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Machine à souder les bandes de métal avec poste de recuit,
La présente invention concerne d'une . façon générale la donation des tandis bout à bout et plus particulièrement un procéda et un appareil pour recul les jonctions formées dans une bande par chauffage et par fusion, par exemple au cours d'une opération de sou- dage par résistance.
Certaines matières telles que les aciers alliés et les aciers à teneur moyenne et élevée
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wn o9'rbon (lqytqimqnt wô# et fragile a quand oiioi 101\1 soudées en feuille ou en feuillard minée en raiserde @ la conduction. rpaide de la chaleur de aouae à p@ uir
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ho but 9rinoipal 40 la pasnbs invention %*% (). 'Qtt\'b1.1. UlX proo6çl4 et dO"'t'6111Iot' un appareil pratique pour obtenir ce résultet.
Il a été propcesé jusqu'ici. dans le que de la jonction des fouilles et etc bondon par soudange élestrique par résistance bout à bout de faire passer un courant à travers les matrice$ de soudage pour le recuit immédiatement après le cycle de soudage,
nais ce procédé n'est pas satisfaisant dans le cas des tôles minces larges en raison de l'impossibilité d'obtenir une distribution uniforme du courant de recuit le long de la fonction. Il a aussi été proposé de produire le recuit en utilisant un chalumeau à main ou un four à mouflet mais ces deux procédés demandent beaucoup de temps au point qu'ils ne sont pas satisfaisants dans une chaîne moderne de production. La présente invention a par suite aussi pour but de réaliser un appareil prati- que pouvant être utilisé avec une machine à souder les
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feuilles etlles bandes afin de recuire les jonctions sou- dées d'une façon uniforme et valable et dans le temps le plus court possible.
Le facteur temps est particulièrement important quand l'équipement est utilisé pour alimenter une chaîne de traitement ou d'utilisation de la bande en bande continue à partir de différents rouleaux suc- cessifs en feuillard ou d'une matière analogue sans au- cune interruption indésirable de l'alimentation. Norma- lement, le dispositif d'emmagasinage des bandes est situé entre l'équipement de jonction des bandes et la ligne de traitement ou d'utilisation de la bande, et bien entendu, il est toujours désirable de limiter l'espace nécessaire d'un tel dispositif dans la mesure possible.
Selon la présente invention, un poste de recuit consiste essentiellement en une boucle conduc- trice de courant ou d'un autre élément inducteur de courant d'induction haute fréquence pour chauffer les soudures des jonctions jusqu'à des températures conve- nables pour le recuit et pour produire le recuit conve- nable des soudures par réglage de la durée et de l'in- tensité du courant. Ce poste est fixe par rapport au poste de soudage, et un dispositif fait avancer automa- tiquement la bande soudée dans le sens longitudinal pour faire passer la ligne de soudage du poste de soudage au poste de recuit.
Dans la plupart des équipements, il est aussi prévu des postes pour rogner les dépassements de soudure à la fois transversalement sur les faces de la bande et aux extrémités des lignes de soudure, et il sera observé que quand cet équipement auxiliaire est
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utilisé, le dispositif de serrage et/ou de traction du présent appareil fera avancer longitudinalement la ban- de pas à pas pour faire passer les soudures du poste de soudage aux autres postes, y compris le poste de re- cuit, progressivement.
Un autre but de l'invention est de réali- ser un poste de recuit à induction électrique pour les soudures de bandes pouvant être facilement ouvert pour permettre le passage rapide de la bande entre les cycles de fonctionnement du poste sans qu'il en résulte d'usure ou d'endommagement des organes de ce poste. Il a été déterminé que le maximum d'uniformité et de vitesse du recuit est obtenu si un dispositif d'induction est placé devant chaque face de la bande. Les deux dispositifs d'induction peuvent avantageusement former une boucle, et la présente invention permet de réaliser un disposi- tif pour que les dispositifs inducteurs parallèles de cette boucle puissent être facilement écartés pour per- mettre la circulation à grande vitesse de la bande entre les deux dispositifs et être rapidement rapprochés pour l'induction convenable des courants de chauffage.
Un autre but de l'invention est d'établir un arrangement pratique et sûr pour incorporer un pyro- mètre optique dans l'équipement afin que los températures de recuit atteintes sous l'action des courants induits soient automatiquement et rapidement réglées pendant le fonctionnement do 1'équipement.
Les caractéristiques de l'invention res- sortiront plus particulièrement de l'exemple suivant, décrit en se référant aux dessins annexés sur lesquels
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La figure 1 est une vue schématique en élévation latérale et partiellement en coupe d'une machi- ne combinée réalisée selon l'invention.
La figure 2 est une coupe verticale d'une partie de l'appareil de la figure 1.
La figure 3 est une vue suivant la ligne III-III de la figure 2.
La figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est une coupe verticale d'une partie représentée sur la figure 2.
La figure 6A est une vue en plan d'une extrémité d'un des conducteurs de la boucle d'induction de l'apparei.i, de la figure 1.
La figure 6B est une vue en élévation de la partie représentée sur la figure 6A. et
La figure 7 est une vue partielle en élé- vation de l'extrémité bouclée de la boucle d'induction de l'appareil de la figure 1.
La figure 1 représente une machine combi- née pour le soudage bout à bout des bandes de métal, tels'- les que du feuillard, cette machine assurant le rognage des cordons de soudure sur les faces opposées de la bande soudée, le rognage des bords latéraux de la bande soudée aux extrémités de la ligne de soudure, le recuit de la soudure formée dans la bande et l'avance pas à pas de la bande pour le transfert de la soudure successivement du poste de soudage au poste de rognage, au poste de rognage des cordons de soudure sur les faces opposées de la bande soudée, au poste de rognage des bords latéraux de la ban- de soudée aux extrémités de la ligne de soudure,
le recuit
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de la soudure de la bande et l'avance pas à pas de la bande pour le transfert de la soudure du poste de sou- dage au poste de rognage des faces, au poste de rognage des bords et au poste de recuit. Cette machine comprend un bâti principal 10 sur lequel est monté un étau fixo de soudage 11 et un étau de soudage coulissant longitu- dinalement 12 qui est commandé par un vérin ou des vérins hydrauliques 13 pour le rapprochement et la soudure, d'une façon connue. Un poste de rognage 14 comportant des ou- tils pour rogner ou ébarber la soudure, qui n'est pas représentée d'une façon particulière, supprime les par- ties dépassant de la face supérieure et de la face infé- rieure de la bande soudée quand la bande a été avancée pas à pas de la façon décrite ci-après.
Lo plan de pas- sage de la bande à travers la machine est indiqué en 15, et la bande circule à travers la machine dans le sens indiqué par les flèches.
Un poste de rognage latéral est représenté en 16 et il comporte des cisailles mobiles verticalement pour rogner les parties dépassant latéralement du cordon de soudure ou pour découper de petits sogments sur les bords de la bande aux extrémités de la soudure, de la fa- çon désirée, Il sera noté que le poste de rognage ou d'encochage latéral est représenté seulement à titre d'exemple, car de nombreux soudeurs n'utilisent pas ces équipements auxiliaires. Un appareil selon l'invention peut fonctionner complètement et avantageusement sans ces auxiliaires.
La présente invention permet de réaliser un nouveau poste perfectionné pour recuire la soudure
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qui est indiqué d'une façon générale en 17, ce poste étant en aval de l'équipement de soudage et de l'équi- pement auxiliaire, les mécanismes utilisés dans ce poste étant de préférence supportés par la structure située au dessus du bâti général 10 de l'équipement combiné.
Un chemin de sortie 18 est situé à l'extérieur du poste do recuit 17, et il est fixé au bâti général 10, ce che- min de sortie comportant un étau 19 actionné par un vérin 20, et un second vérin 21 fait avancer l'étau 19 tenant la bande dans le sons longitudinal, vers la gauche de la figure 1.
Une butée réglai 22 limite le mouvement vers l'extérieur de l'étau 19, et la butée 22 fonctionne de façon que lorsqu'elle est verticale l'étau 19 avance d'une distance juste suffisance pour faire avancer la ligne do soudure formée dans la bande du poste de soudage 11,12 au poste de rognage 14, et que lorsque la butée est horizontale elle règle le déplacement de l'étau 19 pendant le serrage suivant de la bande et le cycle correspondant de fonctionnement afin que la ligne de soudure passe du poste de rognage 14 au poste de rognage latéral ou d'encochage 16. De même, quand la butée 22 est horizontale, elle règle le déplacement de l'étau 19 de façon à faire avancer la ligne de soudure du poste 16 au poste de recuit 17.
La distance horizontale entre ' le poste do soudage 11, 12 et le poste de rognage des faces 14 est égale à la distance horizontale entre ce poste de rognage et le poste de recuit, de façon que le poste de rognage latéral ou d'encochage 46 puisse être sauté pendant le fonctionnement de la machine, si désiré.
Suivant les figures 2 à 7, le poste de
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recuit comprend une boucle conductrice (formée en partie par un conducteur supérieur 23 et un donduoteur inférieur 24) qui encadre la bande soudée à partir d'un des cotés de celle-ci, cette boucle étant connectée par des con- ducteurs 25 et 26 reliés à une source de courant haute fréquence, non représentée. De préférence, les coduc- teurs 23 et 24 sont refroidis par une circulation d'eau, et ils sont de préférence plats, de la façon indiquée sur les figures 2 et 5. Les raccords connectant les conducteurs 23 et 24 aux conducteurs 25 et 26 (figure 6A et 6B) sont réalisés de façon permettre la circulation de l'eau de refroidissement entre les conducteurs 25 et 26.
Les extrémités des conducteurs 23 et 24 connec- tées aux conducteurs extérieurs 25 et 26 sont raccordées par un conducteur flexible 27 pour le courant et le réfrigérant, de la façon représentée sur la figure 7.
Il sera noté que le fluide de refroidissement circule pour refroidir les conducteurs 23 et 24 et la boucle 27 en série et aussi que la boucle 27 établit la con- nexion électrique entre les conducteurs 23 et 24 pour établir une boucle pour le passage du courant haute fréquence servaant àchaufer par induction le métal de la soudure. Il sera noté aussi que l'étau 19 mobile longitudinalement assure le positionnement préciq de la @ ligne de soudure de la bande au contre de l'intervalle transversal entre les conducteurs 23 et 24.
Le conducteur inférieur 24 est logé dans' une rainure d'une barre transversale inférieure 28 qui' est supportée par une traverse du bâti prinoipal 10 d( l'équipement combiné. Le conducteur supérieur est logê
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dans une rainure de la face inférieure d'une barre trans- versale 29 'qui est rigidement fixée à un coulisseau 30 .mobile verticalement. Le coulisseau 30 est guidé dans des glissières 31 fixées sur les faces intérieures des montants 108 du bâti 10. Un vérin à double effet 32, fixé sur une traverse 33 reliant des montants 108 (un de chaque côté de la machine) permet de faire remonter et d'abaisser le coulisseau 30 et par suite la barre transversale 29 et le conducteur supérieur 23.
Un rou- leau 35 est monté dans des paliers des bras 34 fixés au coulisseau 30, ce rouleau étant situé sur le parcours de la bande de façon que quand la barre 29 est levée, la bande soit soulevée au dessus de la barre inférieure
28 pour permettre la circulation rapide de la bande de métal à travers la machine, sans qu'elle frotte sur la barre inférieure. D'autres rouleaux transversaux 36 et 37 tournent autour d'axes fixes par@empoport au bâti 10 et à .la barra inférieure 28 pour protéger la barre supérieure 29 contre la bande circulant rapidement.
Les barror 28 et 29 ont une conductivité élevée mais ne sont pas magnétiques, étant par exemple en cuivre, de fa- çon que pendant le recuit le métal de la bande située longitudinalement à l'extérieur de la ligne de soudure ne soit pas chauffé au dessus de la température criti- que qui risquerait de provoquer la trempe du métal. Des patins d'isolement 39 peuvent être fixés sur les surfaces dos barres 28 et 29 pour limiter le transfert de chaleur et empêcher que la bande soit marquée.
Il sera noté particulièrement que la dis- position des barres 28 et 29 et des conducteurs 23 et
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24 est telle que les conducteurs se trouvent très pès de la ligne de soudure do la bande afin que le métro de la soudure ainsi que la métal do la bande immédiate ent voisin de la soudure soit porté à la température de re- cuit convenable eu un temps très court et ppur uno 'ion- sommation minimale d'énergie électrique. Do plus, comme la distance et la symétrie dos conducteurs par rapport' à la soudure sont toujours uniformes, des soudures de très bonne qualité sont obtenues, bien entendu si la ré- glage do la durée et de l'intensité du courant haute fréquence est convenablement assuré.
Les barres 28 et 29 forment un étau qui empoche toute ondulation longi- tudinale et transversale de la bande, de sorte que les conducteurs 23 et 24 restent uniformément espacés do la ligne de soudure sur toute leur longueur. Il en résulte un chauffage uniforme le long do la ligne de soudure.
Pour faciliter le contrôlent le réglage du cycle de recuit, un pyromètro optique 40 peut .être monté conformément à l'invention sur le coulissoau 30 entre les bords latéraux de la bande, ce pyromètre ayant une ligne de vue directement sur la soudure pendant le recuit. Dans ce but, un tube vertical 41 est fixé dans un alésage de la barre 29 et à travers une ouverture verticale du conducteur supérieur 23, de la façon repré- sentée sur la figure 5. Cette figure montre aussi l'élé- ment de structure du coulisseau 30 qui supporte le pyro- mètre et les ouvertures permettant la vue directe du pyro- mètre à travers le tube 41 sur la soudure qui est située dans l'axe du tube.
Le pyromètre agit par l'intermédia- re d'un circuit de commande non représenté pour inter- rompre ou réduire le courant haute fréquence quand la
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soudure a atteint la température convenable pour le recuit, ce qui dépend de la matière à recuire et du cycle désiré pour l'opération de recuit. Comme il a été oxpliqué ci-dessus, ce cycle est choisi aussi court que possible dans le temps afin qu'un temps très court soit ajouté au cycle général de liaison.
Il sera observé que los caractéristiques de l'invention peuvent être utilisées même si des modi- fications considérables sont apportées à l'appareil spécifiquement représenté. Par oxemple, le pyromètre optique de commande peut être remplacé par un équipement plus classique réglant l'opération de recuit au moyen d'une minuterie et/ou d'un d spositif réglant lo courant à travers les conducteurs inducteurs 23, 24. De morne, bien que la combinaison formée par un conducteur d'in- duction au dessus et un conducteur d'induction en des- sous de la bande soit en général préférable, des résul- tats satisfaisants peuvent aussi être obtenus si le conducteur d'induction est disposé transversalement à la bande et le conducteur de prcour revient du même côté de la bande.
Cette disposition convient particulièrement dans le cas des bandes mincos. Il sera noté aussi que les caractéristiques principales de l'invention peuvent @être utilisées même dans le cas où des mécanismes de rognage des faces ou dos bords ne sont pas utilisés dans la machine. Dans ce cas, l'étau coulissant 19 fait avancer directement la ligne de soudure du poste de sou- dage au poste de recuit. Il est do pratique courante dans l'industrie d'utiliser un équipement séparé pour rogner les parties débordant sur los faces du cordon de
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@ soudure, pour rogner les côtés, etc....,et bien entendu toute opération de coupe sera facilitée si la soudure et le métal voisins de la soudure sont d'abord recuits.
Dans la para tique , 1'appareil décrit ci- dessus est commandé automatiquement d'après la séquence de fonctionnement de la machine par l'appareil de com- mande, non représenté, mais il sera noté que l'étau mobile 19 ainsi que les postes de travail auxiliaires, ainsi que le poste de recuit seront tous commandés pour fonctionner dans le temps le plus court possible et sans aucun délai, à la fin de chaque avance pas à pas, de façon que les soudures successives de la bande conti- nue soient effectuées de façon complète dans le temps le plus réduit possible.