Machine à souder des pièces bout à bout par résistance L'invention, a pour objet une machine à souder des pièces bout à bout par résistance comprenant une tête mobile susceptible d'être déplacée par l'action d'un liquide sous pression agissant sur un piston logé dans un, cylindre principal susceptible d'être mis sous pression. par un, dispositif multiplicateur de pression actionné par de l'air comprimé.
Les machines à souder antérieures<B>de</B> ce type présentent l'inconvénient que le degré de multiplica tion de. la pression reste constant pendant les opéra tions de rapprochement et d'étincelage. Elles, devaient comporter deux dispositifs multiplicateurs de pres sion séparés pour pouvoir remplir ces deux fonctions. L'invention a pour but de fournir une machine com prenant un dispositif multiplicateur de pression qui remédie aux inconvénients précités.
La machine: suivant l'invention est caractérisée en ce que le dispositif multiplicateur de pression. com porte un dispositif pneumatique agissant simultané ment sur deux pistons plongeurs, qui sont logés dans des chambres de pression séparées, et en ce qu'elle comprend un. dispositif de commande à soupapes agencé de manière à pouvoir établir soit la commu nication simultanée entre les deux chambres de pres sion et ledit cylindre principal, soit, d'une part, la communication entre la chambre de pression qui con tient un des pistons plongeurs et ledit cylindre prin cipal et, d'autre part, la communication entre l'autre chambre de pression et un réservoir à basse pression.
Une forme d'exécution de l'invention est décrite en détail ci-après, à titre d'exemple, en regard du dessin schématique ci-joint, dans lequel la fig. 1 est une élévation de face d'une machine à souder par résistance ; la fig. 2 est une coupe à plus grande échelle sui vant la ligne 2-2 de la fig. 1 et représente le dispositif multiplicateur de pression en position de non-fonc tionnement ; la fig. 3 est une coupe semblable à celle de la fig. 2 et représente le dispositif au cours d'une opéra tion d'étincelage ;
la fig. 4 est une coupe semblable à celle de la fig. 2 et représente le dispositif au cours d'une opé ration de forgeage, et la fig. 5 est une coupe horizontale partielle sui vant la ligne 5-5 de la fig. 2. La machine à souder de la fig. 1 comporte un bâti 1<B>0</B>, qui porte une tête fixe 11 et sur lequel est montée une tête mobile coulissante 12 se rapprochant et s'éloignant de la tête fixe.
Les têtes, fixe 11 et mobile 12 portent des éléments de serrage respectifs 13 et 14 des; pièces à souder 15 et 16, et le courant de soudage est transmis aux pièces par des dispositifs appropriés, par exemple par les éléments de serrage 13 et 14.
Un groupe moteur 17 faisant fonctionner la tête mobile 12 est monté sur le bâti 10 et comporte un bloc 18 qui contient un cylindre principal 19 (fig. 2 à 5), dans lequel est logé un piston principal 21, fig. 5, dont une portion 22 sort du cylindre 19 et est réunie à la tête mobile 12 par un accouplement 23.
La partie supérieure du bloc 18 supporte un réservoir 24 de liquide, de préférence d'huile, et le bloc et son prolongement vers le bas. 25 comportent une cavité cylindrique verticale formant une chambre de pres sion 26, qui débouche à son extrémité inférieure dans une chambre de pression cylindrique 27 formée dans un bouchon 28 fixé sur la partie inférieure du pro longement 25.
Un cylindre pneumatique 29 est monté au-dessus du réservoir 24 et le cylindre 29, la cham bre de pression supérieure 26 et la chambre infé rieure 27 sont coaxiaux.
Un piston 31, fig. 2 à 4, mobile dans le cylindre pneumatique 29, est monté sur une tige 32 qui tra verse le réservoir 24 de haut en bas et comporte des portions respectives de plus grand et plus petit dia mètre -qui forment des pistons plongeurs 33 et 34 mobiles dans les chambres de pression 26 et 27.
Ainsi. le piston 31 et le cylindre 29 constituent le dis- positif pneumatique agissant sur les pistons plongeurs 33 et 34. Le piston plongeur 33 est monté à frotte ment doux dans un manchon de portée 35 monté dans l'extrémité supérieure de la chambre de pres sion 26 et le piston plongeur 34 est monté à frotte ment doux dans un manchon de portée 36 monté dans l'extrémité supérieure de la chambre de pres- sion 27.
Les deux manchons de portée forment un joint hermétique entre le piston plongeur qui. y passe et la paroi de la chambre de pression dans laquelle il est monté.
La position du manchon de portée 35 est fixée axialement dans la chambre de pression 26 par une bride 37 de son extrémité supérieure en con tact avec un épaulement de la chambre de pression et une bague 38, qui forme une butée pour un res sort 39 dont la poussée s'exerce de bas en; haut sur le piston. 31, empêche son mouvement de bas en haut.
Le manchon de portée 36 comporte une bride 41 qui vient en contact avec un épaulement de l'ex- trémît6 inférieure de la chambre de pression 27 et est retenue contre lui par une portion de section réduite de l'extrémité du bouchon fileté 28 qui se visse dans un filetage correspondant au-dessous de l'épaulement de la, chambre de pression 27.
L'extrémité inférieure du piston plongeur 33 comporte des canaux de passage obliques 42,' fig. 2 à 4, qui, lorsque le piston plongeur occupe sa posi tion la plus élevée de la- fig. 2, établissent la libre communication entre le réservoir 24 et la chambre de pression 26.
De même, l'extrémité inférieure du piston plongeur 34 comporte des canaux de passage, tels qu'un canal vertical axial 43 et des canaux laté raux qui y débouchent, destinés. à établir la, commu nication entre les deux chambres de pression lorsque le piston plongeur 34 occupe sa position la plus élevée.
Un canal de passage 44 d'assez grande section fait communiquer la chambre de pression 26 et le réservoir 24 et est commandé par une soupape à tiroir 45 poussée par un ressort 46 dans la position des fig. 2 et 3 dans laquelle elle ferme ce canal. Le. courant passant dans un solénoïde 47 fait venir cette' soupape dans la position de la fig. 4, dans laquelle elle couvre le canal 44.
Un autre canal 48, également d'assez grande section, fait communiquer la chambre de pression 27 avec le cylindre principal 19 et con- tient une soupape de retenue 49 qui comporte une dérivation 51 contenant un élément de réduction de section 52.
Un canal de passage 53 de section relati vement faible fait communiquer la chambre de pres sion 26 avec une soupape de dosage 54 du type à pointeau, et un, autre canal 55 fait communiquer la soupape de dosage 54 avec le canal de passage 48 au voisinage du cylindre 19 et contient une soupape de retenue 56. Un autre canal 57 partant du canal 53 entre la chambre de pression 26 et la soupape de dosage 54 aboutit dans le canal 55 entre la soupape de dosage 54 et la soupape de retenue 56 et est commandé par une soupape à tiroir 58 semblable à la soupape à tiroir 45 et poussée par un ressort 59 dans la position des fig. 2, 3 et 4, dans laquelle elle ferme le canal 57.
Le courant passant dans un solé noïde 61 peut faire venir cette soupape dans une position, dans laquelle elle permet au liquide de pas ser directement de la chambre de pression 26 dans le cylindre 19 sans passer par la soupape de dosage 54.
L'air comprimé est admis dans le cylindre pneu matique 2.9 et en sort sous l'action de deux soupapes respectives 62 et 63, la soupape 62 communiquant avec une source d'air comprimé à pression variable, par exemple comprise environ entre 1,5 et 3 kg/cm2, et la soupape 63 communiquant avec une source d'air comprimé à pression sensiblement plus forte, par exemple de 5,5 kg/cm2. Les soupapes 62 et 63 sont commandées par des solénoïdes respectifs 64 et 65 ;
la soupape 62 fait communiquer le cylindre pneumatique avec un tuyau, d'échappement lorsqu'elle ne communique pas avec la source d'air comprimé, tandis que la soupape 63 établit seulement la com munication avec l'autre source d'air comprimé.
La portion de prolongement 22 du piston 19 comporte un épaulement 66 qui vient en, contact avec une plaque 67 accouplée par des tirants 68 à une autre plaque 69 disposée derrière le bloc 18 et por tant un cylindre 71 dans lequel est disposé un, piston 72 fixé sur la face postérieure du bloc 18. Une sou pape non représentée, semblable aux soupapes 62, 63, commande l'admission de l'air comprimé dans le cylindre 71 pour retirer le piston 72.
La plaque 67 porte aussi une tige 73 qui pénètre dans une boîte de commande 74 et qui, en des points déterminés de la course du piston 21, actionne des interrupteurs, 75, 76, 77 et 78 commandant les diverses soupapes.
La machine décrite fonctionne de la manière sui vante: on, monte sur la machine les pièces à souder l'une en face de l'autre, 15 et 16, fig. 1, et on. les préchauffe, en faisant aller et venir la tête mobile 12, pendant que le courant de soudure passe, de sorte que le contact s'établit et se coupe alternative ment entre les pièces et que le courant y passe pen dant un court intervalle de temps, pendant qu'elles sont en-contact.
Le mouvement de va-et-vient de la tête mobile est provoqué par le fonctionnement alter natif de la soupape 62, admettant l'air comprimé dans le cylindre pneumatique 29, et par le fonction- nement de la soupape associée au cylindre 71 qui y fait arriver l'air.
L'air comprimé qui arrive dans le cylindre 29 fait descendre le piston 31 et la tige 32, en fermant d'abord les canaux 42 et 43 de façon à isoler les chambres de pression 26 et 27, et à faire sortir le liquide de ces deux chambres pour le faire pénétrer dans le cylindre 19 en poussant ainsi le cylindre 21 en avant. L'interrupteur 78 reste fermé pendant le préchauffage et, par suite, le liquide passe de la chambre de pression 26 dans le cylindre 19 sans passer par la soupape de dosage 54 et le mou vement d'avancement de la tête mobile 12 est relati vement rapide.
La vitesse de la course de retour est réglée par l'élément de réduction de section variable 52, puisque la totalité du liquide sortant du cylindre 19 doit passer par le canal 48. Le fonctionnement alternatif des soupapes d'admission de l'air dans les cylindres 29 et 71 peut être commandé à la main ou automatiquement, par exemple en fonction des varia tions de tension dans le circuit de soudure résultant de l'établissement et de la rupture du contact entre les pièces.
Une fois les. pièces préchauffées à une tempéra ture suffisante, l'air est admis dans le cylindre pneu matique 29 par la soupape,63 et, en même temps, l'interrupteur 78 s'ouvre en faisant cesser le passage du courant dans le solénoïde 61 et en permettant à la soupape 58 de fermer le canal 57, en forçant ainsi le liquide qui passe de la chambre de pression 26 dans le cylindre 19,à passer par la soupape de do sage 54, et l'on: règle la vitesse d'avancement de la pièce 16 vers la pièce 15 en réglant la soupape de dosage 54.
On règle cette soupape de façon à obtenir une vitesse d'avancement compatible avec la vitesse à laquelle les, pièces brûlent sous l'effet des étincel les et à maintenir ainsi le jaillissement de l'arc. Les éléments occupent alors les positions de la fig. 3.
Lorsque l'amplitude du mouvement de la pièce 16 atteint une valeur déterminée, la tige 73 actionne l'interrupteur 77 dé façon à faire venir la soupape 45 dans la position de la fig. 4, en permettant ainsi au liquide de la chambre de pression 26 de revenir libre ment dans le réservoir 24, tandis que le liquide qui arrive dans le cylindre 19 ne provient que de la chambre de pression 27.
Etant donné que la cham bre de pression 26 communique maintenant librement avec le réservoir 24, la pression exercée sur le liquide est un multiple. de la pression de l'air dans le cylin dre 29, dont la valeur dépend du rapport entre les surfaces effectives des pistons plongeurs 34 et 31, au lieu d'être un multiple, lorsque la soupape 45 était fermée, de cette pression de l'air, dont la valeur dé pendait du rapport entre les surfaces effectives com binées des pistons plongeurs 33 et 34 et la surface du piston plongeur 31.
La pression, dans le cylindre 19 devient ainsi sensiblement plus forte, pour forger les pièces l'une sur l'autre, et comme le cylindre pneu matique 29 est déjà sous pression lorsque la soupape 45 s'ouvre et que le liquide passe déjà de la chambre de pression 27 dans le cylindre 19, il ne se produit pas de retard appréciable à l'établissement de cette pression de forgeage et, par suite, les opérations de rapprochement et de forgeage se succèdent à peu près instantanément au moment de l'ouverture de cette soupape. La quantité de chaleur perdue avant que le forgeage ne s'effectue est donc très faible.
Une fois le forgeage terminé, l'air comprimé cesse d'arriver dans le cylindre pneumatique 29 et il ar rive dans le cylindre 71 pour faire revenir la tête mobile en arrière. Pendant ce mouvement de retour et pendant les mouvements correspondants du cycle de préchauffage, le liquide du cylindre 19 revient dans la chambre de pression 27 par le canal 48 et l'élément de réduction de section variable 52.
La sou pape de retenue 56 empêche le liquide de revenir dans la chambre de pression 26. Etant donné que le liquide est arrivé dans le cylindre 19 en venant des deux chambres de pression, la quantité de liquide à faire. revenir est plus grande que celle quia été dé placée de la chambre de pression. 27 et, par consé quent, le liquide, en revenant, donne la certitude que les pistons plongeurs reviennent à l'extrémité supé rieure de leur course puisque l'excès de liquide doit s'échapper de la chambre de pression.
27 dans la chambre de pression 26 et ne peut ainsi y passer que si le canal 43 est ouvert.