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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES ELECTRIQUES A SOUDER PAR
RESISTANCE.
La présente invention concerne les machines automatiques à souder en bout au moyen de 1?arc électrique, du type dans lequel le mou- vement d'avance de la tête mobile est accompagné du déplacement d'un li- quide, la vitesse du mouvement au cours de la période de jaillissement de l'arc étant réglé en réduisant le débit du liquide déplacé et cette réduc- tion étant supprimée à la fin de la période de jaillissement de l'arc afin de permettre à la tête de se déplacer rapidement vers 1-'avant au cours de la période de rapprochement bout à bout ou d'aboutement.
La réduction du débit du liquide est habituellement obtenue au moyen d'un orifice de section réduite dont la surface peut être réglée et qui est connu sous le nom de soupape de commande du débita une deuxième sou- pape étant prévue quia lorsqu'elle est ouverte assure, parallèlement à la soupape de commande du débit un écoulement sensiblement libre mais qui, lorsqu'elle est fermée, oblige la totalité du liquide déplacé au cours du mouvement de la tête mobile à passer à travers ladite soupape de commande du débita Cette deuxième soupape est habituellement dénommée soupape d'abou- tement.
Il existe deux types de ces machines à savoir 1?un dans lequel la force (par exemple une pression exercée au pied ou pneumatique) appliquée sur la tête mobile est contres-balancée par Inaction antagoniste de la soupa- pe de commande du débita et un autre dans lequel la force est appliquée hy- d'auliquement, la soupape de commande du débit étant associée avec des moyens hydrauliques et agissant de manière à,limiter le débit du liquide d'alimen- tation et limitant par conséquent la vitesse d'avance de la tête mobile.
Dans -le type mentionné en premier lieu.\) qui sera dénommé ci- après type à "dashpot" ou à amortisseur un piston est associé à la tête mobile de manière telle que le liquide soit déplacé par ce piston pendant que la tête avance, le ralentissement du mouvement d'avance de la tête étant obtenu en réduisant 1?écoulement du liquide.En conséquence, la vitesse d'a-
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vance est déterminée par le taux selon lequel on permet au liquide de tra- verser la soupape de commande du débit.
Ce mouvement d'avance lent et réglé se poursuit pendant la pé- riode de jaillissement de l'arcs au cours de laquelle du métal est brûlé sur les surfaces en regard des pièces à souder. Lorsque ces surfaces ont atteint une température suffisamment 'élevée., on accélère subitement le mouvement d' avance de façon à rapprocher les pièces bout à bout et à terminer la soudure, cette accélération est obtenue en ouvrant la soupape d'aboutement. La section de l'orifice de cette soupape est grande de sorte que le liquide peut la tra- verser librement de manière à permettre à la tête mobile d'avancer rapidement et sans obstacle.
Dans le type mentionné en second lieu, et qui sera dénommé ci- après type à "alimentation hydraulique", la tête mobile est entraînée par la pression du liquide agissant sur un piston, mais la vitesse d'avance au cours de la période de jaillissement de l'arc est limitée par le taux selon lequel le liquide est admis à ce piston à travers la.soupape' de commande du débit.
Le rapprochement bout à bout est assurée comme dans le type à amortisseur, par l'ouverture de la soupape d'aboutement.
Dans les deux types,l'ouverture de la soupape d'aboutement est habituellement assurée automatiquement en un point prédéterminé de la cour- se de la tête mobile, par exemple par la fermeture d'un interrupteur excitant un électro-aimant qui ouvre la soupape.
Selon l'invention, dans une machine automatique à souder en bout au moyen de l'arc électrique du type mentionné ci-dessus, la tête mobile est déplacéede manière à effectuer son mouvement d'avance, sous l'action de la pression d'un liquide engendrée dans un amplificateur de pression hydraulique la vitesse du mouvement de la tête au cours de la période de jaillissement de l'arc étant réglée en réduisant le débit du liquide mis sous pression par le- dit amplificateur.
Par "amplificateur de pression hydraulique", il convient d'en- tendre tout amplificateur dans lequel la pression agit, de manière à déplacer un plongeur à l'intérieur d'une enceinte fermée contenant un liquide, lequel agit sur un piston de refoulement d'un diamètre supérieur à celui du plon- geur.
On peut régler la vitesse du mouvement de la tête mobile pendant la période de jaillissement de l'arc en réduisant le débit du liquide dépla- cé par un piston se déplaçant avec la tête.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
La figure unique du dessin représente schématiquement un mode de réalisation d'une machine selon l'invention, du type à "amortisseur" ou "dashpot".
La machine représentée comprend un socle 10, une tête fixe 11 et une tête mobile 12 actionnée par un dispositif fixé au socle 10 et dési- gné de façon générale par 13. La tête mobile 12 est reliée à un.piston 14 coulissant à l'intérieur d'un cylindre dont l'extrémité arrière constitue la chambre 15 de l'amplificateur, tandis que l'extrémité avant constitue la cham- bre 16 de dashpot.
Un cylindre pneumatique 17, disposé dans le prolongement du cylindre 15, 16 contient un piston pneumatique 18 en une pièce avec un plongeur 19 de diamètre inférieur à celui du piston 14, le plongeur 19 péné- trant dans la chambre amplificatrice 15o Ledit plongeur 19 présente une tê- te élargie 20, et un anneau 21 relié au piston 14 entoure le plongeur derriè- re la tête 20, de manière à constituer un organe de liaison à un seul sens au moyen duquel le piston 14 est tiré vers l'arrière lorsque le plongeur 19 se retire. Deux soupapes 22 et 23 commandent respectivement des canaux 24 et 25, lesquels font communiquer les chambres 16 et 15 avec un réservoir à li-
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quide 26.
Les soupapes sont appliquées sur leurs sièges par des ressorts dans une direction telle qu'elles fonctionnent comme clapets permettant au liquide de passer dans les chambres mais non d'en sortir; les soupapes 22 et 23 peu- vent être écartées de leur siège au moyen de tiges respectivement sur des pis- tons 27 et 28 montés dans des cylindres 29 et 30 dans lesquels on peut admet- tre de l'air sous pression en vue de 19 ouverture des soupapeso La soupape 22 constitue la soupape d'aboutement. Une soupape de commande du débita indiquée en 31, est reliée entre la chambre 16 et le réservoir 26.
Un conduit 32,re- lié à une source d'air comprimé (non représentes) est relié d'autre part à un distributeur 33 à deux voies, à commande manuelle, ainsi qu'à une soupape 34 actionnée par un électro-aimant.
Dans l'une de ses positions, à savoir la position de "retour", le distribu- teur 33 relie la source d'air comprimé à l'extrémité antérieure du cylindre 17 et au cylindre 30 et fait communiquer l'extrémité postérieure du cylindre 17 avec l'échappement, tandis que dans l'autre position, à savoir la position "d'avance", il relie l'extrémité postérieure de ce cylindre 17 à la source d' air comprimé et fait communiquer son extrémité antérieure et le cylindre 30 avec l'échappement.
Le distributeur à commande manuelle 33 est relié mécanique- ment à un interrupteur électrique 35 qui est ouvert lorsque le robinet 33 est dans la position de retour et fermé lorsque ce robinet est dans la position d'avance., Dans cette dernière position l'interrupteur fermé un circuit compre- nant l'électro-aimant de la soupape 34 et un interrupteur 36 destiné à être ouvert par la tête mobile en un point'déterminé de sa course d'avances de ma- nière à actionner l'électro-aimant de la soupape 34 et faire communiquer le cylindre 29 avec l'échappement et permettre à la soupape 22 de se fermer.
Le fonctionnement de la machine est le suivant l'opératuer place le distributeur 33 en position d'avances reliant ainsi la source d'air comprimé à l'extrémité postérieure du cylindre 17; ce mouvement ferme également l'interrupteur 35 de manière à fermer le circuit de l'élec- tro-aimant de la soupape 34. Ainsi les deux cylindres 29 et 30 communiquent avec 1-'échappement, ce qui permet aux soupapes 22 et 23 de se fermerl'ex- trémité antérieure du cylindre 17 communiquant également avec l'échappement.
L'interrupteur 35 ferme également le contacteur (non représenté) reliant les pièces à souder à la source d'alimentation en courant de soudure. Le piston 18 est déplacé vers l'avant, faisant pénètrer le plongeur 19 à l'intérieur de la chambre amplificatrice 15 où il crée une pression qui déplace le pis- ton 14 et la tête mobile vers 1-'avant.
Dès que les pièces à souder entrent en contacta l'arc éclate et continue de jaillir.,tandis que la tête mobile se déplace lentement vers l'avant du fait que le liquide ne peut sortir de la chambre 16 qu'à travers la soupape 31 de commande du débit; ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que la tête atteigne le point où elle provoque l'ouverture de l'interrupteur 36, interrompant ain- si le circuit de la soupape 34 actionnée par électro-aimant et admettant de 1-'air dans le cylindre 29 de manière à ouvrir la soupape 22 d'aboutement. La tête mobile se déplace ensuite rapidement pour effectuer la soudure =-- bout à bouts le liquide s'échappant librement de la chambre 16 à travers la sou- pape 22.
Pour ramener les éléments de la machine à leur position primi- tives on place le distributeur 33 dans la position de retour; l'air est ad- mis dans le cylindre 30 et par l'extrémité antérieure du cylindre 17, tan- dis que l'extrémité postérieure de ce dernier communique avec l'échappement.
Le piston 18 se retire par suites entraînant le piston 14 dans ce mouvement et déplaçant la tête 12 au moyen de la tête 20 et de l'anneau 21. Etant don- né que les soupapes 22 et 23 sont ouvertes, le liquide peut s'écouler libre- ment dans la chambre 16 d'amortissement et hors de la chambre 15.
REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS IN ELECTRIC WELDING MACHINES BY
RESISTANCE.
The present invention relates to automatic electric arc butt welding machines, of the type in which the advancing movement of the movable head is accompanied by the movement of a liquid, the speed of the movement at the same time. during the arc burst period being controlled by reducing the flow rate of the displaced liquid and this reduction being removed at the end of the arc burst period in order to allow the head to move rapidly to 1 - before during the period of end-to-end reconciliation or butting.
The reduction in the flow rate of the liquid is usually obtained by means of an orifice of reduced cross section the area of which can be adjusted and which is known as the flow control valvea a second valve being provided which when it is opened. provides a substantially free flow parallel to the flow control valve but which, when closed, forces all of the liquid displaced during the movement of the movable head to pass through said flow control valve. is usually referred to as the abutment valve.
There are two types of these machines namely 1 - one in which the force (for example a foot or pneumatic pressure) applied to the moving head is counterbalanced by the antagonistic inaction of the flow control valve and a another in which the force is applied hy- aulically, the flow control valve being associated with hydraulic means and acting in such a way as to limit the flow of the feed liquid and therefore limit the rate of advance of the movable head.
In -the type mentioned first. \) Which will be referred to below as the "dashpot" or damper type, a piston is associated with the movable head such that the liquid is displaced by this piston while the head advances, the slowing of the advance movement of the head being obtained by reducing the flow of the liquid.
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rate is determined by the rate at which liquid is allowed to flow through the flow control valve.
This slow, controlled forward movement continues during the arc flashing period in which metal is burnt on the facing surfaces of the workpieces. When these surfaces have reached a sufficiently high temperature, the advance movement is suddenly accelerated so as to bring the parts together end to end and to complete the welding, this acceleration is obtained by opening the butting valve. The section of the orifice of this valve is large so that the liquid can pass through it freely so as to allow the movable head to advance rapidly and without obstacle.
In the second-mentioned type, and which will hereinafter be referred to as the "hydraulic feed" type, the movable head is driven by the pressure of the liquid acting on a piston, but the advancing speed during the burst period arc is limited by the rate at which liquid is admitted to that piston through the flow control valve.
End-to-end reconciliation is ensured as in the shock absorber type, by opening the butt valve.
In both types, the opening of the butt valve is usually ensured automatically at a predetermined point in the stroke of the movable head, for example by closing a switch energizing an electromagnet which opens the valve. .
According to the invention, in an automatic butt welding machine by means of the electric arc of the type mentioned above, the movable head is moved so as to effect its advance movement, under the action of the pressure of a liquid generated in a hydraulic pressure booster with the speed of head movement during the arc spout period being controlled by reducing the flow rate of the liquid pressurized by said booster.
By "hydraulic pressure amplifier", it is appropriate to understand any amplifier in which the pressure acts, so as to move a plunger inside a closed chamber containing a liquid, which acts on a discharge piston d. 'a diameter greater than that of the plunger.
The speed of movement of the moving head can be controlled during the arc burst period by reducing the flow rate of the liquid displaced by a piston moving with the head.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of the description. said invention.
The single figure of the drawing schematically represents an embodiment of a machine according to the invention, of the “shock absorber” or “dashpot” type.
The machine shown comprises a base 10, a fixed head 11 and a movable head 12 actuated by a device fixed to the base 10 and generally designated as 13. The movable head 12 is connected to a piston 14 sliding at the bottom. interior of a cylinder, the rear end of which constitutes the chamber 15 of the amplifier, while the front end constitutes the chamber 16 of the dashpot.
A pneumatic cylinder 17, arranged in the extension of the cylinder 15, 16 contains a pneumatic piston 18 in one piece with a plunger 19 of smaller diameter than that of the piston 14, the plunger 19 entering the amplifying chamber 15 ° Said plunger 19 has an enlarged head 20, and a ring 21 connected to the piston 14 surrounds the plunger behind the head 20, so as to constitute a one-way connecting member by means of which the piston 14 is pulled back when the plunger 19 withdraws. Two valves 22 and 23 respectively control channels 24 and 25, which communicate the chambers 16 and 15 with a liquid reservoir.
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quide 26.
The valves are applied to their seats by springs in a direction such that they function as valves allowing liquid to pass into the chambers but not out of them; the valves 22 and 23 can be moved away from their seats by means of rods respectively on pistons 27 and 28 mounted in cylinders 29 and 30 into which air under pressure can be admitted for the purpose of 19 opening of the valves The valve 22 constitutes the abutment valve. A flow control valve indicated at 31 is connected between chamber 16 and reservoir 26.
A duct 32, connected to a source of compressed air (not shown) is connected on the other hand to a two-way distributor 33, with manual control, as well as to a valve 34 actuated by an electromagnet.
In one of its positions, namely the "return" position, the distributor 33 connects the source of compressed air to the anterior end of the cylinder 17 and to the cylinder 30 and communicates the rear end of the cylinder. 17 with the exhaust, while in the other position, namely the "advance" position, it connects the rear end of this cylinder 17 to the source of compressed air and makes its front end communicate with the cylinder. 30 with the exhaust.
The manually operated distributor 33 is mechanically connected to an electrical switch 35 which is open when the valve 33 is in the return position and closed when this valve is in the advance position. In this latter position the switch closed a circuit comprising the electromagnet of the valve 34 and a switch 36 intended to be opened by the movable head at a determined point of its advance stroke so as to actuate the electromagnet of valve 34 and communicating cylinder 29 with the exhaust and allowing valve 22 to close.
The operation of the machine is as follows: the operation places the distributor 33 in the advancing position, thus connecting the source of compressed air to the rear end of the cylinder 17; this movement also closes the switch 35 so as to close the circuit of the electromagnet of the valve 34. Thus the two cylinders 29 and 30 communicate with the exhaust, which allows the valves 22 and 23 to close the front end of cylinder 17 also communicating with the exhaust.
Switch 35 also closes the contactor (not shown) connecting the parts to be welded to the welding current supply source. The piston 18 is moved forward, causing the plunger 19 to enter the interior of the amplifying chamber 15 where it creates pressure which moves the piston 14 and the movable head forward.
As soon as the pieces to be welded come into contact the arc bursts and continues to shoot out., While the movable head moves slowly forward because the liquid can only leave the chamber 16 through the valve 31 flow control; this movement continues until the head reaches the point where it causes the switch 36 to open, thereby interrupting the circuit of the solenoid actuated valve 34 and admitting air into the valve. cylinder 29 so as to open the abutment valve 22. The movable head then moves rapidly to perform the welding = - butt the liquid freely escaping from the chamber 16 through the valve 22.
To return the elements of the machine to their original position, the distributor 33 is placed in the return position; air is admitted into cylinder 30 and through the anterior end of cylinder 17, while the posterior end of the latter communicates with the exhaust.
The piston 18 is subsequently withdrawn causing the piston 14 in this movement and moving the head 12 by means of the head 20 and the ring 21. Since the valves 22 and 23 are open, the liquid can flow out. flow freely into the damping chamber 16 and out of the chamber 15.
CLAIMS.
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