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La présente invention est relative au soudage électrique des tôles bord à bord.
Généralement, pour souder des tôles bord à bord, on utilise un. type de procédé de soudure suivant lequel on rapproche les foies de manière ue les bords soient jointifs et on exécute une première soudure provisoire par points de manière à assurer le parfait maintien de l'assem- blage et empêcher tout déplacement relatif de l'une des tôles par rapport à l'autre avant et pendant l'exécution de la soudure continue définitive
Les points de soudure provisoire peuvent être affec- tués par soudage par résistance.. On sait que le. temps de soudure par ce moyen est fonction de l'épaisseur des .tôles 3.
souder, plus les tôles sont épaisses, plus la quantité.de chaleur nécessaire pour la soudure est grande et.., par consé-
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quent, plus le temps refais pour cette soudure est long.
C'est la raison pour laquelle au-dessus d'une certaine épais- seur maxima de l'ordre de deux millimètres,on abandonne ce procède de soudure par résistance pour le procédé de soudure à l'arc, bien que ce dernier soit d'une exécution relative- ment longue.
L'invention a pour objet un procédé perfectionné pour le soudage, électrique de deux tôles ou de deux portions d'une même tôle bord à bord et, en particulier, de tôles épaisses, ce procédé du type précité étant remarquable notamment en ce que l'on réalise la soudure provisoire par points, par @ résistance, en disposant au-dessus de la ligue de contact des deux bords rapprochés une bande mince de feuillard auxi- liaire débordant de part et d'autre de ladite ligne, et en serrant cette bande de feuillard et les tôles ou portions de tôle antre les électrodes de soudure de manière à souder si- multanément la bande de feuillard avec chacune des deux tôlos ou portionsde tôle par un point de soudure chevauchant leur ligne de contact.
Grâce à ce procédé, il devient possible d'exécuter des points de soudure par résistance sur des tôles de toutes épaisseurs, en des temps très courts qui sont uniquement fonc- tion de, l'épaisseur du feuillard auxiliaire car la quantité de chaleur nécessaire est réduite à celle requise pour fondre le feuillard et une partie superficielle des tôles sur une zone limitée à la surface de contact avec l'électrode de sou- dure et faire ainsi achérer le feuillard aux tôles; on. gagne un temps d'autant plus appréciable que les tôles à souder sont plus épaisses...
L'invention a également pour objet une machine à souder
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par points et par résistance perfectionnée en vue de permettre de réaliser le procédé ci-dessus.
Cette machine comporte un dispositif d'alimentation en continu d'une bande de feuillard de manière que l'axe de ce feuillard coupe l'axe des électrodes coaxiales de soudure.
.D'autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemples la Fig. 1 représente schématiquement en élévation une machine 'à souder perfectionnée suivant l'invention cette machine étant vue par l'une de ses faces perpendiculaires à la ligne de joint des tôles à assembler; la Fig. 2 en est une vue latérale suivait la ligne 2-2 de la T?ig. 1 ; la Fig. 3 est un schéma dea connexions électriques de cecte machine ; les Fig. 4 à 7 sont des coupes; à échelle plus grande que celle des Fig. 1 et 2, d'ouvrages soudés confor- mément à l'invention ;
la Fig. 8 représente très schénatiquement et partiel..' lement une variante de machine à souder perfectionnée suivont l'invention,
Sur le dessin, l'invention est supposée appliquée au soudage bord à bord de deux tôles planes T1 et T2 rapprochées jusqu'au contact do leurs bords adjacents qui peuvent être bien dressés ou non et être, le cas échéant, bruts de découpage.
Ces tôles sont posées sur la table 1 d'une machine à coud-or par points, perfectionnée suivant l'invention.
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Cette table 1, qui porte, comme connu, un bâti 2 en forme de col de cygneest percée d'un alésage 3 pour livrer passage à une électrode verticale inférieure. 4 isolée de cette table 1 par exemple par une bague isolante 5, disposée dans l'alésage 3.
Dans le bras sapé rieur en porte-à-faux du bâti 2 et dans le prolongement de l'électrode 4 est montée coulissante et isolée électriquement de ce bras une électrode verticale supérieure 6. Cette .électrode est susceptible d'être dépla- cée coaxialement à l'électrode inférieure 4, par exemple ao moyen d'un levier 7, articulé en 8 sur le bras du bâti 2 et en 9 sur l'électrode 6 par l'intermédiaire d'une bague isolante.
Au bras en porte-à-faux du bâti 2 est fixée, conformément à l'invention, une chape 10 (voir Fig.2) portant un axe 10a qui est parallèle à la table 1 et perpendiculaire au joint des tôles à souder et sur lequel est montée rotative, une bobine 11. Sur cette bobine 11 est enroulée une bande de feuillard mince F et elle est disposée do telle sorte que l'axe des électrodes 4 et 6 passe par l'axe longitu- dinal ou ligne médiane de cette bande F.
Ce' feuillard F est en un métal ou alliage métallique identique à celui de l'élément qui constituera le bain de soudure destiné à donner le cordon final de soudure.'
Un circuit électrique préféré - pour la machine est représenté à la Fig.3,
Suivant cet exemple d'exécution, les électrodes 4 et 6 sont reliées aux extrémités d'un circuit secondaire 12 d'un transformateur Tr disposé à l'intérieur d'un carter 13 (voir aussi Fig. 1).
Le transformateur Tr comporte un circuit
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primaire 14 qui est relié,à une source de courant alternatif, par exemple le secteur de distribution électriquepar deux bornes 15 et qui est susceptible d'être interrompu par un disjoncteur 16, contrôlé par un relais 17. Ce relais est ali- menté sous une tension convenable par l'intermédiaire de deux bornes 18 et est contrôlé par un rupteur 19, lui-même actionné par un contacteur 20.
Ce contacteur 20 est fixé (Fig. 1,2) sur le 'bras en porte-à-faux du'bâti 2 et est susceptible d'être fermé, en fin de course vers le bas'du levier 7, par un bossage 21 disposé sur ledit levier...
Le fonctionnement est le suivant lorsque le levier 7 est abaissé,. le contacteur 20 est fermé par le bossage 21. Le relais 17 alimenté ferme, à son tour, le disjoncteur 16 et 10 courant est induit du circuit primaire 14- dans le circuit secondaire 12 du transformateur. En même temps, le feuillard F est serré sur le joint à souder par les électrodes 4 et 6. Un point de soudure 22 (Fig. 4) est alors effectué très rapidement car il ne nécessite qu'une fusion du feuillard et d'une partie superficielle des tôles sur une zone limitée à la surface de contact avec l'électrode 6 et le feuillard mince se trouve, sous l'action de la pression soudé aux deux tôles, à cheval sur leur ligne de contact.
Dès que le levier 7 est relevée le bossage 21 cesse d'appuyer sur le contacteur 20 et les ciroulte 12 et 14 sont à nouveau ouverts. Après chaque point de soudure, les tôlcs T1 et T2 sont déplacées manuellement et le feuillard F se trouve déroulé simultanément du fait qu'il est soudé aux tôles T1 et T2.
Comme précisé plus hauts le temps nécessaire à l'exécu tion du point 22 de soudure est fonction uniquementde l'épais-
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saur de la tôle la plus mince, c'est-à-dire du feuillard F.
D'une manière générale, le temps d'exécution d'un point de soudure par résistance est do l'ordre de vingt-cinq secondes pour des tôles de deux à trois millimètres et croît avec l'épaisseur jusqu'à dépasser une minute pour des tôles de huit millimètres. Pour cette raison, on exécute habituelle- ment pour ces dernières des points de soudure à l'arc dont la durée est de quatre secondes seulement. En utilisant ? con- formément à l'invention, un feuillard mince auxiliaire, le temps de soudure par résistance est considérablement réduit et ramené à un dixième de seconde pour un feuillard de cinq dixième de millimètre et des tôles de huit millimètres d'épaisseur.
Après l'assemblage provisoire des tôles T1 et T2, celles-ci sont,'bien entendu, soudées par un cordon de soudure exécuté suivant l'un quelconque des procédés connus, à l'arc ou au chalumeau, directement sur le feuillard F qui fond et s'incorpore parfaitement au cordon de soudure 23 à la formation duquel il contribue (Fig.5) du fait de l'identité de nature entre le feuillard F et l'élément constituant le bain supplémentaire de soudure nécessaire pour donner un cordon de section suffisante..
Dans le cas de tôles très épaisses T , T2 (Fig. 6) né- cessitant l'exécution d'un cordon sur chaque face du joint, le premier cordon est d'abord effectué en 24 sur la face opposée au feuillard P, l'eusemble des tôles étant renversé et le feuillard assurant par sa présence un support eu bain de nétal liquide formant ledit cordon.
Après exécution de co premier cordon 24 et nouveau retournement de l'ouvrage, un deuxième cordon 25 est réalisé
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sur la face du joint où se trouve le feuillard F. Celui-ci est commua la Fig. 5 fondu au cours de l'opération et incorporé au cordon à la formation duquel il contribue.
A noter que lors de l'exécution du-cordon 23 de la Fig. 5 ou du deuxième cordon 25 de la Fig. 7, la présence du feuillard F chevauchant exactement le joint des tôles peut être utilisée pour guider l'appareil de soudure, par exemple au moyen d'un palpeur mécanique, d'un dispositif électronique, su autre, de manière que le cordon de soudure 23 ou 25 soit exécute en suivant exactement la ligne de joint.
Suivant le schéma, de la Fige 8, les électrodes de soudure sont constituées, comme connu en soi, par des molettes 26 et 27 reliées à un circuit électrique sous tension con- . venable, et conformément à l'invention il est prévu un dispositif 10, Il d'alimentation en feuillard F. Grâce à l'emploi du feuillard, la vitesse de déplacement des tôles peut être accélérée; elle passe de 1,20 mètre/minute pour des tôles do trois millimètres d'épaisseur soudées sans feuillard, à six métros/minute pour ces mêmes tôles soudées avec un feuillard de cinq dixièmes de millimètre d'épaisseur.
Naturellement l'invention n'est nulloment limitée aux mor s, c" exécution représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titro d'exemple.
L'invention est également applicable aux machines à une soûle molette et à mandrin mobile ainsi qu'aux machines permettant d'exécuter deux points de soudure à la fois, de part et d'autre de la ligna de joint des tôles et d'un même coté de celles-ci.
Bile est applicable, en outre, à tous les dispositifs automatiques ou non de soudage de tôles- bord à bord par
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résistance et notamment, non seulement à la soudure de tôles planes, mais aussi à la soudure de tôles cintrées eh vue de former des tubes.
C'est ainsi que 1'invention peut être'avantageusement appliquée aux machines pour fabriquer dos pièces tubulaires par enroulement hélicoïdal d'une tôle autour d'un mandrin, machines du type dans lequel'la tôle est cintrée au moyen d'une presse à mouvement alternatif permettant d'assurer simultanément le cintrage, l'avance et la soudure de la tôle
La . cadence de cintrage et d'avance de la. tôle étant assez rapide dans ce type de machines, il est nécessaire quo la cadence de soudure soit également rapide, d'où l'in- térêt d'appliquer l'invention à ces machines,.
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The present invention relates to the electric welding of sheet metal edge to edge.
Usually, to weld sheets edge to edge, a. type of welding process whereby the livers are brought together so that the edges are contiguous and a first temporary spot weld is carried out so as to ensure the perfect maintenance of the assembly and prevent any relative displacement of one of the sheets in relation to each other before and during the execution of the final continuous weld
Temporary welds can be affected by resistance welding. It is known that the. welding time by this means depends on the thickness of the sheets 3.
weld, the thicker the sheets, the greater the amount of heat required for the weld and ...
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Quent, the longer the time for this solder is long.
This is the reason why above a certain maximum thickness of the order of two millimeters, this method of resistance welding is abandoned for the arc welding process, although the latter is d 'relatively long execution.
The subject of the invention is an improved process for the electrical welding of two sheets or of two portions of the same sheet edge to edge and, in particular, of thick sheets, this process of the aforementioned type being remarkable in particular in that the 'the provisional spot welding is carried out, by resistance, by placing above the contact line of the two closely spaced edges a thin strip of auxiliary strip protruding on either side of said line, and by tightening this strip of strip and the sheets or portions of sheet between the welding electrodes so as to simultaneously weld the strip of strip with each of the two sheets or portions of sheet by a weld point overlapping their line of contact.
Thanks to this process, it becomes possible to carry out resistance welds on sheets of all thicknesses, in very short times which are only a function of the thickness of the auxiliary strip because the quantity of heat required is reduced to that required to melt the strip and a surface part of the sheets over an area limited to the contact surface with the welding electrode and thus cause the strip to attach to the sheets; we. saves time that is all the more appreciable as the sheets to be welded are thicker ...
The invention also relates to a welding machine
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by points and by improved resistance in order to allow the above process to be carried out.
This machine comprises a device for continuously feeding a strip of strip so that the axis of this strip intersects the axis of the coaxial welding electrodes.
Other characteristics of the invention will result from the description which follows.
In the accompanying drawing, given solely by way of example, FIG. 1 shows schematically in elevation an improved welding machine according to the invention, this machine being seen from one of its faces perpendicular to the joint line of the sheets to be assembled; Fig. 2 is a side view followed the line 2-2 of T? Ig. 1; Fig. 3 is a diagram of the electrical connections of the machine; Figs. 4 to 7 are cuts; on a larger scale than that of Figs. 1 and 2, of articles welded in accordance with the invention;
Fig. 8 shows very diagrammatically and partially .. 'Lement a variant of improved welding machine will follow the invention,
In the drawing, the invention is assumed to be applied to edge-to-edge welding of two flat sheets T1 and T2 brought together until they come into contact with their adjacent edges, which may or may not be well straightened and be, where appropriate, rough cut.
These sheets are placed on the table 1 of a stitch-stitching machine, improved according to the invention.
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This table 1, which carries, as known, a frame 2 in the form of a gooseneck pierced with a bore 3 to provide passage to a lower vertical electrode. 4 isolated from this table 1, for example by an insulating ring 5, arranged in the bore 3.
In the sape laughing cantilever arm of the frame 2 and in the extension of the electrode 4 is slidably mounted and electrically insulated from this arm an upper vertical electrode 6. This electrode is capable of being moved coaxially. the lower electrode 4, for example ao by means of a lever 7, articulated at 8 on the arm of the frame 2 and at 9 on the electrode 6 by means of an insulating ring.
To the cantilever arm of the frame 2 is fixed, in accordance with the invention, a yoke 10 (see Fig. 2) carrying an axis 10a which is parallel to the table 1 and perpendicular to the joint of the sheets to be welded and on which is rotatably mounted, a coil 11. On this coil 11 is wound a strip of thin foil F and it is arranged so that the axis of the electrodes 4 and 6 passes through the longitudinal axis or center line of this band F.
This 'strip F is made of a metal or metal alloy identical to that of the element which will constitute the weld bath intended to give the final weld bead.'
A preferred electrical circuit - for the machine is shown in Fig. 3,
According to this exemplary embodiment, the electrodes 4 and 6 are connected to the ends of a secondary circuit 12 of a transformer Tr arranged inside a casing 13 (see also FIG. 1).
The transformer Tr has a circuit
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primary 14 which is connected to an alternating current source, for example the electrical distribution sector by two terminals 15 and which is capable of being interrupted by a circuit breaker 16, controlled by a relay 17. This relay is supplied under a suitable voltage via two terminals 18 and is controlled by a breaker 19, itself actuated by a contactor 20.
This switch 20 is fixed (Fig. 1,2) on the 'cantilevered arm of the frame 2 and can be closed, at the end of the downward travel' of the lever 7, by a boss 21 disposed on said lever ...
The operation is as follows when the lever 7 is lowered ,. the contactor 20 is closed by the boss 21. The powered relay 17, in turn, closes the circuit breaker 16 and current is induced from the primary circuit 14- into the secondary circuit 12 of the transformer. At the same time, the strip F is clamped on the joint to be welded by the electrodes 4 and 6. A spot weld 22 (Fig. 4) is then carried out very quickly because it only requires fusion of the strip and a surface part of the sheets over an area limited to the contact surface with the electrode 6 and the thin strip is, under the action of the pressure welded to the two sheets, straddling their contact line.
As soon as the lever 7 is raised, the boss 21 stops pressing on the switch 20 and the ciroulte 12 and 14 are again open. After each welding point, the sheets T1 and T2 are moved manually and the strip F is unwound simultaneously because it is welded to the sheets T1 and T2.
As stated above, the time necessary for the execution of the welding point 22 depends only on the thickness.
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saur of the thinnest sheet, that is to say of the F strip.
In general, the execution time of a resistance welding point is of the order of twenty-five seconds for sheets of two to three millimeters and increases with the thickness until it exceeds one minute for eight-millimeter sheets. For this reason, arc welding spots of a duration of only four seconds are usually carried out for the latter. Using? according to the invention, an auxiliary thin strip, the resistance welding time is considerably reduced and reduced to one tenth of a second for a strip of five tenths of a millimeter and sheets of eight millimeters in thickness.
After the provisional assembly of the sheets T1 and T2, these are, of course, welded by a weld bead carried out according to any of the known methods, with an arc or a torch, directly on the strip F which melts and is perfectly incorporated into the weld bead 23 to the formation of which it contributes (Fig. 5) due to the identity of nature between the strip F and the element constituting the additional weld bath necessary to give a bead sufficient section ..
In the case of very thick sheets T, T2 (Fig. 6) requiring the execution of a bead on each face of the joint, the first bead is first made at 24 on the face opposite to the strip P, l 'eusemble sheets being overturned and the strip ensuring by its presence a support in the bath of liquid netal forming said bead.
After carrying out the first bead 24 and turning the work again, a second bead 25 is made
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on the face of the seal where the strip F is located. This is commuted to FIG. 5 melted during the operation and incorporated into the bead to the formation of which it contributes.
Note that when performing the cord 23 of FIG. 5 or the second bead 25 of FIG. 7, the presence of the strip F exactly overlapping the joint of the sheets can be used to guide the welding apparatus, for example by means of a mechanical feeler, an electronic device, etc., so that the weld bead 23 or 25 or executed exactly following the parting line.
According to the diagram of Fig. 8, the welding electrodes are constituted, as known per se, by knurls 26 and 27 connected to an electrical circuit under voltage con-. venable, and according to the invention there is provided a device 10, II for supplying strip F. By using the strip, the speed of movement of the sheets can be accelerated; it goes from 1.20 meters / minute for sheets of three millimeters thick welded without strip, to six metros / minute for these same sheets welded with a strip of five tenths of a millimeter thick.
Of course, the invention is by no means limited to the mor s, c "execution shown and described which have been given only as an example.
The invention is also applicable to machines with a knurled socket and a movable mandrel as well as to machines making it possible to perform two welding points at the same time, on either side of the joint line of the sheets and of a same side of these.
Bile is also applicable to all automatic or non-automatic sheet metal welding devices - edge to edge by
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resistance and in particular, not only to the welding of flat sheets, but also to the welding of bent sheets eh in order to form tubes.
Thus, the invention can be advantageously applied to machines for manufacturing tubular parts by helical winding of a sheet around a mandrel, machines of the type in which the sheet is bent by means of a pressure press. reciprocating movement allowing simultaneous bending, advancement and welding of the sheet
The . bending and advance rate of the. sheet being quite fast in this type of machine, it is necessary that the welding rate be also fast, hence the advantage of applying the invention to these machines.
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