Dispositif pour agir à distance sur le fonctionnement d'une génératrice électrique. La présente invention a pour objet un dis positif pour agir à distance sur le fonction nement d'une génératrice électrique, caracté risé par des moyens pour utiliser pour cette action des modifications du courant fourni par la génératrice autres que celles qui se produisent normalement en service.
L'invention s'applique avantageusement à une génératrice de courant pour la soudure à l'arc électrique lorsque l'on désire modifier ou régler les caractéristiques de fonctionne ment de la machine à partir d'un point éloi gné tel que le poste de soudure. Toutefois, il doit être entendu que, quoique l'invention soit décrite ci-après comme étant particulièrement applicable aux génératrices de courant de soudure à l'arc électrique, elle peut être uti lisée de façon générale pour agir à distance sur le fonctionnement des dynamos, quels que soient leurs types et leurs applications parti culières.
Ainsi que le savent les personnes du mé tier, il est fréquemment nécessaire, au cours d'une opération de soudure à l'arc, de modi- fier ou de régler les caractéristiques de fonc tionnement de la génératrice du courant de soudure. Ce réglage peut devenir nécessaire pour un certain nombre de raisons différentes qui n'ont pas besoin d'être énumérées ici.
Avec les génératrices de courant de sou dure à l'arc électrique, telles qu'on les fait actuellement, il est nécessaire que l'opérateur quitte le poste de soudure et revienne à la génératrice en vue d'effectuer le réglage dé siré, s'il n'y a qu'un opérateur présent; ou de porter avec lui un rhéostat ou dispositif de réglage analogue qui, évidemment, doit être relié, au moyen de lignes appropriées, à la génératrice.
Dans une forme d'exécution particulière de l'objet de l'invention, le réglage des carac téristiques de fonctionnement d'une généra trice de courant de soudure s'effectue du fait de l'établissement et de la rupture répétés de l'arc d'une façon déterminée et à la suite d'un nombre déterminé de fois.
Le dispositif peut être établi de façon que l'opérateur puisse simplement en interrom- pant l'arc un nombre déterminé de fois, soit augmenter, soit diminuer le débit de la géné ratrice du courant de soudure, opération qui ne gêne en aucune façon les manoeuvres nor males de l'opérateur pendant qu'il fait une soudure.
Sur le dessin sont représentées, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'objet de l'invention et une variante.
La fig. 1 est un schéma de câblage du dispositif; La fig. 2 montre les caractéristiques mé caniques de l'un des relais figurant dans le schéma de la fig. 1; La fig. 3 représente une variante de relais jouant le même rôle que celui qui est repré senté sur la fig. 2; La fig. 4 représente un détail mécanique d'un autre des relais utilisés dans la dispo sition d'ensemble représentée sur la fig. 1;
La fig. 5 représente, schématiquement, une forme simple d'un appareil que comporte le dispositif et grâce auquel certains des ré sultats dus à la disposition représentée sur la fig. 1 peuvent être obtenus; La fig. 6 est une vue en plan de l'appa reil représenté sur la fig. 2.
En se reportant plus particulièrement à la fig. 1, le dispositif représenté est appli cable à une génératrice à courant de soudure 1 sur laquelle sont branchées des lignes extérieures 2 et 3, lesquelles sont branchées respectivement sur un porte-électrode porta tif 4 et sur la pièce 5 à souder.
L'électrode de soudure 6 peut être fusible ou non fusible suivant l'opération de soudure particulière qui doit être effectuée et la nature de cette électrode n'affecte, en aucune façon, le fonc tionnement du dispositif selon l'invention. On a représenté le - circuit extérieur de la génératrice 1 du courant de soudure comme comportant un enroulement de champ inter polaire 7, un enroulement .de champ série réglable 8, un shunt 9 et un relais.
en série 10 dont il sera fait mention ci-dessous plus en détail.
La génératrice du courant de soudure comporte également un enroulement de champ shunt 11, excité par une excitatrice sépa rée 12.
Dans le circuit d'excitation comprenant le champ shunt 11 se trouve un rhéostat en série 13 avec bras de contact mobile 14 du type circulaire que l'on fait tourner au moyen d'un volant qui n'a pas été représenté pour plus de clarté.
Avant de passer à la description du dis positif représenté, il peut être bon d'indiquer brièvement, en termes plus précis que ci- dessus, les buts particuliers que l'on veut obtenir en utilisant ce dispositif. Ce dernier est prévu pour que, si l'opérateur désire mo difier les conditions de fonctionnement ou le débit de la génératrice du courant de sou dure d'une façon particulière, il fasse passer l'arc brièvement un certain nombre déterminé de fois. L'appareil, qui entre en action du fait de cet établissement bref répété de l'arc, déplace le bras 14 du rhéostat 13 dans un sens particulier.
Si l'opérateur .désire modi fier le débit de la génératrice en sens con traire à celui, que l'on vient d'indiquer, il fait passer l'arc et le maintient pendant un temps déterminé, après quoi il l'établit briè vement un certain nombre de fois, comme ci-dessus, pour déplacer le bras 14 du rhéo stat 13 en sens contraire à celui que l'on vient d'indiquer.
Il y a lieu .de faire remarquer maintenant qu'un appareil quelconque du genre que l'on va expliquer et auquel l'invention se rap porte, doit être construit de façon telle que l'opérateur puisse à plusieurs reprises faire passer l'arc plusieurs fois avant de commen cer l'opération de soudure et sans modifier le réglage du rhéostat 13. Cette latitude est nécessaire du fait que la plupart des opéra teurs effectuant une soudure à l'arc peuvent, pour des, raisons qui n'ont pas besoin d'être expliquées, établir brièvement l'arc au moins plusieurs fois avant de commencer l'opération de soudure.
En se référant à la fig. 1, on va d'abord expliquer le dispositif représenté de façon générale. Les enroulements 15 et 16 sont les enrou lements d'un relais représenté plus en détail sur la fig. 4 et, lorsqu'ils sont excités s6pa- rément, ils déplacent respectivement le bras 14 du rhéostat dans des directions opposées.
Le relais 17, représenté schématiquement sur la fig. 1 et plus en détail, suivant différentes formes de réalisation, sur les fig. 2 et 3, provoque l'excitation de l'un des enroule ments 15 et 16 après que l'on a fait passer l'arc successivement un nombre répété de fois et il provoque, de même, l'excitation de l'autre enroulement si l'opérateur établit d'abord l'arc, puis le maintient pendant un temps .déterminé et ensuite le fait passer successivement un nombre déterminé de fois avant de commencer l'opération de soudure.
On va donner une explication détaillée du circuit représenté sur la fig. 1 après. avoir expliqué la construction mécanique du relais 17 et du _ relais comportant les enroulements 15 et 16.
En se reportant plus particulièrement à la fig. 2, le relais 17 représenté ici est cons titué de façon générale par un bâti de sup port 18 sur lequel est montée une console ver ticale 19 qui, à sa partie supérieure, com porte une tablette 20 horizontale. Sur la con sole 19 peut tourner autour d'un axe 21 un volant 22. La console 19 comporte une fente 23 sensiblement horizontale, dans laquelle passe un axe 24 fixé à la roue 22. L'axe 24, qui se déplace dans la fente 23, limite, par suite, la rotation du volant 22 autour de l'axe 21. Sur la console 19, au voisinage de l'extrémité de la fente 23, se trouve un axe 25 et sur la partie intérieure du volant 22 se trouve un autre axe 26.
Les deux axes 25 et 26 sont reliés par un ressort à boudin 27 qui tend à tirer ces axes l'un vers l'autre et, par suite, à déplacer le volant 22 dans le sens lévogyre autour de l'axe 21 jusqu'à ce que l'axe 24, porté par le volant, porte contre l'extrémité gauche -de la fente 23.
Sur le côté droit du bâti 18 se trouve un électro-aimant constitué par une bobine 28 et un noyau 29. Le bâti 18 porte également un levier en forme de<B>T</B> qui peut tourner autour d'un axe 30. La partie inférieure de la tête de ce T, 31, est placée au voisinage de l'électro aimant 28. L'autre partie 32 du T est diri gée vers le haut et un ressort à boudin 33 travaillant à la tension, qui y est fixé, est fixé à son autre extrémité au moyen .d'un ergot 34 sur le volant 22.
La tige 35 de ce<B>T</B> porte un cliquet 36 par l'intermédiaire d'un axe 37. Le cliquet 36 est poussé dans le sens lévogyre autour de l'axe 37 par un ressort à lame 38. Le cliquet 36 est toutefois maintenu dans une position de réglage déterminée, lorsque les pièces sont dans la position représentée sur la fig. 2, au moyen d'une vis de réglage 39 portée par le bâti 18.
Un axe ou arbre 40 disposé sensiblement verticalement est porté, de façon à pouvoir aller et venir, au voisinage de ses extrémités opposées dans des ouvertures à travers les quelles il passe, ménagées respectivement dan le bâti 18 et .dans la tablette 20 de la console 19. L'arbre 40 porte une partie plus large dentelée ou formant rochet 41 avec la quelle le cliquet 36 peut venir en prise.
Sur la console 19 est montée, de façon à pouvoir osciller autour d'un axe 42, une dé tente 43 qui est normalement poussée dans le sens dextrogyre, autour de l'axe 42, par un ressort 44. La pièce 43 est pourvue d'une saillie 45 qui peut venir en prise avec la partie large 41 de l'arbre 40. L'extrémité su périeure de la pièce 43 porte contre l'axe 24 porté par le volant 22.
Lorsque cet axe est au voisinage de l'extrémité de gauche de la rainure 23, si le volant 22 tourne dans le sens dextrogyre de façon à amener l'axe 24 vers la droite de la rainure 23, le ressort 44 pousse la détente 43 dans le sens dextrogyre jusqu'à ce que la saillie 45 qu'elle porte vienne en prise avec l'arbre ou, plus exacte ment, la partie de rochet 41 portée par celui-ci. Sur la tablette 20 de la console 19 se trouvent des blocs de contact placés à une certaine distance l'un de l'autre 46 et 47, qui sont isolés l'un de l'autre et du corps de l'ap- pareil.
La tablette 20 porte également un con tact oscillant 48, isolé par rapport aux con tacts 46 et 47 et qui, en se déplaçant, peut venir en prise avec l'un ou l'autre de ces con tacts. L'axe 24, porté par le volant 22, porte un bras 49 en matière isolante, et sur lequel est fixée une extrémité d'un ressort à boudin 50, l'autre extrémité de ce ressort à boudin étant fixée au contact mobile 48.
La tablette 20 porte encore un contact 51 sur lequel vient en prise un élément de con tact mobile 52 constitué par un ressort et qui prend normalement la position représentée sur la fig. 2. La tête 53 de l'axe 40, lorsque cet axe monte, vient porter contre le ressort 52 et pousse celui-ci en le faisant porter contre le contact 51.
On ne va pas décrire de suite le fonction nement du système de relais à commande à distance représenté sur les fig. 2 et 6 et l'on va d'abord expliquer le fonctionnement du relais de commande du rhéostat représenté sur la fig. 4, ce qui permettra d'expliquer le fonctionnement du relais à commande à distance représenté sur la fig. 2 en combi naison avec celui de l'ensemble de l'appareil.
Le relais de commande du rhéostat, repré senté plus particulièrement sur la fig. 4, com porte les bobines ou enroulements 15 et 16 commandant le rhéostat et dont il a déjà été fait mention lorsque l'on a expliqué briève ment la fig. 1. Le relais représenté sur la fig. 4 déplace, le bras de commande 14 du rhéostat 13 dans des directions opposées sui vant que les enroulements 15 et 16 respecti vement sont excités.
Pour relier le relais com mandant le rhéostat au bras de commande 14, l'arbre portant ce bras est muni d'une poulie 54 sur laquelle passe un fil ou une corde appropriée 55. Sur les extrémités op posées du fil 55 sont fixés des plongeurs 57 et 58 respectivement; placés dans les bobines ou enroulements 15 et 16. Les noyaux ou plongeurs 57, 58 sont suspendus dans les enroulements 15 et 16 au moyen de ressorts 59 travaillant à la tension et 60 travaillant à la compression, coopérant avec des consoles 61.
Des ressorts à boudin 59 tirent les con- soles 61 vers le bas avec une force juste suf fisante pour contrebalancer la pression diri gée vers le haut exercée sur ces consoles par les ressorts 60 et qui est supérieure au poids des plongeurs portés par les consoles. Lors que l'un quelconque des enroulements 15 ou 16 est excité, le plongeur coopérant avec lui est tiré vers le bas en tendant d'abord le fil 55 sur la poulie 54 et, dès que le fil est en prise avec la poulie, celle-ci tourne dans un sens ou dans l'autre suivant la bobine qui a été excitée.
Si l'une des bobines est exci tée, juste au moment où l'autre est désexci tée, la poulie 54 tourne sensiblement deux fois plus vite que lorsque les bobines ne sont pas excitées rapidement l'une après l'autre. Ceci est dû au fait -que le fil 55 étant sous tension du fait de la course précédente, com mence à déplacer la poulie 54 dès que le deuxième plongeur commence à se déplacer.
L'appareil que l'on vient de décrire fonc tionne de la façon suivante: en supposant d'abord que le relais actionnant le rhéostat soit relié au bras 14 du rhéostat de façon telle que, lorsque l'enroulement est excité, le bras 14 se déplace dans le sens lévogyre et. lorsque l'enroulement 16 est excité, le bras 14 se déplace dans le sens dextrogyre, et en supposant aussi que l'opérateur -désire main tenant modifier la position du bras 14 du rhéostat pour l'amener à une nouvelle posi tion, ce qui oblige que l'on déplace ce bras dans le sens lévogyre, tout ce que l'opérateur a besoin de faire pour obtenir ce résultat est de faire passer l'arc rapidement un nombre déterminé de fois.
Comme indiqué précédem ment, un appareil quelconque tel que celui décrit ici doit permettre à l'opérateur de faire passer l'arc un nombre déterminé de fois sans effectuer de changement dans le réglage du rhéostat 14. Ceci est nécessaire pour que, quand l'opérateur fait passer l'arc le nombre de fois ordinaire pour préparer la soudure, il ne dérange pas le réglage de la machine.
On supposera, pour la description, que l'appareil a été réglé de telle façon que l'opé rateur puisse- faire passer l'arc cinq fois sans provoquer de réglage du rhéostat, mais que, lorsqu'il le fait passer pour la sixième fois, ce réglage soit effectué.
En se reportant aux fig. 1 et 2, lorsque l'opérateur fait passer l'arc pour la première fois, le relais série 10 ferme l'interrupteur qui se trouve dans les lignes -62 et 63. La ligne 6 2 est reliée à un côté du circuit d'exci tation de la génératrice et la ligne 63 est reliée, par l'intermédiaire des différents re lais, à l'autre côté de ce circuit. Une source de courant appropriée quelconque peut, évi demment, être utilisée, mais, pour la com modité, on a représenté comme circuit utilisé, le circuit d'excitation.
Dès que le commutateur 64 est fermé, l'enroulement 28 est excité. II en résulte que le bras 31 est attiré vers le noyau 29 et le bras 35 tourne dans le sens dextrogyre au tour de l'axe 30; quand le bras 35 tourne, le cliquet 36 est soulevé et déplacé vers la gauche et vient en contact avec le rochet 41 et il soulève l'axe 40 d'un échelon.
En même temps, le bras 32 se déplace vers la droite, de sorte que le ressort 33 travaillant à la tension, relié au volant 22 par l'axe 34, fait tourner ce volant dans le sens dextrogyre d'une quantité qui dépend du rapport entre la force des ressorts 33 et 27, ainsi que de l'inertie du volant 22 et de la résistance à la friction de son axe de support. Ces diffé rentes variables doivent être proportionnées de façon telle que, pour une impulsion uni que ou plusieurs impulsions successives de l'électro-aimant 28, le volant 22 soit main tenu dans sa position extrême de rotation lévogyre de façon telle que la pièce 48 soit maintenue au contact du bloc 46.
Quel que soit le nombre des impulsions dues aux éta blissements successifs de l'arc, le ressort 27 maintient toujours le volant 22 sensiblement dans la position que l'on vient d'indiquer, la quantité dont le volant s'écarte de cette posi tion dépendant de la rapidité des impulsions.
Dès que le volant 22 tourne dans le sens dextrogyre, en déplaçant l'axe 24 vers la droite, comme on vient de le dire, la détente 43 tourne dans le sens dextrogyre autour de son pivot, sous l'action du ressort 44, jus- qu'à ce que la saillie 45 de la détente vienne en prise avec la denture 41 de l'axe 40. Comme cette .denture a été soulevée par le cliquet 36 d'un échelon, la détente 43 main tient l'axe dans cette position soulevée jus qu'à ce que, soit le cliquet 36 soulève -encore davantage l'axe, soit le volant 22 tourne dans le sens lévogyre, ce qui fait que l'axe 24 repousse la détente 43 en la mettant hors de prise d'avec la denture.
Si l'on suppose maintenant que l'on a établi l'arc successivement cinq fois, il en résulte que la denture 41 a été soulevée de quatre échelons, ce qui est juste suffisant pour que la tête 53 de l'axe 40 pousse le ressort 52 pour le mettre en prise avec le contact 51. Lorsque les contacts 51 et 52 sont fermés., le circuit est alors établi par les contacts 46 et 48, en passant par le relais 15, ce qui fait tourner le bras de rhéostat 14 dans le sens lévogyre d'un échelon dont l'amplitude dépend de la course du plongeur 57, comme -on le voit sur la fig. 4.
En con tinuant à .établir et interrompre l'arc, on fait avancer chaque fois le bras 14 d'un échelon dans le sens lévogyre, de sorte que l'opéra teur peut régler le rhéostat dans ce sens dans toute mesure voulue. L'opérateur effectue alors la soudure à la façon habituelle et, dès que l'arc est de nouveau interrompu, en désexcitant l'électro-aimant 28, le volant 22 peut tourner dans le sens lévogyre sous l'ac tion du ressort 27 jusqu'à ce que l'axe 2.1, porté par le volant, arrive à l'extrémité de gauche de la fente 23;
l'axe, se déplaçant vers l'extrémité de gauche de la fente, vient en prise avec la détente 43, dégageant la saillie 45 de la denture 41, ce qui permet à l'axe 40 de retomber dans la position repré sentée sur la fig. 2, sous l'influence de son propre poids.
Si maintenant l'opérateur désire faire tourner le bras de commande du rhéostat 14 dans le sens: lévogyre, c'est-à-dire dans le sens contraire .à celui que l'on vient d'indi quer, il procède de la façon suivante: il court- circuite -d'abord l'arc pendant un temps sen sible; le court-circuitage de l'arc a pour effet d'exciter, de façon continue, l'électro-aimant 28: lorsque l'électro-aimant 28 est excité de façon continue, le ressort 33 exerce une trac tion continue sur le volant 22 en poussant celui-ci dans le sens dextrogyre.
Si l'électro aimant 28 est excité pendant un temps suf fisant pour que le ressort 33 surmonte l'iner tie du volant 22, ce volant tourne d'une quan tité suffisante pour amener l'axe 24 au delà d'une ligne verticale passant par l'axe 21, c'est-à-dire jusqu'à ce que l'axe 24 aille à l'extrémité .de droite de la fente 23. Lorsque l'axe 24 vient dans cette position extrême, le ressort 50 relié au contact 48 est passé par le point de pivotement de ce contact qui est déplacé dans le sens dextrogyre pour ve nir en prise avec le contact 47.
L'opérateur établit alors et interrompt rapidement l'arc un nombre déterminé de fois et, chaque fois, il fait porter l'électrode sur l'ouvrage en établissant l'arc, et l'arbre 40 est soulevé jusqu'à ce que les contacts 51 et .52 soient fermés. L'établissement répété de l'arc main. tient le volant dans la position qu'il a atteint après avoir tourné dans le sens dextrogyre, position telle que la pièce 48 soit maintenue au contact de 47.
Après avoir établi l'arc un nombre de fois suffisant pour fermer les contacts 51 et 52, l'enroulement 16 du relais du rhéostat est excité et, à chaque -établis sement de l'arc, le bras 14 du rhéostat se déplace d'un échelon dans le sens dextrogyre et l'opérateur peut continuer à établir l'arc jusqu'à ce que le point de réglage ait été atteint.
D'après ce qui précède, on voit que tout ce que l'opérateur a à faire pour déplacer le bras 14 du rhéostat dans une direction ou dans l'autre d'une quantité quelconque est, soit de commencer ,à faire de courts contacts avec l'électrode jusqu'à ce que le réglage désiré ait été atteint dans un sens, soit, s'il désire régler le rhéostat dans l'autre sens, de court-circuiter .d'abord l'arc pendant un temps déterminé, puis d'établir brièvement l'arc plusieurs fois jusqu'à ce que le point de réglage voulu ait été obtenu en sens con traire.
L'appareil représenté sur la fig. 3 est un autre type de relais à commande à dis tance servant à obtenir sensiblement les mêmes résultats que ceux obtenus par la construction représentée sur les fig. 2 et 6. Dans l'appareil représenté sur la fig. 3, l'en roulement 28a est analogue à l'enroulement 28 des fig. 1 et 2. L'enroulement 28a est porté de fâçon appropriée dans un boîtier 65. Dans le boîtier 65 est monté un axe 66 pou vant se déplacer dans le sens vertical.
L'ar bre 66 porte, à son extrémité supérieure, un poids 67 et, à son extrémité inférieure, un piston 68 qui fonctionne dans un dash-pot 69. Dans le boîtier 65 sont rigidement montés un certain nombre d'axes pendants 70 qui, à leurs extrémités inférieures, comportent des butées constituées par des écrous de blocage 71, 72. L'un de ces axes 70, c'est-à-dire celui portant les butées 71, comporte une deuxième butée 73. Sur les axes 70, est montée une barre 74 munie d'ouvertures par lesquelles passent les axes 70 et l'arbre 66.
Autour de l'arbre 66, et mobile par rap port à celui-ci et par rapport à l'enroulement 28, se trouve une armature en forme de man chon 75. Ce manchon 75 est, à, son extrémité inférieure, pourvu d'axes 76 et 77 qui passent également dans des ouvertures de la pièce 74. Sur l'axe 76 est fixée une butée 78 dont le rôle sera indiqué plus loin.
Dans le manchon 75 se trouve un second manchon 79. Le manchon 79 est normalement porté par des jambes 80 reposant sur la pla que 74. Les jambes 80 passent dans des ou vertures ménagées à cet effet dans une pla que 81 portée par les axes 76 et 77, au voi sinage de l'extrémité inférieure du manchon 75. Le- manchon 79 et le manchon 75 sont écartés l'un de l'autre dans la direction de l'axe au moyen d'un ressort à boudin 82, entourant l'arbre 66.
Le manchon 79 comporte un certain nom bre d'ouvertures disposées radialement et ré parties sur le pourtour de la circonférence et dans lesquelles se logent des billes 83. Le manchon 75 porte un nombre équivalent de vis de réglage 84 munies de surfaces-cames sur leurs extrémités intérieures et placées obliquement par rapport à l'axe du manchon <B>75,</B> de sorte que, lorsque le manchon 75 est poussé vers le haut lors de l'excitation de la bobine 28a, ces faces-cames poussent les billes 83 et les mettent en prise avec l'arbre 66, de sorte que cet arbre est soulevé avec le manchon d'armature 75.
Dans le logement 65 sont portés des con tacts placés à distance les uns des autres 85, 86 et 87. Dans le circuit se trouvent des bo bines ou enroulements 15a et 16a analogues à 15 et 16 de la fig. 1 et actionnant un rhéo stat. Dans le logement 65 sont montés, de façon à pouvoir osciller, .des contacts mobiles 88 et 89 respectivement, reliés à un collier 90 porté par l'arbre 66 au moyen de ressorts à boudin 91 et 92.
La place occupée par l'appareil représenté sur la fig. 3 dans le circuit de la fig. 1 est analogue à celle qu'occupe dans ce circuit l'appareil représenté sur les fig. 2 et 6. L'enroulement 28a est en série avec le contact du relais-série 10, de sorte que chaque fois que l'on fait passer l'arc, l'enroulement 28a est excité.
En supposant maintenant que l'opérateur désire, en se servant de l'appareil représenté sur la fig. 3, déplacer le bras 14 clu rhéostat dans le sens lévogyre, ceci se fait en exci tant l'enroulement 15a. Dans ce but, lorsque l'on se sert de l'appareil représenté sur la fi-. 3, lorsque l'opérateur fait d'abord passer l'arc, la bobine 28a est excitée, en soulevant l'armature 75 contre la butée prévue à cet effet. L'armature 75 se soulevant, les. faces- cames <B>-</B>des vis 84 viennent en prise avec les billes 83, poussent celles-ci en prise avec l'arbre 66 et soulèvent l'arbre.
L'armature 75 et le manchon intérieur 79 se soulèvent par suite ensemble, et les axes 76 et 77 soulèvent la plaque 74 jusqu'à ce que l'extrémité gau che de cette plaque rencontre la butée 73, après quoi, la continuation de la montée de l'armature 75 fait que la partie de la plaque 74 qui se trouve du côté droit de l'arbre 66 monte et vient en prise avec les saillies 80 du manchon intérieur, en soulevant ce der nier en avance sur l'armature, ce qui dégage les billes 83 et libère l'arbre 66. Si l'opéra teur ne fait pas immédiatement repasser l'arc pour exciter à nouveau la bobine 28a, le poids 67 fait descendre l'arbre 66 en surmontant la résistance du dash-pot 69.
Toutefois, le dash-pot 69 maintient l'arbre en position sou levée pendant un temps suffisant pour per mettre à l'opérateur de faire passer l'arc de nouveau, en soulevant encore le manchon 7 5 qui entraîne avec lui l'arbre 66 en le dépla çant d'un autre échelon. Après que l'opéra teur a établi l'arc cinq fois ou un autre nom bre quelconque de fois suivant lequel l'appa reil peut être réglé de façon â ne pas gêner l'opération normale de soudure, le ressort 92 passe au delà du point de pivotement du con tact 89 qui est alors amené à se soulever pour venir en prise avec le contact 87 établissant le circuit qui passe dans l'enroulement 15a.
Une fois que le contact 89 a été mis en prise avec le contact 87, l'opérateur continue a frapper avec l'électrode à une vitesse qui est en rapport avec celle suivant laquelle le clash- pet 69 permet à l'arbre 66 de retomber entre les coups successifs. En continuant de frap per avec l'électrode à la vitesse voulue, le contact 89 peut être maintenu en prise avec le contact 87 et le contact 88 être maintenu en prise avec le contact 86, de sorte que les nouveaux coups ainsi répétés excitent à répé titions l'enroulement 15a pour faire avancer le bras de rhéostat 14 dans le sens lévogyre d'un échelon chaque fois.
La raison pour la quelle le bras de contact 89 se meut vers le haut en prise avec le contact 87, lorsque l'arbre 66 se meut vers le haut, avant que le bras de contact 88 se meuve vers le haut en prise avec le contact 85, réside dans la diffé rence des distances de l'axe de l'arbre 66 aux points où les ressorts 91 et 92 sont accrochés aux bras 88 et 89 respectivement. Si l'opéra teur avait des difficultés à frapper de l'élec trode à la vitesse appropriée pour maintenir la pièce 89 en contact avec le bloc 87 sans que le contact 88 vienne en prise avec le bloc 85,
il peut simplement attendre après avoir frappé de l'électrode la sixième fois jusqu'à ce que l'arbre 66 ait pu reposer dans le dash- pot et alors en répétant les cinq premières frappes, il peut continuer à régler le rhéostat dans la direction voulue au moyen d'une autre sixième frappe.
Lorsqu'on se sert de l'appareil représenté sur la fig. 3, et que l'opérateur désire déplacer le bras 14 du rhéostat dans le sens dextro- gyre, c'est-à-dire en excitant l'enroulement 16a, il établit d'abord l'arc rapidement un nombre de fois suffisant pour soulever l'arbre 66 jusqu'à ce que le ressort 91 passe au delà du point de support du contact 88, ce qui fait que ce contact vient en prise avec le con tact 85. Le contact 89, comme expliqué ci- dessus, est d'abord venu en prise avec le con tact 87, de sorte que le circuit est maintenant fermé par la bobine 16a.
L'opérateur peut alors, en frappant de l'électrode un nombre de fois quelconque, déplacer le bras 14 du rhéo stat d'un nombre correspondant d'échelons jusqu'à ce que le point de réglage désiré ait été atteint.
D'après ce qui précède, on voit que l'opé rateur peut, avant de commencer l'opération de soudure, modifier les caractéristiques de fonctionnement de la génératrice 1 de toute façon désirée quelconque, simplement en frap pant de l'électrode sur l'ouvrage d'une ma nière déterminée. Grâce au dispositif décrit, les caractéristiques de fonctionnement de la génératrice du courant de soudure sont, à tout moment, commandées directement par l'opé rateur, à .la station de soudure, et cette com mande peut se faire quelle que soit la dis tance à laquelle l'opérateur se trouve de la machine.
Pour certains genres d'applications et pour certaines natures de travaux, il peut ne pas être nécessaire que l'opérateur soit en me sure, à sa volonté, d'augmenter et de réduire le débit de la machine. Il peut suffire que l'opérateur puisse simplement, en établissant l'arc, diminuer ou augmenter le débit de la machine et, si l'on désire avoir cétte com mande simple, il n'est pas nécessaire d'utiliser l'appareil que l'on vient de décrire et de re- présenter en particulier sur les fig. 2 et 3,
et on peut le remplacer par l'appareil beaucoup plus simple représenté sur la fig. 5.
Sur cette figure, on voit un enroulement 93 monté sur les bornes de la génératrice du courant de soudure. Sur les bornes de l'exci- tatrice est également monté un enroulement 96 commandant le rhéostat et qui, lorsqu'il est excité, déplace le bras 14 du rhéostat d'un échelon dans une direction déterminée. Dans le circuit de l'enroulement 96 et en série avec celui-ci se trouve un commutateur 97 commandé par l'armature mobile 98 de l'élec- tro 93, cette armature étant reliée à un dash- pot 99. .
Lorsque le courant de soudure est ouvert, il passe par l'enroulement 93 un courant suf fisant pour soulever le plongeur 98 d'une quantité suffisante pour ouvrir le commuta teur 97. Dès que l'arc est court-circuité, la quantité de courant dans l'enroulement 93 est réduite, ce qui permet au plongeur 98 de descendre et au commutateur 97 de se fermer, d'où il résulte une excitation de l'enroulement 96 et, en conséquence, un mouvement du bras 14 du rhéostat dans une direction déterminée. L'opérateur peut, par suite, en maintenant l'arc un nombre déterminé de fois, régler le rhéostat dans toute mesure voulue.
L'appareil que l'on vient de décrire en dernier lieu n'est évidemment pas aussi sou ple que celui des formes de réalisation dé crites précédemment quoique, comme on l'a dit, il puisse donner satisfaction pour certai nes commandes simples.
On vient de décrire l'invention dans le cas d'un circuit de soudure à l'arc et, plus particulièrement, en vue de régler et de com mander le débit d'une génératrice de courant de soudure. Il est évident, toutefois, que les dispositifs décrits sont également applicables à la commande de n'importe quel type ordi naire de dynamo et un opérateur peut, d'un point éloigné de la machine à commander,
ef fectuer cette commande simplement en inter rompant un nombre déterminé de fois le cir cuit extérieur de la machine. Il y a lieu de remarquer également que le dispositif décrit a été appliqué à la com mande, par l'intermédiaire d'une résistance variable placée dans le circuit d'excitation séparée du générateur. Il est bien évident que les enroulements 15 et 16 et les appareils y associés, représentés sur la fig. 4, pourraient être utilisés pour effectuer un réglage de l'excitation série 8.
D'autre part, si on le désire, les relais 15 et 16 ou deux autres relais de ce genre reliés à ces relais peuvent être employés pour com mander simultanément des systèmes de com mande distincts respectivement dans les cir cuits d'enroulement de champ série et shunt ou excités séparément de la génératrice.
Le dispositif selon la présente invention a été décrit dans son application à une généra trice de courant électrique et les modifications dans les caractéristiques de fonctionnement de la génératrice ont été obtenues en modi fiant l'excitation de la machine. On peut no ter, toutefois, que le dispositif décrit ici peut être employé de différentes autres façons pour modifier les caractéristiques de fonction nement de la machine.
Par exemple, il peut être avantageusement utilisé pour obtenir les résultats désirés en agissant directement sur le système de commande de la génératrice et, à l'aide d'une modification appropriée, par exemple dans la vitesse du système de com mande, obtenir les résultats désirés. Lorsque la génératrice est entraînée par un moteur électrique, le rhéostat 13 peut être dans la ligne d'arrivée de courant à ce moteur. On pourrait également utiliser le système de commande du rhéostat comme moyen grâce auquel le dispositif d'entraînement de la géné ratrice peut être désexcité ou arrêté.
Ce der nier résultat peut être obtenu. en reliant le relais actionnant le rhéostat à un commuta teur monté dans la ligne d'arrivée de courant d'un moteur électrique ou au levier du papil lon d'un moteur à combustion interne lors qu'on se sert d'un moteur de ce genre pour actionner la génératrice. Lorsque l'appareil est relié au levier à papillon d'un moteur à combustion interne, la vitesse de ce moteur peut varier de la même façon que la vitesse d'un moteur électrique au moyen d'un rhéostat.
Le dispositif décrit ci-dessus et servant à modifier les caractéristiques de fonctionne ment de la génératrice est caractérisé par le fait qu'il fonctionne sous l'action de l'établis sement et de la rupture d'un circuit électri- que. Pour la commodité, on a utilisé dans l'appareil représenté et décrit ici, le circuit de l'arc électrique de façon à ne pas avoir besoin de lignes supplémentaires amenées au porte- électrode portatif, en partant de la généra trice.
II est évident que l'on peut se servir d'un circuit séparé et lorsque ceci a lieu, un ou plusieurs interrupteurs peuvent être mon tés sur le porte-électrode pour établir et rom pre un circuit de ce genre.
Device for acting remotely on the operation of an electric generator. The present invention relates to a positive device for acting remotely on the operation of an electric generator, characterized by means for using for this action changes in the current supplied by the generator other than those which normally occur in service. .
The invention is advantageously applied to a current generator for electric arc welding when it is desired to modify or adjust the operating characteristics of the machine from a remote point such as the welding station. . However, it should be understood that, although the invention is described below as being particularly applicable to electric arc welding current generators, it can be used generally to act remotely on the operation of dynamos. , whatever their types and particular applications.
As those skilled in the art are aware, it is frequently necessary during an arc welding operation to modify or adjust the operating characteristics of the welding current generator. This adjustment may become necessary for a number of different reasons which need not be listed here.
With hard arc current generators, as they are currently made, it is necessary for the operator to leave the welding station and return to the generator in order to make the desired setting. 'there is only one operator present; or to carry with it a rheostat or similar adjustment device which, of course, must be connected, by means of suitable lines, to the generator.
In a particular embodiment of the object of the invention, the adjustment of the operating characteristics of a welding current generator is effected due to the repeated establishment and breaking of the arc. in a specific way and after a set number of times.
The device can be set up so that the operator can simply by interrupting the arc a determined number of times, either increase or decrease the flow rate of the welding current generator, an operation which does not in any way hamper the welding current. normal operator maneuvers while making a weld.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the object of the invention and a variant.
Fig. 1 is a wiring diagram of the device; Fig. 2 shows the mechanical characteristics of one of the relays shown in the diagram in fig. 1; Fig. 3 shows a variant of relay playing the same role as that shown in FIG. 2; Fig. 4 shows a mechanical detail of another of the relays used in the overall arrangement shown in FIG. 1;
Fig. 5 shows, schematically, a simple form of an apparatus which the device comprises and thanks to which some of the results due to the arrangement shown in FIG. 1 can be obtained; Fig. 6 is a plan view of the apparatus shown in FIG. 2.
Referring more particularly to FIG. 1, the device shown is appli cable to a welding current generator 1 to which are connected external lines 2 and 3, which are respectively connected to a portable electrode holder 4 and to the part 5 to be welded.
The welding electrode 6 may or may not be fusible depending on the particular welding operation which must be carried out and the nature of this electrode does not in any way affect the operation of the device according to the invention. The external circuit of the welding current generator 1 has been shown as comprising an inter-polar field winding 7, an adjustable series field winding 8, a shunt 9 and a relay.
in series 10 which will be mentioned below in more detail.
The welding current generator also comprises a shunt field winding 11, excited by a separate exciter 12.
In the excitation circuit comprising the shunt field 11 is a series rheostat 13 with movable contact arm 14 of the circular type which is rotated by means of a handwheel which has not been shown for greater clarity. .
Before proceeding to the description of the positive device shown, it may be useful to briefly indicate, in more precise terms than above, the particular aims which one wishes to obtain by using this device. The latter is designed so that, if the operator wishes to modify the operating conditions or the flow rate of the generator of the hard current in a particular way, he will pass the arc briefly a certain number of times. The apparatus, which comes into action due to this repeated brief establishment of the arc, moves the arm 14 of the rheostat 13 in a particular direction.
If the operator wishes to modify the flow of the generator in the opposite direction to that which has just been indicated, he passes the arc and maintains it for a determined time, after which he establishes it briefly. vement a number of times, as above, to move the arm 14 of the rheo stat 13 in the opposite direction to that which has just been indicated.
It should now be pointed out that any apparatus of the kind which will be explained and to which the invention relates must be constructed in such a way that the operator can repeatedly pass the arc. several times before starting the welding operation and without modifying the setting of the rheostat 13. This latitude is necessary since most of the operators carrying out an arc welding can, for reasons which do not have need to be explained, briefly establish the arc at least several times before starting the welding operation.
Referring to fig. 1, we will first explain the device shown in general. The windings 15 and 16 are the windings of a relay shown in more detail in FIG. 4 and, when separately energized, they respectively move the arm 14 of the rheostat in opposite directions.
The relay 17, shown schematically in FIG. 1 and in more detail, according to various embodiments, in FIGS. 2 and 3, causes the excitation of one of the windings 15 and 16 after having passed the arc successively a repeated number of times and it also causes the excitation of the other winding if the operator first establishes the arc, then maintains it for a determined time and then passes it successively a determined number of times before starting the welding operation.
A detailed explanation will be given of the circuit shown in FIG. 1 after. have explained the mechanical construction of the relay 17 and the _ relay comprising the windings 15 and 16.
Referring more particularly to FIG. 2, the relay 17 shown here is generally constituted by a support frame 18 on which is mounted a vertical console 19 which, at its upper part, comprises a horizontal shelf 20. On the console 19 can turn around an axis 21 a steering wheel 22. The console 19 has a substantially horizontal slot 23, through which passes a pin 24 fixed to the wheel 22. The pin 24, which moves in the slot 23, therefore limits the rotation of the flywheel 22 around the axis 21. On the console 19, near the end of the slot 23, there is an axis 25 and on the inner part of the flywheel 22 is located another axis 26.
The two axes 25 and 26 are connected by a coil spring 27 which tends to pull these axes towards each other and, consequently, to move the flywheel 22 in the levorotatory direction around the axis 21 until what the axis 24, carried by the steering wheel, bears against the left end of the slot 23.
On the right side of the frame 18 is an electromagnet consisting of a coil 28 and a core 29. The frame 18 also carries a <B> T </B> shaped lever which can rotate about an axis 30. The lower part of the head of this T, 31, is placed in the vicinity of the electromagnet 28. The other part 32 of the T is directed upwards and a coil spring 33 working under tension, which there is fixed, is fixed at its other end by means .d'un lug 34 on the steering wheel 22.
The rod 35 of this <B> T </B> carries a pawl 36 via a pin 37. The pawl 36 is urged in the levorotatory direction around the pin 37 by a leaf spring 38. The pawl 36 is however held in a determined adjustment position, when the parts are in the position shown in FIG. 2, by means of an adjusting screw 39 carried by the frame 18.
An axis or shaft 40 disposed substantially vertically is carried, so as to be able to come and go, in the vicinity of its opposite ends in openings through which it passes, provided respectively in the frame 18 and in the shelf 20 of the console. 19. The shaft 40 carries a larger serrated part or forming a ratchet 41 with which the pawl 36 can engage.
On the console 19 is mounted, so as to be able to oscillate about an axis 42, a tent 43 which is normally pushed in the dextrorotatory direction, around the axis 42, by a spring 44. The part 43 is provided with 'a projection 45 which can engage with the wide part 41 of the shaft 40. The upper end of the part 43 bears against the axis 24 carried by the flywheel 22.
When this axis is in the vicinity of the left end of the groove 23, if the flywheel 22 rotates in the dextrorotatory direction so as to bring the axis 24 to the right of the groove 23, the spring 44 pushes the trigger 43 in the dextrorotatory direction until the projection 45 which it carries engages with the shaft or, more precisely, the ratchet part 41 carried by the latter. On the shelf 20 of the console 19 are contact blocks placed at a certain distance from each other 46 and 47, which are isolated from each other and from the body of the apparatus.
The tablet 20 also carries an oscillating contact 48, isolated from the contacts 46 and 47 and which, by moving, can engage with one or the other of these contacts. The axis 24, carried by the flywheel 22, carries an arm 49 of insulating material, and to which is fixed one end of a coil spring 50, the other end of this coil spring being fixed to the movable contact 48.
The tablet 20 also carries a contact 51 on which engages a movable contact element 52 constituted by a spring and which normally takes the position shown in FIG. 2. The head 53 of the pin 40, when this pin rises, bears against the spring 52 and pushes the latter by causing it to bear against the contact 51.
The operation of the remote control relay system shown in FIGS. 2 and 6 and we will first explain the operation of the rheostat control relay shown in FIG. 4, which will explain the operation of the remote control relay shown in FIG. 2 in combination with that of the whole apparatus.
The rheostat control relay, shown more particularly in fig. 4, com carries the coils or windings 15 and 16 controlling the rheostat and which has already been mentioned when FIG. 1. The relay shown in fig. 4 moves the control arm 14 of the rheostat 13 in opposite directions as the windings 15 and 16, respectively, are energized.
To connect the relay controlling the rheostat to the control arm 14, the shaft carrying this arm is provided with a pulley 54 on which passes a wire or a suitable rope 55. On the opposite ends of the wire 55 are fixed plungers. 57 and 58 respectively; placed in the coils or windings 15 and 16. The cores or plungers 57, 58 are suspended in the windings 15 and 16 by means of springs 59 working in tension and 60 working in compression, cooperating with consoles 61.
Coil springs 59 pull the consoles 61 downwards with a force just sufficient to counterbalance the upwardly directed pressure exerted on these consoles by the springs 60 and which is greater than the weight of the plungers carried by the consoles. When any one of the windings 15 or 16 is energized, the plunger cooperating with it is pulled downwards by first tensioning the wire 55 on the pulley 54 and, as soon as the wire is engaged with the pulley, that -ci turns in one direction or the other depending on the coil which has been excited.
If one of the coils is energized, just as the other is de-energized, pulley 54 rotates substantially twice as fast as when the coils are not energized rapidly one after the other. This is because the wire 55 being under tension from the previous stroke begins to move the pulley 54 as soon as the second plunger begins to move.
The apparatus which has just been described operates as follows: assuming first that the relay actuating the rheostat is connected to the arm 14 of the rheostat in such a way that, when the winding is energized, the arm 14 moves in the levorotatory direction and. when the winding 16 is energized, the arm 14 moves in the dextrorotatory direction, and also assuming that the operator now wishes to modify the position of the arm 14 of the rheostat to bring it to a new position, which requires that this arm be moved in the levorotatory direction, all the operator needs to do to obtain this result is to pass the arc quickly a determined number of times.
As indicated above, any apparatus such as that described here should allow the operator to pass the arc a specified number of times without making any change in the setting of the rheostat 14. This is necessary so that when the operator passes the arc the usual number of times to prepare the weld, he does not disturb the adjustment of the machine.
It will be assumed, for the description, that the apparatus has been adjusted in such a way that the operator can pass the arc five times without causing any adjustment of the rheostat, but that, when he passes it for the sixth times, this setting is made.
Referring to fig. 1 and 2, when the operator passes the arc for the first time, the series relay 10 closes the switch which is in lines -62 and 63. Line 6 2 is connected to one side of the circuit. excitation of the generator and line 63 is connected, via the various relays, to the other side of this circuit. Any suitable current source can obviously be used, but, for convenience, the excitation circuit has been shown as the circuit used.
As soon as the switch 64 is closed, the winding 28 is energized. It follows that the arm 31 is attracted towards the core 29 and the arm 35 rotates in the dextrorotatory direction around the axis 30; when the arm 35 rotates, the pawl 36 is lifted and moved to the left and comes into contact with the ratchet 41 and it lifts the axis 40 by a step.
At the same time, the arm 32 moves to the right, so that the tension-working spring 33, connected to the flywheel 22 by the axis 34, turns this flywheel in the dextrorotatory direction by an amount which depends on the ratio between the force of the springs 33 and 27, as well as the inertia of the flywheel 22 and the frictional resistance of its support axis. These different variables must be proportioned in such a way that, for a single pulse or several successive pulses of the electromagnet 28, the flywheel 22 is hand held in its extreme position of levorotatory rotation so that the part 48 is maintained in contact with block 46.
Whatever the number of impulses due to the successive establishment of the arc, the spring 27 always maintains the flywheel 22 substantially in the position just indicated, the amount by which the flywheel deviates from this position depending on the speed of the pulses.
As soon as the flywheel 22 turns in the dextrorotatory direction, by moving the axis 24 to the right, as we have just said, the trigger 43 turns in the dextrorotatory direction around its pivot, under the action of the spring 44, jus - that the projection 45 of the trigger engages with the teeth 41 of the axis 40. As this .denture has been raised by the pawl 36 of a step, the trigger 43 hand holds the axis in this raised position until either the pawl 36 lifts the pin even further, or the flywheel 22 rotates in the levorotatory direction, which causes the pin 24 to push back the trigger 43 by disengaging it with the teeth.
If we now assume that we have established the arc successively five times, it follows that the toothing 41 has been raised by four steps, which is just enough for the head 53 of the axis 40 to push the spring 52 to engage with contact 51. When contacts 51 and 52 are closed, the circuit is then established by contacts 46 and 48, passing through relay 15, which turns rheostat arm 14 in the levorotatory direction of a step whose amplitude depends on the stroke of the plunger 57, as seen in FIG. 4.
By continuing to establish and interrupt the arc, the arm 14 is each time advanced one step in the levorotatory direction, so that the operator can adjust the rheostat in this direction to any desired extent. The operator then performs the welding in the usual way and, as soon as the arc is interrupted again, by de-energizing the electromagnet 28, the flywheel 22 can turn in the levorotatory direction under the action of the spring 27 until 'that the axis 2.1, carried by the steering wheel, arrives at the left end of the slot 23;
the axis, moving towards the left end of the slot, engages with the trigger 43, disengaging the projection 45 of the toothing 41, which allows the axis 40 to fall back into the position shown on the fig. 2, under the influence of its own weight.
If now the operator wishes to turn the control arm of the rheostat 14 in the direction: levorotatory, that is to say in the opposite direction to that which has just been indicated, he proceeds in the manner next: it short-circuits -first the arc for a sensitive time; the short-circuiting of the arc has the effect of continuously energizing the electromagnet 28: when the electromagnet 28 is energized continuously, the spring 33 exerts a continuous traction on the flywheel 22 by pushing it in the dextrorotatory direction.
If the electromagnet 28 is energized for a sufficient time for the spring 33 to overcome the inertia of the flywheel 22, this flywheel rotates by an amount sufficient to bring the axis 24 beyond a vertical line passing by the axis 21, that is to say until the axis 24 goes to the right end of the slot 23. When the axis 24 comes in this extreme position, the spring 50 connected contact 48 has passed through the pivot point of this contact which is moved in the dextrorotatory direction to engage with contact 47.
The operator then establishes and quickly interrupts the arc a determined number of times and, each time, he brings the electrode to the work while establishing the arc, and the shaft 40 is lifted until the contacts 51 and .52 are closed. The repeated establishment of the hand bow. holds the steering wheel in the position it reached after having turned in the dextrorotatory direction, position such that the part 48 is maintained in contact with 47.
After having established the arc a sufficient number of times to close the contacts 51 and 52, the winding 16 of the rheostat relay is energized and, at each establishment of the arc, the arm 14 of the rheostat moves by. step in the right direction and the operator can continue to build the arc until the set point has been reached.
From the above it can be seen that all that the operator has to do to move the rheostat arm 14 in either direction by any amount is, either to start, to make short contacts. with the electrode until the desired adjustment has been reached in one direction, i.e., if it wishes to adjust the rheostat in the other direction, first bypassing the arc for a determined time, then briefly establish the arc several times until the desired set point has been obtained in the opposite direction.
The apparatus shown in FIG. 3 is another type of remotely controlled relay serving to obtain substantially the same results as those obtained by the construction shown in FIGS. 2 and 6. In the apparatus shown in FIG. 3, the rolling 28a is similar to the winding 28 of FIGS. 1 and 2. The winding 28a is suitably carried in a housing 65. In the housing 65 is mounted an axis 66 able to move in the vertical direction.
The shaft 66 carries, at its upper end, a weight 67 and, at its lower end, a piston 68 which functions in a dash-pot 69. In the housing 65 are rigidly mounted a number of pendant pins 70 which , at their lower ends, have stops formed by locking nuts 71, 72. One of these pins 70, that is to say the one carrying the stops 71, has a second stop 73. On the pins 70 , is mounted a bar 74 provided with openings through which pass the pins 70 and the shaft 66.
Around the shaft 66, and movable with respect to the latter and with respect to the winding 28, is an armature in the form of a sleeve 75. This sleeve 75 is, at its lower end, provided with pins 76 and 77 which also pass through openings in the part 74. On the pin 76 is fixed a stop 78, the role of which will be indicated below.
In the sleeve 75 is a second sleeve 79. The sleeve 79 is normally carried by legs 80 resting on the plate 74. The legs 80 pass through or vertures provided for this purpose in a plate 81 carried by the pins 76 and 77, at the voi sinage of the lower end of the sleeve 75. The sleeve 79 and the sleeve 75 are spaced apart in the direction of the axis by means of a coil spring 82, surrounding tree 66.
The sleeve 79 has a certain number of openings arranged radially and re parts around the circumference of the circumference and in which are housed balls 83. The sleeve 75 carries an equivalent number of adjusting screws 84 provided with cam surfaces on their inner ends and placed obliquely with respect to the axis of the sleeve <B> 75, </B> so that when the sleeve 75 is pushed upwards during the energization of the coil 28a, these cam faces push the balls 83 and engage them with the shaft 66, so that this shaft is lifted with the armature sleeve 75.
In the housing 65 are carried contacts placed at a distance from each other 85, 86 and 87. In the circuit are coils or windings 15a and 16a similar to 15 and 16 of FIG. 1 and actuating a rheo stat. In the housing 65 are mounted, so as to be able to oscillate, .des movable contacts 88 and 89 respectively, connected to a collar 90 carried by the shaft 66 by means of coil springs 91 and 92.
The place occupied by the apparatus shown in FIG. 3 in the circuit of FIG. 1 is similar to that occupied in this circuit by the apparatus shown in FIGS. 2 and 6. The winding 28a is in series with the contact of the series relay 10, so that each time the arc is passed, the winding 28a is energized.
Assuming now that the operator wishes, using the apparatus shown in fig. 3, move the arm 14 clu rheostat in the levorotatory direction, this is done by exci as the winding 15a. For this purpose, when using the apparatus shown in fi-. 3, when the operator first passes the arc, the coil 28a is energized, lifting the armature 75 against the stop provided for this purpose. The frame 75 rising, the. <B> - </B> cam faces of the screws 84 engage the balls 83, urge the latter into engagement with the shaft 66 and lift the shaft.
The frame 75 and the inner sleeve 79 therefore lift together, and the pins 76 and 77 lift the plate 74 until the left end of this plate meets the stop 73, after which the continuation of the movement. rise of the frame 75 causes the part of the plate 74 which is on the right side of the shaft 66 to move up and engage with the protrusions 80 of the inner sleeve, lifting the latter in advance of the frame, which frees the balls 83 and frees the shaft 66. If the operator does not immediately pass the arc again to energize the coil 28a again, the weight 67 lowers the shaft 66, overcoming the resistance of the dash- pot 69.
However, the dash-pot 69 keeps the shaft in the raised position for a sufficient time to allow the operator to pass the arc again, still lifting the sleeve 7 5 which carries the shaft 66 with it. by moving it to another rung. After the operator has established the arc five times or any other number of times that the apparatus can be adjusted so as not to interfere with the normal welding operation, the spring 92 passes past the limit. pivot point of the contact 89 which is then caused to rise to engage with the contact 87 establishing the circuit which passes through the winding 15a.
Once the contact 89 has been engaged with the contact 87, the operator continues to strike with the electrode at a speed which is commensurate with that at which the catch 69 allows the shaft 66 to fall back. between successive strokes. By continuing to strike with the electrode at the desired speed, the contact 89 can be kept in engagement with the contact 87 and the contact 88 be kept in engagement with the contact 86, so that the new strikes thus repeated excite repeatedly. Titions the winding 15a to advance the rheostat arm 14 in the levorotatory direction one step each time.
The reason that the contact arm 89 moves upwardly in engagement with the contact 87, when the shaft 66 moves upward, before the contact arm 88 moves upwardly in engagement with the contact 85, lies in the difference in the distances from the axis of the shaft 66 to the points where the springs 91 and 92 are hooked to the arms 88 and 89 respectively. If the operator had difficulty striking the electrode at the appropriate speed to maintain part 89 in contact with block 87 without contact 88 engaging with block 85,
he can simply wait after hitting the electrode the sixth time until shaft 66 has been able to rest in the dash-pot and then repeating the first five keystrokes he can continue to adjust the rheostat in the direction desired by means of another sixth strike.
When using the apparatus shown in FIG. 3, and that the operator wishes to move the arm 14 of the rheostat in the dextrogy direction, that is to say by energizing the winding 16a, he first establishes the arc rapidly a number of times sufficient to lift the shaft 66 until the spring 91 passes past the support point of the contact 88, whereby this contact engages the contact 85. The contact 89, as explained above, is first came into engagement with contact 87, so that the circuit is now closed by coil 16a.
The operator can then, by striking the electrode any number of times, move the arm 14 of the rheo stat by a corresponding number of steps until the desired set point has been reached.
From the foregoing, it can be seen that the operator can, before starting the welding operation, modify the operating characteristics of the generator 1 in any way whatsoever desired, simply by striking the electrode on the electrode. work in a determined manner. Thanks to the device described, the operating characteristics of the welding current generator are, at any time, directly controlled by the operator, at the welding station, and this control can be done whatever the distance. where the operator is located from the machine.
For certain types of applications and for certain types of work, it may not be necessary for the operator to be able, at his will, to increase and reduce the throughput of the machine. It may be sufficient that the operator can simply, by establishing the arc, decrease or increase the flow rate of the machine and, if it is desired to have this simple control, it is not necessary to use the device. we have just described and shown in particular in FIGS. 2 and 3,
and it can be replaced by the much simpler apparatus shown in FIG. 5.
In this figure, we see a winding 93 mounted on the terminals of the generator of the welding current. On the terminals of the exciter is also mounted a winding 96 controlling the rheostat and which, when it is energized, moves the arm 14 of the rheostat by one step in a determined direction. In the circuit of the winding 96 and in series with it is a switch 97 controlled by the movable armature 98 of the electro 93, this armature being connected to a dashpot 99..
When the weld current is open, sufficient current flows through winding 93 to lift plunger 98 by an amount sufficient to open switch 97. As soon as the arc is shorted, the amount of current in winding 93 is reduced, allowing plunger 98 to descend and switch 97 to close, resulting in energization of winding 96 and, consequently, movement of rheostat arm 14 in a determined direction. The operator can, therefore, by maintaining the arc a determined number of times, adjust the rheostat to any desired extent.
The apparatus which has just been described last is obviously not as flexible as that of the embodiments described above although, as has been said, it may be satisfactory for certain simple commands.
The invention has just been described in the case of an arc welding circuit and, more particularly, with a view to adjusting and controlling the flow rate of a welding current generator. It is evident, however, that the devices described are equally applicable to the control of any ordinary type of dynamo and an operator can, from a point remote from the machine to be controlled,
carry out this command simply by interrupting the external circuit of the machine a determined number of times. It should also be noted that the device described has been applied to the control, by means of a variable resistor placed in the excitation circuit separate from the generator. It is obvious that the windings 15 and 16 and the associated devices, shown in FIG. 4, could be used to adjust the series 8 excitation.
On the other hand, if desired, the relays 15 and 16 or two other relays of this kind connected to these relays can be used to simultaneously control separate control systems respectively in the series field winding circuits. and shunted or excited separately from the generator.
The device according to the present invention has been described in its application to an electric current generator and the modifications in the operating characteristics of the generator have been obtained by modifying the excitation of the machine. It can be noted, however, that the device described here can be employed in various other ways to modify the operating characteristics of the machine.
For example, it can be advantageously used to obtain the desired results by acting directly on the control system of the generator and with the help of an appropriate modification, for example in the speed of the control system, to obtain the results. desired. When the generator is driven by an electric motor, the rheostat 13 may be in the line of current to this motor. The rheostat control system could also be used as a means by which the generator drive device can be de-energized or stopped.
This last result can be obtained. by connecting the relay operating the rheostat to a switch mounted in the current supply line of an electric motor or to the throttle lever of an internal combustion engine when using an engine of this kind to run the generator. When the device is connected to the butterfly lever of an internal combustion engine, the speed of this engine can vary in the same way as the speed of an electric motor by means of a rheostat.
The device described above and serving to modify the operating characteristics of the generator is characterized in that it operates under the action of the establishment and breaking of an electrical circuit. For convenience, in the apparatus shown and described herein, the electric arc circuit has been used so as not to need additional lines supplied to the portable electrode holder from the generator.
Obviously, a separate circuit can be used and when this occurs one or more switches can be mounted on the electrode holder to establish and break such a circuit.