Machine pour le soudage électrique d'une paie circulaire de petit diamètre d'une pièce sur un support L'invention concerne une machine pour le soudage électrique sur un support d'une partie circulaire de petit diamètre d'une pièce présentant une partie centrale en saillie.
Cette pièce peut être munie d'une partie centrale non exactement de révolution, par exemple en forme de six pans.
De telles pièces peuvent, par exemple, être composi tes et être constituées d'une partie périphérique, à souder suivant un cercle, et d'une partie centrale qui doit être maintenue à basse température au cours du soudage, donc être protégée contre la chaleur dégagée par la tor che.
Ce problème se rencontre par exemple pour la réa lisation des passages étanches de thermocouples à tra vers une enceinte<B>:</B> on sait qu'une solution pour mesurer les températures en de nombreux points à l'intérieur d'une enceinte étanche consiste à utiliser des thermocou- ples reliés à des conducteurs blindés. Ces derniers sont tout d'abord brasés sur des bouchons de petit diamètre, puis ceux-ci sont soudés sur une bride qui est rapportée sur l'enceinte après contrôle de l'étanchéité.
La bride devant avoir une dimension aussi réduite que possible, les bouchons doivent être extrêmement rapprochés, ce qui ajoute au problème de la protection des conducteurs celui de l'interférence entre les opérations de soudage sur les différents bouchons. Il devient donc impossible d'effectuer le soudage avec une torche classique.
La présente invention vise à la conception d'une machine de soudage électrique perfectionnée notamment en ce qu'elle permet d'effectuer la fixation par soudage d'une partie circulaire de faible diamètre d'une pièce sur un support en protégeant la partie centrale en saillie de la pièce contre l'action thermique de la torche.
L'inven tion propose dans ce but une machine caractérisée en ce qu'elle comporte, d'une part, une torche de soudage qui comprend une pièce tubulaire en matériau isolant ther mique destinée à coiffer la partie centrale à protéger de la pièce à souder et une électrode disposée hors de la pièce tubulaire et munie d'un mécanisme d'entraînement en rotation autour de l'axe de la pièce tubulaire,
et d'autre part un support de torche muni de moyens de réglage permettant d'amener la pièce tubulaire dans une position telle que l'axe de la torche soit confondu avec celui de<B>la</B> pièce à souder.
Deux formes d'exécution de l'invention sont repré sentées, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel la fig. 1 est une vue en perspective d'une machine de soudage constituant un premier mode de mise en oeuvre de l'invention ;
la fig. 2 est une vue en perspective des mécanismes de commande des déplacements verticaux de la torche et de rotation de l'électrode, seuls représentés en traits pleins, situés dans la partie haute de da machine, repré sentée en traits mixtes ;
la fig. 3 est une vue en perspective, en coupe par tielle, de la partie basse de la torche de soudage de la fig. 1, montée sur une pièce à souder; les fig. 4 et 5 sont des vues en perspective, respecti vement par :l'arrière et par l'avant, d'une machine cons- tituant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention;
la fig. 6 est une vue schématique de l'extrémité,de la torche des fig. 4 et 5 et ide la pièce à souder<B>;</B> la fig. 7 est une vue en perspective à grande échelle, montrant la partie portée par le support de l'accouple ment mécanique entre la torche et le .support de la machine illustrée en fig. 4.
La machine représentée aux fia. 1 à 3 est destinée au soudage de bouchons tels que 8, portant chacun un con ducteur axial tel que 10, dont la longueur est relative ment faible, sur une bride 12. La machine peut être regardée comme constituée par un dispositif support A et une torche de soudage B. Le dispositif support A comprend un plateau 14 fixé de façon amovible sur la bride 12. Le :dispositif de fixation mon tré en fig. 1 est constitué par un collier 15 relié par des montants 16 au plateau et portant des boulons 18 qui, en se vissant dans des écrous 19 fixés à une embase 20, blo quent celle-ci sur la bride 12.
Sur le plateau 14 est monté un chariot 21 déplaçable dans la direction de la flèche Fi et dans la direction opposée sur des glissières 24 du pla teau 14 ; un second chariot 22 est monté sur des glissiè res 27, portées par le chariot 21, pour être déplaçable suivant la direction de la flèche F., perpendiculaire à la flèche Fi. Les déplacements des chariots 21 et 22 sont respectivement commandés par des vis micrométriques 26 et 28.
La torche A est couplée au chariot 22 par un disposi tif à crémaillère qui permet de la déplacer suivant son axe dans la direction de la flèche F3, perpendiculaire aux flèches Fi et F2.
Ce dispositif à crémaillère, visible sur la fig. 2, comporte une crémaillère 30 solidaire de la tor che et un pignon 32 dont l'arbre est monté dans un boî tier solidaire du chariot 22 et dont la rotation par un bouton moleté 34 provoque le déplacement .de la tor che dans la :direction de la flèche F3 ou dans la direction opposée.
La torche B comprend un boîtier métallique 36 soli daire de la crémaillère 30 et un ensemble rotatif dans ce boîtier. L'ensemble rotatif (fig. 3) se compose essen tiellement d'une pièce tubulaire 44 en matériau conduc teur, d'une pièce tubulaire 38 isolante (avantageusement en matériau céramique) fixée à la pièce 44, et d'une électrode 40 fixée à la pièce tubulaire 38, et disposée entre celle-ci et une buse 42 de répartition de gaz neu tre. La buse 42, avantageusement en céramique, est fixée à l'extrémité inférieure du boîtier 36.
La pièce tubulaire 38 présente un évidement inté rieur (fig. 3) de longueur et de diamètre tels qu'il puisse recevoir le conducteur axial 10 porté par le bouchon 8 à souder. L'amenée de courant à l'électrode 40 peut être assurée par la pièce tubulaire 44 en contact électrique avec l'électrode.
L'entraînement en rotation de l'ensemble constitué par les pièces tubulaires 44 et 38 et par l'électrode 40 peut s'effectuer par le dispositif représenté aux fig. 1 et 2. Ce dispositif comprend un arbre 46 fixé à la pièce 44 par des moyens non représentés et couplé par un méca nisme de renvoi d'angle 48 et un arbre 49 à un moteur 50 (représenté en traits mixtes sur la fig. 2). La mise en rotation du moteur provoque l'entraînement en rota tion des arbres 49 et 46 dans la direction indiquée par la flèche f.
L'arbre 46 constitue également amenée de courant pour l'électrode; ses paliers de centrage dans le boîtier, tels que le palier 52 (fig. 1), doivent être constitué en matériau isolant ainsi que le renvoi d'angle 48. De plus un dispositif à balai non représenté doit être prévu sur la partie terminale 54 de l'arbre, celui-ci étant rotatif.
La mise en #uvre de la machine ressort de la des cription qui précède:<B>la</B> support A est tout d'abord fixé de façon rigide sur la bride 12 qui doit recevoir les bou chons, la torche B étant en position suffisamment haute pour dégager la bride. Un premier bouchon 8 muni de son conducteur 10 est mis en place, la torche B est ame née par manaeuvre des vis 26 et 28 au droit du conduc teur 10 et descendue au moyen du bouton moleté 34 jusqu'à une hauteur convenable.
La torche est alors actionnée par mise sous tension de l'électrode 40, ali mentation électrique du moteur de rotation 50 et ame née de gaz inerte (argon en général) au tube 36 par une tubulure non visible. Le soudage s'effectue alors en atmosphère de gaz inerte de façon classique.
Une fois que l'électrode a effectué un tour complet et que l'alimentation de la torche a été arrêtée, celle-ci est remontée pour dégager le conducteur<B>10;</B> un nou veau bouchon est mis en place et la torche est amenée dans la nouvelle position représentée en traits mixtes sur la fig. 1, dans laquelle elle va souder le nouveau bouchon.
Les fig. 4 à 7 montrent un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, destiné au soudage de bouchons portant des conducteurs de grande longueur, mesurant plusieurs dizaines de mètres par exemple, qui doivent évidemment traverser la torche de part en part pendant le soudage. La torche devant pour cela avoir été enfilée sur le conducteur dont la résistance mécanique est très réduite, il est pratiquement indispensable que cette opé ration soit effectuée alors que la torche est détachée de son support. Pour plus de simplicité, les organes du mode de réalisation des fig. 4 à 7 correspondant à des organes représentés sur les fi-, 1 à 3 portent le même numéro de référence affecté de l'indice prime.
Le dispositif A' de réglage en position de la torche, représenté en fig. 4 et partiellement en fig. 5, est compa rable à celui montré en fig. 1 : un plateau 14', sur lequel peut être fixée de façon amovible la bride 12', porte des glissières horizontales 24' le long desquelles une vis micrométrique commandée par une manette 26' permet de déplacer un chariot 21'. Celui-ci porte à son tour des glissières verticales 56 le long desquelles une vis micro métrique commandée par une manette 34' permet de déplacer un second chariot 58.
Enfin le chariot 58 porte des glissières horizontales 27', orthogonales aux glissiè res 24' et<B>le</B> long desquelles une vis micrométrique com mandée par une manette 28' permet de déplacer un chariot 22'.
On retrouve donc ainsi les possibilités de déplace ment de la torche B', montée sur le chariot 22', sui vant trois directions perpendiculaires F'1, F'2 , F3. Le chariot 22' peut être bloqué suivant ces trois directions par trois contre-écrous 60, 62 et 64 prévus à cet effet.
La torche B' est de constitution similaire à la tor che B représentée en fig. 1 à 4, mais ses pièces tubu laires 38' (seule visible en fig. 6) et 44' sont ouvertes à leurs deux extrémités pour permettre le passage d'un conducteur.
Le dispositif d'entraînement de l'ensemble rotatif est également différent de celui des fig. 1 à 3. Si ce dispositif d'entraînement comprend encore un moteur 50' porté par le chariot 22', la transmission comprend deux ren vois d'angle portés l'un par le support A' et l'autre par la torche B' et reliés par un arbre en deux tronçons s.olidarisables par un accouplement démontable 66 per mettant de séparer le chariot 22' de la torche B'.
La fig. 7 montre celui des connecteurs de l'accou plement 66 qui est solidaire du chariot. Ce connecteur est porté par un manchon 68 fixé au chariot 22'. La partie terminale de la face externe du manchon est file tée et reçoit un écrou moleté 70 et la face terminale du manchon comporte trois griffes radiales 72 disposées à 120o et délimitant des rainures telles que 74. Quant au tronçon d'arbre disposé dans le manchon, il se termine par une couronne 76 découpée pour constituer une dou ble came.
La torche porte de son côté un manchon 78 porteur d'une bague 80 montée folle, mais immobilisée en rota tion. Dans ce manchon est disposé un tronçon d'arbre dont la face terminale présente une découpe complémen taire de celle des cames de la couronne 76. Le manchon 78 présente une forme telle que les deux manchons puis sent être accouplés l'un à l'autre, par déplacement rela tif suivant la direction indiquée par la flèche F4 sur la fig. 7 (verticale en général) à condition que la couronne 76 et le tronçon complémentaire soient dans une orien tation telle que les parties en saillie 82 soient alignées sui vant la direction F., et que l'écrou 70 soit reculé dans la position où il est représenté en fig. 7.
Le blocage s'effec tue, une fois les deux manchons en place, par vissage de l'écrou 70 contre la bague 80. Des boutons de commande manuelle 84 et 86 sont prévus pour effectuer l'orientation angulaire des tronçons d'arbre.
L'alimentation de la torche en courant électrique s'effectue par un connecteur 88. L'arrivée d'argon s'effec tue par un raccord 90 visible en fig. 5.
La mise en ouvre de cette machine est similaire à celle de la précédente mais le conducteur du bouchon à souder est enfilé dans la torche alors que celle-ci est sépa rée du support, avant mise en place d'un bouchon, la torche portant le conducteur est ensuite remise en place et l'opération de soudage est effectuée. La torche est ensuite enlevée de nouveau pour libérer le conducteur.
Il faut noter que le seul déplacement transversal requis est très faible puisqu'il ne correspond qu'au déga gement de l'accouplement. De plus avant ce déplacement transversal la torche peut être soulevée au moyen de la manette 34' pour laisser entre le bouchon et l'extrémité de la pièce tubulaire une longueur suffisante pour assurer au conducteur la flexibilité nécessaire.