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PROCEDE POUR COMMANDER AUTOMATIQUEMENT LES MOUVEMENTS D'AVANCE ET DE RECUL
D'UNE PIECE A EXTREMITE INCANDESCENTE.-
La présente inventiôn est relative. à un procédé pour commander automatiquement les mouvements d'avance .et de recul d'une pièce dont l'ex- trémité est incandescente. Cette pièce peut être, entre autres, une élec- trode réfractaire utilisée pour le soudage à l'arc, par exemple une élec- trode de tungstène utilisée pour le soudage des métaux dans une atmosphère de gaz rare; dans ce cas l'usure de l'électrode n'est que de quelques mil- limètres par heure, mais cette usure doit être rattrapée automatiquement lorsqu'on effectue certaines opérations de soudage automatique.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on fait tomber une portion du rayonnement émis par l'extrémité incandescente sur deux systèmes optiques d'axes optiques différents, le premier système opti- que transmettant une partie de la portion ci-dessus à un premier organe duquel sort un courant électrique variable avec l'intensité du rayonnement auquel il est soumis, le second système optique transmettant une autre partie de la même portion à un second organe duquel sort un courant électrique variable avec'l'intensité du rayonnement auquel il est soumis, les deux courants ci- dessus agissant en sens inverse, éventuellement par l'intermédiaire d'un. am- plificateur, sur le dispositif qui fait avancer ou reculer la pièce ou l'é- lectrode.
Selon une variante de ce procédé, on interpose entre l'extrémité incandescente et les deux systèmes optiques, un troisième système optique qui est convergent et qui donne de l'extrémité incandescente une image si- tuée au voisinage des axes des deux systèmes optiques, ceux-ci comportant éventuellement chacun au moins un élément diffusant le rayonnement de l'é- lectrode.
Un mode de réalisation des procédés selon l'un des points ci- dessus' peut comporter, entre l'électrode et 1er organes sensibles, au moins un filtre coloré perméable surtout aux rayons rouges et infra-rouges. Les
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organes sensibles sont alors, de préférence, des cellules photo-électri- ques sensibles surtout aux rayons rouges et infra-rouges.
Dans une variante de mode de réalisation ci-dessus, le rayonne- ment émis par l'extrémité incandescente traverse successivement une lame transparente,un filtre perméable surtout aux rayons rouges et infra-rouges, un prisme à réflexion totale, puis tombe sur deux surfaces diffusantes for- mant un dièdre qui le renvoie respectivement sur deux cellules photoélec- triques constituant les organes dont sort un courant électrique variable.
Les figures ci-jointes représentent, à titre d'exemple non li- mitatif, un mode de réalisation du procédé selon l'invention appliqué à un dispositif de soudage à l'arc avec électrode réfractaire. La figure 1 est une vue d'ensemble, en partie en élévation et en partie en coupe verticale; la figure'2 est une' coupe partielle représentant un dispositif d'entraîne- ment de l'électrode.
, Le mode de réalisation se compose principalement de trois par- ties : - un porte-électrode 1, , - un appareil optique 2, - un coffrent électrique 3.
L'axe du galet 5 d'entraînement de l'électrode 4 est muni d'un côté d'un volant 30 de commande manuelle, et de l'autre de l'axe de sortie d'un embrayage 7. L'axe d'entrée de ce dernier est solidaire de l'arbre de sortie d'un réducteur de vitesse 29 dont l'arbre d'entrée porte les rotors de deux petits moteurs électriques , 9 à sens de rotation inverses l'un de l'autre. L'embrayage 7 est commandé par la fourchette 10 que l'on aation- ne en vissant ou dévissant à la main la vis 11
L'appareil optique 2 est rendu par le bras 12 solidaire du porte-électrode 1.
Les rayons issus de l'extrémité incandescente de l'électrode 4 pénètrent dans l'appareil. 2 par une lame transparente 14, en verre ou en matière plastique. Ils traversent ensuite un filtre 15, puis sont renvoyés à peu près selon l'axe II - II de l'appareil par un prisme à réflexion to- tale 16. Le filtre 15 est constitué en un verre laissant passer la majeure partie du rayonnement de longueur d'onde comprise entre 6. 000 et 7.5000 angstrôms, mais presque opaque aux radiations de longueur d'onde inférieure à 5.500 angstrôms; il est donc beaucoup plus transparent au rayonnement dû à l'incandescence de l'extrémité de l'électrode 4 qu'à celui dû à l'arc électrique.
Le rayonnement ainsi filtré et dévié traverse un objectif 17 qui donne de l'extrémité incandescente de l'électrode 4 une image située au voi- sinage de deux surfaces diffusantes par réflexion 19 20. Ces deux surfaces forment un dièdre dont l'arête est tournée vers l'objectif 17 ; elles consti- tuent deux systèmes optiques diffusants dont les axes optiques, perpendi- culaires à ces surfaces, sont différents. La surface 19 renvoie sur une cellule photoélectrique 22 le rayonnement qu'elle reçoit de l'objectif 17; la surface 20 joue la même tôle vis à vis d'une autre cellule 23. Les cou- rants provenant des cellules 22,23 sont amplifiés par la lampe 24 puis con- duits par le câble 25 à un coffret électrique 3.
La constitution de ce coffret n'est pas représentée sur la fi- gure car elle ne présente rien de particulier. Dans ce coffret, qui est re- lié au réseau par le cordon 26 de prise de courant, les courants issus des cellules photoélectriques 22,23 agissent en opposition et sont encore am- plifiés. Le coffret 3 alimente, par l'intermédiaire du câble 27, l'un ou l'autre des moteurs 8, 9 selon le sens du courant résultant de la mise en opposition des courants provenant des cellules photoélectriques, donc selon celle de ces cellules qui reçoit plus de rayonnement que l'autre.
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Le fonctionnement de l'appareil est le suivant : lorsque le cen- tre de la partie incandescente de l'électrode 4 dépassant la buse 13 du por- te-électrode est sur le premier axe optique I - I, du prisme 16, comme repré- senté sur la figure, l'image de cette partie se forme de façon que son cen- tre soit sur le second axe optique II - II, de ce prisme. Les surfaces 19 et 20 reçoivent donc, à ce moment, autant de rayonnement de cette extrémité l'une que l'autre et les courants sortant des cellules photoélectriques sont égaux. Les effets de ces courants s'équilibrent dans'le coffret 3 et ce der- nier n'alimente ni le moteur 8 ni le moteur 9.
Lorsque par suite de l'usure de l'électrode sa partie incandescente dépasse trop peu la buse 13, le rayon- nement venant de la portion supérieure de cette partie, c'est-à-dire celle qui est située au-dessus de l'axe I - I, est alors plus fort que celui ve- nant de la portion inférieure. Le prisme 16 renvoie alors plus de lumière sur la surface 19 que sur la surface 20, donc il sort plus de courant de la cellule 22 que de la cellule 23. Ces deux courants ne s'équilibrent plus, le coffret 3 alimente l'un des moteurs,dans le cas présent le moteur 8, dont le sens de rotation est tel qu'il fait descendre l'électrode.
Si, au con- traire, l'extrémité de l'électrode se trouve trop éloignée de la buse 13, la cellule 23 reçoit plus de rayonnement que la cellule 22, le coffret 3 ali- mente alors le moteur 9, qui écarte l'électrode de la pièce.
On n'a pas tenu compte dans l'explication ci-dessus de l'arc de soudage, qui provient de l'espace séparant l'électrode de la pièce à souder.
A vrai dire, l'influence du rayonnement de l'arc de soudage, riche en rayons ultra-violet alors que le rayonnement de l'extrémité de l'électrode est riche en rouge et infra-rouge, a été considérablement réduite par l'interposition du filtre rouge 15 et par le choix de cellules photoélectriques sensibles essentiellement au rayonnement rouge et infra-rouge. Cette influence a pour résultat que la position neutre de l'électrode est un peu au-dessus de celle pour laquelle le centre de la partie dépassant la buse se trouve à hauteur de l'axe I - I .
Pour changer d'électrode et pour en régler approximativement et à la main la position, on tourne la vis 11 de façon que la fourchette 10 amène l'embrayage 7 dans la position "débrayée"; les galents 5 tournent a- lors assez librement pour que l'on puisse déplacer l'électrode en agissant à la main sur le volant 30 calé sur l'axe 6 de l'un des galets.
La mise en fonctionnement de l'appareil est facilitée par des lu- miéres témoins (18) montées en parallèle avec l'alimentation de chacun des moteurs. L'électrode étant placée dans une position correcte pour le souda- ge et l'arc étant allumé on déplace l'extrémité inférieure de l'appareil optique (2),ce qui revient à faire descendre ou monter l'axe optique I - I, jusqu'à ce que l'une et l'autre lumière témoin s'éteignent ensemble. A ce mo- ment le dispositif électronique destiné maintenir l'électrode dans la po- sition correcte ci-dessus est réglé, et prêt à remplir son-rôle, et on le met en fonctionnement.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.