BE498671A - - Google Patents

Description

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  APPAREIL POUR SOUDER SOUS PRESSION DÉS CHEVILLES OU TIGES A UNE 
SURFACE COURBE OU   PLANEo   
La soudure sous pression de chevilles ou tiges métalliques à une pièce d'acier courbe ou plane est employée, entre autres,9 dans la fabrica- tion d'équipements de chaudières dans lesquels un grand nombre de chevilles sont soudées concentriquement à un tube d'acier afin   d'augmenter   la transmis- sion de chaleur.

   Un grand, avantage que cela comporte est la possibilité d'em- ployer un fil métallique enroulé sur une bobine, et la présente invention est relative à un appareil, groupe ou poste de soudure dans lequel un seul et même organe saisit le   fil.,   le transporte dans les mâchoires oujoues de soudure, le tire   à   travers un dispositif de dressage, le sectionne à la lon- gueur désirée et empêche le glissement du fil entre les mâchoires en   absor-   bant une partie de la pression de   soudure.   En concentrant toutes ces opéra- tions dans un poste compact   auto-nome,   c'est-à-dire complet par lui-mème, qui exécute aussi la soudure   même,

     sous une forme si concentrée dans son espace   quun   grand nombre de postes peuvent   être   disposés, par exemple autour d'une pièce   tubulaire,   ou après remplacement des mâchoires pour la soudure de tiges ou baguettes sur de la tole, on obtient une grande souplesse dans 1'applica- tion de l'appareil pour la soudure à des pièces de   formestrès   différentes, ce qui améliore considérablement   1-'emploi   économique de 1 équipement de sou- dure. Un autre grand avantage est que toutes les opérations de soudure peu- vent être effectuées en même temps et commandées par   un.   dispositif central commun. 



   Dans la soudure de tiges sur de la tôle, il est possible de sou- der des deux côtés au moyen de deux postes opposés ou d'un plus grand nombre de   cet =ci,   auquel cas un contact   auxiliaire   élastique spécial est placé près de 1'une des mâchoires de soudure et isolé de   celle-ci,   ce qui fait que les deux   pales   du transformateur connectés respectivement à la mâchoire et au contact auxiliaire produisent une soudure en série avec le poste opposé., à condition que la polarité du transformateur de ce dernier soit inversée. 



  Ainsi la soudure est effectuée sans qu'il se produise de grandes pertes par induction... qui,   autrement,   sont inévitables dans la soudure en série avec un 

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 transformateur à cause de la masse de fer intercalée dans le circuit. Les contacts auxiliaires doivent être disposés l'un en face de   l'autre   dans le cas d'une épaisseur moindre de la tôle, de manière que le courant traverse directement la   tôle,   et si la soudure est effectuée près du bord de la tôle, les contacts auxiliaires doivent se toucher à l'extérieur du bord de la tôle. De la sorte, la puissance de soudure nécessaire est grandement   rédui-   te. 



   Toutefois, dans la soudure sur des tubes, la soudure est effec- tuée purement en série entre deux appareils, qui ne doivent pas nécessaire- ment être diamétralement opposés. Dans ce cas, les différents appareils sont disposés utilement suivant un anneau ayant le tube en son centre, de sorte que chaque appareil peut être facilement déplacé   périphériquement.   Le régla- ge radial nécessaire dans chaque appareil est effectué par des moyens qui seront décrits plus loin. Le réglage de l' appareil de soudure devient, de ce fait, aussi simple que possible. 



   L'appareil selon l'invention va être décrit en détail ci-après, référence étant faite aux dessins ci-annexés, qui représentent un mode de réalisation de   l'invention.   Il va de soi que les divers détails de construc- tion peuvent être modifiés sans sortir du cadre de l'invention. 



   La figure 1 de ces dessins est une vue en élévation d'une forme de l'invention. 



   La figure 2 est une vue en plan correspondante. 



   Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques de face de modes de réalisation des mâchoires de soudure pour souder des prolongements, che- villes ou saillies similaires respectivement sur des surfaces courbes et sur des surfaces planes, et les figures 5 et 6 sont, respectivement,une vue en élévation et une vue en plan d'un mode de réalisation d'un dispositif mécanique de li- mitation du mouvement du dispositif saisisseur et sectionneur pendant   l'ali   mentation dans le sens du sectionnement. 



   L'appareil ou poste de soudure comprend essentiellement un dispo- sitif saisisseur et sectionneur 1 ayant des bords tranchants 2 et des bran- ches 3 et une pince à souder 4 comprenant des mâchoires 5 et 6 et des bras 7 et 8. Ces organes sont montés de la manière décrite plus loin sur une tige de piston creuse 9 qui coulisse dans un cylindre 10. Ce dernier est fixé sur un support 12 réglable le long   d'un   bâti fixe 11. La matière première pour la soudure est un fil métallique 13 qui est déroulé   d'une   bobine (non représentée) à travers un dispositif à dresser 14 à travers la tige de pis- ton 9, entre les bords tranchants 2 et les mâchoires de soudure 5 et 6 en direction de la pièce à travailler 15. 



   Les branches 3 du dispositif à saisir et découper 1 pivotent autour de deux   chevilles   16 prévue sur la tige de piston 9. Les branches 3 sont actionnées par des cylindres 17, qui sont supportés par des tiges de piston 18 articulées sur la tige de piston creuse 9 sur des chevilles 19 Le bras 7 (ou la paire de bras) de la pince à souder 4 est monté sur la ti- ge de piston creuse 9 et est isolé de celle-ci.

   Le fil métallique est main- tenu entre la mâchoire de soudure 5 prévue sur le bras 7 et la mâchoire de soudure 6 du bras   8,  lequel pivote autour d'une cheville 20 prévue dans le bras 7. 23 désigne des raccords de   tuyaux   venant d'un. dispositif de commande central, non représenté. 24 désigne le transformateur de soudure et 31 un contact auxiliaire qui est employé dans la soudure à des surfaces planes. 



   Au dessin, 18 appareil selon l'invention est représenté dans la position que les différentes parties occupent immédiatement après que la soudure d'une cheville 13' a été achevée. 



   L'appareil fonctionne comme suit: 
Les cylindres 17 et le cylindre 21 sont influencés par de   19 air   comprimé ou un autre fluide convenable sous pression de telle manière que 

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 les bords du dispositif saisisseur et sectionneur 1 et la pince à souder 4 souvrent   Ensuite;

  ,,   de 1'air compriméou un autre fluide convenable sous pression est fourni au cylindre 10 de sorte que la tige de piston creuse 9 et avec elle tout le système se composant du dispositif saisisseur et sec- tionneur 1 et de la pince à souder 4 est déplacé vers la droite (sur le dessin) sur une distance correspondant à la   longueur   désirée de la chevil-   le .   Les chevilles déjà soudées à la pièce à travailler sont alors   libé-   rées par le bras 7 (ou la paire de bras) ou par sa mâchoire de soudure   5,   de sorte que la pièce à travailler 15 peut être abaissée   d'une   distance correspondant au pas ou écartement désiré des chevilles.

   Comme variante, la pièce à ouvrer peut être fixe, et l'appareil de soudure est alors abais- sé et relevé sur une distance correspondante. De ce fait, les bords 2   et-   les mâchoires de soudure 5 et 6 écartés glissent le long du fil 13 immobile et sortant de la tige de piston creuse 9. Lorsque la tige de piston 9 at- teint sa position finale de droite., de Pair à basse pression est envoyé dans les cylindres 17 et dans le cylindre 21 sur quoi les bords 2 et les mâchoires 5 et 6 saisissent le fil sous une faible pression. 



   De   l'air   comprimé est maintenant admis dans le cylindre 10 de telle manière que la tige de piston 9 se déplace vers la gauche; de ce   fait,,   lesdits bords et lesdites mâchoires entraînent le fil   jusque a   ce qu'il en- tre en contact avec la pièce à ouvrir. A ce moment, la pression dans les   cy-   lindres 17 et le cylindre 21 est augmentée,, sur quoi les mâchoires de la pince à souder 4 serrent fortement le fil et les bords 2 coupent celui-ci de sorte qu'on obtient une tige ou cheville de la longueur désirée.

   Le circuit de soudure est alors fermé pendant un temps déterminé d'avance et le courant de soudure passe d9un pôle du transformateur 24 par les conduc- teurs 25 et le bras 8   jusqu'à   la cheville et retourne par la pièce à ouvrer à l'autre pôle du transformateur. Lorsque la soudure est finie;, le cycle de travail est répété de la manière décrite plus haut. 



   La durée des différentes opérations est réglée ou commandée auto- matiquement par un émetteur d'impulsions, par exemple par un disque à came tournant, commandé mécaniquement ou   d'une   autre manière., qui actionne dans   l'ordre   de succession convenable les soupapes des différents cylindres et les contacteurs pour le courant de soudure. Cet émetteur d'impulsions peut être commun à plusieurs appareils de soudure et il est de préférence action- né par le moteur qui provoque le déplacement jusqu'à une nouvelle position de soudure. 



   Il y a avantage à régler les différents cycles de travail de ma- nière que le fil soit coupé avant   qu'il   entre en contact avec la pièce à ou- vrer, après quoi, alors   quque   la pièce à ovurer continue à se déplacer, la cheville sectionnée sera située à une petite distance du fil 13 immobilisé pendant la soudure. De ce fait, on évite que des courants de fuite passent de la cheville 13' au fil 13. 



   Au lieu   que.,comme   cela a été décrit ci-desus, les cylindres 17 et le cylindre 21 soient d'abord alimentés en fluide à basse pression, ce qui permet aux bords 2 et aux mâchoires de soudure 5 et 6 de saisir le fil 13 et de le faire avancer vers la pièce à ouvrer afin de sectionner le fil par la suite lorsqu'une haute pression est appliquée aux cylindres 17 et au cylindre 21, les cylindres 17 peuvent être pourvus chacun de son dispo- sitif de commande ou de distribution   mécanique,   ce qui permet   1-'emploi   d'une pleine pression dans les cylindres 17 et également dans le cylindre 21 aussi pendant la traction du fil même.

   A   l'aide   de ces dispositifs de commande le mouvement des branches 3 est commandée   d'une     part:,,   de manière que les bords, tranchants ne pénètrent dans le fil qu'à une certaine profondeur ré- glable pendant la traction en avant et,   diantre   partde manière qu'ils coupent le fil après que l'avance a eu lieu complètement ou dans la mesure désirée. Attendu que, comme cela a été mentionné plus haut, on désire obte- nir une   distance.6.   entre la cheville sectionnée et le fil, lorsque le circuit du courant de soudure est fermée l'avance total doit comprendre la somme de la longueur de la cheville, la distance ¯ et la partie de la cheville consommée ou refoulée pendant l'opération de soudure. 

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   Un exemple de réalisation de ce dispositif de commande est re- présenté aux figures 5 et 6. Sur le cylindre   10,   il est prévu un manchon 26   qu'on   peut faire glisser dans le sens axiale par exemple au moyen de vis de serrage ou de réglage   27;   ledit manchon porte des bras fourchus 28 s'éten- dant parallèlement à la tige de piston 9   jusque aux   cylindres   17,   de sorte que ceux-ci peuvent être libérés entre les bras 28. Ces derniers ont des surfaces de glissement 29. 



   Les cylindres 17 sont pourvus de coulisseaux réglables 30 qui coulissent le long des surfaces de glissement 29. Lorsque le dispositif sai-   sisseur   et sectionneur 1 avec la pince à souder 4 (fig.1) avancent (vers la gauche sur le dessin),le déplacement des cylindres 17 est limité de telle sorte que les bords tranchants 2 ne pénètrent dans le fil qu'à une certaine profondeur déterminée d'avance. 



   Lorsque le système 1 et 4 atteint une position déterminée d'avan- ce, les couliseau 30 quittent les surfaces de glissement 29, de sorte que les branches 3 divergent et le fil est sectionné à cause de ce que la pres- sion agit pleinement sur les cylindres 17. Le dispositif de commande peut être réglé de manière que le fil soit sectionné avant que la cheville coupée 13' touche la pièce à travailler, comme cela a été mentionné plus haut.

   Les bords rapprochés 2 du dispositif saisisseur et   sectionneur'1   constituent, pendant la continuation du mouvement, une butée très avantageuse pour la cheville sectionnée 13' 
Des réalisations convenables de la pince à souder avec des mâ- choires 5 et 6 pour souder des tiges ou chevilles sur des tubes ou des sur- faces courbes et sur de la tôle plane sont représentées respectivement aux figures 3 et   4,   celles-ci étant des vues prises suivant la ligne A - A de la figure 1 dans le sens des flèches. Les bras 7 (fig 3) et le bras 7   (fig.4),   respectivement, sont construits dans les deux cas de manière qu'ils n'entreent pas en contact avec les chevilles déjà soudées. 



   Dans la soudure de chevilles sur de la tôle plane, le bras supé- rieur 8 de la pince à souder   4   est utilement pourvu d'un contact auxiliaire isolé dudit bras, représenté schématiquement en   31,   ledit contact étant appli- qué élastiquement contre la pièce à ouvrer et connecté au second pôle du trans- formateur 24, constituant ainsi le conducteur de retour pour le courant de sou- dure. 



   Eventuellement, le contact auxiliaire 31 peut être fixé de fagon à pouvoir être déplacé - sous   Inaction     d'un   ressort ou par un cylindre à flui- de sous pression pour obtenir la pression de contact nécessaire - sur le trans- formateur ou une autre partie de l'appareil au lieu de   l'être   sur le bras 8. 



   Lorsqu'il s'agit de souder une ou plusieurs paires de chevilles opposées sur les deux faces de la tôle, les contacts auxiliaires sont dispo- sés de manière qu'ils touchent la pièce à ouvrer en face les uns des autres. 



  De cette manière, une soudure en série   d'un   poste de soudure en coopération avec le poste de soudure opposé est effectuée, à condition que la polarité du transformateur de ce dernier soit inversée. 



   Les contacts auxiliaires 31 sont en outre disposés de manière   qu'ils   fassent contact les uns avec les autres à l'extérieur de la tôle si les chevilles sont soudées près du bord de la tôle. Les mâchoires de soudu- re sont, de préférence, construites de manière quelles puissent être facile- ment remplacées   lorsqu'on   passe de la soudure sur une surface plane à la sou- dure sur une surface courbe et vice versa. 



   Pour modifier la longueur des chevilles, on doit desserrer les vis 32 du bras 7 de la pince à souder 4 prévue sur la tige de piston 9 et le système 4 est déplacé vers la droite ou la gauche selon que des chevilles plus courtes ou plus longues sont désirées, après quoi le système est fixé dans sa nouvelle position par desserrage des vis 33 du bâti   11.   Le support 12 avec le cylindre 10 est déplacé dans une mesure correspondante. 



   En outre, la paroi de droite du cylindre 10 peut être réglable 

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 en direction axiale   au   moyen de 1 écrou 34 pour limiter le mouvement de re- tour du système,ce qui permet de réduire grandemet la quantité de fluide sons pression nécessaire.   Eventuellement.,  13 appareil de soudure peut être   complète   par un dispositif pour tenir le fil   13   après qu'il a été sectionné. 



   REVENDICATIONS.

Claims (1)

1. @ 1. Appareil pour souder sous pression des chevilles ou tiges de métal ou d'acier à une surface courbe ou plane de métal ou d'acier, carac- térisé par le fait qu'il comprend des dispositifs pour dresser tirer en a- vant vers la pièce à ouvrer et sectionner à la longueur désirée la matière sous forme de fil destinée à former les chevilles (dispositif pour saisir et sectionner) des dispositifs pour 1?amenée du courant de soudure et 1'appli- cation d'une pression de soudure (pince à souder), combinés en un seul grou- pe ou poste, et que plusieurs de ces postes sont réunis arbitrairement d'une manière simple en appareils de soudure multiples pour la soudure simultanée de plusieurs chevilles,, 2.

   Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un seul et même dispositif est adapté à saisir le fil., à le conduire entre des mâchoi- res de soudure, à le tirer à travers un dispositif dresseur jusqu'à la pièce à ouvrer., à le sectionner en tronçons de la longueur désirée et à empêcher le glissement du fil entre les mâchoires de soudure en constituant une butée pour la cheville.

   3 Appareil selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la pince à souder est disposée pour travailler synchroniquement avec ledit dispositif saisisseur et sectionneur et pour transmettre le courant de soudu-- re et une partie de la pression de soudure.. mais aussi pour aider le disposi- tif saisisseur et sectionneur à tirer le fil à travers le dispositif dresseur.

   4. Appareil selon 1-lune quelconque des revendications 1 à 3, car raotérisé en ce que le dispositif saisisseur et seetionneur et la pince à souder sont montés ensemble sur une tige de piston creuse qui coulisse dans un cylindre et à travers laquelle le fil est déroulé d'une bobine ou support similaire à travers le dispositif dresseur vers le point de soudure et en ce que la tige creuse provoque le mouvement de va-et-vient.

   5Appareil selon la revendication 4 caractérisé en ce que le dispositif saisisseur et sectionneur consiste en une paire de ciseaux fixée sur la tige de piston et dont les branches pivotent chacune sur un cylindre mobile qui lui est propre, les tiges de piston des deux cylindres étant fi- xées pour pivoter sur la tige de piston creuse.

   6. Appareil selon la revendication 4 caractérisé en ce que la pince à souder est fixée sur la tige de piston creuse et est réglable dans le sens longitudinal de cette dernière.

   7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif saisisseur et sectionneur et la pince à souder sont adaptés à saisir ensemble le fil d'abord sous une faible pression pour le tirer, à tra- vers le dispositif à dresser,vers la pièce à ouvrez et. ensuite, lorsque le fil est tiré en avant, à soumettre le dispositif saisisseur et sectionneur et la pince à souder à une pression plus élevée de manière que le fil soit sectionné et que la cheville obtenue de la sorte soit serrée sous une pleine pression des mâchoires.

   8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce quil est construit de manière que la pleine pression est exercée dès le début sur le dispositif saisisseur et sectionneur et sur la pince même pendant la traction du fil en avant, l'appareil étant pourvu dun dispositif d'arrêt propre à amener les bords du dispositif saisisseur et sectionneur, à laidé d'une butée réglable, à pénétrer dans le fil d'abord à une certaine profon- deur déterminée d'avance et à empêcher le fil d'tre sectionné avant qu'il ait été tiré en avant jsqu'à la pièce à ouvrer. <Desc/Clms Page number 6>

   9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par un dispositif de commande central qui commande les di- verses opérations dans l'ordre de succession correct pendant la marche du travail.

   10. Appareil selon la revendication 9, caractérise en ce que le- dit positif de commande est réglable de façon telle que le fil soit section- né avant de venir en contact avec la pièce à ouvrer.

   11. Appareil selon l'une quelconque des revendicationsprécéden- tes, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un contact auxiliaire, de préfé- rence mobile, venant contre la pièce à ouvrer, placé près du point de soudu- re et connecté à l'un des pôles de la source de courant., la pince à souder étant connectée à son autre pôle.

   12. Appareil selon la revendication 11 pour souder au moins deux chevilles opposées à une tôle.. caractérisé en ce que les contacts auxiliai- res des appareils opposés sont adaptés à être mis en contact avec la pièce à ouvrer les uns en face des autres.

   13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les contacts auxiliaires de deux appareils opposés sont disposés pour être mis en contact l'un avec 1-'autre à l'extérieur de la tôle., si les chevilles sont soudées près du bord de la tôle.

   14. Appareil selon 1-'une quelconque des revendications précéden tes, réalisé de manière à permettre le passage de la soudure sur des surfaces planes à la soudure sur des surfaces courbes ou vice versa simplement par l'échange des mâchoires de soudure.

   15. Appareil selon 1-'une quelconque des revendications4 ... 14, ca- ractérisé en ce que la longueur de la cheville est réglable par modification de la position de la pince à souder sur la tige de piston creuse dans le sens longitduinal de celle-ci.

   16. Appareil selon l'une quelconque des revendications,4-15., ca- ractérisé en ce que le cylindre dans lequel se trouve la tige de piston creu- se est mobile axialement par rapport à son bâti fixé.

   17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4-16, ca- raetérisé en ce que le mouvement de retour de la tige de piston est limité par un dispositif de réglage prévu sur son cylindre.

   18. Appareil selon 1'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par un support courbe ou droit supportant plusieurs postes de soudure.

   19. Appareil selon la revendication 9 ou la revendication 10, ca;- mctérisé par un dispositif commun pour la commande de plusieurs postes de soudure.

   20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que le dispositif de commande est actionnépar la source de force motrice qui pro- duit le déplacement de la pièce à travailler ou de 1'appareil de soudure jus- qu'à une nouvelle position de soudure.

   21. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif supplémentaire pour maintenir le fil immobile lorsqu'une cheville a été sectionnée.

   22. A titre particulier mais non limitatif, l'appareil à souder décrit plus haut avec référence aux dessins ci-annexés. en annexe 2 dessins.