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TRANSFORMATEUR ROTATIF POUR SOUDURE, PARTICULIEREMENT APPLICABLE AUX MACHINES
DE SOUDURE DES TUBES,
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Yinvention est relative à un transformateur rotatif pour soudure particulièrement destiné aux machines de soudure des tubes. dont le secondai- re est constitué par un corps creux monte de manière à pouvoir tourner et qui
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comporte pour servir de support aux galets fermant les électrodes deux tou- rillons disposes concentriquement 1 :"lJ.1:
J. dans J-9a.atrea L-invention a plus parti- culièrement pour objet un transformateur rotatif pour soudure de ce genr6,, dans lequel le tourillon de support creux extérieur est placé à 1extérieur de 1 tvae des parois sfron,aleb, et le tourillon intérieur Il l'intérielar de 1?autl.e paroi frontale du corps creux Dans les transformateurs de soudure rotatifs connus le corps creux avec les tourilisns de supporta ie compose dau moins deux,, éventuelle- ment aussi de plusieurs partisse reliées entre elles de manière démontable par des moyens méoasiqueSo Ceeet ainsi!) par exemple!) que le corps creux;
, qui est constitue par une boîte ronde fermée de tous les cotes et entourant un noyau de fer en forme de 'bague circulaire qui porte les enroulements primaires est
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divisé dans le sens perpendiculaire a son axe de rotation de façon qU"l1ne moitié puisse être enlevée a la manière d'un cauvercle Cette division qui est nécessaires d-9une part, pour des raisons techniques dusinage et, d'autre partI' pour pouvoir monter le noyez de fer et les enroulements primaires,, a une action très défavorable au. point de vue électrique. Notamment le courant secondaire passe perpendiculairement au joint a travers le corps creux et né- cessite par conséquent que les deux parties de ce dernier possèdent -un rac-
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cord aya-nt une 'bonne conductibilité électrique,.
La réalisation dP-ari bon con- tact électrique au joint est difficileo Non seulement elle exige des moyens spéciaux pour presser fortement 19uiie contre 19au'bre les deux moitiés du corps creux, maif3 en outre il existe toujourt::!51 icone en cas de parfaite exécuti.onune grande résistance de passage au joint de sorte qu'il se produit à cet en- droit un dégagement de.chaleur particulièrement intense.
Il en résulte un grand
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échauffement indésirable du t.ranJforuate7urDa De plus, les parties du corps creux peuvent être détériorées au joint par la chaleur. Un autre inconvénient, rési- de dans le fait que l'échange des enroulements primaires à certains moments
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est compliqué et fait perdre du temps, à cause de l'enlèvement nécessaire de l'une des moitiés du corps creux, d'autant plus que pour cela le système de support du corps creux rotatif doit également être démonté d'un côté,
Dans le transformateur rotatif pour soudures qui fait l'objet de l'invention, tous ces inconvénients sont évités.
Selon l'invention les parois du corps creux formant le secondaire sont reliés ensemble et aux tourillons de support des galets-électrodes directement par la matière même et en fait, de préférence, de telle manière que le corps creux et les tourillons de sup- port soient en une seule pièce., y compris les sièges des galets-électrodes.
Ce corps creux est alors, pour le montage du noyau de fer et des enroule- ments primaires, ouvert, de préférence, de deux côtés opposés. Si le tou- rillon creux extérieur est placé à l'extérieur, sur l'une des parois fronta- les, et le tourillon creux intérieur à l'intérieur, sur l'autre paroi fronta- le, comme c'est le cas dans la forme d'exécution préférée, le corps creux peut avoir la forme d'une.portion de tube, de section rectangulaire allongée avec des tourillons disposés sur les parois en largeurtandis que les enroulements primaires sont montés sur un noyau de fer en forme de cadre qui entoure les tourillons intérieurs, avec au moins une armature amovible.
Par cette construction conforme à l'invention,on arrive tout d'abord à supprimer la cause d'une forte production de chaleur indésirable dans le corps creux qui forme le secondaire par suite de la séparation des pièces, de telle sorte que l'échauffement du transformateur se maintienne entre des limites modérées. De l'autre cotéon-peut introduire le noyau de fer avec les enroulements primaires,par une ouverture du corps creux, en en- levant temporairement une armature et on peut le retirer de nouveau, sans devoir démonter le corps creux formant le secondaire ou son support. Ceci sim- plifie et facilite l'échange des enroulements primaires.
En même temps, on ob- tient l'avantage que les enroulements primaires peuvent être construits sous forme de bobines droites que l'on peut enfiler sur les branches rectilignes d'un noyau de fer construit en forme de cadre rectangulaire.En plus de cela, comme le corps creux est ouvert, on a la possibilité d'effectuer un refroidis- sement énergique du transformateur, par le fait qu'on peut faire passer un cou- rant d'air non seulement à l'extérieur sur les parois du corps creux,mais aus- si au travers de celui-ci par conséquent en même temps sur les enroulements primaires.
Le dessin annexédonné à titre d'exemple, représente une forme d'exécution de l'invention.
Sur ce dessin : la figure 1 est une vue en perspective du transformateur sans les galets électrodes, certaines parties étant représentées brisées pour ren- dre plus visibles d'autres parties; la figure 2 est une vue en coupe axiale à travers le transforma- teur et les galets-électrodes.
Le transformateur pour soudures représenté comporte un corps creux 1, 2, 3 formant le secondairequi entoure les enroulements primaires et un noyau de fer qui porte ceux-ci. Dans la construction selon l'invention le corps creux est en une seule pièce et ouvert de deux côtés opposés. Il pré- senteen outre, de préférence, et comme indiquée la forme d'une portion de tube de section rectangulaire allongée.
Extérieurement à ses parois frontales ou de grande largeur 1, 2, le corps creux 1, 3 comporte deux tourillons, ou bouts d'arbres 4 et 5 placés sur le même axe, qui permettent de le monter de manière qu'il puisse tourner, sur des paliers à rouleaux 6, 7. Le tourillon 5 placé sur la paroi 1 est creux et entoure avec un certain jeu un troisième tourillon 8 qui est disposé sur le côté intérieur de l'autre paroi en lar- geur 2 et traverse le tourillon creux 5, en faisant saillie de ce dernier sur une petite longueur. Le corps creux 1 - 3 est construit en une seule piè- ce avec les tourillons 4, 5, 8 qu'il porte. Toutes ses parois se trouvent donc reliées les unes aux autres et aux tourillons par la matière elle-même.
Le tourillon creux 5 et le tourillon 8 qui le traverse sont isolés l'un de
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1?autre par une douille en matière isolante 9 qui remplit l'espace annulaire existant entre eux. Ils servent de supports à deux disques'ou galets 10, 11 qui forment les électrodes, dont l'un 10 est monté à l'extrémité du tourillon creux5 et l'autre Il à l'extrémité du tourillon intérieur plein 8, ces ga- lets étant fixés, de manière connuepour qu'il existe un bon contact électri- que entre chaque tourillon et le galet correspondant. Les deux galets sont séparés par un espace d'air et sont pourvus? à leur périphérie, d'évidements 12, qui se complètent pour fermer une gorge pour recevoir un tube 16, dont le joint longitudinal doit être soudé.
Les enroulements primaires du transformateur ont la forme de deux bobines droites 13, disposées sur les branches 14 d'un noyau de fer 14, 15 qui a la forme d'un cadre rectangulaire et entoure la partie du tou- rillon 8 qui se trouve à l'intérieur du corps creux 1 - 3. Le noyau est for- mé par des tôles de transformateur qui sont assemblées à tenons'et mortaises aux extrémités du cadre et solidement pressées les unes contre les autres. En outre, les deux armatures 15 sont reliées.}' de manière connue en soi aux bran- ches 14, de telle sorte que 1?une ou l'autre de ces deux armatures puisse être enlevée au choix.
Après l'enlèvement d'une armature? le noyau de fer 14, 15 est introduit, avec les deux bobines 13, dans le corps creux par l'une ou l'autre des ouvertures de ce.dernier 1 - 3,après quoi on remet l'armature en place. Si l'on veut échanger les enroulements primaires, il suffit d'en- lever une seule armatureet l'on peut alors sortir du corps creux le noyau avec les bobines.
Le courant électrique est amené aux deux bobines 13, de fa- çon connue.,par des contacts frottants.Le courant passant dans les bobines induit dans le corps creux 1-3 un courant secondaire qui passe, 4 peu près dans la direction des flèches indiquées, à travers les parois du corps creux, les deux tourillons 5, 8 concentriques 1?un à l'autre, les galets-électrodes 10-11 et le tube 16 à souder qui ferme le circuit secondaire.
Comme on peut le voir dans cette nouvelle construction de trans- formateur, il n'existes sur la paroi du corps creux 1-3 qui forme l'enrou- lement secondaire, aucun joint de séparation que doive traverser le courant.
En outreun échange éventuel nécessaire des enroulements primaires est facs le et simple. Enfin le transformateur peut être énergiquement refroidi par l' air intérieurement et extérieurement.
Le transformateur dans un but de refroidissement, est entouré d'une enveloppe 17 qui a, comme le corps creux,, la forme d'un tube de section allongée. Cette enveloppe est ouverte à une extrémité et est pourvue? à l'au- tre extrémité., dune tubulure 18 qui peut être reliée à une soufflerie. On peut donc faire passer par l'enveloppe un courant d'air de refroidissement perpendiculaire à l'axe de rotation du transformateur. Ce courant d'air ne baigne pas seulement le corps creux 1-3, mais passe aussi par son espace in- térieur, où il baigne ainsi directement l'enroulement primaire et le noyau de fer.
Pour que cet écoulement puisse avoir lieu non seulement dans la position de rotation représentée du transformateur et dans des positions semblables ou. le corps creux 1-3 se trouve placé avec ses ouvertures dans la direction du courant d'air, mais également dans d'autres positions de rotation, on munit le corps creux d'une série de fentes de passage 19 pour l'air de refroidis- sement. Ces fentes s'étendent dans le sens de la périphérie du corps creux 1-3, le long des petites parois 3 et sur les parois de grande largeur 1, 2 qui y font suite. Elles procurent, en même temps, une augmentation de la sur- face de refroidissement. Dans le but d'augmenter encore celle-ci, on adjoint aux fentes 19 des nervures ou ailettes 20.
Ces dernières sont disposées par exemple, sur les deux petites parois 3 du corps creuxa Elles sétendent aussi dans la direction de la périphérie du corps creux et sont, par conséquent,, pour la position de rotation représentée et les positions analogues du trans- formateur? dirigées perpendiculairement au courant d'air. Elles rétrécissent ainsi l'intervalle entre les parois étroites du transformateur et 19 enveloppe de telle sorte que l'air est obligé de passer en quantité proportionnée par l'intérieur du corps creux.
Dans la position de rotation décalée de 90 par rapport à celle représentée et dans des positions analogues du transformateur les nervures de refroidissement 20 sont$) au contraire., placées essentiellement
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dans la direction d'écoulement de l'air de refroidissement, de manière qu'el- les soient léchées efficacement par celui-ci. Pour que l'air de refroidisse- ment puisse passer aussi entre les enroulements primaires et le noyau de fer, on a crée, entre ces pièces, un espace intermédiaire les entourant de tous côtés, de telle manière que les enroulements des deux bobines 13 soient suppor- tés par des baguettes isolées 21, disposées aux bords de la section des bran- ches 14 du noyau.
Pour la construction du,corps creux 1-3 en une seule pièce on peut procéder de telle manière que ce corps soit construit par exemple par coulée, sous une forme telle,que le tourillon creux 5 et le tourillon inté- rieur 8 qui y pénètre forment ensemble un tourillon plein, On pratique ensui- te dans ce dernier, à l'aide d'un foret creux, tel que celui dénommé "foret à canon Il, une fente annulaire de part en part servant à la réception de la douille isolante 9, ce qui le divise en un tourillon creux 5 et un tourillon plein 8, entouré par le précédent avec un certain jeu.
Dans le cadre de l'invention, existent de nombreuses variantes de l'exemple décrit ainsi que d'autres formes d'exécution et applications. Ainsi le noyau de fer 14, 15 pourrait être formé par un paquet de tôles en forme de fer à cheval et présenter seulement une armature montée de manière amovible.
Les nervures de refroidissement 20au lieu d'être placées dans le sens de la périphérie de la paroi du corps creux, peuvent aussi-s'étendre dans le sens perpendiculaire, de manière à se trouver toujours dans la direction du courant d'air. Le tourillon 4, non traversé par le courant;, pourrait éventuel- lement former une pièce séparée du corps creux 1-3 et vissée sur ce dernier.
Les parois de grande largeur ou frontales 1-2 du corps creux pourraient, au lieu d'être limitées à leurs extrémités par des lignes droites., l'être par des arcs circulaires. En tous cas, aussi bien le corps creux 1-3 que le noyau de fer 14, 15 portant les bobines, sont dimensionnés et conformés, de préfé- rence, de manière que leurs bords les plus éloignés de l'axe de rotation, ain- si que les bords extérieurs des nervures de refroidissement, se trouvent sur un cercle concentrique à cet axe, comme l'indique sur la figure 1 la ligne cir- culaire en pointillé 22. Le corps creux 1-3 portant les tourillons de support 5, 8 au lieu d'être en une seule pièce pourrait également être construit en deux ou plusieurs pièces, soudées ensemble et, par suite, réunies en liaison directe par la matière même.
Enfin on pourrait utiliser un noyau de fer à trois branches du type dit à enveloppe ou cuirassé, muni de bobines plates disposées dans des fentes du corps creux.