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NOUVEAU PROCEDE APPLICABLE POUR LA SOUDURE AUTOMATIQUE OU SEMI-AUTOMATIQUE A l'ARC ELECTRIQUE.-
On a déjà proposé d'alimenter le moteur de dévidage de l'électro- de des postes de soudure automatique ou semi-automatique à l'arc électrique, par la différence entre la tension aux bornes de l'arc et une tension constante (êven- tuellement réglable)- Ce procédé permet bien, en principe, de remplir dans tou- tes ses phases le programme des déplacements de l'électrode (allumage de l'arc, règlage de sa longueur pendant la soudure, etc....) mais impose des sujetions gênantes dans le choix de la tension de travail aux bornes de l'arc et dans le choix des caractéristiques de la source du courant de soudure et du moteur de
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dévidage automatique de l'électrode;
an outre, des pompages peuvent se produire en période de soudure, du fait de la sensibilité du réglage.
La présente invention a pour objet un perfectionnement qui évite les inconvénients du procédé connu que l'on vient do rappeler. Ce porfactionnement est essentiellement caractérisé en ce que, lorsque après son allumage, l'are a atteint la longueur optima pour le travail de soudure, le moteur de dévidage de l'électrode cesse d'être alimenté par la différence entre la tension aux bornes do l'arc et une tension constante, pour être alimenté par la tension aux bornes de l'arc seule-
On peut ainsi déterminer les caractéristiques do l'équipement de manière à remplir séparément les conditions optima de fonctionnement, séparément pour la phase d'allumage do l'arc( notamment recul énergique et rapide de l'électrode, après le contact avec les pièces à soudor)
et pour la phase de tra- vail-
Pour exposer d'une manière parfaitement claire l'objet de l'in- ventfon, on décrira un exemple, non limitatif bien entendu, de mise en oeuvre de celle-ci, en se référant au schéma do la Fig.l. Les dispositifs particuliers qui seront décrits à propos de cet exemple, devront âtre considérés comme faisant partie de l'invention, étant Entendu que tous dispositifs équivalents pourront être aussi bien utilisés sans sortir du cadre de celle-ci.
Dans l'exemple de la Fig.1, on a supposé qu'il s'agissait d'un poste de soudure alimenté par une génératrice à courant continu 1, de type approprié quelconque, munie d'une excitatrice 2 fournissant une tension constante ou sensiblement constante et règlable (les inducteurs des machines 1 et 2 n'ont pas été figurés), qui sera aussi utilisée pour l'alimentation du moteur 3 de dévidage automatique de l'électrode pendant la phase d'allumage de l'arc.
On n'a représenté, du poste de soudure, quo les organes nécessaires à la compréhension de l'intention ! électrode 4, pièces à souder 5, reliées respectivement aux deux bornes de la génératrice 1, par tout appareillage d'in- terruption, de protection et de couplage approprié) on a supposa, ici, que le circuit de soudure était fermé par un contacteur 6, commandé électromagnétiquement par la bobine 7, contrôlée elle-me par les boutons-poussoirs à main 8 (marche) et 9 (arrêt).
Le poste de soudure peut d'ailleurs comporter toutes dispositions appropriées généralement connues pour les équipements de soudure élec-
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trique: notamment en ce qui concerne les dispositions du mécanisme d'avancement de l'électrode 4 (électrode en fil continu enroulé sur tourets, baguettes - électrodes à chargeur automatique, etc...), la transmission à ce mécanisme du mouvement de rotation de son moteur de commande 3, l'amenée du courant à l'électrode, la réalisation automatique éventuelle des déplacements relatifs des pièces à souder 5 et de l'électrode 4, etc....
L'invention s'appliquerait évidemment aussi bien au cas où le poste de soudure serait alimenté par un réseau et quelle que soit la nature de la source à tension constante et éventuellement réglable'
Dans la Fig.l, conformément à l'invention, un commutateur 10, actionné électromagnétiquement par la bobine 11, permet d'alimenter le moteur de dévidage 3, soit par la différence entre la tension aux bornes de l'arc de soudure et la tension de l'excitatrice 2 (position du commutateur dans la figure), soit par la tension aux bornes de l'arc seule.
Un rhéostat d'ajustage 12 est monté en série avec l'induit du moteur 3 et un rhéostat de réglage 13 est inséré dans le circuit de son enroulement inducteur 14.
Dans le circuit d'alimentation du moteur 3 par l'excitatrice 2 est inséré un contacteur 15, manoeuvré en même temps que le contacteur principal 61 dans le circuit de la bobine 11 est inséré un contacteur 16, fermé par une bobine 17 lorsque le courant de soudure s'établit.
Le fonctionnement est le suivant, les différents organes de l'équipement étant représentée dans la Fig.l , dans leur position correspondant au repos de l'équipement de soudure :
Pour mettre cet équipement en service, le groupe 1 -2 étant mis en route, on appuie sur le poussoir 8. La bobine 7 étant excitée, les contacteurs 6 et 15 se ferment; du fait de la fermeture de 15, la bobine 7 se trouve excitée directement aux bornes de 2, sans passer par les contacts du poussoir 8 qui peut donc être libéré.
AuX bornes du moteur 3 est appliquée la différence entre la tension '(prépondérante) de la génératrice 1 à vide (tension qui apparaît entre 4 et 5) et celle de l'excitatrice 2 ; le montage est effectué de telle sorte que le moteur 3 tourne alors dans le sens d'avancement de l'électrode 4, à une vitesse qui peut être ajustée par le rhéostat 12. Lorsque l'électrode 4 vient au
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contact de 5, la tension correspondante s'annule et le moteur 3 n'est plus ali- -menté que par 2; le sens du courant dans son induit est inversé et l'électrode 4 recule, amorçant et allongeant progressivement l'arc de soudure. En même temps, le contacteur 16 a été fermé par la bobine 17.
Il est à remarquer que pendant toute cette phase d'amorçage de l'arc, le rhéostat 13 est resté court-circuité par le commutateur 10, de sorte que le moteur 3 fournit son couple maximum, circonstance favorable à l'amorçage an question.
Au fur et à mesure que l'arc s'allonge entre 4 et 5, la tension a ses bornes qui, pour l'alimentation du moteur 3, se retranche de celle de l'excitatrise 2,croit, de telle sorte que la tension aux bomes du moteur 3 décroit.
Le commutateur 10 est réglé de manière à âtre manoeuvré par sa bobina 11 (dont le circuit a été fermé par le contacteur 16, lorsque la tension aux bornes de cette bobine, qui n'est autre que la tension aux bornes de l'arc,correspond à la longueur optima de celui-ci pour le travail de soudure.
Du fait du fonctionnement de 10, le moteur 3 se trouve alimenté aux bornes de l'arc seul, par les circuits 5 - 18 - 19 - 20 - 12 - 3 - 4, dans le sens correspondant à l'avancement de l'électrode.
La longueur de l'arc se trouve ainsi directement réglée. Si cette longueur augmente trop, le moteur 3 accélère, (c'est-à-dire que la vitesse de dévidage de l'électrode augmente), du fait de l'augmentation correspondante de la tension à ses bornes; si au contraire l'arc se raccourcit trop, la vitesse du moteur 3 diminue.
La fonctionnement du commutateur 10 a d' ailleurs décourt-cireuité le rhéostat 13, qui permet de régler la vitesse de 3, c'est-à-dire la longueur normale de travail de l'arc.
Pour mettre au repos l'équipement, il suffit d'appuyer sur le poussoir 9, ce qui produit l'ouverture des contacteurs 15 et 6, puis 16.
Si l'équipement est muni. d'un ou de moteurs assurant le déplacement automatique des pièces 5 par rapport à l'électrode 4 (soudure entièrement automatique), ces moteurs peuvent être alimentes, par exemple, Entra la pièce 5 et le contact 21 (conducteur 22) du commutateur 10.
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NEW APPLICABLE PROCESS FOR AUTOMATIC OR SEMI-AUTOMATIC ELECTRIC ARC WELDING.
It has already been proposed to supply the wire feed motor of the electro- de for automatic or semi-automatic electric arc welding stations, by the difference between the voltage at the terminals of the arc and a constant voltage (even - tally adjustable) - This process allows, in principle, to complete in all its phases the program of the movements of the electrode (ignition of the arc, adjustment of its length during welding, etc.) but imposes troublesome subjects in the choice of the working voltage at the terminals of the arc and in the choice of the characteristics of the source of the welding current and of the motor.
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automatic electrode unwinding;
In addition, pumping may occur during the lean period, due to the sensitivity of the setting.
The object of the present invention is an improvement which avoids the drawbacks of the known process which has just been recalled. This porfactionation is essentially characterized in that, when after its ignition, the are has reached the optimum length for the welding work, the electrode unwinding motor ceases to be supplied by the difference between the voltage at the terminals do the arc and a constant voltage, to be supplied by the voltage at the terminals of the arc alone
It is thus possible to determine the characteristics of the equipment so as to separately fulfill the optimum operating conditions, separately for the arc ignition phase (in particular energetic and rapid recoil of the electrode, after contact with the parts to be sudor)
and for the work phase
In order to explain in a perfectly clear manner the object of the invention, an example, without limitation of course, of its implementation will be described with reference to the diagram of FIG. 1. The particular devices which will be described with reference to this example, should be considered as forming part of the invention, it being understood that all equivalent devices can be used as well without departing from the scope thereof.
In the example of Fig. 1, it was assumed that this was a welding station supplied by a direct current generator 1, of any suitable type, provided with an exciter 2 providing a constant voltage or substantially constant and adjustable (the inductors of machines 1 and 2 have not been shown), which will also be used to supply the motor 3 for automatic electrode unwinding during the arc ignition phase.
We have only represented, from the welding station, the organs necessary to understand the intention! electrode 4, parts to be welded 5, connected respectively to the two terminals of the generator 1, by any appropriate interrupting, protection and coupling device) it was assumed, here, that the welding circuit was closed by a contactor 6, electromagnetically controlled by the coil 7, itself controlled by the hand pushbuttons 8 (on) and 9 (off).
The welding station can moreover include any suitable arrangements generally known for electrical welding equipment.
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trique: in particular as regards the arrangements of the advance mechanism of the electrode 4 (continuous wire electrode wound on reels, rods - electrodes with automatic loader, etc.), the transmission to this mechanism of the rotational movement of its control motor 3, the supply of current to the electrode, the possible automatic realization of the relative movements of the parts to be welded 5 and of the electrode 4, etc ....
The invention would obviously apply equally well to the case where the welding station is supplied by a network and whatever the nature of the source at constant and possibly adjustable voltage.
In Fig.l, in accordance with the invention, a switch 10, actuated electromagnetically by the coil 11, enables the unwinding motor 3 to be supplied, either by the difference between the voltage at the terminals of the welding arc and the voltage of exciter 2 (switch position in the figure), or by the voltage at the terminals of the arc alone.
An adjustment rheostat 12 is mounted in series with the armature of the motor 3 and an adjustment rheostat 13 is inserted into the circuit of its inductor winding 14.
In the supply circuit of the motor 3 by the exciter 2 is inserted a contactor 15, operated at the same time as the main contactor 61 in the circuit of the coil 11 is inserted a contactor 16, closed by a coil 17 when the current welding is established.
The operation is as follows, the various components of the equipment being shown in Fig.l, in their position corresponding to the rest of the welding equipment:
To put this equipment into service, group 1 -2 being started, push-button 8 is pressed. Coil 7 being energized, contactors 6 and 15 close; due to the closing of 15, the coil 7 is energized directly at the terminals of 2, without passing through the contacts of the push-button 8 which can therefore be released.
To the terminals of the motor 3 is applied the difference between the voltage '(predominant) of the generator 1 when empty (voltage which appears between 4 and 5) and that of the exciter 2; the assembly is carried out so that the motor 3 then rotates in the direction of advance of the electrode 4, at a speed which can be adjusted by the rheostat 12. When the electrode 4 comes to the
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contact of 5, the corresponding voltage is canceled and motor 3 is only supplied by 2; the direction of the current in its armature is reversed and the electrode 4 moves back, gradually starting and lengthening the welding arc. At the same time, contactor 16 was closed by coil 17.
It should be noted that throughout this arc initiation phase, the rheostat 13 remained short-circuited by the switch 10, so that the motor 3 provides its maximum torque, a circumstance favorable to the ignition in question.
As the arc lengthens between 4 and 5, the voltage has its terminals which, for the supply of motor 3, is subtracted from that of excitatrise 2, increases, so that the voltage at the terminals of engine 3 decreases.
The switch 10 is adjusted so as to be operated by its coil 11 (the circuit of which has been closed by the contactor 16, when the voltage at the terminals of this coil, which is none other than the voltage at the terminals of the arc, corresponds to the optimum length thereof for welding work.
Due to the operation of 10, the motor 3 is supplied to the terminals of the arc alone, by circuits 5 - 18 - 19 - 20 - 12 - 3 - 4, in the direction corresponding to the advance of the electrode .
The length of the arc is thus directly regulated. If this length increases too much, the motor 3 accelerates, (that is to say the electrode unwinding speed increases), due to the corresponding increase in the voltage at its terminals; if, on the contrary, the arc becomes too short, the speed of motor 3 decreases.
The operation of the switch 10 moreover shortens the rheostat 13, which makes it possible to adjust the speed of 3, that is to say the normal working length of the arc.
To put the equipment to rest, all you have to do is press button 9, which opens contactors 15 and 6, then 16.
If the equipment is equipped. one or more motors ensuring the automatic movement of the parts 5 relative to the electrode 4 (fully automatic welding), these motors can be supplied, for example, between part 5 and contact 21 (conductor 22) of switch 10 .