacement sensiblement parallèle à la ligne de soudure à exécuter mais soumise à des écarts par rapport à une di- rection exactement rectiligne, verticale et parallèle à la ligne de sou- dure, un moyen pour déplacer le châssis avec le sabot de soudure le long de cette voie, un moyen pour établir une pression entre le sabot et la ligne de soudure, et un moyen pour maintenir cette pression sen- siblement uniforme,, quels que soient les dits=écarts.
2. ) Manipulateur d'outil de soudure selon 1 caractérisé par le fait que le manipulateur comprend en outre un moyen pour maintenir la voie de déplacement dans un plan sensiblement vertical et perpendi- culaire aux plaques de l'enveloppe, les dits écarts étant sensiblement limités à ce plan
3. ) Manipulateur de soudure selon 1 caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un moyen pour répartir la pression entre plusieurs points superposés du sabot de soudure.
4.) Manipulateur d'outil de soudure selon 1 caractérisé par le fait que le manipulateur comprend un châssis susceptible d'être supporté par la partie supérieure des plaques, une armature suspendue à ce châssis et susceptible d'être soulevée et abaissée par rapport à celui-ci, une armature auxiliaire suspendue à la première armature de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal.parallèle au bord supérieur des plaques, et dans un plan vertical transversal par rapport aux plaques, et un outil de soudure monté sur l'armature auxiliaire en face de la ligne de soudure à exécuter
5.))
Manipulateur d'outil de soudure selon 1 et 4 caractérisé par le fait que le manipulateur comprend un moyen pour monter l'outil de soudure sur l'armature auxiliaire de manière qu'il puisse pivoter autour d'un axe horizontal parallèle à l'axe horizontal déjà mentionné
6.) Manipulateur d'outil de soudure selon 1, 4 et 5 caractérisé par le fait que la première armature comprend un corps d'élévateur et plusieurs roulettes montées sur celui-ci, le châssis comprenant un moyen de guidage pour ces roulettes en vue de permettre au coprs d'élévateur de se déplacer le long de ce moyen de guidage sans pouvoir exécuter d'autres mouvements.
7.) Manipulateur d'outil de soudure selon 1, 4, 5 et 6 caractérisé par le fait que le moyen de guidage des roulettes du corps d'élévateur comprend deux barres verticales et parallèles descendant à partir du châssis et prévues sur une face au moins des plaques.
8.) Manipulateur d'outil de soudure selon 1 à 7 caractérisé par le fait que les deux barres de guidage sont disposées de manière à former un montant à section carrée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.