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Machine pour le chauffage par résistance de pièces telles que des barres.
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La présente invention concerne des dispositifs de chauf- fage à résistances pour chauffer des pièces telles que des barres, des tiges ou autres avant le forgeage ou autre travail à chaude et plus particulièrement un mécanisme d'avance pour des dispo- sitifs automatiques de chauffage par résistanoe et un perfeo- tionnement aux dispositifs de montage des électrodes pour éviter la déformation des pièces pendant le chauffage.
Les dispositifs de chauffage par résistances ainsi que de nombreux circuits de commande des différents dispositifs de montage des électrodes et des dispositifs d'avance sont bien oonnus, D'une façon générale, les dispositifs oonnus de ohauf- fage par résistance comprennent des jeux d'électrodes placés au contact de parties espacées de la pièce à chauffer. Le courant de chauffage est fourni et réglé par un dispositif à réactance à noyau saturable, et un transformateur dont le secondaire pro- duit un oourant basse tension d'intensité élevée, de façon que le oourant traverse la pièce ou les pièces tenues entre les électrodes.
La température de chauffage des pièces peut être réglée de différentes façons, par exemple au moyen d'un ther- mostat ; d'un circuit à cellules photo-électriques ou autres servant à régler le oourant fourni par le transformateur.
Pendant le chauffage d'une pièce, celle-ci subit habituellement une dilatation thermique, et pour éviter sa déformation, des dispositions doivent être prises pour compenser cette dilatation, habituellement par pincement, en la soumet- tant à une traction et en la serrant contre les électrodes lui envoyant le courant de chauffage.
Conformément à la présente invention, un système as- sure l'avance de la pièce de manière qu'elle soit supportée en contact avec des électrodes, afin que des pièces soient chauffées successivement à des temps réglés et qu'elles soient envoyées ensuite successivement, sans avoir été déformées à un équipement de forgeage ou autre,
Plus particulièrement, un appareil selon l'invention oomporte une paire d'électrodes espacées normalement fixes oontre lesquelles sont appliquées les extrémités des pièces successives et une paire d'électrodes mobiles déplacées vers la pièce pour la pincer fermement et permettre le passage d'un oourant d'une intensité importante pour le chauffage à la tem- pérature voulue.
L'appareil chauffant comporte ' un dispositif d'alimentation faisant avancer successivement les pièces pour les placer en contact avec les électrodes fixes afin qu'elles
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soient maintenues en position voulue entre les électrodes fixes et mobiles avant et pendant le chauffage.
Dans cet appareil, au nolns l'une des paires d'électrodes dont l'une est fixe et .'autre mobile, est montée de manière à pouvoir être déplacée n opposition à l'aotion d'un ressort pour permettre la dila- ,ation de la pièce pendant le chauffage afin d'éviter le flam- )age ou autre déformatjon de la pièce,
Le fonctionnement du dispositif d'alimentation et les ouvements des électrodes sont commandés d'une façon rythmée our permettre automatiquement l'avance, le chauffage et l'éjec- ion de la pièce sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un dis- ositif sensible à la température pour régler la température à aquelle la pièce est chauffée.
L'appareil d'alimentation peut tre réglé pour des pièces de différentes dimensions et pour ermettre le couplage d'une série d'appareils de chauffage afin le les dispositifs d'alimentation de tous les appareils puis- ant être réglés simultanément pour le travail sur des pièces rant différentes longueurs.
Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus rticulièrement de la description suivante, donnée à titre exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur squels : - la figure 1 est une vue en élévation latérale et rtiellement en coupe d'une machine pour le chauffage par ré- stance suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation d'une extrémité la machine de la figure 1, - la figure 3 est une vue en plan et partiellement en @pe, illustrant le fonctionnement du mécanisme d'alimentation d'avance des pièces de la figure 1, - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3, itrant le mécanisme dans une autre position,
- la figure 5 est une vue en élévation latérale et tiellement en coupe du dispositif de montage d'une électrode @ile et du vérin d'avance et de recul de l'électrode, - la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de figure 5, - la figure 7 est une vue en élévation latérale d'un positif de montage pour une électrode fixe, - la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de figure 7, - la figure 9 est une vue en élévation latérale et tiellement en coupe du dispositif d'avance de la pièce d'une
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machine à souder selon la présente invention, et - la figure 10 est le schéma du circuit électrique d'une machine à souder selon l'invention.
La machine 4 souder par résistance représentée à titre d'exemple sur la figure 1, comprend un bâti 10 comportant une table supérieure 11 arrivant près du milieu du bâti, et une seconde table 12 à l'extrémité de gauche du bâti suivant la figure 1. Deux éléments ou plaques latérales 13 et 14 dépassent au-dessus de la table 11 et supportent deux arbres filetés 15 et
16 qui traversent des manchons 17 et 18 fixés sur des supports en équerre 19, pour permettre le réglage le long des arbres, Des paires d'écrous 20 et 21, 22 et 23 sont vissées sur les arbres pour serrer les manchons 17 et 18 pour permettre de régler la position du support en équerre 19 par rapport aux plaques laté- rales 13 et 14. Un dispositif de guidage 24 est fixé au support en équerre 19.
La partie supérieure du guide 24 est inclinée de la façon représenté sur la figure 1, et ce dispositif comporte un rebord 26 pour guider une extrémité de chacune des pièces S à travailler.
Un second élément de guidage 27 est supporté par les arbres 15 et 16 et il est d'une construction similaire pour maintenir les autres extrémités des pièces. Les supports en équerre 19 associés aux deux guides 24 et 27 ferment les fonds de ces guides pour permettre la chute par gravité des pièces, dans une direction générale verticale vers la table 11.
Une plaque d'éjection 28 représentée aussi sur les figures 3 et 4 est montée pour coulisser sur la table 11 et comporte deux bras 29 et 30 dépassant vers l'avant avec aux extrémités des becs 31 et 32 formant deux encoches 33 et 34 pour recevoir les extrémités de la pièce S se trouvant à l'extrémité inférieure des guides 24 et 27.
En utilisant les écrous de réglage 20 à 23 des arbres
15 et 16, il est ainsi possible de régler l'écartement des guides 24 et 27 en fonction de la longueur des pièces à chauffer. Plu- sieurs ensembles semblables peuvent être montés c8te à. côte pour recevoir des pièces de différentes longueurs, les parties avant de la plaque d'éjection'28 pouvant être remplacées ou réglables en largeur. La plaque d'éjection 28 est déplacée alternativement sur la table 11 par un vérin pneumatique ou autre moteur pneu- matique 35 fixé par exemple, sur un support 36 qui peut faire partie de la table 11 ou être fixé à celle-ci. La tige 37 du vérin est articuléd par une chape 38 à une patte 39 de la. plaque
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t'éjection 28, de façon à déplacer cette plaque dans un sens ou ans l'autre.
Les encoches 33 et 34 sont alignées avec l'extrémité nférieure des guides 24 et 27 pour les positions représentées ur les figures 1, 3 et 4 afin que la pièce S intérieure tombe ans les encoches 33 et 34. Quand la plaque 28 est déplacée ers la gauche de la figure 1 par le vérin 35, la pièce est en- stînée par les encoches jusqu'à ce qu'elle tombe autour du bord e gauche de la table 11.
Pendant ce temps, la pièce suivante ombe sur la surface supérieure de la plaque 28 et par suite Ile ne peut pas gêner les mouvements de la plaque d'éjection. land la pièce entraînée dépasse le bord de la table 11, elle @mbe sur un guide (figures 1, 2 et 9) qui comprend deux leviers e guidage 40 et 41, dont l'un est représenté sur la figure 9. e levier de guidage 41 est articulé dans une chape 42 fixée à 'extrémité d'une tige 43 qui à son tour est fixée à la plaque 'éjection 28 par des écrous 44 et 45.
La tige 43 et l'écrou 44 uvent coulisser dans une fente 46 de la table 11 afin que le evier 41 soit déplacé en même temps que la plaque 28 entre la )sition représentée en traits pleins et la position représentée @ tirets sur la figure 9. L'extrémité opposée du levier 4l est mie d'un contrepoids 47 qui maintient normalement le levier rizontal.
Les leviers 40 et 41 supportent une plaque de guidage qui est fixée aux extrémités de gauche selon la figure 9 des ux leviers de façon à couvrir l'intervalle entre ceux-ci pour pporter une pièce. Le poids de la pièce fait basculer l'en- mble des leviers vers le bas afin que la pièce vienne en con- et avec les électrodes fixes 50 et 51 (figures 4 et 9).
Deux autres électrodes 52 et 53 sont montées pour re- voir des mouvements alternatifs par rapport aux électrodes et 51 afin de serrer les extrémités de la pièce et pour la pporter pendant le passage du courant de chauffage. Chacune s électrodes 52 et 53 est déplacée par rapport aux électrodes et 51 par un vérin ou un moteur pneumatique 54. Comme il est pliqué ci-après l'une des paires d'électrodes 50,52 ou 51, ou les deux paires sont montées pour permettre un déplacement éral axial de la pièce du fait d'une dilatation longitudinale idant le chauffage. Les deux électrodes 50 et 51 (figures 7
8) sont montées sur des blocs de montage 55, chaque bloc nportant un rebord inférieur 56 (figure 1) et une bride de )cage 57 fixée par un goujon 11 pour tenir l'électrode.
Le
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bloc de montage 55 est monté sur une équerre 59 à laquelle il est fixé par des vis ou des écrous 60. L'équerre 59 comporte une branche ' horizontale 61 sur laquelle sont fixés des man- chons 62 et 63, par exemple soudés. Des coussinets en tétra- fluoréthylène ou en une autre matière antifriction 64 sont placés dans les manchons 63 et 62 pour faciliter le glissement sur des- tiges de vidage 65 et 66 supportées par un profilé en gouttière 67 fixé sous la table 12.
Les manchons 62 et 63 ont une longueur inférieure à la distance entre les ailes 68 et 69 du support 67 pour permettre un mouvement limité des manchons et par suite de l'électrode 50 (figure 8).
Un ressort hélicoïdal 70 est placé entre chaque manchon et l'une des ailes du support 67 autour de chaque tige de guidage 65, 66 pour repousser les manchons et par suite l'électrode 50 tout en permettant un déplacement, lorsque la pièce chauffée subit une diletation. Comme il a été indiqué ci-dessus, l'une ou l'autre ou les deux électrodes 51 peuvent être montées de façon mobile pour permettre la dilatation.
Les électrodes 52 et 53 sont monté* d'une façon ana- logue, l'une ou l'autre ou les deux pouvant être mobiles laté- ralement. Un vérin ou un moteur pneumatique 54 est monté sur une plaque 72 à laquelle est soudé un manchon 73 dont l'axe est trans- versal par rapport à un manchon de guidage 74 auquel est soudé un manchon 75 parallèle au manchon 73. Les manchons 73 et 75 sont munis de coussinets antifriction 76 en tétrafluoréthylène ou autre matière pour coulisser le long des tiges de guidage 77 et 78 fixées à un profilé en gouttière 79 qui à son tour est fixé sous une plaque 80 montée sur le bâti 10.
Des ressorts 81 sont placés entre une extrémité de chaque manchon 73, 75 et l'aile 82 du support 79 pour repousser les manchons de la façon repré- sentée sur la figure 6 tout en permettant des déplacements limités du fait de la dilatation de la pièce chauffée. Le manchon de guidage 74 est traversé par la tige 83 du vérin prolongé par une tige 84 à l'extrémité de laquelle est fixée l'électrode 52.
L'autre électrode 53 est montée d'une façon analogue. Si néces- saire, un support isolant 85 peut supporter. et guider les élec- trodes mobiles 52 et 53. Il résulte de ce qui précède que les électrodes 52 et 53 peuvent être poussées vers les électrodes fixes 50 et 51 pour serrer les extrémités d'une pièce, et en- suite être éloignées pour libérer la pièce et pour recevoir la pièce suivante.
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Les mouvements des différents organes décrits ci-dessus ont lieu séquentiellement d'une façon rythmée. Quand les élec- t'odes 52 et 53 et la plaque d'éjection 38 sont en position ar- rière, les encoches 33 et 34 sont alignées en dessous des guides distributeurs 24 et 27 pour recevoir une pièce S.
Le premier mouvement sert à faire avancer la plaque 28, sous l'action du vérin 35, en entraînant la plaque de guidage 47 des leviers 40 et 41 jusqu'à la position supérieure représentée en tirets sur la figure 9. et jusqu'à la position indiquée sur la figure 4, jusqu'à ce que la pièce dépasse le bord de la table 11 pour tomber sur la plaque 47, le poids de la pièce faisant basculer Les leviers 40 et 41 de la façon représentée sur les figures 1 et 9. la pièce roulant ou glissant jusqu'à venir en contact avec .es électrodes 50 et 51. Les électrodes 52 et 53 sont ensuite .vancées par les vérins 54 pour serrer la pièce contre les élec- rodes 50 et 51.
Dès que la pièce est tenue par les électrodes, a plaque 47 portée par les leviers 40 et 41 et la plaque 28 est eculée par le vérin 35, après quoile courant est envoyé par les xtrémités opposées de la pièce pour être chauffé du fait de sa ésistance électrique. Après un temps convenable de chauffage, es électrodes 52 et 53 sont ramenées en arrière par leurs vérins t la pièce chauffée tombe dans un guide 86 ou sur un transporteur on représenté, pour être envoyée: à une presse de forgeage ou ne autre machine. Les opérations décrites ci-dessus sont répé- ses pour les pièces successives. Les opérations décrites ci- essus peuvent être commandées par le circuit décrit sur la gure 9.
Le circuit de la figure 10 comporte un dispositif de aotance à noyau saturable 90 connecté au primaire 81 d'un 'ansformateur dont le secondaire est constitué par les élec- oden50, 52 et 51, 53. Un enroulement de commande 92 du dis- sitif à réactance est connecté à un redresseur 93 dont une rne est connectée par un conducteur 94 à une borne 95 d'une urce d'alimentation, par exemple en courant alternatif 110 V
Hz.
La féconde borne d'entrée 96 du redresseur 93 est con- @tée à une bobine réglable 97 dont une extrémité est connectée r le conducteur 188 à la borne 95 et dont l'autre extrémité @ connectée à l'autre borne d'alimentation 104 par un circuit rit ci-après.
Une source d'alimentation en courant de puissance, par ample de 140 @ 50 Hz, est connectée à deux bornes 98 et 99 et â bohine de réactance 90. La borne 98 est connectée à l'un @ enroulements de la bobine 90 par plusieurs contacts 100
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commandés par. une bobine de relais 101.
Le circuit de commande comporte un commutateur sélec- teur 102 permettant le fonctionnement manuel ou automatique. Le contact mobile du sélecteur 102 est connecté par un conducteur 103 à la borne d'alimentation 104. Ce contact mobile peut être placé sur un plot de coupure 106 sur un contact de fonctionne- ment manuel 107 ou sur un contact de fonctionnement automatique 108.
Une minuterie de programme 109 est connectée par un conducteur 110 au contact 108 et il comporte un contact 111 qui est ouvert et fermé par la minuterie pour faire démarrer une série de cycles de l'appareil de chauffage. La minuterie 109 peut être réglée pour provoquer un cycle complet d'alimentation et de chauffage, et après une durée, par exemple d'une demi- minute, pour démarrer un nouveau cycle, et pour répéter ces opérations pendant le temps désiré.
Le contact mobile 112 de la minuterie est connecté au conducteur 110 et le contact fixe est connecté par un conducteur 113 et le contact mobile 114 d'un relais 115 comportant une bobine 120, Le contact fixe 116 associé au contact 114 est connecté par un conducteur 117 au conducteur 110 pour constituer un circuit de maintien en par&l- lêle avec l'interrupteur 111 de la. minuterie. Le conducteur 113 est aussi connecté par un conducteur 118 et un conducteur 119 à la bobine 120 du niais 115 dont l'autre sortie est connectée par un conducteur 121 à un Interrupteur d'arrêt 122 connecté aussi par un conducteur 123 et un contact de repos 124 d'une minuterie 125 et le conducteur 126 à la borne 95.
Le contact de fonctionnement manuel 107 du commutateur sélecteur 102 est connecté par un conducteur 127 à un interrup- teur normalement ouvert 128 de d4marrage manuel dont l'autre côté est connecté au conducteur 119. Quand l'interrupteur 128
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est fermé r."!J.nl1f:11<'T.<:n+;J un <;ircuit, de maintien peut être fermé en parallèle avec 1 ;;:rietejar 7,2% travers le conducteur 12f, les contacte 1±1. '.'(.'i.rl.'i.^-. 115 et les conducteurs 132 et 119.
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L'excitation de la bobine 120 du relais entraîne la fermeture de tous les contacts de celui-ci. La bobine 120 du relais reste ainsi excitée à travers les contacts 130 et 131, même après l'ouverture de l'interrupteur 128.
La bobine 120 du relais 115 peut aussi être excitée quand le contact 105 est placé sur le contact de fonctionnement automatique 108. Le contact 111 de la minuterie de programme 109 est fermé momentanément pour établir un circuit de la borne 104 à travers le conducteur 103, les contacts 105 et 108, le conducteur 110, le contact 111 de la minuterie, les conducteurs 113, 118 et 119, la bobine 120 du relais, l'interrupteur 122, le conducteur 123, le contact 124 et le conducteur 126, à la borne 95. L'excitation du relais 115 et par suite la fermeture de tous ses contacts établit un circuit de maintien pour le relais par les contacts 114 et 116 en parallèle avec le contact 111 de la minuterie et les conducteurs 113 et 117.
La fermeture des contacts du relais 115 établit aussi les circuits suivants. Le contact mobile 134 d'un commutateur de fin de course 133 est connecté par le conducteur 103 à la borne 104. Quand le contact 134 est sur le contact 135 du com- mutateur de fin de course, le circuit est établi de la borne 104 à travers les conducteurs 103 et 137, les contacts 134 et 135 et l'électro-aimant 138 d'une électrovanne 139 qui com- nande l'alimentation et l'échappement de l'air pour le vérin 35 qui fait avancer la plaque d'éjection 28 pour placer une ièce entre les électrodes. Quand la plaque 28 a avancé suf- @isamment pour faire tomber la pièce contre les électrodes 50 t 51, elle pousse le contact 134 sur le contact 136.
L'élec- ; ro-aimant 138 est ainsi coupé par l'ouverture du contact 135, )our faire échapper l'air du vérin ou l'envoyer sur le c8té >pposé du piston pour le retour en arrière de la plaque 28. En même temps, un circuit est établi de la borne 104 à travers le @onducteur 103, le conducteur 137, les contacts 134 et 136, le conducteur 140, les contacts fermés 141 et 142 du relais 115, a bobine 1411 d'un relais comportant des contacts ouverts au 'epos 146 et 147, le conducteur 145 à la borne 195. Quand la obine 144 est excitée, les contacts 146 et 147 sont fermés our exciter la bobine 148 d'un relais 149 de la borne 104 à ravers les conducteurs 103 et 150, les contacts 146 et 147, e conducteur 151, la bobine 148 et le conducteur 152 à la orne 95.
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L'excitation du relais 115 provoque aussi le fonction- nement des vérins 54 pour l'avance des électrodes 52 et 53 en établissant un circuit de la borne 104 à travers les conducteurs 103 et 154, les contacts 155 et 156, le conducteur 157, la bobine 158 d'un relais comportant des contacts 160 et 161, le conducteur 157 et le conducteur 94, à la borne 95. La fermeture des contacts 160 et 161 à l'excitation du relais excite l'électro-aimant de l'électrovanne 162 pour l'envoi d'air aux vérins 64, par un cir- cuit établi de la borne 104travers les contacts 160 et 161 et l'électro-aimant de l'électrovanne à la borne 84. Ce circuit est fermé avant que la plaque 28 actionne le commutateur de fin de course 133.
Pour exciter la bobine de réactance 90, l'enroulement 91 du transformateur et les électrodes 52 et 53, le commutateur 100 doit être fermé par sa bobine de relais 101. Ce fonctionne- ment est assuré à l'excitation de la bobine de relais 148 par le circuit allant de la borne 104 à travers le conducteur 103, le conducteur 165, les contacts fermés 166, 167, la bobine de relais 101 et les conducteurs 168,169 et 170, à la borne 95.
L'excitation du relais 101 ferme tous les contacts du commuta- teur 100 et par suite démarre le chauffage.
Vers la fin du chauffage, il peut être désirable de réduire l'intensité du courant à travers la pièce chauffée pour éviter son surchauffage, et dans ce but un circuit introduit une résistance supplémentaire à l'entrée du redresseur 93.
Une minuterie 171 est connectée pour court-circuiter un rhéostat 172 connecté en série avec la bobine 97. Un circuit est alors fermé de la borne 104, à travers le conducteur 173, les contacts fermés 174, 175, le conducteur 176 et la bobine 178 de la minuterie à la borne 95. Cette minuterie détermine le délai d'ouverture des contacts 179, 180 de la minuterie. Cette minuterie est démarrée par la minuterie de programme et elle peut faire partie de celle-ci, si désiré.
La fermeture des contacts 182 et 183 du relais 149 alimente en courant le redresseur 93 et l'enroulement de com- mande 92 par le circuit suivant : de la borne 104, à travers le conducteur 103, le conducteur 184, les contacts 182 et 183 fermés, le conducteur 185, les contacts 179 et 180, les conduc- teurs 186 et 187, une extrémité de la bobine 97 et les conduc- teurs 188 et 94 à la borne 95. Le rhéostat 172 est connecté par le conducteur 189 au conducteur 185 et son curseur 190 est connecté au conducteur 187, de sorte que le rhéostat est
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court-circuité quand les contacts 179 et 180 sont fermés.
Après un délai prédéterminé, la minuterie ouvre ses contacts 179 et 180, et par suite le circuit ci-dessus passe par le rhéostat 172 pour augmenter la résistance du circuit et par suite réduire Le courant produit par le redresseur afin de réduire la puissance le chauffage.
Le minutage du cycle complet de chauffage est déter- @iné par la minuterie 125 sous le contrôle des contacts 193 et .94 du relais 149. La minuterie de chauffage 125 comporte un :ontact fermé au repos 124 qui est ouvert par la minuterie pour lettre fin à un cycle de chauffage. Quand la bobine 148 du relais 49 est excitée, le circuit de la bobine de la minuterie est tabli de la borne 104 à travers les conducteurs 103 et 196, es contacts 193 et 194, l'interrupteur 195 fermé, la bobine 97 de la minuterie 125 et les conducteurs 198 et 94, à la rne 95. L'excitation de la bobine 199 met fin au cycle par inerture du contact 124.
L'ouverture du contact 124 provoque @ retombée du relais 115 par coupure de sa bobine 120 et par iite tous les contacts de ce relais sont ouverts. De ce fait, @ bobine 148 du relais 149 est coupée et la retombée de ce 'lais provoque la retombée du relais 101. La retombée du ,lais 115 coupe aussi la bobine de relais 158 et la bobine de lais 144, de sorte que le circuit revient à l'état initial, ec ouverture des contacts 100 qui coupe l'alimentation de issance des électrodes.
Pendant le fonctionnement automatique, la minuterie programme referme à nouveau son contact 111 et le cycle est pété pour placer une nouvelle pièce entre les électrodes par ance de la plaque d'éjection 28 et des électrodes 52 et 53, ensuite par le retrait de la plaque 28 du fait du fonction- nent du commutateur de fin de course 133. Les électrodes sont nouveau alimentées, avec une résistance faible dans le redres- @r, cette résistance étant augmentée à la fin par la mise en 'cuit du rhéostat 172, la fin du cycle étant déterminée par fonctionnement de la minuterie de chauffage 125,tous les ments revenant alors à nouveau en position initiale.
Le rait de la plaque 28 ramène le commutateur de fin de course à la position pour laquelle le contact mobile 134 est placé le contact 135 dans l'attente d'un autre cycle de fonction- ent.
L'appareil et le circuit décrits. ci-dessus ne demandent an dispositif sensible à la température pour le réglage de
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la température de la pièce chauffée. Cependant, des dispositifs thermostatiques, pyrométriques, photo-électriques ou autres, répondant à une caractéristique de la température, peuvent être incorporés pour régler le chauffage de la pièce.
Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre.
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Machine for resistance heating of parts such as bars.
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The present invention relates to resistance heating devices for heating parts such as bars, rods or the like before forging or other hot work and more particularly to an advancing mechanism for automatic heating devices. resistance and an improvement to the devices for mounting the electrodes to avoid deformation of the parts during heating.
Resistance heaters as well as numerous control circuits for the various electrode mounting devices and advance devices are well known. In general, known resistance heating devices include sets of electrodes. electrodes placed in contact with spaced parts of the part to be heated. The heating current is supplied and regulated by a saturable core reactance device, and a transformer whose secondary produces a low voltage current of high intensity, so that the current passes through the part or parts held between the electrodes. .
The heating temperature of the rooms can be regulated in different ways, for example by means of a thermostat; a circuit with photocells or others used to adjust the current supplied by the transformer.
During heating of a part, it usually undergoes thermal expansion, and to avoid its deformation, arrangements must be made to compensate for this expansion, usually by pinching, subjecting it to tension and clamping it against. the electrodes sending the heating current to it.
In accordance with the present invention, a system ensures the advance of the part so that it is supported in contact with electrodes, so that parts are heated successively at set times and that they are then sent successively, without having been deformed by forging or other equipment,
More particularly, an apparatus according to the invention includes a pair of spaced apart normally fixed electrodes against which are applied the ends of successive parts and a pair of movable electrodes moved towards the part to grip it firmly and allow the passage of a current. high intensity for heating to the desired temperature.
The heating apparatus comprises' a feed device successively advancing the parts to place them in contact with the fixed electrodes so that they
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are maintained in the desired position between the fixed and movable electrodes before and during heating.
In this apparatus, at the nolns one of the pairs of electrodes, one of which is fixed and the other mobile, is mounted so as to be able to be moved in opposition to the action of a spring to allow expansion, ation of the room during heating in order to avoid flam-) age or other deformation of the room,
The operation of the feed device and the openings of the electrodes are controlled in a rhythmic way to allow automatically the advance, the heating and the ejection of the part without the need for the use of a device. temperature sensitive to regulate the temperature to which the room is heated.
The power supply device can be adjusted for rooms of different dimensions and to allow the coupling of a series of heaters so that the power supply devices of all the devices can be adjusted simultaneously for work on pieces of different lengths.
The characteristics of the invention will emerge more particularly from the following description, given by way of example, and made with reference to the appended drawings, on squels: - Figure 1 is a side elevational view and actually in section of a machine for the resistance heating according to an embodiment of the invention, - Figure 2 is an elevational view of one end of the machine of Figure 1, - Figure 3 is a plan view and partially in @pe, illustrating the operation of the feed mechanism for the advance of the parts of figure 1, - figure 4 is a view similar to figure 3, itrating the mechanism in another position,
- Figure 5 is a side elevational view and partially in section of the device for mounting an electrode @ile and the actuator for advancing and retracting the electrode, - Figure 6 is a section along line 6- 6 of figure 5, - figure 7 is a side elevational view of a mounting positive for a fixed electrode, - figure 8 is a section taken along line 8-8 of figure 7, - figure 9 is a view in side elevation and partially in section of the device for advancing the workpiece of a
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welding machine according to the present invention, and FIG. 10 is the diagram of the electrical circuit of a welding machine according to the invention.
The resistance welding machine 4 shown by way of example in Figure 1, comprises a frame 10 comprising an upper table 11 arriving near the middle of the frame, and a second table 12 at the left end of the frame according to Figure 1 Two elements or side plates 13 and 14 protrude above the table 11 and support two threaded shafts 15 and
16 which pass through sleeves 17 and 18 fixed on angled supports 19, to allow adjustment along the shafts, Pairs of nuts 20 and 21, 22 and 23 are screwed on the shafts to tighten the sleeves 17 and 18 for allow the position of the angled support 19 to be adjusted with respect to the side plates 13 and 14. A guide device 24 is attached to the angled support 19.
The upper part of the guide 24 is inclined as shown in Figure 1, and this device has a flange 26 for guiding one end of each of the pieces S to be worked.
A second guide member 27 is supported by shafts 15 and 16 and is of similar construction to hold the other ends of the parts. The angled supports 19 associated with the two guides 24 and 27 close the bottoms of these guides to allow the parts to fall by gravity, in a generally vertical direction towards the table 11.
An ejection plate 28 also shown in Figures 3 and 4 is mounted to slide on the table 11 and comprises two arms 29 and 30 projecting forward with the ends of the nozzles 31 and 32 forming two notches 33 and 34 to receive the ends of part S being at the lower end of guides 24 and 27.
Using adjusting nuts 20 to 23 of the shafts
15 and 16, it is thus possible to adjust the spacing of the guides 24 and 27 as a function of the length of the parts to be heated. Several similar sets can be mounted side by side. side to accommodate parts of different lengths, the front parts of the ejector plate'28 being replaceable or adjustable in width. The ejection plate 28 is moved alternately on the table 11 by a pneumatic cylinder or other pneumatic motor 35 fixed, for example, on a support 36 which may form part of the table 11 or be fixed to the latter. The rod 37 of the cylinder is articulated by a yoke 38 to a tab 39 of the. plate
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the ejection 28, so as to move this plate in one direction or the other.
The notches 33 and 34 are aligned with the lower end of the guides 24 and 27 for the positions shown in Figures 1, 3 and 4 so that the inner part S falls into the notches 33 and 34. When the plate 28 is moved to on the left of figure 1 by the jack 35, the workpiece is held in by the notches until it falls around the left edge of the table 11.
During this time, the next part falls on the upper surface of the plate 28 and therefore Ile cannot interfere with the movements of the ejector plate. If the driven part exceeds the edge of the table 11, it is mounted on a guide (Figures 1, 2 and 9) which comprises two guide levers 40 and 41, one of which is shown in Figure 9. The control lever guide 41 is articulated in a yoke 42 fixed to the end of a rod 43 which in turn is fixed to the ejection plate 28 by nuts 44 and 45.
The rod 43 and the nut 44 can slide in a slot 46 of the table 11 so that the sink 41 is moved at the same time as the plate 28 between the) position shown in solid lines and the position shown @ dashed in Figure 9 The opposite end of lever 41 is provided with a counterweight 47 which normally holds the horizontal lever.
The levers 40 and 41 support a guide plate which is fixed to the left-hand ends according to Fig. 9 of the levers so as to cover the gap between them for carrying a workpiece. The weight of the part causes all the levers to swing downwards so that the part comes into contact with and with the fixed electrodes 50 and 51 (Figures 4 and 9).
Two other electrodes 52 and 53 are mounted to see reciprocating movements with respect to the electrodes and 51 in order to clamp the ends of the part and to carry it during the passage of the heating current. Each of the electrodes 52 and 53 is moved relative to the electrodes and 51 by a cylinder or an air motor 54. As described below, one of the pairs of electrodes 50, 52 or 51, or both pairs are mounted. to allow an eral axial movement of the part due to a longitudinal expansion idant heating. The two electrodes 50 and 51 (figures 7
8) are mounted on mounting blocks 55, each block having a bottom flange 56 (Figure 1) and a) cage flange 57 secured by a stud 11 to hold the electrode.
The
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Mounting block 55 is mounted on a bracket 59 to which it is secured by screws or nuts 60. The bracket 59 has a horizontal leg 61 to which sleeves 62 and 63 are fixed, for example welded. Bushings of tetrafluorethylene or other anti-friction material 64 are placed in the sleeves 63 and 62 to facilitate sliding over the dump rods 65 and 66 supported by a gutter channel 67 fixed under the table 12.
The sleeves 62 and 63 have a length less than the distance between the wings 68 and 69 of the support 67 to allow limited movement of the sleeves and therefore of the electrode 50 (FIG. 8).
A coil spring 70 is placed between each sleeve and one of the support wings 67 around each guide rod 65, 66 to push the sleeves and hence the electrode 50 while allowing movement, when the heated part undergoes a diletation. As indicated above, either or both of the electrodes 51 can be movably mounted to allow for expansion.
Electrodes 52 and 53 are mounted in a similar fashion, either or both of which may be movable laterally. A cylinder or a pneumatic motor 54 is mounted on a plate 72 to which is welded a sleeve 73 whose axis is transverse with respect to a guide sleeve 74 to which is welded a sleeve 75 parallel to the sleeve 73. The sleeves 73 and 75 are provided with anti-friction pads 76 of tetrafluoroethylene or other material for sliding along guide rods 77 and 78 attached to a gutter profile 79 which in turn is attached under a plate 80 mounted on frame 10.
Springs 81 are placed between one end of each sleeve 73, 75 and the flange 82 of the support 79 to push back the sleeves as shown in Figure 6 while allowing limited movement due to the expansion of the part. heated. The guide sleeve 74 is crossed by the rod 83 of the jack extended by a rod 84 at the end of which the electrode 52 is fixed.
The other electrode 53 is mounted in a similar fashion. If necessary, an insulating support 85 can support. and guiding the movable electrodes 52 and 53. It follows from the above that the electrodes 52 and 53 can be pushed towards the fixed electrodes 50 and 51 to clamp the ends of a part, and then be moved away to release. the part and to receive the next part.
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The movements of the various organs described above take place sequentially in a rhythmic manner. When the electrodes 52 and 53 and the ejector plate 38 are in the rear position, the notches 33 and 34 are aligned below the distributor guides 24 and 27 to receive a part S.
The first movement serves to advance the plate 28, under the action of the jack 35, by driving the guide plate 47 of the levers 40 and 41 to the upper position shown in dashed lines in FIG. 9 and to the position shown in figure 4, until the workpiece passes the edge of table 11 to fall on plate 47, the weight of the workpiece causing levers 40 and 41 to swing as shown in figures 1 and 9 the part rolling or sliding until it comes into contact with its electrodes 50 and 51. The electrodes 52 and 53 are then advanced by the jacks 54 to clamp the part against the electrodes 50 and 51.
As soon as the part is held by the electrodes, a plate 47 carried by the levers 40 and 41 and the plate 28 is eculated by the jack 35, after which the current is sent through the opposite ends of the part to be heated due to its electrical resistance. After a suitable heating time, the electrodes 52 and 53 are brought back by their jacks t the heated part falls into a guide 86 or onto a conveyor shown, to be sent to a forging press or other machine. The operations described above are repeated for the successive parts. The operations described above can be controlled by the circuit described in gure 9.
The circuit of FIG. 10 comprises a saturable core aotance device 90 connected to the primary 81 of a transformer, the secondary of which is formed by the electrodes 50, 52 and 51, 53. A control winding 92 of the device reactance is connected to a rectifier 93, one of which is connected by a conductor 94 to a terminal 95 of a supply urce, for example in 110 V alternating current
Hz.
The successful input terminal 96 of the rectifier 93 is connected to an adjustable coil 97, one end of which is connected to the conductor 188 to the terminal 95 and the other end of which is connected to the other supply terminal 104. by a circuit described below.
A power supply source of power, by ample of 140 @ 50 Hz, is connected to two terminals 98 and 99 and to reactance box 90. Terminal 98 is connected to one @ windings of coil 90 by several contacts 100
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ordered by. a relay coil 101.
The control circuit includes a selector switch 102 allowing manual or automatic operation. The movable contact of the selector 102 is connected by a conductor 103 to the supply terminal 104. This movable contact can be placed on a cutoff pad 106 on a manual operating contact 107 or on an automatic operating contact 108.
A program timer 109 is connected by a conductor 110 to contact 108 and has a contact 111 which is opened and closed by the timer to start a series of cycles of the heater. Timer 109 can be set to cause a complete cycle of power and heat, and after a period of time, eg, half a minute, to start a new cycle, and to repeat these operations for the desired time.
The movable contact 112 of the timer is connected to the conductor 110 and the fixed contact is connected by a conductor 113 and the movable contact 114 of a relay 115 comprising a coil 120, The fixed contact 116 associated with the contact 114 is connected by a conductor 117 to the conductor 110 to constitute a holding circuit in parallel with the switch 111 of the. timer. The conductor 113 is also connected by a conductor 118 and a conductor 119 to the coil 120 of the feeder 115, the other output of which is connected by a conductor 121 to a stop switch 122 also connected by a conductor 123 and a rest contact. 124 of a timer 125 and conductor 126 to terminal 95.
Manual operating contact 107 of selector switch 102 is connected by a conductor 127 to a normally open manual start switch 128, the other side of which is connected to conductor 119. When switch 128
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is closed r. "! J.nl1f: 11 <'T. <: n +; J a <; ircuit, holding can be closed in parallel with 1 ;;: rietejar 7.2% through conductor 12f, contact them 1 ± 1. '.' (. 'I.rl.'i. ^ -. 115 and conductors 132 and 119.
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The energization of the coil 120 of the relay causes the closing of all the contacts of the latter. The relay coil 120 thus remains energized through the contacts 130 and 131, even after the opening of the switch 128.
Coil 120 of relay 115 can also be energized when contact 105 is placed on automatic run contact 108. Contact 111 of program timer 109 is momentarily closed to establish a circuit from terminal 104 through conductor 103, contacts 105 and 108, conductor 110, timer contact 111, conductors 113, 118 and 119, relay coil 120, switch 122, conductor 123, contact 124 and conductor 126, at the terminal 95. The energization of the relay 115 and consequently the closing of all its contacts establishes a holding circuit for the relay by the contacts 114 and 116 in parallel with the contact 111 of the timer and the conductors 113 and 117.
Closing the contacts of relay 115 also establishes the following circuits. The movable contact 134 of a limit switch 133 is connected by the conductor 103 to the terminal 104. When the contact 134 is on the contact 135 of the limit switch, the circuit is established from the terminal 104. through the conductors 103 and 137, the contacts 134 and 135 and the electromagnet 138 of a solenoid valve 139 which controls the supply and exhaust of air for the cylinder 35 which advances the plate of ejection 28 to place a coin between the electrodes. When plate 28 has advanced enough to drop the part against electrodes 50 and 51, it pushes contact 134 onto contact 136.
Elec-; ro-magnet 138 is thus cut by the opening of the contact 135,) to allow the air to escape from the cylinder or send it to the side> pposed of the piston for the return to the rear of the plate 28. At the same time, a Circuit is established from terminal 104 through conductor 103, conductor 137, contacts 134 and 136, conductor 140, closed contacts 141 and 142 of relay 115, to coil 1411 of a relay having open contacts at 'epos 146 and 147, the conductor 145 to the terminal 195. When the line 144 is energized, the contacts 146 and 147 are closed to energize the coil 148 of a relay 149 of the terminal 104 through the conductors 103 and 150, the contacts 146 and 147, the conductor 151, the coil 148 and the conductor 152 to the orne 95.
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The energization of the relay 115 also causes the operation of the jacks 54 for the advance of the electrodes 52 and 53 by establishing a circuit from the terminal 104 through the conductors 103 and 154, the contacts 155 and 156, the conductor 157, coil 158 of a relay comprising contacts 160 and 161, conductor 157 and conductor 94, at terminal 95. Closing contacts 160 and 161 when the relay is energized energizes the solenoid valve solenoid 162 for sending air to the cylinders 64, by a circuit established from terminal 104 through contacts 160 and 161 and the solenoid valve solenoid to terminal 84. This circuit is closed before the plate 28 activates the limit switch 133.
To energize the reactance coil 90, the transformer winding 91 and the electrodes 52 and 53, the switch 100 must be closed by its relay coil 101. This operation is ensured by the energization of the relay coil 148 by the circuit from terminal 104 through conductor 103, conductor 165, closed contacts 166, 167, relay coil 101, and conductors 168, 169 and 170, to terminal 95.
The energization of relay 101 closes all contacts of switch 100 and therefore starts heating.
Towards the end of the heating, it may be desirable to reduce the intensity of the current through the heated room to prevent it from overheating, and for this purpose a circuit introduces an additional resistance at the input of rectifier 93.
A timer 171 is connected to short a rheostat 172 connected in series with coil 97. A circuit is then closed from terminal 104, through conductor 173, closed contacts 174, 175, conductor 176, and coil 178. from the timer to terminal 95. This timer determines the opening time of contacts 179, 180 of the timer. This timer is started by the program timer and can be part of it if desired.
Closing contacts 182 and 183 of relay 149 supplies current to rectifier 93 and control winding 92 through the following circuit: from terminal 104, through conductor 103, conductor 184, contacts 182 and 183 closed, conductor 185, contacts 179 and 180, conductors 186 and 187, one end of coil 97, and conductors 188 and 94 to terminal 95. Rheostat 172 is connected through conductor 189 to conductor 185 and its cursor 190 is connected to conductor 187, so that the rheostat is
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short-circuited when contacts 179 and 180 are closed.
After a predetermined delay, the timer opens its contacts 179 and 180, and as a result the above circuit passes through the rheostat 172 to increase the resistance of the circuit and consequently reduce the current produced by the rectifier in order to reduce the power of the heater. .
The timing of the complete heating cycle is determined by the timer 125 under the control of contacts 193 and .94 of relay 149. The heating timer 125 has a: closed on standby 124 which is opened by the letter timer end of a heating cycle. When coil 148 of relay 49 is energized, the timer coil circuit is built from terminal 104 through conductors 103 and 196, contacts 193 and 194, switch 195 closed, timer coil 97 125 and conductors 198 and 94, at re 95. The energization of coil 199 ends the cycle by inerting contact 124.
The opening of the contact 124 causes @ dropout of the relay 115 by cutting off its coil 120 and by iite all the contacts of this relay are open. As a result, coil 148 of relay 149 is cut off and the dropout of this drop causes the dropout of relay 101. The dropout of the leash 115 also cuts off the relay coil 158 and the leash coil 144, so that circuit returns to the initial state, ec opening of the contacts 100 which cuts off the power supply to the electrodes.
During automatic operation, the program timer closes its contact 111 again and the cycle is started to place a new part between the electrodes by ance of the ejection plate 28 and of the electrodes 52 and 53, then by the removal of the plate. 28 due to the operation of the limit switch 133. The electrodes are energized again, with a low resistance in the rectifier, this resistance being increased at the end by turning on the rheostat 172, the end of the cycle being determined by operation of the heating timer 125, all the elements then returning again to the initial position.
The action of the plate 28 returns the limit switch to the position in which the movable contact 134 is placed the contact 135 pending another cycle of operation.
The apparatus and circuit described. above do not require a temperature sensitive device for the adjustment of
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the temperature of the heated room. However, thermostatic, pyrometric, photoelectric or other devices, responding to a temperature characteristic, can be incorporated to regulate the heating of the room.
Of course, the above description is not limiting, and the invention can be implemented according to other variants, without going beyond its scope.