<Desc/Clms Page number 1>
OUTIL DE SOUDURE.
La présente invention concerne des outils de soudure et en particulier les outils de soudure portant le fondant et destinés au procédé de soudure par arc immergé mis en oeuvre sur des plaques verticales fixes. Ce genre de soudure est pratiqué principalement dans la construction sur chantier de grands réservoirs et d'objets analogues.
Jusqu'à une date encore récente on ne pouvait pratiquer la soudure par arc immergé que dans la position dite "à plat", c'est-à-dire avec la surface de la pièce à souder supportant le lit nécessaire de particules de fondant. On a essayé de supporter le lit de fondant au contact d'une surface verticale de la pièce à souder, mais on rencontra des difficultés considérables. Quelques-unes de ces difficultés ont été surmontées dans le passé, mais il en reste encore un grand nombre à résoudne. Jusqu'à présent, la soudure par arc immergé sur des plaques verticales était encore un procédé incommode et les lignes de soudure obtenues par ce procédé n'étaient pas aussi bonnes que celles obtenues dans la position dite "à plat".
On a constaté que la difficulté principale était due à un manque de stabilité du lit de fondant dans la zone de soudure par rapport à la surface verticale de la pièce. En premier lieu, il était nécessaire d'éviter plus sûrement et plus simplement que les particules de fondant ne s'échappent vers le bas par gravité. De plus, on s'est aperçu qu'il était nécessaire d'éliminer la tendance, même la plus insignifiante en apparence, des particules de fondant à se déplacer horizontalement en travers de la zone de soudure.
Le nouveau support de fondant, qui fait l'objet de la présente invention et que l'on va décrire ici, permet d'atteindre les buts que l'on vient de citer, tandis que les dispositifs connus n'y ont pas réussi. Le nouveau dispositif conforme à l'invention marque également un progrès air point de vue de la durée de service et de l'économie générale. Il présente encore d'autres avantages, comme on le verra ci-après.
<Desc/Clms Page number 2>
La façon dont ces perfectionnements ont été obtenus apparaîtra clairement dans la description détaillée de certains modes de réalisation, que l'on va exposer maintenant et qui se réfère au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une élévation de face d'un mode de réalisation typique du nouvel outil, avec son moyen de support, se trouvant en position de fonctionnement sur une enveloppe de réservoir en construction; la figure 2 est un plan coupé de la structure de la figure 1, la coupe étant faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une élévation coupée suivant la ligne 3-3 de la figure 2 et à grande échelle, certaines parties doublées du mécanisme n'étant pas représentées; la figure 4 est un plan de détail par en-dessus, coupé partiel- lement suivant la ligne 4-4 de la figure 3 ;
la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, mais sans la courroie du fondant; la figure 6 est une vue de détail en plan par en-dessus, analogue dans son ensemble à celle de la figure 5 mais légèrement modifiée cependant par rapport à celle-ci; les figures 7, 8 et 9 sont des coupes à grande échelle faites respectivement suivant les lignes correspondantes de la figure 4; les figures 10 et 11 sont des coupes, à une échelle encore plus grandefaites suivant les lignes correspondantes de la figure 4; la figure 12 est une vue en plan de la courroie du fondant de la figure 4, sans le mécanisme, et à peu près à la même échelle que la figure 4 ; la figure 13 est une coupe agrandie d'une partie de cette cour-' roie,suivant la ligne 13-13 de la figure 12 ; la figure 14 est analogue dans son ensemble à la figure 13, mais représente un autre type de courroie ;
les figures 15 et 16 sont analogues respectivement aux figures 12 et 13 mais représentent une autre variante de la courroie du fondant.
. Le nouvel outil T est suspendu à un chariot G pouvant se déplacer dans la direction A sur le bord supérieur E d'une enveloppe de réservoir S en construction. On suppose que le premier anneau de plaques Pl a déjà été construit sur un fond de réservoir B,et que les plaques P2 destinées à former un deuxième anneau ont été placées sur le premier anneau. Une zone de travail pour la formation d'une ligne horizontale de soudure W est constituée par la surface U du bord supérieur du premier anneau et la surface L du bord inférieur du deuxième anneau. L'outil T sert à déplacer le long de cette zone de travail un arc électrique X (figure 11) immergé dans un lit de fondant Fo Cet outil sert également à supporter ce lit de fondant de manière qu'il soit immobile par rapport à la zone de travail pendant le cycle de soudure.
Ceci est réalisé amplement par l'emploi d'une nouvelle courroie flexible de fondant 20, en coopération avec des moyens appropriés pour alimenter le dispositif en matière d'éleetrode de soudure et en courant électrique dans la zone de travail. Sous la forme clairement représentée sur les figures 12 et 13, la courroie 20 comprend une courroie 21 de pression à section en forme de V, une courroie 22, large, plate, flexible, résistant à la chaleur, et fixée à l'extérieur de la courroie à section en V, et enfin une bande d'étanchéité 23, étroite et souple, qui est fixée à l'extérieur de la courroie plate.
La courroie 22, large et plateest constituée de préférence par de la toile d'amiante renforcée par du fil métallique ; la surface plane d'une
<Desc/Clms Page number 3>
partie d'un bord longitudinal de cette courroie est fixée à la surface exté- rieure de la courroie à section en V, par exemple au moyen de rivets 24 ou d9éléments analogues. Les têtes intérieures de ces rivets se trouvent.dans la partie la plus étroite de la surface intérieure 25 de la courroie 21. Les têtes extérieures de ces rivets sont recouvertes par la bande d'étanchéité
23, qui peut être constituée par du caoutchouc mousse ou une substance ana- logue, et qui est collée sur la face de la courroie plate 22 opposée à celle où se trouve la courroie 21 à section en V. On a exagéré sur le dessin l'é- paisseur des courroies 22 et 23.
Il est possible et souvent désirable d'uti- liser pour ces courroies des bandes plus minces. Si les courroies, et prin- cipalement les extrémités de la courroie plate 22, comportent des raccords, il est important de maintenir cependant dans les.courroies une flexibilité uniforme. La courroie 22 doit être flexible dans des directions différentes en travers de son plan.
Comme on le voit sur les figures 4, 7 et 8, la courroie 21 est entraînée et supportée par deux poulies 26 et 27 qui peuvent tourner dans un méme plan et qui sont écartées l'une de l'autre de manière à former deux brins parallèles et d'assez grande longueur R et Q de la courroie du fon- dant. Le brin R est en contact avec l'enveloppe S et l'autre brin Q consti- tue le brin de retour. La partie de la courroie de tissu 22, plate et fle- xible, qui n'est pas fixée directement sur la courroie 2l.à section en V, a tendance à s'infléchir vers le bas, principalement le.long des brins de grande longueur R et Q.
On empêche la courroie 22 de s'infléchir ainsi au- delà d'un certain niveau, à l'aide d'un plateau.rigide 28, qui s'étend tout le long du brin R et supporte la partie supérieure de la courroie 22, tan- dis que la partie inférieure de celle-ci est pressée contre l'enveloppe du réservoir. Le plateau 28 et les paliers 29 des deux poulies (paliers de préférence antifriction comme on le voit sur le dessin), sont fixés à un châssis rigide 30, de sorte que la courroie 20 peut être déplacée le long du plateau 28 avec un effort minimum. Il n'est pas nécessaire d'utiliser dans ce but un moteur spécial; le moteur M, qui propulse le chariot C, effectue le déplacement de la courroie 20 autour du châssis 30 pendant que l'outil T tout entier se déplace le long de l'enveloppe 13.
Le châssis 30 est articulé en son centre sur un axe de pivotement vertical 31 supporté par un châssis 32.Comme on le voit sur les figures 2 et 3, on peut avoir deux châssis 32, un à l'intérieur de l'enveloppe S et l'autre à l'extérieur de cette enveloppe. On peut considérer ces deux châssis comme identiques 1'un à l'autre, et on se contentera donc d'en décrire un seul en détail.
Le chariot C comprend deux colonnes verticales 33 pour supporter un châssis 32. Ces colonnes sont écartées l'une de l'autre le long du bord E, sont fixées rigidement au corps du chariot et s'étendent vers le bas à partir de celui-ci. Une barre horizontale 34, constituant un support pour deux crochets 35, grâce auxquels le châssis 32 est supporté tout en pouvant pivoter, est fixée d'une manière réglable sur.les extrémités inférieures de ces colonnes et relie entre elles ces extrémités. La barre 34 est dirigée tangentiellement par rapport à l'enveloppe S sur laquelle se déplace le chariot et permet ainsi au châssis 32 de pivoter dans des plans perpendiculaires à la zone de travail, autrement dit à la surface de l'enveloppe, que cette surface soit incurvée d'une manière régulière ou irrégulière.
De cette façon, l'outil T supportant le lit de fondant peut être maintenu en contact uniforme avec la zone de travail; il est nécessaire simplement de maintenir le centre de gravité de l'ensemble pivotant écarté de l'enveloppe au-delà du plan vertical passant par la barre 34. La pression de contact est maintenue sensiblement égale aux deux extrémités du brin travaillant R, en raison de ce mode de construction à pivot central; le châssis 30 se comporte comme une barre "d'étalement" de la pression de contact.
Il en résulte que, lorsque le chariot C se déplace le long du bord supérieur E, la portion de surface extérieure et inférieure du brin travaillant R de la courroie 22 du fondant est pressée contre la surface de
<Desc/Clms Page number 4>
1 enveloppe et maintenue immobile par rapport à celle-ci.,
Il faut attirer Inattention sur le fait que les poulies 26,27 sont des poulies folles qui sont mises directement en rotation par la courroie 21; celle-ci est entraînée elle-même en rotation par la portion de courroie 22, 23 en contact avec l'enveloppe. Dans les anciennes construc- tions, les courroies plates et flexibles du fondant étaient actionnées par les poulies de support des courroies, et non vice-versa.
Il en résultait que ces courroies n'étaient qu'approximativement immobiles par rapport à la surface de l'enveloppe. Elles permettaient un certain déplacement longitudinal des particules du fondante Des essais en vue d'établir une pression de traction par l'intermédiaire de la courroie auraient exigé des mécanismes compliqués et auraient soumis la courroie à des efforts prohibitifs.
Un déplacement longitudinal entre le lit du fondant et l'enveloppe du réservoir,méme s'il était relativement faible, était excessivement nuisible, principalement parce qu'il avait tendance à être irrégulier et saccadé, par suite de la nautre incontrôlable des résistances de friction et des forces de traction de frottement produisant un tel déplacement lon- gitudinal. Il en résultait des défauts de la ligne de soudure effectuée; le nouveau dispositif conforme à l'invention permet d'éviter ces défauts.
La pression sur la portion verticale inférieure de la courroie platede même que la position de la portion supérieure de courroie dans laquelle le fondant est supporté, peuvent aussi être obtenues de différentes manièreso Par exemple, comme on le voit sur la figure 14., les portions de la courroie à section en V et de la courroie plate qui forment la courroie du fondant peuvent être moulées, ou laminées, ou refoulées, sous la forme d'un corps d'une seule pièce 20a, comportant une partie supérieure relativement mince 22a et une partie inférieure et relativement épaisse 21a qui fait saillie vers l'intérieure i1 est également possible de réaliser la position désirable à plat de la partie supérieure d'une courroie 20 ou 20A, quelle que soit la position de sa partie inférieure,
en donnant.à une-telle courroie 20B une forme tronconique avec un bourrelet 21-B autour de la grande base,.comme on le voit sur les figures 15 et 16.
Dans tous les cas, la courroie du fondant possède une grande surface, et non uniquement un bord latéral, en contact avec l'enveloppe et pressée positivement contre celle-ci; on évite ainsi les fentes et les défauts dans le support du fondant et du métal fondu, même quand la courroie est tordue, quand ses bords sont effilochés ou présentent d'autres irrégu- laxités dues à 1?usure ou à des déchirures. Même la présence de grosses particules d'impuretés dans le fondant reste alors sans inconvénient; une pression de contact appropriée empêche en outre la perte du fondant, même si celui-ci se trouve sous la forme d'une poudre extrêmement fine.
Cette action d'étanchéité est favorisée en particulier par le fait que les éléments de courroies 21, 22 et 23, ont une dureté ou rigidité qui va en décroissant vers l'extérieur, en dehors du fait que la courroie plate 22 possède une forme spéciale pendant le fonctionnement.
La pression de contact est appliquée de préférence au brin travaillant R tout entier de la courroie du fondant, entre les poulies 26, 27, au moyen d'une série de galets 36 qui se trouvent et tournent dans le plan des poulies, mais qui ont un diamètre plus petit que celles-ci, comme on le voit sur les figures 4, 5 et 10. Chaque galet auxiliaire est maintenu sur un pivot vertical 37 pouvant tourner dans une chape 38, qui est fixée à l'extrémité d'une tige 39 plus ou moins horizontale montée coulissante dans le châssis 30. Un ressort de compression 40 entoure l'extrémité libre de chaque tige coulissante 39 et prend appui contre la chape 38 et le châssis 30 pour pousser le galet 36 vers l'enveloppe S.
Le contour de la jante de ces galets 36 est adaptée à la surface intérieure 35 de la courroie 210 Ainsi, les parties successives du brin travaillant R de la courroie 20 du fondant sont maintenues en contact intime avec l'enveloppe, aussi bien entre les poulies
<Desc/Clms Page number 5>
26, 27 que sur celles-ci, que l'enveloppe soit convexe,concave ou incurvée irrégulièrement.
La figure 6 représente un mode de réalisation des galets auxiliai- res dans lequel une biellette 41 horizontale de répartition de la pression distribue la pression de chaque ressort 40 à deux galets 36; le ressort s'ap- puie contre le milieu de la biellette. De cette manière,la distance sépa- rant le galet auxiliaire extrême 36, du côté extérieur, de la zone de contact de la poulie voisine 26 ou 27 avec l'enveloppe peut être diminuée, et on peut par conséquent répartir la pression de contact plus uniformément sur toute la longueur du brin travaillant R. 11 peut être désirable, en outre, de relier entre elles les extrémités des barres 41 afin de maintenir l'uni- formité de la pression, même dans le cas de la rupture d'un ressort quelcon- que 40, ou d'un incident analogue.
D'autre part, il est préférable de guider la portion supérieure, c'est-à-dire la portion libre de la courroie plate 22, depuis sa position plus ou moins verticale (maintenue aux extrémités du.brin par suite de son incurvation autour des poulies) jusqu'à la position nécessaire à plat, à l'aide d'un doigt de guidage ou d'un galet de guidage 42 disposé près d'une extrémité du plateau 28 (figures 4, 8 et 9). Ce doigt s'étend parallèlement à la surface du plateau 28 et perpendiculairement à la direction du brin travaillant Ro Un tel galet de guidage peut être maintenu par des paliers
43 sur un arbre 44, que l'on peut connecter à un montant vertical de support
45 articulé d'une manière convenable sur le châssis 30. Il suffit généralement d'utiliser un seul galet de guidage de ce genre, à l'extrémité avant du châssis (direction A).
Les courroies 20, même si ce sont des courroies grosses et dures, peuvent ainsi être guidées directement jusqu'à une position convenable à plat en franchissant la poulie d'extrémité avant 26. 11 en résulte que l'on peut placer dans des positions successives et rapprochées le bec de décharge D de la conduite souple H d'alimentation en fondant et l'ajutage de guidage N de l'électrode, au voisinage de la poulie avant 26 et du doigt de guidage 42 (figure 4). La plus grande partie du brin travaillant R est ainsi utilisable pour maintenir le lit de fondant F en contact avec le liquide en cours de solidification, on diminue ainsi les dimen- sions totales nécessaires et l'encombrement de l'outil T.
On a représenté un deuxième plateau 46, parallèle et analogue dans son ensemble au plateau de support de travail 28, mais s'étendant le long du brin de retour Q, ce plateau 46 étant destiné à empêcher les irrégularités de fléchissement dans ce dernier brin. Un fléchissement irrégulier de celui-ci risquerait de produire des ondulations de la courroie et dérangerait la position immobile désirée du lit de fondant. On empêche en outre de telles irrégularités à l'aide d'un galet de tension 47 intercalé sur le brin de retour Q. Ce galet peut être porté par un levier 48, articulé sur le châssis 30 de manière à pouvoir pivoter dans un plan, et poussé vers l'extérieur par un ressort 49.
L'installation et l'enlèvement de la courroie du fondant sont ainsi facilités, tandis que la courroie 20 et surtout sa partie travaillante R sont maintenues tendues et avec une.forme correcte pendant le fonctionnement,
Le fonctionnement comprend l'avance du fondant et de l'électrode, ainsi que la fourniture du courant de soudure à des portions longitudinales successives des bords U et L appartenant respectivement aux plaques supérieures et aux plaques inférieures, en vue de convertir ces bords en une ligne de soudure W à l'aide de l'arc électrique.
Dans ce but, le châssis pivotant supporte, entre autres choses, une bobine 50 (figure 3) débitant l'électrode qui traverse l'ajutage N, sous l'action d'un réducteur de moteur 51, à une vitesse commandée correctement d'une manière connue par des instruments (non représentés),contenus dans un coffret 52.Ces instruments commandent également la densité et d'autres caractéristiques du courant de soudure qui est amené à l'électrode et à la pièce à souder par des conduc- teurs appropriés (non représentés).
<Desc/Clms Page number 6>
L'arc X (figure 11) est immergé dans le lit de fondant S qui est versé sur la courroie 20 du fondant par le bec de décharge D (figure 8) voisin du galet de maintien 42 (figure 9)Pour éviter de déranger le bain liquide produit par l'arc électriqueon empêche le lit de fondant ainsi versé de perdre des particules s'échappant vers le bas, en distribuant la pression entre une partie marginale de la courroie du fondant et l'enveloppe, comme on 19a expliqué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.636.524 du
Cette condition est réalisée, de la manière la plus efficace et en même temps la plus simple,par les galets et poulies 26,27, 36 et les pièces associées, de préférence avec l'aide d'une suspension.
pivotante du châssis de support, comme il a été expliqué dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique S.N. 252.918 du , et comme on le voit en 32, 34 etc.000
Pour éviter de déranger le métal fondu, on doit empêcher également le lit de fondant de se déplacer latéralement le long de l'enveloppe et à travers la zone de soudure.
Ceci est réalisé par la structure d'une seule pièce des parties supérieure et inférieure de la courroie plate et flexible 22 dont la partie inférieure est utilisée en réalité comme la partie extérieure extrême d'une courroie à section en V pressée vers l'extérieur et maintenue immobile par rapport à l'enveloppe dans le brin de travail R, tandis que sa partie supérieure est maintenue en position correcte pour former le support de base du lit de fondant.
A l'extrémité arrière de la zone de soudure, près du galet d'extrémité 27, le fondant est retiré d'une manière continue, son support étant déplacé en s'éloignant de l'enveloppeo Le fondant en excèsnon converti en une scorie adhérente, peut alors être récupéré, pour être débité de nouveau à travers la conduite souple H et le bec D à l'extrémité avant du dispositif, cette récupération s'effectuant par des moyens appropriés (non représentés) bien connus dans cette technique.
REVENDICATIONS.
1 - Support de fondant pour dispositif de soudure à l'arc caractérisé par le fait qu'il comprend une série de poulies pouvant tourner dans un même plan, une courroie plate sans fin, avec une nervure unique longitu- dinale faisant saillie vers l'intérieur et entrainée sur les poulies, et des moyens pour presser toutes les poulies de la série contre une surface de la pièce à travailler transversale par rapport au dit plan.
2 - Support de fondant selon 1 caractérisé par le fait que la courroie sans fin comprend un élément de courroie à section en V, étroit, relativement rigide et disposé du côté intérieur, un élément de courroie intermédiaire plat, large, extrêmement flexible et résistant à la chaleur, et enfin un élément de courroie plat, étroit, extrêmement compressible, et disposé du côté extérieur et en face de l'élément intérieure
3 - Support de fondant selon 1 caractérisé par le fait qu'il comprend un plateau s'étendant entre les poulies d'extrémité et se trouvant dans un plan légèrement incliné vers l'intérieur et vers le haut à partir d'un brin du bord inférieur de la courroie.
4 - Support de fondant selon 1 et 3 caractérisé par le fait qu'il comprend un doigt de guidage voisin d'une poulie d'extrémité, ce doigt s'étendant au-dessus du plan du plateau, parallèlement à ce plan et perpendiculairement au dit brin.
5 - Support de fondant selon 1, 3 et 4 caractérisé par le fait que le doigt de guidage consiste en un galet dont la longueur est égale approximativement à la largeur du plateau.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
WELDING TOOL.
The present invention relates to welding tools and in particular welding tools bearing the flux and intended for the submerged arc welding process implemented on fixed vertical plates. This type of welding is practiced mainly in the construction on site of large tanks and similar objects.
Until recently, submerged arc welding could only be carried out in the so-called "flat" position, that is to say with the surface of the part to be welded supporting the necessary bed of flux particles. Attempts have been made to support the flux bed in contact with a vertical surface of the workpiece, but considerable difficulties have been encountered. Some of these difficulties have been overcome in the past, but there are still many to be resolved. Until now, submerged arc welding on vertical plates was still an inconvenient process and the weld lines obtained by this process were not as good as those obtained in the so-called "flat" position.
The main difficulty was found to be due to a lack of stability of the flux bed in the weld area relative to the vertical surface of the part. In the first place, it was necessary to prevent more reliably and simply the particles of flux from escaping downwards by gravity. In addition, it was found that it was necessary to eliminate the tendency, even the most insignificant in appearance, of the flux particles to move horizontally across the weld area.
The new flux support, which is the subject of the present invention and which will be described here, makes it possible to achieve the aims which have just been mentioned, while the known devices have not succeeded. The new device according to the invention also marks an improvement from the point of view of service life and general economy. It also has other advantages, as will be seen below.
<Desc / Clms Page number 2>
The way in which these improvements have been obtained will become clear from the detailed description of certain embodiments, which will now be explained and which refers to the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a front elevation of one embodiment. typical embodiment of the new tool, with its support means, being in the operating position on a shell of a tank under construction; Figure 2 is a cutaway plan of the structure of Figure 1, the section being taken along line 2-2 of Figure 1; Figure 3 is an elevation cut along line 3-3 of Figure 2 and on an enlarged scale, certain lined parts of the mechanism not being shown; Figure 4 is a detail plan from above, partially cut away along line 4-4 of Figure 3;
FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, but without the fondant belt; FIG. 6 is a detail plan view from above, generally similar to that of FIG. 5 but slightly modified from it, however; Figures 7, 8 and 9 are large-scale sections taken respectively along the corresponding lines of Figure 4; Figures 10 and 11 are sections, on an even larger scale taken along the corresponding lines in Figure 4; Figure 12 is a plan view of the fondant belt of Figure 4, without the mechanism, and at approximately the same scale as Figure 4; Figure 13 is an enlarged section of a portion of this belt, taken on line 13-13 of Figure 12; Figure 14 is generally similar to Figure 13, but shows another type of belt;
Figures 15 and 16 are respectively similar to Figures 12 and 13 but show another variant of the fondant belt.
. The new tool T hangs from a carriage G which can move in direction A on the upper edge E of a tank shell S under construction. It is assumed that the first ring of plates P1 has already been built on a tank bottom B, and that the plates P2 intended to form a second ring have been placed on the first ring. A working area for forming a horizontal weld line W is formed by the U surface of the upper edge of the first ring and the L surface of the lower edge of the second ring. The tool T is used to move along this work zone an electric arc X (figure 11) immersed in a bed of flux Fo This tool is also used to support this bed of flux so that it is stationary with respect to the working area during the welding cycle.
This is largely achieved by the use of a new flexible flux belt 20, in cooperation with suitable means for supplying the device with welding electrode and electric current in the work area. In the form clearly shown in Figures 12 and 13, the belt 20 comprises a pressure belt 21 of V-shaped section, a belt 22, which is wide, flat, flexible, heat resistant, and secured to the outside of the belt. the V-section belt, and finally a sealing strip 23, narrow and flexible, which is fixed to the outside of the flat belt.
The wide and flat belt 22 is preferably made of asbestos fabric reinforced with metal wire; the flat surface of a
<Desc / Clms Page number 3>
part of a longitudinal edge of this belt is fixed to the outer surface of the V-section belt, for example by means of rivets 24 or the like. The inner heads of these rivets are located in the narrowest part of the inner surface 25 of the belt 21. The outer heads of these rivets are covered by the sealing strip.
23, which may be made of foam rubber or the like, and which is glued to the face of the flat belt 22 opposite to that where the V-section belt 21 is located. Drawing 1 has been exaggerated. 'thickness of belts 22 and 23.
It is possible and often desirable to use thinner bands for these belts. If the belts, and mainly the ends of the flat belt 22, have couplings, it is important, however, to maintain uniform flexibility in the belts. The belt 22 should be flexible in different directions across its plane.
As seen in Figures 4, 7 and 8, the belt 21 is driven and supported by two pulleys 26 and 27 which can rotate in the same plane and which are spaced from each other so as to form two strands parallel and of rather great length R and Q of the fuser belt. The R strand is in contact with the S envelope and the other Q strand constitutes the return strand. The part of the flat, flexible fabric belt 22 which is not attached directly to the V-section belt 21 tends to flex downward, mainly along the long strands. length R and Q.
The belt 22 is thus prevented from sagging beyond a certain level with the aid of a rigid plate 28, which extends all the way along the strand R and supports the upper part of the belt 22 , while the lower part thereof is pressed against the shell of the reservoir. The plate 28 and the bearings 29 of the two pulleys (preferably anti-friction bearings as seen in the drawing), are fixed to a rigid frame 30, so that the belt 20 can be moved along the plate 28 with minimum effort. . It is not necessary to use a special motor for this purpose; the motor M, which propels the carriage C, moves the belt 20 around the frame 30 while the entire tool T moves along the casing 13.
The frame 30 is articulated at its center on a vertical pivot axis 31 supported by a frame 32. As seen in Figures 2 and 3, we can have two frames 32, one inside the envelope S and the other outside this envelope. These two frames can be regarded as identical to each other, and therefore only one will be described in detail.
The carriage C comprises two vertical columns 33 for supporting a frame 32. These columns are spaced apart along the edge E, are rigidly fixed to the body of the carriage and extend downwardly from it. this. A horizontal bar 34, constituting a support for two hooks 35, thanks to which the frame 32 is supported while being able to pivot, is fixed in an adjustable manner on the lower ends of these columns and connects these ends to each other. The bar 34 is directed tangentially with respect to the envelope S on which the carriage moves and thus allows the frame 32 to pivot in planes perpendicular to the work zone, in other words to the surface of the envelope, that this surface either curved in a regular or irregular fashion.
In this way, the tool T supporting the flux bed can be kept in uniform contact with the working area; it is simply necessary to keep the center of gravity of the pivoting assembly away from the casing beyond the vertical plane passing through the bar 34. The contact pressure is kept substantially equal at both ends of the working strand R, due to of this central pivot construction method; frame 30 behaves as a contact pressure "spread" bar.
As a result, as the carriage C moves along the upper edge E, the outer and lower surface portion of the working strand R of the fondant belt 22 is pressed against the surface of
<Desc / Clms Page number 4>
1 envelope and kept stationary relative to it.,
Attention should be drawn to the fact that pulleys 26,27 are idle pulleys which are rotated directly by belt 21; the latter is itself driven in rotation by the portion of belt 22, 23 in contact with the casing. In older constructions, the flat and flexible fondant belts were driven by the belt support pulleys, and not vice versa.
As a result, these belts were only approximately stationary with respect to the surface of the casing. They allowed a certain longitudinal displacement of the flux particles. Tests to establish a tensile pressure via the belt would have required complicated mechanisms and would have subjected the belt to prohibitive forces.
Longitudinal displacement between the flux bed and the shell of the tank, even if relatively small, was excessively detrimental, mainly because it tended to be irregular and jerky, as a result of the uncontrollable nautical movement of the frictional resistances. and frictional tensile forces producing such longitudinal displacement. This resulted in defects in the weld line performed; the new device according to the invention makes it possible to avoid these defects.
The pressure on the lower vertical portion of the plated belt, as well as the position of the upper belt portion in which the flux is supported, can also be obtained in different ways. For example, as seen in figure 14., the portions of the V-section belt and the flat belt which form the fondant belt may be molded, or laminated, or upset, into a one-piece body 20a, having a relatively thin top 22a and a lower and relatively thick part 21a which projects inwardly i1 is also possible to achieve the desirable flat position of the upper part of a belt 20 or 20A, whatever the position of its lower part,
by giving such a belt 20B a frustoconical shape with a bead 21-B around the large base, .as seen in Figures 15 and 16.
In all cases, the fondant belt has a large surface, and not just a side edge, in contact with the casing and positively pressed against it; This avoids cracks and defects in the backing of the flux and the molten metal, even when the belt is twisted, its edges frayed or have other irregularities due to wear or tearing. Even the presence of large particles of impurities in the flux then remains harmless; proper contact pressure further prevents loss of flux, even if this is in the form of an extremely fine powder.
This sealing action is favored in particular by the fact that the belt elements 21, 22 and 23 have a hardness or rigidity which decreases outwardly, apart from the fact that the flat belt 22 has a special shape. during operation.
The contact pressure is preferably applied to the entire working strand R of the flux belt, between the pulleys 26, 27, by means of a series of rollers 36 which lie and rotate in the plane of the pulleys, but which have a diameter smaller than these, as seen in Figures 4, 5 and 10. Each auxiliary roller is held on a vertical pivot 37 rotatable in a yoke 38, which is attached to the end of a rod 39 more or less horizontal slidably mounted in the frame 30. A compression spring 40 surrounds the free end of each sliding rod 39 and bears against the yoke 38 and the frame 30 to push the roller 36 towards the casing S.
The contour of the rim of these rollers 36 is adapted to the inner surface 35 of the belt 210 Thus, the successive parts of the working strand R of the belt 20 of the flux are kept in intimate contact with the casing, both between the pulleys
<Desc / Clms Page number 5>
26, 27 than on them, whether the envelope is convex, concave or irregularly curved.
FIG. 6 shows an embodiment of the auxiliary rollers in which a horizontal pressure distribution link 41 distributes the pressure from each spring 40 to two rollers 36; the spring rests against the middle of the link. In this way, the distance separating the end auxiliary roller 36, on the outer side, from the contact area of the neighboring pulley 26 or 27 with the casing can be reduced, and consequently the contact pressure can be distributed more evenly over the entire length of the working strand R. 11 may be desirable, furthermore, to interconnect the ends of the bars 41 in order to maintain the uniformity of the pressure, even in the event of a broken spring 40, or the like.
On the other hand, it is preferable to guide the upper portion, that is to say the free portion of the flat belt 22, from its more or less vertical position (held at the ends of the strand due to its curvature around pulleys) to the necessary flat position, using a guide finger or a guide roller 42 disposed near one end of the plate 28 (Figures 4, 8 and 9). This finger extends parallel to the surface of the plate 28 and perpendicular to the direction of the working strand Ro Such a guide roller can be maintained by bearings
43 on a shaft 44, which can be connected to a vertical support post
45 articulated in a suitable manner on the frame 30. It is generally sufficient to use a single guide roller of this kind, at the front end of the frame (direction A).
The belts 20, even if they are thick and hard belts, can thus be guided directly to a suitable flat position by passing through the front end pulley 26. As a result, it can be placed in successive positions. and brought together the discharge spout D of the flexible supply pipe H by melting and the guide nozzle N of the electrode, in the vicinity of the front pulley 26 and of the guide finger 42 (FIG. 4). The greater part of the working strand R can thus be used to keep the flux bed F in contact with the liquid during solidification, thus reducing the total dimensions required and the bulk of the tool T.
There is shown a second plate 46, parallel and generally similar to the working support plate 28, but extending along the return strand Q, this plate 46 being intended to prevent bending irregularities in the latter strand. Uneven deflection of this would cause belt corrugations and disturb the desired stationary position of the flux bed. Such irregularities are also prevented by means of a tension roller 47 interposed on the return strand Q. This roller can be carried by a lever 48, articulated on the frame 30 so as to be able to pivot in a plane, and pushed outwards by a spring 49.
The installation and removal of the fondant belt are thus facilitated, while the belt 20 and especially its working part R are kept taut and with a correct shape during operation,
The operation comprises advancing the flux and the electrode, as well as supplying the solder current to successive longitudinal portions of the U and L edges belonging respectively to the upper plates and to the lower plates, with a view to converting these edges into one. welding line W using the electric arc.
For this purpose, the pivoting frame supports, among other things, a coil 50 (Figure 3) delivering the electrode which passes through the nozzle N, under the action of a motor reducer 51, at a correctly controlled speed of in a manner known by instruments (not shown), contained in a case 52. These instruments also control the density and other characteristics of the weld current which is supplied to the electrode and to the workpiece by conductors appropriate (not shown).
<Desc / Clms Page number 6>
The arc X (figure 11) is immersed in the bed of flux S which is poured over the belt 20 of the flux by the discharge spout D (figure 8) adjacent to the retaining roller 42 (figure 9) To avoid disturbing the liquid bath produced by the electric arc prevents the flux bed thus poured from losing particles escaping downwards, by distributing the pressure between a marginal part of the flux belt and the casing, as explained in U.S. Patent No. 2,636,524 of
This condition is achieved, in the most efficient and at the same time the simplest way, by the rollers and pulleys 26,27, 36 and the associated parts, preferably with the help of a suspension.
pivoting of the support frame, as explained in US patent application S.N. 252,918 du, and as seen at 32, 34 etc.000
To avoid disturbing the molten metal, the flux bed should also be prevented from moving sideways along the casing and through the weld area.
This is achieved by the one-piece construction of the upper and lower portions of the flat flexible belt 22, the lower portion of which is actually used as the outer end portion of an outwardly pressed V-section belt and held stationary relative to the envelope in the working strand R, while its upper part is kept in the correct position to form the base support for the flux bed.
At the rear end of the weld area, near the end roller 27, the flux is withdrawn in a continuous fashion, its support being moved away from the casing. The excess flux not converted to an adherent slag , can then be recovered, to be debited again through the flexible pipe H and the spout D at the front end of the device, this recovery being effected by appropriate means (not shown) well known in this technique.
CLAIMS.
1 - Fondant support for an arc welding device characterized by the fact that it comprises a series of pulleys capable of rotating in the same plane, an endless flat belt, with a single longitudinal rib projecting towards the interior and driven on the pulleys, and means for pressing all the pulleys in the series against a surface of the workpiece transverse to said plane.
2 - Fondant support according to 1 characterized in that the endless belt comprises a V-section belt element, narrow, relatively rigid and arranged on the inner side, a flat intermediate belt element, wide, extremely flexible and resistant to heat, and finally a flat, narrow, extremely compressible belt element disposed on the outer side and in front of the inner element
3 - Fondant support according to 1 characterized in that it comprises a plate extending between the end pulleys and lying in a plane slightly inclined inwards and upwards from a strand of the edge lower part of the belt.
4 - Fondant support according to 1 and 3 characterized in that it comprises a guide finger adjacent to an end pulley, this finger extending above the plane of the plate, parallel to this plane and perpendicular to the said strand.
5 - Fondant support according to 1, 3 and 4 characterized in that the guide finger consists of a roller whose length is approximately equal to the width of the plate.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.