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Perfectionnements aux machines,à souder par points.
La présente invention se rapporte aux machines à souder par points actionnées par pédale, telles' que celles qui sont couramment utilisées pour la soudure des tôles. Ces machines sont généralement munies'd'appareils régulateurs automatiques dé durée, constitués par exemple
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par des contacteurs commandés par des dash-pot réglables, à air, et qui sont destinés à régler la durée de passage du courant de soudure. Il est essentiel de maintenir la pression entre les électrodes, pendant toute la durée de¯¯ passage du' courant de soudure, et pendant une courte pé- riode après l'interruption de ce courant ; ladurée de cette période varie d'ailleurs avec l'épaisseur de la pié- ce à souder.
Ceci est nécessaire pour consolider la soudu- re car, si la pression cesse pendant la période de soudure ou avant la consolidation de celle-ci, il en résulteune soudure défectueuse. L'opérateur doit donc maintenir la pression sur la pédale pendant un temps minimum, mais un opérateur inexpérimenté ou inattentif peut sous-estimer le temps nécessaire ou libérer la pédale trop tôt pur né- gligence et produire.ainsi des soudures malsaines.
Ce risque est évite gràce à la présente inven- tion qui prévoit un dispositif pour maintenir la pression
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des électrodes sur la pièce, pendant une durée prédétermi- née, apr=:slarzorga,e de l'opération de soudure par l'opé- rateur, et ce indépendamment de la pression exercée par l'opérateur sur la pédale.
Le dispositif pour maintenir automatiquement la pression peut consister en un loquet coopérant avec un or- gane de retenue prévu sur la pédale, le bras porte-électro- de mobile, ou la tige verticale qui relie la pédale au bras, ce loquet étant commandé par le dispositif régulateur auto- matique du temps de soudure ou, s'il est nécessaire de pré- voir un temps de consolidation prolongé, par un dispositif régulateur de temps additionnel similaire au uispositif régulateur qui commande la durée de passage du courant de soudure.
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::Lsi 'd..e6crfipt:i.on, ,:qui rV'a, s1!lii:\rre ë:l1 regprd du dessin annexé,donné à titre d'exemple non limitatif,fera bien com- prendre comment l'invention peut être réalisée.
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La fig. 1 est une élévation latérale d'une ma- chine pour la soudure par points équipée d'un dispositif de commande conforme à la présente invention.
La fig. 2 est une vue en élévation de face de la machine.
La fig. 3. est un schéma des circuits électriques.
La fig. 4 est une vue en élévation vue de der- rièr.e d'une partie de la machine.
La fig. 5 est une vue de.certains détails du contacteur d'amorçage.
La fig. 6 est une élévation latérale d'une par- tie d'une machine pour la soudure par points, montrant une variante du dispositif de commande.
La fig. 7 montre une variante. du schéma des cir- cuits électriques.
La machine comporte un bâti montant 10 conte- nant le transformateur de soudure, dont l'enroulement se- condaire est connecté à deux bras 12, 14. Le bras 12 est immobile, tandis que le bras-14 est articulé en 16 et mu- ni, d'un prolongement pour l'arriére 18 portant un touril- lon 20/dans lequel coulisse une tige postérieure 22, dont l'extrémité inférieure est artïculée en 24 sur un levier de pédale 26, articulé lui-même en 28. Un ressort 32 est infernale entre un écrou réglable 34 monté sur la tige postérieure et l'extrémité du prolongement 18. Ce ressort
32 est comprimé par l'abaissement de la pédale, de maniè- . re à appuyer l'électrode supérieure mobile 30 sur la piè- ce à traiter.'Les bras 12 et 14 sont munis d'électrodes de soudage 30.
La pièce à souder est placée entre' les bras, et l'électrode supérieure 30 est amenée en'contact avec cette pièce par abaissement de la pédale'26.'
Un prolongement vers le haut 36 de la tige pos-
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térieure porte une potence 38 qui s'appuie sur un piston 40 maintenant un levier de contact 42 dans sa position d'ouverture, à l'encontre de l'action d'un ressort 44 (fig.5). Lorsque la pédale est abaissée et que le ressort.
32 est comprima, la potence 38 s'élève et permet ainsi au ressort 44 d'amener le levier 42 en contact avec le plot fixe 46 du contacteur.
En se reportant à la fig. 3, la fermeture du contacteur 42,' 46 met en circuit l'enroulement 48 du contacteur principal de soudure 50, dont la fermeture met à son tour en circuit le transformateur 51 utilisé pour la soudure. Le circuit contenant l'enroulement 48 comporte oralement un contacteur 52, qui est normalement ferme, et dont l'organe mobile est accouplé par l'inter- médisire dtun dash-pot 54 et d'un ressort à l'armature d'un solénoïde, dont l'enroulement 56 est mis en circuit par la fermeture du contacteur 42, 46. Apres la mise en circuit de l'enroulement 56, le contacteur 52 s'ouvre après un délai déterminé par le dash-pot 54.
Ce disposi- ti est le régulateur usuel éu temps de soudure indique en 58 de la fig.2,
Si l'opérateur libérait la pédale 26 avant ou à l'ouverture du contacteur 52, il en résulteraitune soudure défectueuse car, dans le premier cas, la période de soudure serait abrégée et, dans le deuxième cas, au- cune pression de forgeage ne serait appliquée. La durée pendant laquelle la pression doit être maintenue pour l'obtention d'une soudure.parfaite après.l'interruption du courant de soudure dépend de l'épaisseur de la plaque à souder, et un opérateur inexpérimenté ou inattentif peut sous-estimer le temps nécessaire, ou libérer la pé- dale trop tôt par négligence, et produire ainsi des sou- dures malsaines.
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En se référant à la fig. 4, la tige postérieu-. re 22'porte une douille 60 qui peut être fixée sur cette tige postérieure dans une position quelconque par serrà- ge d'une vis d'arrêt 62. Cette douille comporte des dents de crémaillère 64 destinées à venir en prise avec un cli- quet 66 fixé sur le bras vertical d'un levier coudé 68, articulé en 70 sur un support 72 fixé sur la paroi posté- rieure du bâti montant 10. Ce support' 72 porte également un solénoïde 74, dont l'armature est reliée par une biel lette 76, et par l'intermédiaire d'un ressort 78, au bras horizontal -du .levier coudé 68.
Dans la position de ,repos, lorsque le solénoide 74 n'est pas en circuit, le poids de l'armature et de la biellette maintient le levier coudé 68 dans une position représentée en trai-ts pleins, le cliquet 66 étant alors dégagé des dents 64 de la crémail- lère. Sur la fig. 4, la tige postérieure 22 est représen- tée dans sa position inférieure. Lorsque la pédale est abaissée, la tige postérieure est'soulevée pour amener les dents 64 de la crémaillère en face du cliquet 6&. Le solénoïde 74 mis en circuit améne le levier coudé 68 dans la position représentée en traits mixtes, le cliquet 66 étant alors en prise avec une des dents 64.
Une seule dent 64 pourrait suffixe,si la pédale était toujours .abaissée d'une même quantité mais, pour tenir compte des amplitudes variables du mouvement de la pédale, on pré- voit une crémaillère comportant plusieurs dents..
On voit que la tige postérieure est maintenue dans sa position élevée, les électrodes exerçant une pres- sion sur la pièce traitée, jusqu'à ce que le solénoïde 74 s'oit mis hors circuit.
La fig. 3 montre que 'le circuit passant par l'enroulement 74 comporte un interrupteur 80 qui est nor-
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malement ouvert et qui est fermé par la mise en circuit d'un enroulement 82, connecté en parallèle avec l'enrou- lement 48 et, par conséquent, mis en circuit en même temps que celui-ci. Lorsque le contacteur 52 s'ouvre, l'enrou- lement 82 est mis hors circuit, mais l'interrupteur 80 ne s'ouvre pas immédiatement grâce à l'intervention d'un dash-pot 84. L'enroulement du solénolde 74 reste donc en circuit et la tige postérieure 22 est maintenue dans sa position élevée pendant un certain temps après l'ouver- ture du contacteur de soudure, la durée de ce maintien étant fonction du réglage du dash-pot 84.
En conséquen- ce, la pression exercée par les électrodes sur la pièce en traitement est maintenue pendant une durée suffisante pour la réalisation de la soudure.
Une lampe d'avertissement'86 est connectée en parallèle avec l'enroulement 74. Cette lampe s'éclaire au début de l'opération de soudure et elle s'éteint à la fin de la période de soudage, lorsque le contacteur 80 s'ouvre. L'opérateur doit maintenir son pied sur la pédale jusqu'à l'extinction de la lampe. S'il libère cet- te pédale prématurément, la pleine pression du ressort 32 est transmise'au cliquet 66 par l'intermédiaire des dents 64 avec lesquelles il est en prise et, en consé- quence, le cliquet ne peut se dégager lorsque le solénol- de 74 est mis hors circuit. L'opérateur doit donc de nou- veau abaisser légèrement la pédale pour dégager le cli- quetde la crémaillère.
Le déplacement du bras horizontal du levier coudé 68 est limité par des butées prévues sur un boulon 88 fixé sur une partie du support 72 par des écrous 90.
L'épaulement formé par ,la tête de ce boulon limite le mou- vement ascendant et l'un des écrous 90 limite le mouvement
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descendant du bras. Les organes portés par le support 72 sont enfermés dans un boîtier -92 non représenté sur la fi- gure 4.
Le contacteur 80, son enroulement 82 et le dash- pot de commande 84 sont disposés sur le côté droit du bâti montant 10; et sont enfermés dans un boîtier 94.
Le dispositif conforme à l'invention peut être construit de telle manière qu'il puisse être facilement monté sur une machine existante,.la douille 60-pouvant être facilement fixée sur la tige postérieure, tandis que le loquet et son solénoldé sont montés sur le support 72, qui peut être fixé par des boulons sur la face postérieu- re¯ du bâti montant ; le contacteur-relais 80.82 et le dash- pot 84 sont réunis en un bloc enfermé dans le boîtier 94 qui peut être fixé sur le côté du bâti montant en un point convenable quelconque.
Sur la fig. 6, qui représente une variante, un cliquet 96 est amené- en prise avec les dents 64 de la cré- maillère par la tension d'un ressort 98. En conséquence, lorsque la pédale 26 est abaissée pour élever la tige pos- térieure 22, le cliquet vient en prise avec l'une ou l'au- tre des dents 64 et maintient la tige postérieure dans sa position élevée. Le cliquet 96 est dégagé des dents par un solénoïde 100, dont l'armature 102 est reliée par une biellette 104 à la queue 106 du cliquet, à laquelle est accroché le ressort 98. Le solénoide 100 est mis en cir- cuit automatiquement à un certain moment, qui peut être déterminé à l'avance, après l'amorçage de l'opération de soudure.
Sur la fig. 7, le contacteur d'amorçage 42, 46 est intercalé dans le circuit de l'enroulement 48 du con- tacteur de soudure principal 50 et, comme dans la disposi- tion précédemment décrite, ce circuit contient un contacteur
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52 normalement ferma, dont l'orgue mobile est relié par un dash-pot 54 et un ressort à 1'armature d'un solénoïde, l'enroulement 56 de ce solénoïde est mis en circuit par la fermeture du contacteur 42,46. La mise en circuit de l'enroulement 56 entraîne l'ouverture du contacteur 52 après un certain délai déterminé par le dash-pot 54.
Le circuit passant par l'enroulement du solé- noide 100 contient un deuxième contacteur-relais 108 qui est normalement fermé et qui est ouvert par la mise en cir- cuit de son enroulement 110, connecté en parallèle avec l'enroulement 48 du contacteur principal de soudure; il est donc mis en circuit des le début de l'opération de sou- dure. Lorsque le contacteur 52 s'ouvre, l'enroulement 110 est mis hors circuit, mais le contacteur 108 ne se ferme pas immédiatement grâce à l'action d'un dash-pot 112.
L'enroulement du solénoïde 100 reste donc hors circuit pendant un certain temps après l'ouverture du contacteur de soudure, temps qui est fonction du réglage du dash-pot 112. Lorsque le contacteur 108 se ferme finalement, le so- lénoide est mis en circuit pour retirer le cliquet 96, de sorte que les électrodes se séparent, tandis que la péda- le retourne à sa position de départ.
Un deuxième contacteur 114, intercalé dans le circuit du solénoïde 100, est fermé par la douille 60 lorsque la pédale est abaissée, et ouvert lorsque la pé- dale est relevée. De cette façon, le solénoïde ne reste pas en circuit lorsque la machine est au repos. Il y a lieu de noter que ce contacteur 114 est temporairement fermé avant la fermeture du contacteur d'amorçage.'De cette façon, le solénoïde 100 est mis en circuit,pendant un court intervalle de temps pendant que la pédale est abaissée et il n'est pas msi hors circuit de façon à per- mettre au cliquet 96 de rester en prise avec les dents
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64 jusqu'à ce que la pédale soit entièrement abaissée, lorsque la fermeture du contacteur dtamorçage produit l'ou- verture du contacteur 108,
Lorsqu'il s'agit de souder une tôle mince,
il suffit que l'intervalle de temps pendant lequel la pression est maintenue après l'interruption-du courant de soudure soit très court, et le retard naturel du contacteur-relais est alors suffisant pour assurer la consolidation de la soudure. Dans ce cas, par conséquent, le dash-pot 84 .(fig. 3) ou'le dash-pot 112 (Fig,7). peuvent être suppri= més et il en résulte que la tige postérieure est libérée presque dès l'ouverture du contacteur de soudure.
REVENDICATIONS
1 - Appareil destiné'à être utilisé dans une machine à souder par points commandée par pédale caracté- risé en ce qu'il maintient automatiquement là pression exercée par les électrodes sur la pièce en traitement, indépendamment de la pression exercée par l'opérateur sur la pédale, pendant un intervalle de temps, déterminé à l'avance, après l'amorçage de l'opération de soudure.
2 - appareil comme spécifié dans la revendica- tion 1 caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un loquet coopérant avec la pédale ou avec un organe actionné par cette pédale, un dispositif pour amener le loquet en prise par l'abaissement de la pédale, et un dispositif pour dégager le loquet' après un intervalle de temps pré- déterminé.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements to machines, spot welding.
The present invention relates to pedal operated spot welding machines, such as those commonly used for welding sheet metal. These machines are generally fitted with automatic duration regulating devices, such as
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by contactors controlled by adjustable air-operated dash-pots which are intended to adjust the duration of the welding current. It is essential to maintain the pressure between the electrodes, throughout the duration of the flow of the welding current, and for a short period after the interruption of this current; the length of this period varies, moreover, with the thickness of the part to be welded.
This is necessary to consolidate the weld because, if the pressure ceases during the welding period or before the consolidation thereof, a faulty weld results. The operator must therefore maintain pressure on the pedal for a minimum time, but an inexperienced or inattentive operator may underestimate the time required or release the pedal too soon through negligence and thus produce unhealthy welds.
This risk is avoided by virtue of the present invention which provides a device for maintaining the pressure.
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electrodes on the workpiece, for a predetermined period of time, after the welding operation by the operator, regardless of the pressure exerted by the operator on the pedal.
The device for automatically maintaining the pressure may consist of a latch cooperating with a retaining member provided on the pedal, the mobile electro-carrying arm, or the vertical rod which connects the pedal to the arm, this latch being controlled by the automatic welding time regulator or, if it is necessary to provide for a prolonged consolidation time, by an additional time regulating device similar to the regulating device which controls the duration of the flow of the welding current.
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:: Lsi 'd..e6crfipt: i.on,,: qui rV'a, s1! Lii: \ rre ë: l1 regprd of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be realized.
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Fig. 1 is a side elevation of a spot welding machine equipped with a controller in accordance with the present invention.
Fig. 2 is a front elevational view of the machine.
Fig. 3. is a diagram of the electrical circuits.
Fig. 4 is a rear elevational view of part of the machine.
Fig. 5 is a view of some details of the ignition switch.
Fig. 6 is a side elevation of part of a spot welding machine, showing a variation of the controller.
Fig. 7 shows a variant. of the electrical circuit diagram.
The machine comprises an upright frame 10 containing the welding transformer, the secondary winding of which is connected to two arms 12, 14. The arm 12 is stationary, while the arm-14 is articulated at 16 and mutually. ni, an extension for the rear 18 carrying a journal 20 / in which slides a posterior rod 22, the lower end of which is articulated at 24 on a pedal lever 26, itself articulated at 28. A spring 32 is infernal between an adjustable nut 34 mounted on the posterior rod and the end of the extension 18. This spring
32 is compressed by lowering the pedal, so. re to press the movable upper electrode 30 on the workpiece. The arms 12 and 14 are provided with welding electrodes 30.
The workpiece is placed between the arms, and the upper electrode 30 is brought into contact with this workpiece by depressing the pedal 26.
An upward extension 36 of the rod pos-
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terior carries a bracket 38 which rests on a piston 40 maintaining a contact lever 42 in its open position, against the action of a spring 44 (fig.5). When the pedal is lowered and the spring.
32 is compressed, the bracket 38 rises and thus allows the spring 44 to bring the lever 42 into contact with the fixed pad 46 of the contactor.
Referring to fig. 3, the closing of the contactor 42, 46 turns on the winding 48 of the main welding contactor 50, the closing of which in turn turns on the transformer 51 used for welding. The circuit containing the winding 48 orally comprises a contactor 52, which is normally closed, and whose movable member is coupled via a dash-pot 54 and a spring to the armature of a solenoid. , whose winding 56 is switched on by the closing of the contactor 42, 46. After switching on the winding 56, the contactor 52 opens after a time determined by the dash-pot 54.
This device is the usual regulator for the welding time indicated at 58 in fig. 2,
If the operator released the pedal 26 before or when opening the contactor 52, a faulty weld would result because in the first case the welding period would be shortened and in the second case no forging pressure would be would be applied. The length of time that pressure must be maintained to obtain a perfect weld after the interruption of the weld current depends on the thickness of the plate to be welded, and an inexperienced or inattentive operator may underestimate the time required, or releasing the pedal too soon by negligence, and thus producing unhealthy welds.
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Referring to fig. 4, the posterior stem-. re 22 'carries a bush 60 which can be fixed to this posterior rod in any position by tightening a stop screw 62. This bush comprises rack teeth 64 intended to engage with a pawl 66 fixed on the vertical arm of an elbow lever 68, articulated at 70 on a support 72 fixed on the rear wall of the upright frame 10. This support 72 also carries a solenoid 74, the frame of which is connected by a link 76, and by means of a spring 78, to the horizontal arm of the elbow lever 68.
In the rest position, when the solenoid 74 is not on, the weight of the armature and of the rod maintains the elbow lever 68 in a position shown in full trai-ts, the pawl 66 then being released from the teeth 64 of the rack. In fig. 4, the posterior rod 22 is shown in its lower position. When the pedal is lowered, the posterior rod is lifted to bring the teeth 64 of the rack opposite the pawl 6 &. The solenoid 74 switched on brings the angled lever 68 into the position shown in phantom, the pawl 66 then being engaged with one of the teeth 64.
A single tooth 64 could be suffixed if the pedal were always lowered by the same amount but, to take account of the varying amplitudes of the movement of the pedal, a rack with several teeth is provided.
It can be seen that the posterior rod is maintained in its elevated position, the electrodes exerting pressure on the part being treated, until the solenoid 74 is switched off.
Fig. 3 shows that the circuit passing through winding 74 has a switch 80 which is normally
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badly open and which is closed by switching on a winding 82, connected in parallel with the winding 48 and therefore switched on at the same time as the latter. When contactor 52 opens, winding 82 is switched off, but switch 80 does not open immediately thanks to the intervention of a dash-pot 84. The winding of solenoid 74 remains. therefore in circuit and the rear rod 22 is maintained in its raised position for a certain time after the opening of the welding contactor, the duration of this maintenance being a function of the setting of the dash-pot 84.
As a result, the pressure exerted by the electrodes on the part being treated is maintained for a period sufficient to perform the weld.
A warning lamp 86 is connected in parallel with the winding 74. This lamp comes on at the start of the welding operation and goes out at the end of the welding period, when the contactor 80 turns on. opens. The operator must keep his foot on the pedal until the lamp goes out. If it releases this pedal prematurely, the full pressure of the spring 32 is transmitted to the pawl 66 through the teeth 64 with which it engages and, therefore, the pawl cannot disengage when the pawl is engaged. solenol- from 74 is switched off. The operator must therefore lower the pedal slightly again to release the pawl from the rack.
The movement of the horizontal arm of the elbow lever 68 is limited by stops provided on a bolt 88 fixed to a part of the support 72 by nuts 90.
The shoulder formed by the head of this bolt limits the upward movement and one of the nuts 90 limits the movement.
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descending from the arm. The members carried by the support 72 are enclosed in a housing -92 not shown in FIG. 4.
The contactor 80, its winding 82 and the control dash-pot 84 are arranged on the right side of the upright frame 10; and are enclosed in a housing 94.
The device according to the invention can be constructed in such a way that it can be easily mounted on an existing machine, the sleeve 60 being easily fixable on the posterior rod, while the latch and its solenoid are mounted on the support 72, which can be fixed by bolts on the rear face of the upright frame; the relay contactor 80.82 and the dash-pot 84 are united in a block enclosed in the housing 94 which can be fixed to the side of the upright frame at any convenient point.
In fig. 6, which shows an alternative, a pawl 96 is brought into engagement with the teeth 64 of the rack by the tension of a spring 98. Accordingly, when the pedal 26 is lowered to raise the rear rod 22. , the pawl engages with one or the other of the teeth 64 and maintains the posterior rod in its raised position. The pawl 96 is disengaged from the teeth by a solenoid 100, the frame 102 of which is connected by a link 104 to the shank 106 of the pawl, to which the spring 98 is attached. The solenoid 100 is automatically switched on at a certain time, which can be determined in advance, after the initiation of the welding operation.
In fig. 7, the ignition contactor 42, 46 is interposed in the circuit of the winding 48 of the main solder contactor 50 and, as in the arrangement previously described, this circuit contains a contactor.
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52 normally closed, the mobile organ of which is connected by a dash-pot 54 and a spring to the armature of a solenoid, the winding 56 of this solenoid is switched on by the closing of the contactor 42,46. Switching on the winding 56 causes the contactor 52 to open after a certain delay determined by the dash-pot 54.
The circuit passing through the solenoid winding 100 contains a second relay contactor 108 which is normally closed and which is opened by energizing its winding 110, connected in parallel with winding 48 of the main contactor. Welding; it is therefore switched on from the start of the welding operation. When contactor 52 opens, winding 110 is switched off, but contactor 108 does not close immediately due to the action of a dash-pot 112.
The winding of the solenoid 100 therefore remains off for a certain time after the opening of the welding contactor, a time which depends on the setting of the dash-pot 112. When the contactor 108 finally closes, the solenoid is switched on. circuit for removing pawl 96, so that the electrodes separate, while the pedal returns to its starting position.
A second contactor 114, interposed in the circuit of the solenoid 100, is closed by the socket 60 when the pedal is lowered, and open when the pedal is raised. This way the solenoid does not stay on when the machine is at rest. It should be noted that this contactor 114 is temporarily closed before the priming contactor closes. In this way, the solenoid 100 is energized, for a short interval of time while the pedal is depressed and it is not activated. 'is not switched off so as to allow the pawl 96 to remain in engagement with the teeth
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64 until the pedal is fully depressed, when closing the ignition switch opens contactor 108,
When it comes to welding a thin sheet,
it suffices that the time interval during which the pressure is maintained after the interruption of the welding current is very short, and the natural delay of the contactor-relay is then sufficient to ensure the consolidation of the weld. In this case, therefore, the dash-pot 84 (fig. 3) or the dash-pot 112 (Fig, 7). can be removed and the result is that the posterior rod is released almost as soon as the welding contactor is opened.
CLAIMS
1 - Apparatus intended for use in a spot welding machine controlled by a pedal, characterized in that it automatically maintains the pressure exerted by the electrodes on the workpiece, independently of the pressure exerted by the operator on the pedal, for a time interval, determined in advance, after the initiation of the welding operation.
2 - apparatus as specified in claim 1 characterized in that it comprises in combination a latch cooperating with the pedal or with a member actuated by this pedal, a device for bringing the latch into engagement by lowering the pedal , and a device for releasing the latch after a predetermined time interval.
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