Procédé et appareil pour la fabrication de barres de soudure pour la soudure
à l'arc électrique.
La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour la fabrication de barres de soudure pour la soudure à l'arc électrique.
Les barres de soudures auxquelles l'inven- tion s'applique ont de préférence 30 à 50 cm de long et comportent un noyau métallique fusible sur lequel a été appliqué un recouvrement ou une gaine, par exemple en une substance formant une scorie et/ou dégageant du gaz, pour des raisons bien connues dans le métier.
On connaît déjà l'application d'un revê- tement sur des barres de soudure, par extrudage, c'est-à-dire filage sous pression. Or, une partie d'extrémité du noyau de ces barres de soudure doit rester à découvert pour que la barre puisse être fixée dans un support ap proprié, de façon à avoir un bon contact électrique entre ce noyau métallique et le support de la barre de soudure, ce qui ne serait pas possible si la barre de soudure était prise ou fixée par une partie recouverte de celle-ci.
Jusqu'ici, on avait l'habitude de fabriquer des barres de soudure recouvertes en faisant passer de façon continue un fil ou une barre fusible de grande longueur dans une presse à extruder susceptible d'appliquer un revête- ment uniforme sur cette barre ou fil continu.
Après que le revêtement a été ainsi appliqué, la longue barre complexe est, soit d'abord séchée, puis coupée en tronçons de longueurs appropriées ou d'abord coupée de cette façon, puis séchée. Quelle que soit la façon de procéder qui a été utilisée jusqu'ici en appliquant le recouvrement sur la barre de grande longueur, on a rencontré des difficultés considérables pour enlever le recouvrement sur un bout du noyau métallique des tronçons pour obtenir le résultat indiqué plus haut.
Si le fil continu pourvu d'un recouvrement appliqué par extrudage est coupé en tronçons appropriés avant séchage, la nature plastique et fibreuse du recouvrement empêche de pouvoir terminer la gaine de façon uniforme aux deux bouts de la barre et si le fil continu avec ce recouvrement adhérent, est séché avant d'être coupé en tronçons, la nature fragile du recouvrement a des chances de donner une déchirure qui empêche de terminer la gaine de façon uniforme à l'extrémité du noyau métallique.
En tout cas, dans l'un quelconque des procédés indiqués ci-dessus, on a rencontré de grandes difficultés que la présente invention a pour but d'éviter.
Le procédé selon l'invention pour la préparation de barres de soudure formées d'une âme métallique recouverte d'un revêtement laissant l'âme libre à une extrémité, sur une partie de sa longueur, est caractérisé en ce que le revêtement est formé sur des barres métalliques ayant déjà la longueur de la barre à obtenir, et ceci en faisant passer successivement ces barres dans une presse à extruder, de manière à mettre sur elles un recouvrement adhérent.
Le revêtement peut être formé sur une partie seulement de la longueur de la barre en laissant l'extrémité libre. Il peut aussi être formé sur toute la longueur de la barre, l'extrémité étant ensuite libérée de ce revêtement.
L'appareil selon l'invention pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé par une presse à extruder établie pour mettre un revêtement sur des barres métalliques amenées à passer successivement à travers cette presse et par des moyens agissant automatiquement pour que les barres successives soient dépourvues de revêtement sur une partie de leur longueur, à une extrémité. Une partie du revêtement du noyau métallique peut soit être omise au début lors de l'opération d'extru- dage, soit être enlevée peu après-l'opération d'extrudage, de façon que, lorsque les barres avec leur recouvrement appliqué par extrudage sortent de l'appareil, elles aient la longueur désirée et que le recouvrement soit supprimé sur une partie du noyau, au voisinage d'une extrémité.
Sur le dessin annexé sont représentées, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en coupe d'une première forme d'exécution de l'appareil ;
La fig. 2 représente la deuxième forme d'exécution de l'appareil ;
La fig. 3 est une vue en bout, à plus grande échelle, d'une partie de l'appareil représenté sur la fig. 2 ;
La fig. 4 est un détail à plus grande échelle, partie en coupe et partie en élévation, d'une partie de l'appareil représenté sur la fig. 2.
L'appareil représenté sur la fig. 1 comporte un magasin 1 contenant des barres de soudure non recouvertes, coupées en tronçons de longueur voulue et que l'on désire recouvrir ou enduire. Un dispositif 2 permet d'amener à la suite les unes des autres, les barres de soudure non recouvertes, à la machine à extruder 3. Un dispositif 4 enlève automatiquement le recouvrement de la barre de soudure au voisinage de l'une de ses extrémités en même temps que se fait l'extrudage du revêtement sur la barre et de telle façon qu'une partie du recouvrement des barres, lorsque celles-ci sortent de la machine, soit enlevée sur une extrémité pour la raison qui a été indiquée ci-dessus.
Le magasin 1 comporte une trémie disposée verticalement et qui, à son extrémité infe- rieure, est juste assez large pour permettre la descente dans cette trémie d'une rangée verticale de barres non recouvertes. Le fond de la trémie 1 débouche dans un tube transporteur 5 qui est un peu plus large que les barres de soudure sur lesquelles on opère.
Dans le tube 5 coulisse une barre d'alimentation 6 fixée à son extrémité de gauche à la tige du piston 7 d'un cylindre à double action 8. Le cylindre 8 est muni d'un tiroir de commande 9 de construction bien connue qui est susceptible de commander le fluide amené au cylindre 8, de façon à déplacer le piston qui s'y trouve, ainsi que la tige 7 coopérant avec lui, alternativement dans les deux sens.
La limite du déplacement de la tige 7 vers la gauche est telle que l'extrémité de droite 10 de la tige 6 arrive juste à gauche du fond du magasin 1. Lorsque la tige d'alimentation 6 est dans cette position, une barre de soudure 11 tombe dans le tube d'alimentation 5. Le déplacement de la tige 6 vers la droite provoque le déplacement d'une seule barre de soudure dans le tube 5 et à travers la machine 3 à appliquer l'enduit ou recouvrement.
La machine à enduire 3 comporte une boîte 12 avec ouverture sur le côté gauche pour recevoir les tiges amenées par le tube
d'alimentation 5 et, sur le côté droit, elle est
munie d'une ouverture 13 dont le diamètre
est plus grand que celui des barres de sou
dure sur lesquelles on opère, de deux fois
l'épaisseur du recouvrement que l'on désire
appliquer par extrudage sur les barres. La
matière 14 à extruder sur les tiges et qui
peut avoir toute composition appropriée, est
amenée à la boîte 12 par une vis transporteuse
15 qui est en mesure d'exercer une certaine
pression sur la matière enfermée 14, de façon
à refouler une gaine uniforme de cette ma
tière par l'ouverture 13, autour des barres de
soudure qui passent dans cette ouverture.
Près de l'extrémité de sortie de la ma
chine à extruder 3 se trouve l'appareil 4
dont, comme on l'a dit ci-dessus, le rôle est
d'enlever une partie du recouvrement qui
était précédemment appliqué sur la barre de
soudure. L'appareil 4 comporte une tige à
mouvement de va-et-vient 16 montée dans
l'alignement de l'axe de l'ouverture de sortie
13 de la machine à extruder 3, de sorte que
les tiges sortant de cette machine viennent
buter contre l'extrémité de gauche de la tige
16. A son extrémité de droite, la tige 16
passe dans une enveloppe 17 dans laquelle est
logé un ressort 18 et qui porte une bobine 19
d'électro-aimant.
Un collier 20 fixé à la tige
16 porte contre l'extrémité du ressort 18, de
sorte que ce ressort pousse la tige 16 élasti-
quement vers la gauche.
Sur 1'enveloppe 17 sont fixés deux che
mins-cames 21 s'étendant du côté de l'extré
mité de gauche de la tige 16 et, de préfé
rence, ayant le contour représenté sur le dessin. Sur une tête transversale 22 fixée à l'ar bre 16, pivotent des bras de support 23 qui à leurs extrémités de gauche, portent des lames 24. Les lames 24 se terminent sensiblement en demi-cercle, de sorte que, lorsqu'elles sont amenées l'une vers l'autre et sont en prise avec la barre de soudure qui se trouve entre elles, elles peuvent faire une entaille dans le recouvrement de cette barre de soudure et, lors du mouvement relatif de ladite barre, enlever de sur le noyau métallique, la matière de recouvrement portée par celui-ci, vers la droite du point où les couteaux sont en prise.
Les bras 23 sont tirés au moyen de ressorts 25 autour de leur point de pivotement, de façon à appliquer les couteaux 24 sur la barre de soudure. Les extrémités opposées des bras 23 portent des galets 26 qui circulent sur les bras-cames 21. Sur la tige 16 est fixé un noyau en fer doux 27 qui, lorsque l'électro-aimant 19 est excité, comme il sera indiqué plus loin, tend à rentrer dans une position neutre à l'intérieur de cet électroaimant.
Une console 28 portée également par l'enveloppe 17 porte un bras d'interrupteur 29 qui pivote en 30. La console 28 porte des butées 31, 32, cette dernière étant isolée électriquement par rapport à la console 28.
Un ressort 33 relie le bras d'interrupteur 29 et l'extrémité de droite 34 de l'arbre 16 et les points où le ressort est fixé sur le bras d'interrupteur et sur l'arbre sont disposés de telle façon que, lorsque l'arbre 16 est dans sa position de gauche extrême, le bras d'interrupteur
29 est en prise avec la butée 31 et lorsque le bras 16 s'est déplacé vers la droite d'une distance déterminée, le ressort 33 fait basculer le bras d'interrupteur 29 pour l'appliquer contre la butée de contact 32. Une autre console 35 analogue à la console 28 est portée par 1'enveloppe 17 et, sur cette console 35, pivote un bras d'interrupteur 36, lequel est relié à la borne 34 de la tige 16 au moyen d'un ressort 37.
Sur la console 35 sont montés des contacts 38 et 39, ce dernier étant isolé électriquement par rapport à la console 35.
Une source appropriée d'énergie électri- que, par exemple une batterie 40, est reliée au moyen d'un fil 41 au bloc 38. Un fil 42 relie le bras d'interrupteur 36 à la console 28 et un fil 43 partant du contact 32 va à l'élec- tro-aimant 19 relié lui-même par le fil 44 à l'autre extrémité de la batterie.
Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante :
Le mouvement de va-et-vient du bras d'alimentation 6 amène successivement un certain nombre de barres de soudure 11, non recouvertes, dans le tube d'alimentation 5 et dans la presse à extruder 3 dans laquelle elles passent. Du fait que l'ouverture de sortie 13 de la presse à extruder est plus large que la barre de soudure, une gaine de matière de recouvrement est appliquée par pression sur les barres de soudure lorsqu'elles sortent de la presse à extruder 3. Dés que l'extrémité avant 45 d'une barre de soudure recouverte vient toucher la tige 16, elle déplace celle-ci vers la droite d'une certaine distance, en antagonisme à l'action du ressort 18.
Une fois que l'extrémité 45 de la barre de soudure a été déplacée vers la droite d'une quantité déterminée et s'est déplacée entre les couteaux 24 de cette quantité, le ressort 33 passe au delà du point de pivotement 30 du bras d'interrupteur 29 et fait basculer ce bras pour le mettre en prise avec le contact 32, fermant ainsi le circuit qui passe par l'électro-aimant 19. L'électroaimant 19 étant excité, tire le noyau 27 et la tige 16 à laquelle il est fixé, vers la droite, à plus grande vitesse que celle suivant laquelle l'extrémité 45 de la barre de soudure se dé- place vers la droite.
Le déplacement de la barre 16 vers la droite de cette façon fait que les galets 26 du bras 23 entrent dans les parties en retrait des bras-cames 21, ce qui permet au ressort 25 d'appliquer les couteaux 24 sur l'extrémité 45 de la barre de soudure recouverte. L'électro-aimant 19 continue à dé- placer la tige 16 vers la droite et, de ce fait, les couteaux 24 enlèvent en grattant de sur l'extrémité de la barre de soudure 45, le recouvrement qui a été précédemment appliqué sur elle dans la presse à extruder.
La barre 16 continue à se déplacer vers la droite sous l'action de l'électro-aimant jusqu'à ce que les couteaux 24 échappent de l'extrémité. 45 de la barre de soudure sur laquelle ils agissent. Peu après que les couteaux ont ainsi échappé de l'extrémité de la barre de soudure, le ressort 37 passe par le point de pivotement du bras d'interrupteur 36 et dé- place ce dernier qui cesse d'être en prise avec le contact 38 et l'amène sur le contact isolé 39 interrompant ainsi le circuit de l'électro-aimant. L'électro-aimant est ainsi désexcité et le ressort 18 a tendance à ramener la tige 16 vers la gauche.
Toutefois, ce mouvement de retour est empêché par les couteaux 14 qui se trouvent en position fermée et qui viennent en prise sur l'extrémité 45 de la barre de soudure qui vient d'être nettoyée. Ce mouvement de retour étant arrêté, le ressort 37 ne peut revenir au delà du point de pivotement du bras d'interruption 36, de sorte que l'électro-aimant n'est pas immédia- tement réexcité.
La barre de soudure sur laquelle on opère continue à se déplacer en sortant de la machine à extruder 3 et des que la barre de soudure est complètement sortie, elle tombe dans une trémie appropriée, non représentée, qui peut être placée en dessous de l'espace compris entre l'extrémité de sortie de la machine à extruder 3 et les couteaux 24.
Dés que la barre de soudure est tombée, le ressort 18 est en mesure de ramener les différentes parties de l'appareil 4 à la position'qui est sensiblement celle représentée sur le dessin, c'est à-dire que le bras d'interrupteur 36 est remis en prise avec le contact 38 et le bras d'interrupteur 29 avec la butée 31 et que les galets 26 passent sur la partie resserrée des doigtscames 21 et ouvrent les couteaux 24 en permettant de recevoir une nouvelle barre de soudure sortant de la machine à extruder 3.
Dans la variante représentée sur les fig. 2 à 4, dans la presse à extruder 46, sont amenées les barres de soudure préalablement découpées et que l'on désire recouvrir et ce recouvrement est appliqué dans cette presse 46. Au voisinage de l'ouverture 47 par la quelle le recouvrement ou gaine est extrudé sur les barres de soudure qui y passent, est monté un dispositif obturateur 48 du passage entre la barre et le bord de l'ouverture 47. Ce dispositif 48 comporte une enveloppe 49 qui peut être boulonnée ou autrement fixée sur le corps de la machine à extruder 46.
Dans 1'enveloppe 49 se trouve un disque tournant 50 pourvu d'un bras de commande 51 qui passe à travers une fente en arc 52 prévue à cet effet dans 1'enveloppe 49, ainsi qu'on le voit surtout sur la fig. 4. Un certain nombre de mâchoires 53 disposées radiale
ment sont montées à coulissement dans des
rainures radiales de 1'enveloppe 49. Les mâ-
choires 43 portent des ergots 54 sur lesquels
sont montés des galets 55 disposés dans une
rainure-came 56 du disque 50 ayant la forme
représentée sur la fig. 3.
La rotation du levier
de commande 51 et, en conséquence, du dis
que-came 50 fait que les mâchoires 53 se
déplacent radialement vers l'intérieur et vers
l'extérieur, suivant le mouvement de ce bras
51. L'extrémité intérieure 57 des mâchoires
53 est en forme d'arc ayant une forme et une
dimension générale telles que, lorsque les mâ
choires sont amenées dans leur position qui
se trouve la plus vers l'intérieur, elles déter
minent une ouverture circulaire qui a sensi
blement le même diamètre que le noyau mé
tallique de la barre de soudure sur laquelle
on opère.
Les mâchoires 53, lors du déplace
ment du bras 51 d'une façon déterminée, peu
vent, par suite, être utilisées pour rétrécir
l'ouverture, par laquelle la barre de soudure
58 passe, de façon telle qu'il ne puisse sensi
blement pas couler de matière de recouvre
ment sur cette barre.
Ainsi qu'on le voit sur la fig. 4, un électro-aimant 59 opère avec le dispositif ob
turateur 48 et le noyau 60 de cet électroaimant est relié au moyen d'un bras pivotant
61 au bras de commande 51 du disque 50. Un ressort 62, relié au bras 61 et à un support
fixe, maintient normalement les mâchoires en position écartée.
Comme on le voit sur la fig. 2, dans l'ali
gnement axial de l'ouverture 47 de la machine à extruder 46, est monté un mécanisme de commande de l'électro-aimant 59 que l'on vient de décrire. Ce mécanisme de commande comporte un boîtier 63 dans lequel coulisse un plongeur 64 à extrémité en forme de cuvette 65 servant à recevoir l'extrémité d'une barre de soudure sortant de la machine à extruder. Le plongeur 64 est en une substance magnétique et constitue le noyau d'un électro-aimant 66 monté dans le boîtier 63 et concentrique au plongeur 64. Un ressort 67 monté, de même, dans le boîtier 63, tend à pousser le plongeur 64 vers la gauche, comme représenté sur la fig. 2.
Le plongeur 64 porte un doigt de commande 68 qui déborde au delà de la droite du boîtier 63 et qui actionne des interrupteurs commandant les circuits des électro-aimants 59 et 66 respectivement. Sur le boîtier 63, contre son extrémité de droite, est montée une console 69 sur laquelle se trouvent une butée isolée électriquement 70 et un contact 71.
Un bras d'interrupteur 73 pivote sur un axe 72 porté par la console 69 et ce bras est relié au doigt de commande 68 au moyen d'un ressort 74. De même, est montée sur l'extrémité de droite du boîtier 63, une console 75 sur laquelle se trouvent une butée isolée 76 et un contact 77. Un bras d'interrupteur 79 pivote sur un axe 78 porté par la console 75 et ce bras est, de même, relié par un ressort 80 au doigt de commande 68.
Sur la console 75 se trouvent deux pièces de contact 81 et 82 normalement en contact, la première comportant une saillie 83 qui vient sur le parcours du doigt de commande 68 pour des raisons qui seront indiquées plus loin.
Une source d'énergie électrique quelconque, appropriée, telle qu'une batterie 84 est reliée au moyen de divers conducteurs aux différentes pièces que l'on vient de décrire, d'une façon qui est indiquée assez clairement sur le dessin pour qu'il ne soit pas utile d'en donner une explication détaillée.
L'appareil que l'on vient de décrire et qui est représenté sur les fig. 2 à 4, fonctionne de la façon suivante :
La barre de soudure 58, qui doit être recouverte, sort de la machine à extruder 46 en traversant le dispositif 48 sans que ce dispositif agisse en aucune façon sur la barre de soudure jusqu'à ce que l'extrémité de droite de celle-ci vienne porter contre le plongeur 64. Quand l'extrémité de droite de la barre de soudure 58 vient toucher le plongeur 64, en déplaçant celui-ci vers la droite en antagonisme à l'action du ressort 67, le ressort 74 passe au delà de l'axe 72 sur lequel le bras d'interrupteur 73 pivote. Le ressort 74 fait alors basculer le bras d'interrupteur 73 pour le mettre en prise avec le contact 71 en fermant le circuit de l'électro-aimant 59.
Dès que celui-ci est excité, le bras 51 se déplace dans le sens dextrogyre, en faisant tourner de la même façon la plaque-came 50, d'où il résulte que les mâchoires 53 sont poussées vers l'intérieur et viennent en prise sur le noyau métallique de la barre de soudure 58.
Etant donné que les mâchoires 53 ou, plus particulièrement, leurs extrémités intérieures en forme d'arc 57, sont maintenant en prise sur le noyau métallique de la barre de soudure, tout nouveau déplacement vers la droite de cette barre provoque la sortie de la machine à extruder 46 d'une partie de barre non recouverte. La barre de soudure 58 continue à se déplacer vers la droite, avec les mâchoires 53 en prise sur celle-ci de la façon que l'on vient d'indiquer, jusqu'à ce que l'extrémité de gauche 85 de la barre de soudure 58 vienne dans l'ouverture du dispositif 48. Dès que la barre de soudure 58 est arrivée à ce point, le ressort 80 passe au delà de l'axe 78 sur lequel le bras d'interrupteur 79 pivote. Ce bras 79 bascule alors pour venir porter contre le contact 77, en fermant le circuit de l'électro 66.
L'électro étant excité, le plongeur 64 se dé- place vers la droite en s'éloignant de la barre de soudure 58 et en permettant à cette barre, qui est maintenant terminée, de tomber dans une trémie placée dans une position convenable en dessous de l'appareil de la fig. 2.
Une fois que la barre de soudure 58 a été ainsi évacuée, le doit de commande 68 se dé- plaçant vers la droite, vient porter contre la saillie 83 du contact 81, interrompant le circuit des deux électros. L'appareil est alors remis en position primitive sous l'action des ressorts 62 et 67 et se trouve dans la position représentée sur le dessin, prêt à recevoir la barre de soudure suivante qui sort de la presse à extruder 46. La désexcitation des électros, de la façon que l'on vient d'indiquer, provoque, naturellement, un retrait ou un 6car- tement des mâchoires 53, de sorte que la barre de soudure suivante, qui va sortir de la presse à extruder 46, sera munie d'une gaine placée sur elle par la presse à extruder de la façon indiquée ci-dessus.
On remarquera que l'appareil représenté sur la fig. 1 enlève le recouvrement d'une extrémité de la barre de soudure sur une longueur suffisante pour permettre au noyau métallique de cette barre d'être pris dans un support approprié, de façon à avoir une liaison électrique convenable entre ce support et le noyau métallique de la barre.
L'appareil représenté sur les fig. 2 à 4, empêche l'application par la presse à extruder, du recouvrement sur la surface du noyau métallique de la barre voisine d'une extrémité de celle-ci, de sorte que la barre de soudure, fabriquée avec ce dernier appareil, est, de même, caractérisée par le fait que son noyau métallique est à découvert à une extrémité, de sorte qu'il peut être fixé de façon commode dans un support approprié, en contact electrique direct avec le noyau métallique de la barre de soudure.
Il est évident, d'après ce qui précède, que l'on obtient ainsi des barres de soudure recouvertes qui n'ont plus besoin que d'être séchées avant usage. Etant donné que cer- tains recouvrements n'ont pas besoin d'être cuits, mais peuvent être simplement sèches à l'air après extrudage et avant usage, on voit qu'on peut ainsi obtenir des barres de soudure recouvertes de façon plus efficace et plus économique que cela n'a été possible jusqu'ici.
REVENDICATIONS :
I Procédé de fabrication de barres de sou
dure pour la soudure à l'arc électrique,
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.