CH364056A - Machine à souder par résistance à rapprochement et étincelage - Google Patents

Machine à souder par résistance à rapprochement et étincelage

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CH364056A
CH364056A CH609460A CH609460A CH364056A CH 364056 A CH364056 A CH 364056A CH 609460 A CH609460 A CH 609460A CH 609460 A CH609460 A CH 609460A CH 364056 A CH364056 A CH 364056A
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CH
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valve
piston
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CH609460A
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Inventor
Forbes Young William
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Resistance Welders Limited
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/04Flash butt welding
    • B23K11/046Apparatus therefor

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Description


  Machine à souder par     résistance    à rapprochement et     étincelage       L'invention     concerne    une machine à souder par  résistance à rapprochement et étincelage.  



  En principe une opération de soudure à rap  prochement et étincelage     s'effectue    en montant les  pièces à souder sur des plateaux mobiles l'un par  rapport à l'autre, en y faisant passer un courant  électrique, en rapprochant les pièces l'une de l'autre  pour faire     jaillir    des étincelles entre elles et, une  fois que ces étincelles ont jailli pendant un temps  suffisant pour en chauffer les extrémités et leur faire  prendre l'état plastique, à pousser ces extrémités  l'une contre l'autre en exerçant un effort considéra  ble. Cette dernière opération est dite refoulement ou  rapprochement.  



  Dans les machines les plus simples, le mouve  ment relatif des pièces pendant l'étincelage et la  durée de l'étincelage sont commandés par l'opérateur,  qui s'efforce ainsi d'effectuer un chauffage à la tem  pérature la plus élevée possible en aussi peu de temps  que possible. Ce procédé est évidemment sujet à  erreurs de la     part    de l'opérateur et on n'obtient pas  toujours des soudures parfaites.  



  Diverses machines automatiques à souder par       résistance    à rapprochement et étincelage sont con  nues et l'une d'elles comprend un plateau mobile qui  reçoit un mouvement de va-et-vient sous l'action d'un  liquide sous pression agissant sur un piston et la  direction     dans    laquelle la pression s'exerce sur le  piston est réglée par un dispositif à soupapes sous  la commande de deux solénoïdes à courant continu  qui reçoivent respectivement du courant lorsque la  tension entre les faces à souder devient supérieure  et inférieure à une valeur déterminée, de façon à  provoquer par le piston les mouvements     respectifs     en     arrière    et en avant du plateau mobile.

   Cette ma  chine comporte un retard     dans    le fonctionnement du  relais commandant le courant d'étincelage à cause    de son     inertie,    un retard dû au passage du     flux     dans les solénoïdes à courant continu et un retard  dû à l'établissement de la pression qui s'exerce sur  le piston, de sorte que les mouvements du plateau  sont en retard par rapport aux variations de la ten  sion et que le courant passant dans les pièces varie  entre des limites étendues.  



  Dans une autre     machine    connue, l'étincelage  s'effectue entièrement sous une commande électro  magnétique automatique et l'action magnétique  exercée par le courant qui passe     dans    les pièces et  dans les conducteurs qui l'y font arriver sert directe  ment à écarter les pièces l'une de l'autre, à l'encontre  d'un effort de rappel     constant.    On obtient par ce  dispositif une réponse rapide et par suite le courant       d'étincelage    reste à une valeur sensiblement cons  tante, mais la valeur des forces     électromagnétiques     engendrées est de nature à ne permettre à la machine  de fonctionner d'une manière efficace qu'avec un pla  teau très mobile et un courant de forte intensité.

   Les  plateaux mobiles de ces machines doivent donc être  légers et, dans     certaines    applications de soudure à  rapprochement et étincelage dans lesquelles la pres  sion de serrage doit être     forte,    il     est        difficile,    sinon  impossible, de construire des plateaux suffisamment  robustes pour retenir les pièces d'une manière effi  cace, à l'encontre de la forte pression de refoulement  qui doit être exercée pour terminer la soudure.  



  Le but de     l'invention    est de     fournir    une     machine     à souder par résistance à rapprochement et étince  lage, dans laquelle les mouvements relatifs des pièces  à souder pendant l'étincelage sont commandés auto  matiquement en fonction des     variations    du courant  ou de la tension     existant    pendant     l'étincelage    et  dans laquelle la valeur des forces     provoquant    ce  mouvement relatif n'est pas     limitée    par la valeur du  courant ou de la tension précitée.

             Conformément    à l'invention, la machine à souder  par résistance à rapprochement et     étincelage,    com  porte deux plateaux mobiles l'un par rapport à l'autre  et, sur chacun de     ces    plateaux, des dispositifs de ser  rage pour y     fixer    deux pièces à souder de façon que  la     distance    entre ces pièces varie lors du mouvement  relatif des plateaux, et un dispositif faisant arriver  un courant     électrique    dans les plateaux, de façon à  former un     circuit    électrique de soudure assurant le  passage du courant     entre    les pièces,

   et est caractérisée  en ce qu'elle     comporte    un     dispositif    à liquide sous  pression agencé de manière à provoquer le mouve  ment relatif des plateaux, un dispositif à soupapes  agencé de manière à régler la     direction    et la valeur  de la poussée effective exercée sur les plateaux par  ce dispositif à liquide sous pression, et un dispositif  agencé de manière à régler la position desdites sou  papes et comprenant des organes engendrant deux       forces        antagonistes    s'exerçant simultanément sur les  soupapes, de sorte que la     résultante    de ces     forces     détermine la position des soupapes,

   une au moins de  ces forces variant en fonction de la valeur     instanta-          née    du courant ou de la tension existant pendant  l'étincelage, de façon que ladite force résultante varie  également en fonction de cette valeur     instantanée.     



  Les dessins     annexés    représentent, à titre d'exem  ple, .quelques formes d'exécution de l'invention.  La     fig.    1 est une vue en élévation de face sché  matique d'une machine à souder par     résistance    à  rapprochement et étincelage, vue sur laquelle les cir  cuits électriques sont     supprimés    ;  la     fig.    2 est     un    schéma du circuit électrique de  la     machine    de la     fig.    1 ;

    la     fig.    3 est une vue correspondant à la     fig.    1,  mais dans laquelle la majeure partie de la machine  à souder a été supprimée et qui représente une autre  forme de construction du circuit hydraulique;  la     fig.    4 est une vue semblable à la     fig.    3 et  représente une troisième forme de construction de  ce circuit hydraulique ;  la     fig.    5 est un schéma du circuit électrique de  la     machine    de la     fig.    4 et  la     fig.    6 est une coupe verticale d'une variante  de la soupape faisant partie de la machine de la       fig.    1.  



  Le bâti de la machine à souder par résistance à  rapprochement et     étincelage    de la     fig.    1 est désigné  par 10 et     supporte    un plateau fixe 11 et un plateau  mobile 12 qui peut     coulisser    en se rapprochant et  s'éloignant du plateau     fixe,    et les deux plateaux com  portent des dispositifs de serrage respectifs 13 et 14  des pièces 15 et 16 qui doivent être soudées l'une  à l'autre. Un transformateur de soudure 17 est con  necté     entre    les deux plateaux et en particulier avec  le plateau mobile 12 par un conducteur souple 18.  



  Le plateau mobile 12 est accouplé à un piston  19 dans un     cylindre    21     fixé    sur le bâti 10 et mobile  dans les deux     sens    sous l'effet de la pression exercée  par un     liquide    sur les faces opposées du     piston.            Le    dispositif hydraulique comporte un réservoir  de liquide 22, une pompe 23 entraînée par un moteur  électrique 24 et aspirant le liquide dans le réservoir  22, une soupape     cylindrique    25 commandant la com  munication, avec la pompe ou avec le réservoir,

   de       l'extrémité    du cylindre 21 dans laquelle la pression  a pour     effet    de rapprocher le plateau mobile du pla  teau fixe, une soupape de décompression 26 montée  entre l'autre extrémité du cylindre 21 et le réservoir  22, et un multiplicateur de pression 27 qui établit       dans    l'extrémité du     cylindre    21, dans laquelle la  pression est normalement commandée par la soupape  cylindrique 25,

   une pression     sensiblement    plus forte  que celle qui peut être exercée par la     pompe.    Cette  autre extrémité du     cylindre    21 communique aussi di  rectement avec la pompe 23 par un tuyau 28 d'où  part une dérivation 29 aboutissant à la lumière d'ad  mission sous pression de la soupape cylindrique 25.  Un tuyau 31 fait communiquer la soupape cylindrique  25 avec le réservoir 22 et un autre tuyau 32 la fait  communiquer avec une rainure annulaire 33 entourant  le cylindre hydraulique 34 du multiplicateur de pres  sion 27.

   Le cylindre hydraulique 34 communique di  rectement par un tuyau 35 avec l'extrémité du cylindre  21 dans laquelle la pression hydraulique a pour effet  de rapprocher le plateau mobile 12 du plateau fixe  11 et le piston 36 du multiplicateur de pression  occupe, lorsque celui-ci ne fonctionne pas     (fig.    1),  une position dans laquelle la rainure annulaire 33  communique directement avec le     cylindre    34, mais  recouvre     cete    rainure lorsque la pression pneumati  que s'exerçant sur le     piston    37 du multiplicateur pro  voque son mouvement,

   de façon à interrompre la  communication entre le cylindre hydraulique 34 et  la soupape     cylindrique    et à exercer dans le cylindre  21 une pression hydraulique plus forte qui dépend  des surfaces relatives des pistons 36 et 37 et de la  pression de l'air exercée sur le     piston    37.  



  La soupape cylindrique 25 de la     fig.    1 est action  née directement, mais il doit être bien entendu que       dans    la pratique on préfère la remplacer par une  soupape à tiroir cylindrique pilote, telle qu'elle est  décrite avec la     fig.    6 à l'appui.  



  La soupape cylindrique 25,     fig.    1, comporte un  corps de soupape 38 percé d'un trou dans lequel  coulisse un élément 39 à deux pistons espacés 41,  42 et poussé par deux ressorts dans une position cen  trale pour laquelle les pistons 41 et 42 recouvrent  les lumières     communiquant    avec les tuyaux respectifs  29 et 31, tandis que le tuyau 32 débouche     dans    l'es  pace annulaire     compris    entre les     pistons.    On voit  donc qu'un mouvement de faible amplitude de l'élé  ment de soupape 39 dans un sens fait communiquer  le côté droit du cylindre 21 avec la pompe et un  mouvement de faible     amplitude    dans l'autre sens le  fait communiquer avec le réservoir.

   Deux solénoïdes  43 et 44     agissent        respectivement    sur des armatures  45 et 46 situées aux extrémités opposées de l'élément  39 et leurs connexions sont décrites plus loin avec la       fig.    2 à l'appui.      Une électrovalve pneumatique 47 règle l'arrivée  d'air comprimé d'une source non représentée dans le  multiplicateur 27 et son solénoïde est désigné par  48. Un interrupteur de commande est désigné par 49  et d'autres interrupteurs 51, 52 actionnés par des  cames 53, 54 portées par une barre 55 mobile avec  le plateau mobile 12 commandent d'autres opéra  tions de la machine décrites à propos du schéma du  circuit électrique.  



  Le contacteur de fermeture du circuit d'alimen  tation du transformateur de soudure 17 est désigné       par    56 et l'enroulement du solénoïde qui le fait fonc  tionner par 57. Un enroulement 58 entourant le con  ducteur de connexion du transformateur de soudure  17 avec le plateau fixe 11 reçoit un courant induit  proportionnel à celui qui passe dans le circuit de sou  dure et la tension entre les pièces à souder passe  dans une prise de tension 59.  



  En se reportant au schéma du circuit électrique  de la     fig.    2, on voit que l'enroulement du solénoïde  43 est alimenté par la prise de tension par l'intermé  diaire d'un transformateur 61 qui élève la tension  et d'un dispositif redresseur 62. Une résistance varia  ble 63 en série avec l'enroulement du solénoïde 43  permet de régler le courant passant dans cet enroule  ment 43 sous l'effet d'une tension d'entrée donnée de  la prise de tension 59.  



  L'enroulement du solénoïde 44 est connecté à  la     sortie    d'un autre dispositif redresseur 64, une  résistance variable 65 est montée en série avec lui et  l'entrée du dispositif redresseur est connectée soit à  la prise de courant constituée par l'enroulement 58,  soit à l'enroulement secondaire d'un transformateur  réducteur 66, dont le primaire est connecté à une  source de courant     alternatif    séparée, par des contacts  67, 68 incorporés dans l'interrupteur de commande  49. Un autre contact 69 de l'interrupteur 49 règle  l'arrivée du courant du transformateur 66 dans l'en  roulement 57 du contacteur 56 et dans le solénoïde  de commande 48 du multiplicateur 27 par l'intermé  diaire des interrupteurs 51 et 52 dont il a déjà été  question.  



  La machine décrite avec les     fig.    1 et 2 à l'appui  fonctionne de la manière suivante.    Si on suppose que la machine ne fonctionne pas,  l'interrupteur de commande 49 occupe une position  dans laquelle le contact 69 est ouvert et les contacts  67 et 68 connectent l'enroulement du solénoïde 44  au transformateur 66. Si, donc, le transformateur 66  reçoit du courant, ce courant passe dans l'enroule  ment du solénoïde 44 et l'élément 39 de la soupape  cylindrique 25 se déplace de gauche à droite,     fig.    1,  en faisant communiquer l'extrémité du côté droit du  cylindre 21 avec le réservoir 22. Si la pompe 23  est en marche, elle refoule le liquide dans l'extrémité  du côté gauche du cylindre 21 en faisant venir le  piston de gauche à droite et en éloignant ainsi le  plateau 12 du plateau 11.

      On pose alors les pièces 15, 16 sur les plateaux  11, 12, on les fixe par des dispositifs de serrage 13,  14 et on actionne l'interrupteur de commande 49  pour fermer le contact 69 et connecter l'enroulement  du solénoïde 44 à la prise de courant 58. L'interrup  teur 52 se ferme et l'interrupteur 51 s'ouvre, de sorte  que le courant passe     dans    l'enroulement 57 du con  tacteur 56 et ne passe pas dans l'enroulement du  solénoïde 48 de la soupape 47 commandant l'ali  mentation du multiplicateur. Une différence de poten  tiel s'établit ainsi entre les pièces 15, 16 et est reprise  par la prise de tension 59, en faisant ainsi passer le  courant dans l'enroulement du solénoïde 43, tandis  que, comme le courant ne passe pas encore entre les  pièces, il ne passe pas non plus dans l'enroulement  du solénoïde 44.

   L'élément 39 de la soupape cylin  drique 25 vient ainsi de droite à gauche de façon à  faire communiquer l'extrémité du côté droit du cylin  dre 21 avec la pompe 23 et à interrompre sa com  munication avec le réservoir 22 de sorte que la pres  sion qui s'exerce dans cette extrémité du cylindre  fait venir le piston de droite à gauche, en surmontant  la pression dans     l'extrémité    du .côté gauche qui  s'exerce sur une surface plus petite du piston.

   Le  plateau mobile 12 se rapproche ainsi du plateau  fixe 11 jusqu'à ce que les pièces à souder se touchent  et que l'étincelage commence, tandis que le passage  du courant qui en résulte dans l'enroulement du solé  noïde 44 a pour effet d'exercer un     effort    ayant ten  dance à faire revenir l'élément 39 de la soupape       cylindrique    de gauche à droite et qu'en même temps  la tension dans l'intervalle entre les pièces a tendance  à     diminuer    en faisant diminuer le courant qui passe  dans l'enroulement du solénoïde 43. Les pièces se  consument en laissant subsister entre elles un espace  dans lequel se maintient un arc de sorte qu'elles con  tinuent à se consumer et à se rapprocher l'une de  l'autre au fur et à mesure que le métal se consume.  



  Lorsque les pièces sont séparées par un intervalle  déterminé l'élément 39 de la soupape cylindrique a  tendance à venir dans une position neutre dans la  quelle     l'extrémité    du côté droit du cylindre ne com  munique ni avec la pompe 23 ni avec le réservoir 22  et en réglant d'une manière appropriée les résistances  variables 63 et 65 on peut faire correspondre cette       distance    à la distance d'étincelage la plus avanta  geuse, tandis qu'une faible variation de la relation  entre la tension et le courant provoque le mouve  ment du plateau 12 dans un sens ou dans l'autre.  



  Pendant que les pièces se consument, le plateau  12     avance    progressivement jusqu'à ce que la came  54 de la barre 55 ouvre l'interrupteur 52 de façon  à ouvrir le contacteur 56 et à couper le courant  d'étincelage tandis que la came 53 ferme à peu près  simultanément     l'interrupteur    51 en faisant passer le  courant dans le solénoïde 48 qui ouvre la soupape  47 en faisant ainsi arriver l'air comprimé sur le pis  ton 37 du dispositif multiplicateur 27.

   La tige de  poussée 36 du multiplicateur passe ainsi sur la rai  nure 33 et interrompt la communication entre l'extré-      mité du côté droit du cylindre 21 et la soupape  cylindrique 25, puis elle refoule le liquide à haute  pression     dans    cette extrémité du cylindre 21 de façon  à pousser rapidement et énergiquement les pièces  l'une contre l'autre et à les souder ainsi.

   La sou  pape de décompression 26 est réglée de façon à  s'ouvrir à une pression qui n'est pas     sensiblement     plus     forte    que celle à laquelle le liquide est refoulé  par la pompe et à permettre au liquide de s'échapper  à peu près librement lorsqu'elle est ouverte, de sorte  que le liquide de l'extrémité du côté gauche du cylin  dre 21 n'oppose qu'une faible résistance à la course  de rapprochement.

   Si on le désire, une soupape  s'ouvrant en même temps que la soupape 47 peut  mettre en dérivation la soupape de décompression  26 en     supprimant    ainsi toute     résistance    appréciable  au mouvement du     piston    19 pendant la course de  rapprochement, du fait du liquide déplacé hors de  l'extrémité du côté gauche du cylindre 21.  



  On démonte ensuite les pièces soudées de la  machine et on fait revenir l'interrupteur de com  mande 49     dans    sa position initiale de sorte que les  plateaux 11, 12     s'écartent    et sont ainsi prêts à rece  voir deux autres pièces à souder.  



  Dans la forme d'exécution de l'invention repré  sentée sur la     fig.    3, le cylindre 21, le     dispositif    d'ali  mentation en liquide sous pression 22, 23, 24 et le  multiplicateur de pression du liquide 27 correspon  dent aux éléments de la     fig.    1, mais la soupape cylin  drique 25 de la     fig.    1 est remplacée par une soupape       cylindrique    71 qui règle la pression du     liquide    dans  les deux     extrémités    du cylindre 21.

   Le circuit électri  que est identique à celui de la     fig.    2 et comporte les       enroulements    des solénoïdes 43 et 44 qui font fonc  tionner la soupape cylindrique 71.  



  La soupape     cylindrique    71 comporte un corps de  soupape 72 percé d'un trou dans lequel coulisse un  élément de soupape 73 comportant à ses extrémités  des     armatures    74, 75 .qui coopèrent avec les enrou  lements respectifs 43 et 44 des solénoïdes.  



  L'élément de soupape 73 comporte     trois    pistons  espacés suivant l'axe 76, 77, 78, la largeur du piston  central 77 étant juste     suffisante    pour recouvrir, dans  la position intermédiaire de l'élément de soupape,  une rainure périphérique 79 du corps de soupape 72  qui communique par un tuyau 81 avec la pompe 23.  Des rainures périphériques 82 et 83 du corps de sou  pape, une de chaque côté de la     rainure    79, débou  chent dans les espaces     situés    entre le     piston    77 et  les pistons respectifs 76 et 78.

   La rainure 82 com  munique avec l'extrémité du côté gauche du cylindre  21 et la rainure 83, par l'intermédiaire du multipli  cateur de pression 27, avec l'extrémité du côté droit  du cylindre 21. Deux autres rainures 84 et 85 du  corps de soupape, situées dans une position dans  laquelle     elles    sont juste recouvertes par les pistons  76 et 78, communiquent par des tuyaux respectifs  86 et 87 avec le réservoir 22, le tuyau 86 compor  tant une dérivation 88 qui     part    d'une soupape de  décompression 89 correspondant à la soupape de    décompression 26 de la     fig.    1.

   Une autre soupape  de décompression 91 faisant communiquer le tuyau  81 avec le réservoir permet au liquide refoulé par  la pompe 23 de revenir dans le     réservoir    lorsque  la rainure 79 est fermée.  



  Il est facile de voir que lorsque l'élément de  soupape 73 se déplace de gauche à droite à partir  de sa position intermédiaire de la     fig.    3, l'extrémité  du côté gauche du cylindre 21 communique avec la  pompe 23 et son extrémité du côté droit avec le  réservoir 22, tandis que ces communications se ren  versent lorsque cet élément de soupape se déplace  en sens inverse à partir de sa position intermédiaire.

    Un mouvement quelconque de l'élément de soupape  73 fait ainsi varier en sens inverses les pressions des  deux extrémités du     cylindre    et le dispositif fonctionne  de la même manière que celui de la     fig.    1, sauf que,  pour une pression de régime donnée de la pompe,  la variation des pressions relatives qui s'exercent sur  les deux faces du piston est plus forte, de sorte que  le dispositif est plus sensible.  



  Un des enroulements des solénoïdes 43 ou 44  de l'un ou l'autre des dispositifs décrits ci-dessus  pourrait être     connecté    à une source de tension cons  tante au lieu d'être connecté à une prise de tension  ou de courant du circuit d'étincelage. Par exemple,  au lieu de connecter l'enroulement du solénoïde 43  à la prise de tension 59, on pourrait le connecter à  une source de tension     constante.     



  Dans la forme d'exécution des     fig.    4 et 5, le  cylindre 21, le     dispositif    d'alimentation en liquide  22, 23, 24 et le multiplicateur de pression 27 cor  respondent aux éléments des     fig.    1 et 3 et une sou  pape de décompression 26 correspondant aussi à  celle de la     fig.    1 permet au liquide de s'échapper de  l'extrémité du côté gauche du     cylindre    21 pendant  la course de rapprochement.

   La soupape     cylindrique     92 comporte un corps de soupape 93 percé d'un trou  dans lequel peut coulisser un élément de soupape 94  qui comporte deux pistons espacés 95 et 96 dont  l'intervalle qui les sépare est choisi de façon que,  dans une première position de repos de l'élément de  soupape, deux rainures périphériques 97 et 98 du  corps de soupape soient ouvertes toutes deux dans  cet intervalle et qu'un mouvement de l'élément de  soupape vers la droite commence à recouvrir la rai  nure 97. La rainure 97 communique par un tuyau 99  avec l'extrémité du côté gauche du cylindre 21 et  avec la pompe 23 et communique aussi, par l'inter  médiaire de la soupape de décompression 26, avec  le réservoir 22.

   La rainure 98 communique par un  tuyau 101 avec le multiplicateur de pression du  liquide 27, qui, lui-même, communique avec l'extré  mité du côté droit du cylindre 21,     ainsi    qu'il a déjà  été décrit avec les     fig.    1 et 3 à l'appui, et communi  que aussi avec le réservoir 22 par l'intermédiaire  d'une soupape de dosage réglable 102. L'élément de  soupape 94 est poussé de droite à gauche, dans une  position dans laquelle les deux rainures 97 et 98  sont découvertes, par un     ressort    103 et porte une      armature 104 coopérant avec un enroulement de  solénoïde 105 qui, lorsque le courant y passe, attire  l'élément de soupape de gauche à droite.  



  L'enroulement du solénoïde 105     (fig.    5) est con  necté à la sortie d'un dispositif     redresseur    106 et une  résistance variable 107 est connectée en série avec  l'enroulement 105. Le dispositif redresseur reçoit du  courant alternatif soit d'une prise de courant 108  correspondant à la prise 58 décrite ci-dessus, soit  d'une source séparée de     tension    constante par l'inter  médiaire d'un transformateur 109.     Le    transformateur  109 transmet aussi le courant dans un enroulement  de contacteur 57 et dans un solénoïde 48 comman  dant le multiplicateur de pression 27, ainsi qu'il est  décrit avec la     fig.    2 à l'appui, et est commandé par  des contacts 67, 68, 69 de la même manière.  



  La succession des opérations de     formation    d'une  soudure correspond à celle des formes de réalisation  décrites précédemment, mais la soupape cylindrique  92 fonctionne d'une manière légèrement     différente.     Lorsque le contacteur 56 est ouvert et que le courant  passe dans le circuit du transformateur 109, le cou  rant passe dans l'enroulement du solénoïde 105 en  provenance de la source de tension constante de  façon à faire venir l'élément de soupape 94 de gau  che à droite, en isolant ainsi de la pompe l'extrémité  du côté droit du cylindre et permettant à la pression  hydraulique qui s'exerce sur     l'extrémité    du côté gau  che du piston d'écarter les plateaux l'un de l'autre.

    Après avoir posé les pièces à souder, on ferme le  contacteur 56, et l'enroulement du solénoïde 105 est  connecté à la prise de courant 108. Lorsque les piè  ces à souder sont séparées par un grand intervalle,  le courant ne passe pas dans l'enroulement du solé  noïde 105 et le ressort 103 pousse l'élément de sou  pape 94 de façon à faire communiquer les rainures  97 et 98 entre elles. Le liquide passe alors à travers  la soupape cylindrique 92 ; une certaine quantité  de ce liquide arrive dans l'extrémité du côté droit  du cylindre 21 et le reste revient dans le réservoir 22  en passant par la soupape de dosage 102. Celle-ci  est réglée de préférence de façon que, lorsque la sou  pape cylindrique 92 est complètement ouverte, la  moitié à peu près du liquide refoulé par la pompe  revient dans le réservoir.  



  Le liquide arrivant dans l'extrémité du côté droit  du cylindre 21 a pour effet de rapprocher le plateau  mobile 12 du plateau fixe 11 jusqu'à ce que les piè  ces à souder se touchent et que le courant passe  entre elles. Ce courant fait passer dans l'enroulement  du solénoïde 105 un courant qui fait venir l'élément  de soupape 94 de gauche à droite en faisant dimi  nuer le débit du liquide     arrivant    dans l'extrémité du  côté droit du cylindre 21 et dans la soupape de do  sage et par suite la vitesse du mouvement du piston  19.

   Lorsque l'élément de soupape 94 arrive dans  une position dans laquelle le débit du liquide qui y  passe est réduit de moitié, la totalité du liquide  revient dans le réservoir en passant par la soupape  de dosage 102 et le mouvement du plateau 12 s'ar-         rête.    Si l'élément de soupape 94 avance un peu plus  loin -de gauche à droite, de façon à faire diminuer  encore le débit du     liquide    refoulé par la pompe, le  liquide peut aussi revenir de l'extrémité du côté droit  du cylindre 21 dans le réservoir en passant par la  soupape de dosage 102, de sorte que la pression dans  l'extrémité du côté gauche du cylindre renverse le  sens du mouvement du plateau 12.

   Ce mouvement  en sens inverse fait diminuer le courant     d'étincelage     en     faisant    ainsi     diminuer        l'attraction    exercée par l'en  roulement du solénoïde 105 sur l'élément de soupape  94 et la poussée du     ressort    103 a tendance à provo  quer le mouvement de cet élément vers la gauche en  faisant augmenter le débit du liquide qui y passe et  tendant de nouveau à provoquer le mouvement du  plateau 12 en avant.  



  En réglant avec     soin    la relation entre 1a poussée  du     ressort    103 et le     rapport    entre le courant de  l'enroulement du solénoïde 105 et le courant     d'étin-          celage,    en même temps que le débit dans la soupape  de dosage 102, on a la certitude que le cycle décrit  ci-dessus peut être maintenu dans des conditions de  permanence satisfaisantes et que les pièces à souder  sont maintenues à la distance optimum d'étincelage.  Lorsque l'étincelage s'est poursuivi pendant une durée  suffisante pour consumer la quantité de métal néces  saire, le courant     d'étincelage    se coupe et le multipli  cateur de pression entre en action de la manière  décrite ci-dessus.  



  Bien entendu le dispositif de la     fig.    4 pourrait  être modifié de façon à faire passer le courant dans  le solénoïde 105 par une prise de tension au lieu  d'une prise de courant, et le solénoïde agirait alors  sur l'élément de soupape dans l'autre sens et la pous  sée du ressort s'opposant à l'action du solénoïde  s'exercerait aussi en sens inverse. De plus le ressort  103 du dispositif de la     fig.    4 ou du dispositif renversé  décrit ci-dessus pourrait être remplacé par un solé  noïde dans lequel passe un     courant    provenant d'une  source à tension constante.  



  La     fig.    6 représente une variante de la soupape       cylindrique        convenant    à la machine de la     fig.    1 et  dans laquelle un élément de soupape principal 111  correspondant à l'élément 39 de la soupape cylin  drique 25 est     commandé    par une soupape pilote 112  sur laquelle agissent les solénoïdes 43 et 44. L'élé  ment de soupape principal 111 comporte deux pis  tons espacés suivant l'axe 113, 114, qui, dans la  position intermédiaire de cet élément, recouvrent  juste deux rainures annulaires respectives 115 et 116  du corps de soupape et les isolent de l'intervalle  central qui sépare les pistons et ferment ainsi une  rainure     annulaire    centrale 117.  



  La soupape pilote comporte un autre élément de  soupape 118 coulissant dans un trou du corps de  soupape et     comportant    deux pistons espacés suivant  l'axe 119 et 121, et le trou dans lequel     ils    coulissent  comporte trois rainures périphériques 122, 123 et  124 et des portions de plus grand diamètre 125 et  126 à ses     extrémités.    La rainure 115 du trou de la      soupape principale communique avec la pompe et  avec la rainure centrale<B>123</B> du trou de la soupape  pilote, la     rainure    116 du trou de la soupape princi  pale communique avec le     réservoir,

      et la     troisième     rainure 117 de ce trou communique par l'intermé  diaire du multiplicateur de pression avec     l'extrémité     du côté droit du     cylindre    21. Les rainures 122 et  124 du trou de la soupape pilote communiquent res  pectivement avec les chambres 127 et 128 des extré  mités du     trou    de la soupape principale dans lesquel  les le liquide fait aller et venir l'élément de soupape  principal. Les extrémités de plus grand diamètre 125  et 126 du trou de la soupape     pilote    communiquent  avec le réservoir. Les deux éléments de soupape sont  poussés par des ressorts dans leur position intermé  diaire.  



  Lorsque l'élément de la soupape pilote<B>118</B> ne  subit pas l'action des solénoïdes 43 et 44,     il    occupe  une position dans laquelle il     interrompt    la communi  cation entre les     rainures    122 et 124, d'une part, et  la pompe et le réservoir, d'autre part, de     sorte    que  l'élément de soupape     principal    reste     immobile.    Le  mouvement de l'élément de la soupape pilote 118  dans un sens ou dans l'autre a pour effet de faire  communiquer une des chambres 127 ou 128 avec  la pompe et l'autre avec le réservoir, de sorte que  l'élément de soupape principal 111 reçoit un mouve  ment correspondant aux variations des courants rela  tifs passant dans les deux solénoïdes.  



  L'élément de soupape     principal    111 de la sou  pape cylindrique commandé par la soupape pilote  pourrait être     modifié    de façon à correspondre à celui       des        fig.    3 ou 4 et la soupape pilote pourrait être       commandée    par un solénoïde unique fonctionnant  en opposition avec un ressort, ainsi qu'il est décrit à  propos de la     fig.    4.  



  On voit que, dans la machine décrite, on établit  et maintient les conditions de résistance les plus avan  tageuses entre les faces des pièces à souder, on ob  tient la     quantité    de chaleur maximum correspondant  à l'intensité du courant d'alimentation et on peut       choisir    une     intensité    de courant plus faible que celle  qui serait     nécessaire    par ailleurs.  



  Le     servomécanisme    décrit ci-dessus simplifie les  problèmes de     construction    de la machine car il  n'oblige pas à prendre des     mesures    pour assurer la  liberté du mouvement du plateau mobile et permet  de     réaliser    un réglage automatique à réponse très  rapide dans les opérations de soudure de petites piè  ces dans lesquelles l'intensité du courant qui y passe  n'est pas suffisante pour provoquer le mouvement du  plateau par action     électromagnétique    directe. Un tel       dispositif    de commande automatique peut aussi être  utilisé dans une machine à souder de grosses pièces  dans la pratique.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Machine à souder par résistance à rapprochement et étincelage, comportant deux plateaux mobiles l'un par rapport à l'autre et, sur chacun de ces plateaux, des dispositifs de serrage pour y fixer deux pièces à souder de façon que la distance entre ces pièces varie lors du mouvement relatif des plateaux, et un dispositif faisant arriver un courant électrique dans les plateaux, de façon à former un circuit électrique de soudure assurant le passage du courant entre les pièces, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispo sitif à liquide sous pression agencé de manière à pro voquer le mouvement relatif des plateaux,
    un dispo sitif à soupapes agencé de manière à régler la direc tion et la valeur de la poussée effective exercée sur les plateaux par ce dispositif à liquide sous pression, et un dispositif agencé de manière à régler la posi tion desdites soupapes et comprenant des organes engendrant deux forces antagonistes s'exerçant simul tanément sur les soupapes, de sorte que la résultante de ces forces détermine la position des soupapes, une au moins de ces forces variant en fonction de la valeur instantanée du courant ou de la tension exis tant pendant l'étincelage, de façon que ladite force résultante varie également en fonction de cette valeur instantanée.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que le dispositif à liquide sous pression con siste en un cylindre et un piston à double action, une des faces du piston subissant en permanence l'action du liquide sous une pression constante ayant pour effet d'écarter les plateaux l'un de l'autre, et l'autre face du piston subissant l'action du liquide sous une pression variable, en fonction du mouve ment desdites soupapes. 2. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que le dispositif à liquide sous pression consiste en un cylindre et un piston à double action, la pres sion du liquide s'exerçant sur les faces opposées du piston variant en sens inverses sous l'effet d'un mou vement donné desdites soupapes. 3.
    Machine selon la revendication, caractérisée en ce qu'une des forces antagonistes exercées sur les soupapes est exercée par un solénoïde parcouru par un courant qui est déterminé par le courant ou la tension d'étincelage. 4. Machine selon la sous-revendication 3, caracté risée en ce que l'autre force antagoniste est exercée par un ressort. 5. Machine selon la sous-revendication 3, carac térisée en ce que l'autre force antagoniste est exercée par un second solénoïde connecté à une source de tension électrique constante. 6.
    Machine selon la sous-revendication 4, caracté risée en ce que les forces antagonistes exercées sur les soupapes sont exercées par deux solénoïdes, le courant passant par un des deux solénoïdes étant déterminé par le courant d'étincelage, tandis que le courant passant dans l'autre solénoïde est déterminé par la tension d'étincelage. 7.
    Machine selon la revendication, caractérisée en ce que le dispositif à soupapes comporte un élé ment de soupape cylindrique du type à pistons, qui fait communiquer le cylindre de ce dispositif soit avec une source de liquide sous pression, soit avec un réservoir à basse pression, la course de l'élément de soupape étant de faible amplitude et ne comportant sensiblement pas de trajet à vide entre la fermeture d'une des communications et l'ouverture de l'autre. 8.
    Machine selon la sous-revendication 7, carac térisée en ce qu'une soupape pilote commande le fonctionnement de l'élément de soupape cylindrique et en ce que lesdits organes engendrant les forces antagonistes agissent sur la soupape pilote. 9. Machine selon les sous-revendications 1 et 4, caractérisée en ce qu'une partie du liquide passant dans le dispositif à soupapes cylindrique arrive dans le dispositif à cylindre et piston et le reste de ce li quide revient dans un réservoir en passant par une soupape de dosage,
    de sorte que le solénoïde dont le courant est déterminé par le courant ou la tension d'étincelage a pour effet de faire diminuer le débit du liquide dans le dispositif à soupapes cylindrique en permettant ainsi à une proportion plus forte de ce liquide de revenir dans le réservoir, ce qui fait dimi- nuer l'amplitude du mouvement de rapprochement du plateau mobile,
    la soupape de dosage étant réglée de façon à permettre au dispositif à soupapes cylindri que de faire diminuer le débit à une valeur inférieure à sa capacité et à permettre ainsi au liquide de res sortir du dispositif à cylindre et piston et de passer par la soupape de dosage pour permettre à ce dis positif à cylindre et piston de recevoir un mouvement en sens inverse pendant que le liquide passe encore dans le dispositif à soupapes cylindrique. 10.
    Machine selon la sous-revendication 1, carac térisée en ce que le liquide arrivant dans le dispositif à cylindre et piston par le dispositif à soupapes cylindrique et rapprochant l'un des plateaux qui est mobile de l'autre plateau qui est fixe, passe dans le cylindre hydraulique d'un multiplicateur de pres sion à air comprimé provoquant le mouvement de rapprochement du plateau mobile, la communication entre ce cylindre hydraulique et le dispositif à sou papes cylindrique étant coupée par le mouvement ini tial du piston du multiplicateur pendant la course de rapprochement.
CH609460A 1959-06-01 1960-05-28 Machine à souder par résistance à rapprochement et étincelage CH364056A (fr)

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