Support d'électrode pour la soudure de tubes bout à bout La présente invention a pour objet un support d'électrode pour la soudure de tubes bout à bout.
Quand deux tubes doivent être soudés bout à bout avec précision et réunion complète des, parois des tubes, il est habituel de préparer les tubes en réduisant le diamètre des extrémités à rapprocher de telle façon que lorsque ces extrémités sont amenées l'une contre l'autre, il se forme une rainure de pré paration à la soudure entre les .surfaces de butée.
Le but de l'invention: est de fournir un support d'électrode grâce auquel ladite rainure constitue un moyen de disposer l'électrode dans la position de soudure :et de la maintenir dans cette position pen dant toute l'opération.
Le support d'électrode faisant l'objet de la pré sente invention est caractérisé en ce qu'il comprend un anneau susceptible d'être monté sur les tubes placés bout à bout et retiré latéralement desdits tubes, et maintenant l'électrode de façon:
qu'un arc puisse s'établir entre celle-ci et la base d'une rainure de préparation de soudure formée dans les extrémités rapprochées des tubes, des moyens pour produire une rotation relative de l'anneau et des tubes au cours de la soudure, et des moyens, de repérage por tés par l'anneau et susceptibles de s'engager avec la dite rainure de manière à placer l'électrode en posi tion de soudure -et à la maintenir dans cette position:
pendant ladite rotation.
Les moyens de repérage peuvent être constitués par des galets qui sont engagés avec la rainure sous la pression d'un ressort.
Le support à électrode peut être utilise avanta geusement pour la soudure à arc sous protection de gaz, car il est facile de ménager dans l'anneau une cavité dans laquelle l'électrode se projette et qui limite ou supprime l'échappement de l'argon: ou de tout autre gaz de protection qui peut être utilisé au cours de la soudure.
On est conduit ainsi à une économie notable de gaz protecteur et aussi à une amélioration de la qualité de la soudure par .le fait que celle-ci est effectuée dans une atmosphère sous pression.
Le support peut comprendre une pince qui peut être fixée. sur l'un des tubes et retirée latéralement de ce dernier et qui porte des moyens, par exemple un dispositif d'entraînement à chaîne, par lesquels l'anneau peut être anis en .rotation autour des tubes.
Le dessin annexé représente, à .titre d'exemple, une forme d'exécution du support d'électrode objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe de cette forme d'exé- cation, la fig. 2 est une vue prise depuis la gauche de la fig. 1, et la fig. 3 est une coupe de l'électrode montée dans cette forme d'exécution.
Deux tubes 10 et 12 (fig. 1) doivent être soudés bout à bout au moyen d'une torche de soudure 14 qui peut tourner autour de l'axe dés tubes.
Sur le tube 10 est montée une pince 16 dont les deux moitiés sont reliées par une charnière 15 et peuvent être fixées l'une à l'autre par une: vis de serrage 17. La pince supporte une roue à chaîne 18 montée sur un arbre d'entra"mement 20 qui passe à travers un bloc 22 monté sur la pince par un pivot 24 et chargé par un ressort 26.
Un anneau 28 est monté sur le tube 12 et re couvre les faces de butée des deux tubes. L'anneau 28 est en: deux parties reliées. par une charnière 30 et fixées par une vis de serrage 32 de manière à pouvoir tourner sur les tubes.
L'anneau 28 est creux et présente une cavité 33 dans laquelle sont disposés des galets 34 (dont un seul est visible à la fig. 1) qui sont pressés contre les tubes par des ressorts 36. L'anneau 28 présente également un passage radial 38 débouchant dans la cavité 33 et destiné à recevoir la :torche de soudure 14. L'anneau 28 porte une roue à chaîne 40 en deux segments; un sur chaque partie de l'anneau.
Les extrémités de butée des deux tubes ont été usinées, selon la pratique connue, afin de former une rainure 42 de préparation de soudure.
Pour préparer la soudure, la pince 16 et l'an neau 28 sont montés librement sur les tubes et leur position sur ces derniers est réglée axialement jus qu'à ce que les -galets 34 sautent dans. la rainure 42. La pince 16 est alors réglée à nouveau axialement jusqu'à ce qu'elle bute contre l'anneeau 28. Elle est ensuite centrée sur le tube à l'aide de trois vis 43. La pince 16 est ainsi fixée sur le -tube 10 tandis que l'anneau 28 est libre <B>de</B> tourner.
Les deux segments de la roue à chaîne 40 ont été rapprochés l'un de l'autre et sont alignés avec la roue à chaîne 18 sur la pince. Les deux roues sont réunies alors par une chaîne 44. Finalement, la torché de :soudure -14 est insérée dans le passage 38 et fixée en position radiale par une vis de serrage 46, & manière que son élec trode 47 soit à la distance voulue de la base de la rainure 42.
Pour effectuer la soudure, l'arbre 20 est mis en rotation de manière que l'anneau 28 tourne sur les tubes en entraînant avec lui la torche 14.
Le repérage permis par les galets 34 et par l'uti lisation de la rainure -42 comme guide est très simple et assure sans erreur possible la position axiale cor- recte de l'électrode de soudure 47.
Au cours de la rotation de l'anneau 28, les galets 34 restent dans la rainure 42 et- obligent ainsi l'électrode à rester dans la position axiale précédemment déterminée.
La cavité 33 dans l'anneau 28 permet de loger les galets d'alignement 34 dans :un espace fermé. On réduit ou on élimine ainsi la perte d'argon ou de tout autre gaz utilisé pour la protection. de l'arc établi entre l'électrode et les tubes.
Outre l'avantage d'une notable économie sur la consommation de ce gaz, le gaz protecteur est maintenu- sous pression, ce qui permet d'obtenir une soudure qui présente, un léger renforcement sur toute sa longueur ; cet effet .avan tageux est difficile à obtenir :en soudant à la pres sion atmosphérique.
La torche de soudure peut être de constructions diverses. Celle représentée à la fg. _3 comprend un mandrin - 48 d'une matière isolante d'ans lequel est fixé un bloc 50 d'une matière électriquement conduc trice portant l'électrode 47. Le bloc 50 est connecté à une source de courant par un conducteur 54.
Le gaz de protection de l'arc est amené par un orifice d'entrée 56 et passe dans le voisinage de la pointe de l'électrode, à travers des rainures .ménagées dans le bloc 50. De l'eau est amenée par un orifice d'en trée 58 pour refroidir l'électrode.
En général, il est avantageux de procéder comme décrit ci-dessus en faisant tourner l'anneau 28 au tour des tubes à couder. Cependant, la méthode in verse peut être utilisée, les tubes étant mis en rota tion dans l'anneau.
The present invention relates to an electrode support for butt welding tubes.
When two tubes are to be butt welded with precision and complete union of the walls of the tubes, it is customary to prepare the tubes by reducing the diameter of the ends to be brought together in such a way that when these ends are brought against each other. another, a weld preparation groove is formed between the abutment surfaces.
The aim of the invention: is to provide an electrode support thanks to which said groove constitutes a means of placing the electrode in the welding position: and of maintaining it in this position during the entire operation.
The electrode support forming the subject of the present invention is characterized in that it comprises a ring capable of being mounted on the tubes placed end to end and withdrawn laterally from said tubes, and holding the electrode so:
that an arc can be established between this and the base of a weld preparation groove formed in the near ends of the tubes, means for producing relative rotation of the ring and the tubes during the weld , and locating means carried by the ring and capable of engaging with said groove so as to place the electrode in the welding position - and to maintain it in this position:
during said rotation.
The locating means may consist of rollers which are engaged with the groove under the pressure of a spring.
The electrode holder can be used advantageously for arc welding under gas protection, because it is easy to provide in the ring a cavity into which the electrode projects and which limits or eliminates the escape of argon. : or any other shielding gas that can be used during welding.
This leads to a significant saving in protective gas and also to an improvement in the quality of the weld by the fact that it is carried out in a pressurized atmosphere.
The holder may include a clamp which can be attached. on one of the tubes and withdrawn laterally from the latter and which carries means, for example a chain drive device, by which the ring can be rotated around the tubes.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the electrode support object of the invention.
Fig. 1 is a sectional view of this embodiment, FIG. 2 is a view taken from the left of FIG. 1, and fig. 3 is a section through the electrode mounted in this embodiment.
Two tubes 10 and 12 (fig. 1) must be butt welded by means of a welding torch 14 which can rotate around the axis of the tubes.
On the tube 10 is mounted a clamp 16 whose two halves are connected by a hinge 15 and can be fixed to each other by a: clamping screw 17. The clamp supports a chain wheel 18 mounted on a shaft drive 20 which passes through a block 22 mounted on the clamp by a pivot 24 and loaded by a spring 26.
A ring 28 is mounted on the tube 12 and covers the abutment faces of the two tubes. The ring 28 is in: two connected parts. by a hinge 30 and fixed by a clamping screw 32 so as to be able to turn on the tubes.
The ring 28 is hollow and has a cavity 33 in which are arranged rollers 34 (only one of which is visible in FIG. 1) which are pressed against the tubes by springs 36. The ring 28 also has a radial passage. 38 opening into the cavity 33 and intended to receive the: welding torch 14. The ring 28 carries a chain wheel 40 in two segments; one on each part of the ring.
The abutment ends of the two tubes have been machined, according to known practice, in order to form a groove 42 for preparing the weld.
To prepare the weld, the clamp 16 and the ring 28 are mounted freely on the tubes and their position on the latter is adjusted axially until the-rollers 34 jump into. the groove 42. The clamp 16 is then again adjusted axially until it abuts against the ring 28. It is then centered on the tube using three screws 43. The clamp 16 is thus fixed on the -tube 10 while the ring 28 is free <B> to </B> rotate.
The two segments of the chain wheel 40 have been brought together and are aligned with the chain wheel 18 on the clamp. The two wheels are then joined by a chain 44. Finally, the welding torch -14 is inserted into the passage 38 and fixed in a radial position by a tightening screw 46, so that its electrode 47 is at the desired distance. of the base of the groove 42.
To perform the welding, the shaft 20 is rotated so that the ring 28 rotates on the tubes, driving the torch 14 with it.
The registration allowed by the rollers 34 and by the use of the groove -42 as a guide is very simple and ensures without possible error the correct axial position of the welding electrode 47.
During the rotation of the ring 28, the rollers 34 remain in the groove 42 and thus force the electrode to remain in the previously determined axial position.
The cavity 33 in the ring 28 allows the alignment rollers 34 to be accommodated in: a closed space. The loss of argon or any other gas used for protection is thus reduced or eliminated. of the arc established between the electrode and the tubes.
Besides the advantage of a notable saving on the consumption of this gas, the protective gas is maintained under pressure, which makes it possible to obtain a weld which has a slight reinforcement over its entire length; this advantageous effect is difficult to obtain: by welding at atmospheric pressure.
The welding torch can be of various constructions. The one represented in fg. _3 comprises a mandrel 48 of an insulating material to which is attached a block 50 of an electrically conductive material carrying the electrode 47. The block 50 is connected to a current source by a conductor 54.
The arc shielding gas is supplied through an inlet port 56 and passes in the vicinity of the tip of the electrode, through grooves in the block 50. Water is supplied through an orifice. input 58 to cool the electrode.
In general, it is advantageous to proceed as described above by rotating the ring 28 around the tubes to be bent. However, the reverse method can be used with the tubes being rotated in the ring.