Dispositif de soudage à amenée automatique d'un fil d'électrode La présente invention se réfère à un dispositif de sou dage à l'arc comportant un mécanisme automatique d'avance d'une électrode réalisée sous forme filiforme de section pleine ou tubulaire, susceptible de contenir un flux solide (fil dit fourré ).
Les dispositifs du genre en question comprennent en principe une bobine de fil d'électrode, un mécanisme propre à faire avancer ce fil et un moteur d'entraînement de ce mécanisme d'avance, outre évidemment les autres organes usuels pour le soudage à l'arc, tels par exemple que le chalumeau d'amenée de gaz protecteur, ainsi que les organes de réglage indispensables. Tout cet ensemble peut être réalisé sous la forme d'un pistolet que le sou deur puisse manoeuvrer à la main.
L'inconvénient de cette solution est que pour limiter le poids important d'un tel pistolet, l'on est obligé de n'utiliser qu'une bo bine de fil de faibles dimensions qui ne peut assurer qu'un temps de travail relativement limité au bout du quel le soudeur doit arrêter l'opération pour échanger la bobine épuisée contre une neuve. On a bien proposé de gagner sur le poids du moteur d'avance du fil en le réalisant sous forme pneumatique et non plus électrique, mais cela complique considérablement l'appareillage et les liaisons qu'il faut établir entre l'ouvrier et les instal lations fixes de l'atelier.
Pour permettre l'utilisation de bobines de grande capacité on a également établi des dispositifs montés sur chariot. En pareil cas le mécanisme d'avance et son mo teur d'entraînement sont portés sur le chariot lui-même, le fil d'électrode étant repoussé dans une gaine souple qui assure son amenée à l'appareil de soudage propre ment dit, tenu en main par le soudeur et qui se trouve ainsi allégé au maximum. Mais la commande de l'avance du fil par poussée donne lieu à des efforts de frotte ment considérables qui aboutissent rapidement à des coincements à mesure qu'on augmente la longueur de la gaine de guidage.
On est donc obligé d'utiliser des gaines relativement courtes, de sorte que le soudage doit fré quemment déplacer son chariot, ce qui est fastidieux, réduit l'espace disponible dans l'atelier et entraîne des pertes de temps notables. De plus ces gaines doivent avoir une certaine rigidité afin de favoriser la progres sion du fil poussé. Cette rigidité handicape le soudeur dans son travail.
Enfin cette solution n'est pas toujours possible dans le cas de grosses pièces d'accessibilité dif ficile. , , La présente invention vise à remédier aux inconvé nients qui précèdent et à permettre d'établir un dispositif de soudage à l'arc à amenée automatique du fil d'élec trode qui, grâce à son faible poids et à la souplesse de la gaine et de la câblerie, ne fatigue ni ne gêne la main du soudeur, et qui puisse en outre lui assurer un temps de travail ininterrompu relativement long, sans l'obliger à déplacer avec lui un chariot ou autre engin encombrant et lourd.
Le dispositif de soudage suivant l'invention est carac térisé en ce qu'il comprend un mécanisme d'avance du fil porté par le soudeur lui-même indépendamment de ses bras et de ses mains qui restent entièrement libres.
Dans la. forme d'exécution préférée de l'invention le mécanisme d'avance est fixé à une ceinture portée par le soudeur, mais on pourrait également prévoir de mon ter ce mécanisme sur une claie à dos.
On comprend que grâce à une telle disposition la longueur de la gaine dans laquelle le fil est poussé peut rester relativement faible, puisqu'il est inutile qu'elle dépasse la distance maximale qui peut séparer la main du soudeur du point du corps de celui-ci qui supporte le mécanisme d'avance. Les efforts de frottement restent donc limités; il n'est pas besoin d'un moteur particuliè rement puissant et tout risque de coincement se trouve éliminé.
Le dessin annexé montre une forme de réalisation du dispositif de soudage suivant l'invention. La fig. 1 est une vue en perspective montrant un ouvrier soudeur équipé de ce dispositif ; la fig. 2 montre schématiquement les éléments essen tiels d'un tel dispositif ; la fig. 3 est une vue d'ensemble du boîtier du méca nisme d'avance du dispositif ;
La fig. 4 est une vue de côté du mécanisme lui- même, avec indication en traits interrompus du profil intérieur du boîtier dans lequel il est monté, la fig. 5 est une vue en plan correspondant à la fig. 4 ; Dans la forme d'exécution illustrée à la fig. 1 le sou deur 1 porte une ceinture 2 sur laquelle est monté un mécanisme 3 d'avance de fil d'électrode, le boîtier de ce mécanisme portant la bobine 4 qui forme réserve de ce fil.
Au mécanisme 3 aboutit une gaine souple 5 à l'inté rieur de laquelle passent les diverses canalisations ou lignes nécessaires à l'alimentation de l'opération de sou dage (câble d'amenée de courant, canalisation de gaz protecteur, conducteurs pour la commande à distance ou la sécurité, etc.). Une autre gaine souple 6 part du mé canisme 3 pour aller à l'appareil de soudage 7 tenu en main par le soudeur 1.
Cette gaine renferme la gaine de passage du fil d'électrode, le câble conducteur, la cana lisation de gaz et les conducteurs destinés à permettre au soudeur de commander le mécanisme à partir de Râchet- tes ou autres organes montés sur l'appareil 7. On conçoit aisément qu'avec une telle disposition l'appareil tenu en main par le soudeur n'est pas plus lourd qu'un porte- électrode classique à chalumeau d'amenée de gaz pro tecteur, cela au contraire des pistolets moto-dévidoirs connus à amenée automatique de fil d'électrode.
La fixation du mécanisme d'avance à la ceinture permet de lui faire comporter une réserve de fil relativement impor tante sans surcharger l'ouvrier. D'autre part en raison de la faible longueur de la gaine 6, et par conséquent de la gaine de guidage du fil qu'elle renferme, on évite les inconvénients habituels de l'avance par poussée, savoir les pertes exagérées par frottement et les risques de coincement.
La fig. 2 montre schématiquement les organes essen tiels du mécanisme d'avance, tandis que les fig. 3 et 4 indiquent certains détails de sa forme de réalisation pré férée. Ce mécanisme comprend un boîtier 8 (fig. 3) pourvu de brides (non figurées) pour se monter sur 1a ceinture du soudeur. Il peut recevoir par brochage rapide vers l'une de ses extrémités un support 9 dans lequel on peut monter la bobine de fil d'électrode.
Il renferme une plaque ou socle 10 (fig. 4 et 5) sur laquelle sont montés un guide d'entrée 11, un guide de sortie 12, et deux couples de rouleaux d'avance lia, 14a et 13b, 14b. Les guides 11 et 12 sont tubulaires avec préférablement des extrémités évasées. On peut en prévoir un troisième entre les deux couples de rouleaux. Dans chacun de ces cou ples le rouleau 13a, 13b est moteur, tandis que l'autre est fou. Les deux premiers sont montés sur des axes 15a, 15b qui tournent dans le socle 10 et dans une platine inférieure 16 fixée sous le socle par des entretoises 17.
La face inférieure de cette platine porte un moteur élec trique 18, éventuellement à réducteur, dont l'arbre de sortie porte un pignon 19 lequel engrène avec deux roues 20a, 20b calées sur les axes respectifs 15a, 15b. Quant aux rouleaux fous l4a, 14b, ils sont montés sur des axes 21a, 21b portés par un balancier 22 sur les extré mités duquel agissent deux ressorts de compression 23a, 23b. Ce balancier est articulé en 24 sur un levier 25 lui- même monté à articulation en 26 sur le socle 10. Le levier 25 est disposé de manière à guider le balancier 22 à peu près perpendiculairement au plan des axes des rouleaux 13a, 13b.
Le fil d'électrode 27 provenant de la bobine 4 arrive au guide d'entrée 11, non représenté à la fig. 2. Il passe entre les deux couples de rouleaux 13a, 14a et 13b, 14b qui assurent son avance, puis s'engage dans le guide de sortie 12 (également non représenté à la fig. 2) pour arriver à une gaine élémentaire de guidage 29 logée à l'intérieur de la gaine générale 6. En variante le fil 27 peut provenir d'une plus grosse bobine portée par un support ou chariot. En pareil cas il arrive à travers une gaine élémentaire 30 logée à l'intérieur de la gaine géné rale 5 et parvient également au guide d'entrée 11.
Lorsque le fil d'électrode provient ainsi d'une bobine indépendante montée sur chariot ou autre, on peut avan tageusement associer à celle-ci un mécanisme d'avance entraîné par un moteur synchronisé avec celui du méca nisme d'avance porté par l'ouvrier. Grâce à la puissance qu'il est possible de faire comporter au moteur du dis positif suivant l'invention, la longueur du fil comprise entre la bobine et ce dispositif est fortement tirée par un bout en même temps qu'elle est poussée par l'autre, ce <U>qui</U> assure son cheminement dans des conditions parfaites sur des distances bien supérieures à celles habituellement possibles.
L'autonomie et la facilité de travail de l'ou vrier se trouvent ainsi considérablement accrues tout en lui permettant l'emploi d'une bobine importante qui reste loin de lui.
Le moteur 18 est alimenté par un câble conducteur 32 logé dans la gaine 5. Il peut être commandé par le soudeur à partir d'organes associés à l'appareil de sou dage qu'il tient à la main, la liaison étant assurée par un câble tel que 33, logé dans la gaine 6.
Le boîtier du mécanisme d'avance est encore traversé par le câble 34 d'amenée du courant de soudage et par la canalisation 33 qui assure la fourniture du gaz protecteur habituel (argon ou gaz carbonique, par exemple). Il est bien entendu prévu des dispositifs appropriés de raccord pour faciliter le démontage des divers éléments de l'ins- tallation.
Le boîtier 8 est fermé par un couvercle amovible 36 (fig. 3) qu'il suffit de dégager pour accéder au mécanisme d'avance. En agissant sur le prolongement relevé 25a du levier 25 on peut écarter les rouleaux 14a, 14b de ma nière à pouvoir mettre rapidement le fil 27 en place au début d'une opération sans dérégler la pression préala blement déterminée par les ressorts.
Welding device with automatic feed of an electrode wire The present invention refers to an arc welding device comprising an automatic mechanism for advancing an electrode produced in the form of a filamentary solid or tubular section, capable of to contain a solid flux (so-called cored wire).
The devices of the type in question comprise in principle a coil of electrode wire, a mechanism suitable for advancing this wire and a motor for driving this advance mechanism, in addition of course to the other usual members for welding. arc, such as the protective gas supply torch, for example, as well as the essential adjustment devices. All of this can be made in the form of a gun that the gun can operate by hand.
The disadvantage of this solution is that to limit the significant weight of such a gun, it is necessary to use only a spool of wire of small dimensions which can only ensure a relatively limited working time. at the end of which the welder must stop the operation to exchange the exhausted coil for a new one. It has been proposed to save on the weight of the wire feed motor by making it pneumatic and no longer electric, but this considerably complicates the equipment and the connections that must be established between the worker and the installations. stationary in the workshop.
To allow the use of large capacity coils, devices mounted on a carriage have also been established. In such a case the advance mechanism and its drive motor are carried on the carriage itself, the electrode wire being pushed back into a flexible sheath which ensures its supply to the welding apparatus proper, held in hand by the welder and which is thus lightened to the maximum. However, controlling the advance of the wire by pushing gives rise to considerable friction forces which quickly lead to jamming as the length of the guide sheath is increased.
It is therefore necessary to use relatively short sheaths, so that the welding must frequently move its carriage, which is tedious, reduces the space available in the workshop and leads to considerable loss of time. In addition, these sheaths must have a certain rigidity in order to promote the progress of the pushed wire. This rigidity handicaps the welder in his work.
Finally, this solution is not always possible in the case of large parts of difficult accessibility. ,, The present invention aims to remedy the foregoing drawbacks and to make it possible to establish an arc welding device with automatic feeding of the electrode wire which, thanks to its low weight and the flexibility of the sheath and cables, neither tires nor hinders the welder's hand, and which can also ensure a relatively long uninterrupted working time, without forcing him to move with him a cart or other bulky and heavy machine.
The welding device according to the invention is characterized in that it comprises a mechanism for advancing the wire carried by the welder himself independently of his arms and of his hands which remain entirely free.
In the. preferred embodiment of the invention the advance mechanism is attached to a belt worn by the welder, but provision could also be made to mount this mechanism on a back hurdle.
It is understood that thanks to such an arrangement the length of the sheath in which the wire is pushed can remain relatively short, since it is unnecessary for it to exceed the maximum distance which can separate the welder's hand from the point of the body of the latter. ci which supports the advance mechanism. The friction forces therefore remain limited; there is no need for a particularly powerful motor and any risk of jamming is eliminated.
The attached drawing shows an embodiment of the welding device according to the invention. Fig. 1 is a perspective view showing a welder equipped with this device; fig. 2 schematically shows the essential elements of such a device; fig. 3 is an overall view of the housing of the advance mechanism of the device;
Fig. 4 is a side view of the mechanism itself, with an indication in broken lines of the internal profile of the case in which it is mounted, FIG. 5 is a plan view corresponding to FIG. 4; In the embodiment illustrated in FIG. 1 the welder 1 wears a belt 2 on which is mounted a mechanism 3 for advancing the electrode wire, the housing of this mechanism carrying the coil 4 which forms a reserve for this wire.
The mechanism 3 leads to a flexible sheath 5 inside which pass the various pipes or lines necessary to supply the welding operation (current supply cable, protective gas pipe, conductors for the control. remote or security, etc.). Another flexible sheath 6 leaves from the mechanism 3 to go to the welding device 7 held in the hand by the welder 1.
This sheath contains the sheath for the passage of the electrode wire, the conductive cable, the gas pipe and the conductors intended to allow the welder to control the mechanism from the hooks or other components mounted on the apparatus 7. It is easy to see that with such an arrangement the device held in the hand by the welder is no heavier than a conventional electrode holder with a protective gas supply torch, unlike known motorized reel guns. with automatic electrode wire feed.
Attaching the feed mechanism to the belt enables it to include a relatively large reserve of thread without overloading the worker. On the other hand, because of the short length of the sheath 6, and consequently of the guide sheath of the wire which it contains, the usual drawbacks of the advance by pushing, namely the exaggerated losses by friction and the risk of jamming.
Fig. 2 schematically shows the essential parts of the advance mechanism, while figs. 3 and 4 indicate certain details of its preferred embodiment. This mechanism comprises a housing 8 (Fig. 3) provided with flanges (not shown) for mounting on the welder's belt. It can receive by rapid broaching towards one of its ends a support 9 in which the coil of electrode wire can be mounted.
It contains a plate or base 10 (Fig. 4 and 5) on which are mounted an input guide 11, an output guide 12, and two pairs of advance rollers 11a, 14a and 13b, 14b. The guides 11 and 12 are tubular with preferably flared ends. A third can be provided between the two pairs of rollers. In each of these couplings the roller 13a, 13b is a motor, while the other is mad. The first two are mounted on pins 15a, 15b which rotate in the base 10 and in a lower plate 16 fixed under the base by spacers 17.
The underside of this plate carries an electric motor 18, optionally with a reduction gear, the output shaft of which carries a pinion 19 which meshes with two wheels 20a, 20b wedged on the respective axes 15a, 15b. As for the idle rollers 14a, 14b, they are mounted on axes 21a, 21b carried by a balance 22 on the ends of which act two compression springs 23a, 23b. This balance is articulated at 24 on a lever 25 itself mounted in articulation at 26 on the base 10. The lever 25 is arranged so as to guide the balance 22 approximately perpendicular to the plane of the axes of the rollers 13a, 13b.
The electrode wire 27 from the coil 4 arrives at the inlet guide 11, not shown in FIG. 2. It passes between the two pairs of rollers 13a, 14a and 13b, 14b which ensure its advance, then engages in the output guide 12 (also not shown in FIG. 2) to arrive at an elementary guide sheath 29 housed inside the general sheath 6. As a variant, the wire 27 may come from a larger coil carried by a support or carriage. In such a case, it arrives through an elementary sheath 30 housed inside the general sheath 5 and also reaches the inlet guide 11.
When the electrode wire thus comes from an independent coil mounted on a carriage or the like, it is advantageously possible to associate therewith an advance mechanism driven by a motor synchronized with that of the advance mechanism carried by the worker. Thanks to the power that it is possible to make the motor of the positive device according to the invention comprise, the length of the wire between the spool and this device is strongly pulled by one end at the same time as it is pushed by the another, this <U> which </U> ensures its progress in perfect conditions over distances much greater than those usually possible.
The worker's autonomy and ease of work are thus considerably increased while allowing him to use a large coil which remains far from him.
The motor 18 is powered by a conductor cable 32 housed in the sheath 5. It can be controlled by the welder from members associated with the welding apparatus which he holds in his hand, the connection being ensured by a cable such as 33, housed in the sheath 6.
The housing of the advance mechanism is still crossed by the cable 34 for supplying the welding current and by the pipe 33 which ensures the supply of the usual protective gas (argon or carbon dioxide, for example). Appropriate coupling devices are of course provided to facilitate the dismantling of the various elements of the installation.
The housing 8 is closed by a removable cover 36 (FIG. 3) which it suffices to release to access the advance mechanism. By acting on the raised extension 25a of the lever 25, the rollers 14a, 14b can be moved apart so as to be able to quickly put the wire 27 in place at the start of an operation without disturbing the pressure previously determined by the springs.