FR1449718A

FR1449718A - Appareil pour le soudage des goujons à l'arc électrique

Info

Publication number: FR1449718A
Application number: FR19564A
Authority: FR
Original assignee: Crompton Parkinson Ltd
Current assignee: Crompton Parkinson Ltd
Priority date: 1964-06-05
Filing date: 1965-06-04
Publication date: 1966-08-19
Also published as: GB1114202A; US3532851A; SE316351B; DE1565478A1; US3291958A; DE1565478B2

Description

Appareil pour le soudage des goujons à l'arc électrique.
La présente invention se rapporte au soudage des goujons à l'arc électrique. Dans un cycle type de soudage à l'arc, un goujon maintenu dans un outil de soudage est tout d'abord pressé contre la pièce pour le mettre en contact électrique franc avec cette dernière et le fonctionnement de l'outil a ensuite pour effet d'écarter le goujon de la pièce et de le placer dans une position rétractée pour établir un arc pilote entre le goujon et la pièce. Le courant passant dans l'arc est ensuite porté à une valeur supérieure pour donner naissance à l'arc de soudage principal entre le goujon et la pièce, pendant que le goujon est en position rétractée, ou bien au début de son mouvement de retour ou de plongée en direction de la pièce.L'arc de soudage principal provoque la fusion du métal sur l'extrémité du goujon et sur la pièce à l'endroit où le goujon devra être fixé. Ces plages de métal fondu se solidifient à la fin de la plongée, lorsque le goujon a été appliqué sur la pièce, pour réaliser la soudure.
La coordination des temps de la plongée et du déclenchement de l'arc de soudure principal est extrêmement importante. Ceci est particulièrement valable lorsque la source de puissance de soudage est un condensateur accumulateur qui se décharge en une période de temps très brève. Si l'arc de soudage est déclenché trop tard, il se produit un court-circuit sans effet entre le goujon et la pièce à la fin de la plongée si le courant de sou'dage circule encore et la puissance de soudage n'est pas entièrement utilisée, ce qui se traduit par une soudure faible. Si l'arc de soudage est déclenché encore plus tard. il peut ne pas produire la fusion de l'extrémité du goujon et de la pièce, auquel cas on n'obtient pas de soudure.D'un autre côté, si l'arc de soudage est déclenché trop tôt, les plages de métal en fusion peuvent se solidifier avant d'entrer en contact entre elles de sorte que, ici encore on obtiendra une soudure faible ou bien pas de soudure du tout. La corrélation optimum de temps entre le déclenchement de l'arc de soudage et la plongée variera en fonction de certains facteurs.
Cette corrélation dépend, par exemple, du type de source d'énergie employé, de l'outil de soudage particulier utilisé, de la dimension et de la forme du goujon, des caractéristiques du métal dont il est fait et de la dimension, de l'épaisseur et de la matière de la pièce, ainsi que de l'état de surface de la pièce.
L'invention a pour objet un appareil pour le soudage des goujons à l'arc électrique, fonctionnant de la façon décrite ci-dessus, cet appareil étant caractérisé notamment en ce qu'il comporte un outil qui comporte une bobine de levage servant à écarter un goujon d'une pièce à l'encontre de l'effet d'un ressort de façon à établir un arc pilote, et un contrôleur qui comprend un circuit pour exciter la bobine de levée et un circuit pour fournir le courant de soudage à l'arc, chacun de ces circuits étant susceptible d'un réglage indépendant de façon à pouvoir modifier la relation entre l'instant de l'amorçage du mouvement de retour du goujon et celui du début de l'arc de soudage.Grâce à cette possibilité de réglage indépendant, on peut tenir compte de tous les facteurs variables cités plus haut de sorte qu'il est possible d'obtenir une soudure efficace dans toutes les circonstances.
Dans une forme d'agencement. le contrôleur comprend un dispositif temporisateur réglable qui a pour fonction de déclencher le mouvement de retour du goujon, et un deuxième dispositif temporisateur réglable qui est mis en marche par la man u̇vre du premier dispositif et qui a pour fonction de déclencher l'arc de soudage. Avec cet agencement. il n'est possible de déclencher l'arc de soudage qu'après le départ du mouvement de retour du goujon. mais s'il est nécessaire de déclencher l'arc de soudage plus tôt, on peut utiliser deux dispositifs temporisateurs réglables indépendam- ment l'un de l'autre, qui sont mis en marche simultanément, de sorte que l'arc de soudage peut alors être déclenché soit avant, soit après le départ du mouvement de retour du goujon.
Chaque dispositif temporisateur comprend de préférence un condensateur muni d'un circuit de charge à impédance variable. Cette impédance variable peut être constituée, par exemple, par une résistance réglable de telle façon que le réglage de la résistance commande le temps de charge du condensateur et, lorsque le condensateur est chargé à un potentiel prédéterminé, il provoque alors la man u̇vre du circuit correspondant. A cet effet, chaque condensateur peut être connecté pour exciter un transistor monojonction et ce transistor peut à son tour être connecté dans le circuit primaire d'un transformateur d'impulsions, dont le circuit secondaire est connecté pour commander un redresseur commandé au silicium correspondant.L'un des redresseurs entre alors en action pour interrompre le courant alimentant la bobine de levée de façon à déclencher le mouvement de retour du goujon et l'autre redresseur fournit le courant de soudage à l'arc.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples : La figure 1 est une vue en coupe d'un outil de soudage approprié qui est utilisé pour la mise en u̇vre de l'invention ; La figure 2 est un schéma électrique d'un circuit de contrôleur destiné à être utilisé avec l'outil suivant l'invention; Les figures 3 et 4 sont des schémas électriques de variantes d'une partie du circuit représenté sur la figure 2; La figure 5 est un graphique qui représente le déplacement d'un goujon pendant une opération de soudage et la corrélation entre la décharge du condensateur accumulateur et le déplacement du goujon.
L'outil servant à souder un goujon par le procédé de passage d'un arc électrique doit nécessairement comprendre une bobine de levée servant à écarter un goujon d'une pièce, et un ressort pour rapprocher le goujon de la pièce et l'appliquer sur cette dernière. Un dispositif est habituellement prévu pour retenir le goujon dans la position rétractée jusqu'au moment où le goujon est à nouveau déplacé en direction de la pièce et appliqué sur cette dernière. Toutefois, dans un outil à cycle rapide, la période de retenue doit être courte ou pratiquement inexistante, auquel cas il peut ne pas être nécessaire de prévoir un dispositif de retenue.L'outil de soudage 10 représenté sur la figure 1 est un exemple d'un outil approprié et il comprend un corps principal 12 en matière diélectrique, le corps comprenant une poignée de pistolet 14 venue de matière et un capuchon arrière séparable 16. Un mandrin 18 est placé à l'extrémité avant de l'outil et maintient un goujon 20 pendant l'opération de soudage. Le mandrin 18 est, dans ce cas, entouré d'un écran pare-étincelle permanent 22, qui est fixé à un pied de soudage 24 lequel est porté en position réglable par deux branches 26. On peut utiliser une virole de céramique à la place de l'écran pare-étincelle 22 et, pour certaines applications, il peut ne pas être nécessaire de prévoir un écran ou une virole.
Le mandrin 18 est fixé à une tige porte-mandrin 28 qui est vissée à un serre-câble 30 lequel est monté coulissant dans une partie avant du corps 12. Le courant de soudage est amené au serre-câble 30 par un câble principal de soudage souple 32 et il est transmis, à travers la tige porte-mandrin 28, au mandrin 18 et, par conséquent, au goujon 20 porté par ce mandrin.
La partie arrière 34 du serre-câble 30 est reliée de façon appropriée à une tige de levée 36 comprenant une tige de guidage 38 qui se prolonge vers l'arrière en traversant un noyau mobile 40.
Un crochet de levée 42 est fixé au noyau mobile 40 et est disposé de façon à coopérer avec une bague de levée 44 lorsqu'il est tiré vers l'arrière par le noyau 40. La bague 44 a un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur de la tige de levée 36 et elle est maintenue dans une position perpendiculaire par un ressort de bague de levée 46 qui presse la bague 44 contre une plaque d'arrêt 48, laquelle est maintenue en place par un ressort de rappel ou de plongée 50. Dans cette position, la bague de levée 44 est libérée de la tige de levée 36 laquelle peut alors coulisser dans cette bague pour se rétracter lorsque le goujon et le mandrin passent d'une position d'extension à une position légèrement rétractée ou position initiale de soudage, lorsqu'on presse le goujon 20 et l'écran pare-étincelle 22 contre la pièce.Cette position initiale de soudage peut varier légèrement en fonction des variations de la longueur du goujon maintenu par le mandrin. Lorsque le crochet de levée 42 tire la bague de levée 44, cette dernière prend une position inclinée dans laquelle elle serre la tige de levée 36 puis elle tire cette tige jusqu'à une position entièrement rétractée lorsque le noyau 40 recule. De cette façon, le goujon et le mandrin sont rétractés d'une longueur prédéterminée, quelle que soit la longueur du goujon.
Le noyau mobile 40 est rétracté lorsque le courant est envoyé à une bobine de levée et de retenue 52 à travers des conducteurs 54. Le mouvement de recul du noyau 40, qui détermine l'amplitude de la levée du goujon 22 et du mandrin 18, est limité par une pièce réglable 56 formant noyau que l'on peut rapprocher ou éloigner du noyau mobile 40 en la vissant ou en la dévissant pour modifier la longueur de la course de levée ainsi que la lon- gueur de la course de plongée. Le fonctionnement et la commande de l'outil 10 sont assurés par un contrôleur dont le circuit est représenté sur la figure 2, et dans lequel on utilise un condensateur pour accumuler l'énergie nécessaire au courant de soudage.
Le goujon 20, le mandrin 18 et le ressort de plongée 50 sont représentés schématiquement sur la figure 2 dont une partie A constitue le circuit de soudage principal, dans lequel le câble principal de soudage est connecté à une armature d'un condensateur accumulateur de soudage principal 58, à travers un redresseur commandé principal au sili-

sateur 58 à travers le goujon. Une pièce 60 est connectée à l'autre armature du condensateur 58 à travers une inductance 62. L'inductance 62 sert à étaler légèrement la décharge du condensateur et à abaisser la pointe de cette décharge, ainsi qu'on l'a décrit plus complètement dans le brevet français n[deg] 1.318.530. Un circuit d'arc pilote est branché en

une résistance R .
Dans le fonctionnement du circuit principal de

rendu conducteur et établir de cette façon un arc pilote, à peu près à l'instant où le goujon 20 s'écar-

excité pour établir l'arc principal de soudage entre le goujon 20 et la pièce 60 par la décharge du condensateur 58 à travers l'inductance 62. L'arc principal de soudage effectue le soudage du goujon sur la pièce lorsque le goujon est appliqué sur la pièce par plongée, commandée par le ressort 50. L'opération de soudage du goujon est mise en marche à l'aide de la partie B du circuit de la figure 2. Pour déclencher le fonctionnement, on ferme les contacts 64 au moyen d'une détente 66 (voir fig. 1) pour connecter un relais de commande

roulement secondaire 68 d'un premier transformateur de puissance.Le circuit n'est toutefois établi que si le goujon 20 est en contact avec la pièce 60 pour établir une connexion électrique entre les points X et Y , qui sont reliés respectivement à la pièce 60 et au mandrin 18. Ceci évite la mise en fonctionnement prématurée si l'outil n'est pas en position de soudage au moment où l'on presse la détente 66. Les contacts normalement

établir un circuit entre le relais CRI et un condensateur C qui se décharge pour maintenir le relais de commande CR pendant une période de temps suffisante pour exécuter une soudure, même si l'on relâche la détente 66 et si les contacts 64 s'ouvrent. En même temps, les contacts normalement fermés

sateur C , qui sera décrit dans la suite. Une diode D isole le circuit de mise en marche du circuit de soudage.

blit également un circuit entre un enroulement pri-

sions et le deuxième condensateur C . Lorsque le condensateur C se décharge à travers l'enroule-

et une diode D interrompt le passage du courant entre la source d'énergie et l'enroulement primaire

ferment. Une diode D4 qui est connectée en paral-

condensateur C d'envoyer des impulsions dans cet enroulement en établissant en fait un court-circuit dans un seul sens en parallèle avec l'enroulement primaire.
Une diode D5 redresse le courant alternatif fourni par le bobinage 68 pour charger le condensateur

redresse le courant de la source d'énergie pour l'alimentation du condensateur C et empêche également le condensateur C de se décharger sur le con-

de signe opposé qui est produite à travers le relais CR lorsqu'il est désexcité et empêche de cette façon

xième fois des impulsions. Une résistance R empêche que le relais CR ne soit actionné par la source de puissance 68 pour éliminer le risque d'autooscillation c'est-à-dire de production du phénomène connu généralement sous l'appellation d' amorçage .
Un autre enroulement secondaire 70 du premier transformateur de puissance fournit à la bobine de levée 52 de l'outil 10, un courant redressé filtré au moyen d'un redresseur biphasé 72 et d'un condensateur C , comme représenté dans la partie B de la figure 2. Le courant est retenu par un redres-

mier transformateur d'impulsions. A ce moment le redresseur commandé au silicium SCR devient conducteur et ferme le circuit sur la bobine de levée 52 pour déclencher le retrait du mandrin 18 et du goujon 20. L'excitation du redresseur SCR détermine également la charge d'un condensateur C4 à travers une résistance R .
Au moment où la bobine de levée 52 est excitée,

transformateur d'impulsions excite le redresseur SCR pour fermer un circuit pour l'alimentation de l'arc pilote à travers la résistance R afin d'éta-

au moment où le goujon s'écarte.
Le circuit de coordination (partie D) de l'ensemble du circuit de soudage permet de commander avec précision la coordination dans le temps entre l'arc principal de soudage et la course de plongée. Les déclenchements de l'arc de soudage et du mouvement de retour ou course de plongée sont réglés dans le temps individuellement et peuvent être commandés indépendamment pour modifier le cycle de soudage.Lorsque le relais de commande CR est excité, il ferme également le contact normalement

une source d'énergie comprenant un enroulement secondaire 74 d'un deuxième transformateur de puissance, dont la sortie est redressée dans un redresseur biphasé 76 et filtrée dans un conden-

un condensateur C6 commence à se charger à une vitesse qui est déterminée par une résistance varia-

peut être commandée de l'extérieur par l'opérateur, au moyen de l'arbre rotatif classique ou autre moyen équivalent pour modifier la vitesse de la charge et par conséquent, changer l'instant auquel le mandrin 18 et le goujon 20 commenceront leur course 'de plongée.Lorsque la charge du condensateur C6 atteint une valeur prédéterminée, ce condensateur excite un premier transistor monojonction Q qui envoie une impulsion dans un enroulement primaire T -P d'un deuxième transformateur d'impulsions. Ceci induit une impulsion dans un enrou-

teur d'impulsions intercalé dans le circuit de commande du mandrin. L'impulsion induite dans cet enroulement secondaire excite un quatrième redresseur commandé au silicium SCR4 qui fait décharger le condensateur C4 dans le sens inverse en parallèle avec le redresseur SCR , ce qui court-circuite ce redresseur et désexcite la bobine de levée 52. Le redresseur SCR4 détermine également une recharge lente du condensateur C4 à travers la bobine 52, mais avec une polarité de charge opposée.Lorsque le redresseur SCR est rendu à nouveau conducteur pendant le cycle de soudage suivant, le condensateur C4 se décharge dans le sens inverse en parallèle avec le redresseur SCR4 pour le couper. L'enroulement primaire T -P induit également une impulsion dans un enroulement secondaire sup-

d'impulsions, qui relie un deuxième circuit temporisateur au redresseur 76 à travers un redresseur SCR5. Un condensateur C7 se charge à ce moment, et, lorsqu'il atteint une valeur prédéterminée, il excite un deuxième transistor monojonction Q . Le temps nécessaire au condensateur C7 pour atteindre cette charge est commandé par une deuxième résistance variable VR que l'opérateur peut également modifier par l'intermédiaire de l'arbre de commande rotatif classique ou par tout autre moyen extérieur de réglage.Le transistor monojonction Q evoie une impulsion dans un enroulement primaire

induit une impulsion dans un enroulement secondaire T -S intercalé dans.le circuit de soudage principal. Cette impulsion excite le premier redresseur

densateur principal de soudage 58 en parallèle avec le goujon 20 et la pièce 60, pour établir l'arc de soudage principal.
Une diode de Zener ZD maintient constante une tension d'alimentation du circuit temporisateur de sorte que l'on peut régler avec précision la durée de charge des condensateurs CG et C7.
Dans le cas du circuit de coordination de la figure 2, le déclenchement de la course de plongée est commandé par l'enfoncement de la détente 66 et l'excitation du relais de commande CR ce qui se produit à peu près au moment où le mandrin 18 et le goujon 20 commencent à s'écarter. Le moment de déclenchement de l'arc de soudage principal est déterminé par le début de la course de plongée du mandrin, moment auquel le premier transistor monojonction Q est excité. Par conséquent, avec le circuit de coordination de la figure 2, l'arc principal de soudage doit être nécessairement déclenché après le commencement de la course de plongée.
On a représenté graphiquement sur la figure 5 un cycle type de soudage obtenu avec ce circuit de coordination. Ici, l'axe horizontal représente le temps sur une échelle T et l'axe vertical représente la distance séparant le goujon de la pièce et également l'intensité de l'arc de soudage, avec des échelles arbitraires indiquées par la lettre W. Pour le goujon, un segment de droite incliné 78 représente la course de levée qui amène le goujon à la position rétractée tandis qu'un segment horizontal 80 représente le temps pendant lequel le goujon est maintenu dans sa position rétractée. Un troisième segment 82, dont la pente est plus faible, représente la course de plongée du goujon.Avec le circuit de coordination de la figure 2. le passage du courant dans l'arc de soudage est représenté par une

de la course de plongée, le retard étant déterminé par la durée nécessaire pour charger le condensateur C7 à une valeur suffisante pour exciter le deuxième transistor monojonction Q . Le début de l'arc de soudage est commandé, après le commencement de la courte de levée, par le temps nécessaire pour charger les condensateurs CG et C7 à leur charge d'excitation. Le début de la course de plongée est déterminé. après le déclenchement de la course de levée. par le temps nécessaire pour charger le con- densateur CG à une valeur suffisante pour exciter le transistor monojonction Q .L'instant du début de la course de plongée et l'instant auquel l'arc de soudage est déclenché peuvent donc être tous deux déterminés en fonction de l'instant où la course de levée du goujon commence c'est-à-dire de l'instant où l'on presse la détente.
Le circuit de coordination particulier de la figure 2, dans lequel la commande de la course de plongée et celle de l'arc de soudage s'effectuent successivement, est particulièrement efficace pour les outils de soudage dans lesquels la course de plongée est relativement lente. Lorsque la course de plongée d'un outil particulier est plus rapide, ou bien lorsque l'arc de soudage est étalé sur une période plus longue, ou bien dans les cas qui combinent ces deux caractéristiques, il peut être avantageux de déclencher l'arc de soudage à l'instant même où la course de plongée commence, ou même avant. On peut utiliser un circuit de coordination modifié représenté sur la figure 3, pour obtenir une possibilité de réglage des temps plus large que dans le cas de la figure 2.Dans ce cas, les deux condensateurs C[deg] et C' commencent à se charger lorsque

foncement de la détente 66, les condensateurs CG et C7 excitant leurs transistors monojonctions respectifs Q et Q , lorsqu'ils sont chargés à des valeurs prédéterminées. Le temps nécessaire pour atteindre lesdites valeurs prédéterminées est ici encore déterminé par les résistances variables VR et VR . Avec le circuit de la figure 3, la course de plongée et l'arc de soudage peuvent être commandés de telle façon que l'une ou l'autre de ces man u̇vres commence la première ou que les deux commencent simultanément. L'enroulement secondaire T -S est supprimé dans le circuit de la figure 3.
Pour obtenir une possibilité de réglage encore plus grande, le circuit de coordination de la figure 3 peut être déclenché par un circuit temporisateur supplémentaire au lieu d'être déclenché par la fer-

excite un troisième transistor monojonction Q lorsqu'il atteint une valeur de charge prédéterminée. Le transistor Q envoie une impulsion dans l'enrou-

pulsions, qui envoie une impulsion dans un enrou-

Ceci déclenche le circuit temporisateur de la figure 3. dans lequel l'instant du déclenchement de la course de plongée et celui de l'arc principal de soudage sont également déterminés par le temps nécessaire pour charger les condensateurs CG et C7 respectivement.L'instant auquel la course de plongée commence. par rapport à l'instant du déclenchement de la course de levée est déterminé par l'addition des temps nécessaires pour charges les condensa-

ment de l'arc de soudage par rapport à l'instant du déclenchement de la course de levée est déterminé par l'addition des temps nécessaires pour charger les condensateurs Cs et C7.
Avec les circuits de coordination des figures 3 et 4, l'arc de soudage peut s'établir après le début de la course de plongée, comme représenté par la courbe 84 de la figure 1; il peut commencer au même instant, comme représenté dans la courbe 86; ou bien plus tôt, comme représenté par une courbe 88. L'arc représenté par la courbe 88 est légèrement moins intense et plus étalé que les arcs représentés par les courbes 84 et 86, en raison de l'utilisation d'une impédance différente dans le circuit de soudage. L'arc plus largement étalé représenté par la courbe 88 est naturellement plus facile à coordonner avec la course de plongée, puisqu'il est étalé sur une période plus longue.En tout cas, il est habituellement avantageux de maintenir l'arc de soudage à peu près jusqu'au moment où le goujon entre en contact avec la pièce ou plus longtemps, pour éviter que les petits bains de métal fondu formés sur le goujon et sur la pièce ne risquent de se solidifier après l'extinction de l'arc.
Naturellement, la course de plongée se termine lorsque le goujon entre en contact avec la pièce et, lorsqu'on utilise pour l'arc de soudage une source d'énergie formée par un condensateur, comme dans la forme de réalisation représentée, le passage du courant cesse automatiquement lorsque le condensateur est déchargé. Lorsqu'on utilise pour l'arc de soudage une dynamo ou une autre source d'énergie, le passage du courant peut être interrompu par un dispositif temporisateur intercalé dans le circuit, par exemple un relais à action différée, ainsi qu'il est bien connu dans la technique.
En particulier avec les composants électroniques à l'état solide représentés, il risque de se manifester une tension dangereuse entre le goujon et la pièce, si certains composants viennent à être défaillants.
Par exemple, si le redresseur commandé au sili-

à un moment où le goujon 20 est espacé de la pièce 60, la totalité de la charge du condensateur de soudage 58 sera appliquée entre le goujon et la pièce, ou bien entre le mandrin et la pièce. Ceci peut provoquer un choc dangereux; on peut éliminer ce risque avec la partie E de la figure 2, qui forme circuit de sécurité et qui interrompt l'alimentation si la tension entre le goujon et la pièce excède une valeur prédéterminée. Une source de courant continu constant et filtré est formée par un enroulement secondaire 90 d'un troisième transformateur de puissance, un redresseur 92 et un condensateur C9. Le troisième transformateur de puis- sance excite normalement un relais de désexcitation DR lorsque le premier transformateur de puissance 68 est excité.Le relais DR comprend une paire de contacts DR intercalée sur la ligne d'alimentation du premier transformateur de puissance, ou bien, éventuellement, sur les conducteurs d'alimentation principaux des trois transformateurs. Au lieu de placer les contacts DR sur les conducteurs principaux d'alimentation, ces contacts peuvent également être utilisés dans le circuit de soudage principal, entre le condensateur et le mandrin. Le relais DR comprend également un deuxième jeu de contacts

avec le condensateur de soudage 58 et qui sont ouverts lorsque le relais DR est excité mais qui se ferment pour décharger le condensateur 58 si ce relais est désexcité.

connecté en parallèle avec le relais de désexcitation DR et peut être excité par un transistor monojonction Q4 lorsqu'un condensateur Ci[deg] est chargé à une tension prédéterminée. Lorsque le redresseur

citation DR, en interrompant ainsi l'alimentation et en déchargeant le condensateur de soudage. La charge accumulée sur le condensateur C10 est déterminée par la tension existant entre le mandrin 18 et la pièce 60, tension mesurée entre les points X et Y , tension qui est divisée par un divi-

citer le relais DR si la tension entre le mandrin et la pièce dépasse 50 volts par exemple, tension qui est supérieure à celle qui se manifeste normalement dans un cycle de soudage.Naturellement, cette tension est également inférieure à celle qui sera appliquée entre le mandrin et la pièce en cas de

est capable d'absorber n'importe quelles pointes brusques qui se développeraient pendant le cycle de soudage sans exciter le transistor monojonction Q4.
Il est important, pour obtenir des soudures uniformes, que le condensateur de soudage principal 58 soit rechargé à la même tension à chaque fois. Le circuit de commande de la tension qui constitue la partie F de la figure 2 permet d'obtenir que la charge du condensateur 58 soit déterminée avec une tolérance de 0,1 volts, pour des valeur pouvant atteindre 15 volts dans les circuits de commande utilisés jusqu'à présent. Ceci est rendu possible par le fait que la tension est réglée à chaque demi-période du courant de charge.
Pour charger le condensateur 58, on utilise une source d'énergie unique, qui est représentée sous la forme d'un enroulement secondaire 94 et d'un re-

quelle source de courant alternatif ou de courant alternatif redressé, pourvu que ce courant soit non filtré- de façon à revenir périodiquement à zéro.

commande CRI s'ouvre pendant le cycle de soudage pour isoler le condensateur 58 de la source de ten-

la charge qui est appliquée au condensateur de soudage 58 est commandée par un redresseur comman-

cinquième transistor mono jonction Q5 lorsque ce

que l'on préfère le transistor monojonction Q5, on peut également employer d'autres moyens générateurs d'impulsions tels qu'un tube au néon ou une diode de Shockley.
La puissance nécessaire pour charger le conden-

qui reçoit une tension d'un circuit diviseur de tension comprenant une résistance R5 et une prise 98.
Cette tension est comparée à une tension de référence fournie par une diode de Zener ZD soumise à une tension constante fournie par un condensateur CI:!. une résistance RT et une diode DS.
Lorsque la tension fournie par la prise 98 est infériure à une valeur prédéterminée, un signal de tension envoyé au condensateur C fait que celui-ci excite le transistor monojonction Q' et envoie une impulsion dans l'enroulement primaire T5-P de façon à exciter le redresseur commandé au silicium SCR'\ A titre d'exemple, la tension de référence utilisée peut être de 6 volts, auquel cas la tension se manifestant à la prise 98 devrait également être de 6 volts lorsque le condensateur 58 est chargé à la tension désirée,qui peut être de 200 volts par

branchée en série avec la résistance R6 du diviseur de tension pour commander la tension à laquelle le condensateur de soudage 58 est chargé.
Lorsque le courant tombe à zéro à la fin de chaque demi-période, le redresseur SCR8' devient non conducteur et reste dans cet état jusqu'à ce qu'il soit à nouveau excité pendant la demi-période suivante. Le condensateur C est synchronisé avec le redresseur SCR8 par la source unique de courant et commence à se recharger au début de chaque demi-période. Plus la tension de la prise est proche de la tension de référence, plus long sera le temps nécessaire pour charger le condensateur C à une tension suffisante pour exciter le transistor monojonction Q7 et envoyer une impulsion dans le pri-

Claims

chaque demi-période. Si la tension de la prise est supérieure à la tension de référence. la charge du condensateur C" ne peut pas exciter le redresseur SCR8. Lorsque le transistor monojonction Q est excité par le condensateur et qu'il envoie une impulsion lité un certain nombre d'impulsions, la fréquence dépendant de la valeur de la charge au condensateur. Toutefois, le redresseur commandé au silicium SCR8 n'est pas affecté par la fréquence des impulsions puisque, dès qu'il a été excité, il reste conducteur jusqu'à ce que la tension retombe à zéro, indépendamment de la fréquence des impulsions. Une résistance de fuite R8 est connectée aux bornes du condensateur principal 58 pour laisser échapper la charge excédentaire de ce condensateur. Du fait que le redresseur SCR n'a pas une résistance infinie lorsqu'il n'est pas conducteur, le condensateur 58 reçoit une légère charge, en particulier si la source donne une pointe ou une impulsion de courant et il est alors nécessaire de laisser fuir la charge excédentaire. La demanderesse a également constaté que l'on peut obtenir une régulation de la tension légèrement meilleure en laissant fuir une partie de la charge, de sorte que le redresseur tie de chaque demi-période. RÉSUMÉ L'invention a pour objet un appareil pour le soudage des goujons à l'arc électrique, remarquable notamment par les caractéristiques suivantes, considérées séparément ou en combinaisons : 1. Il comprend un outil qui comporte une bobine de levage servant à écarter un goujon d'une pièce à l'encontre de l'effet d'un ressort, de façon à établir un arc pilote, le ressort ramenant le goujon sur la pièce lorsque la bobine est désexcitée, et un contrôleur qui comporte un circuit pour exciter la bobine de levage et un circuit pour fournir à l'arc le courant de soudage, chacun de ces circuits étant susceptible d'être réglé indépendamment de l'autre, de façon à pouvoir modifier l'un par rapport à l'autre les instants du déclenchement du mouvement de retour du goujon et du déclenchement de l'arc électrique; 2. Le contrôleur comprend un dispositif temporisateur réglable qui a pour effet de déclencher le mouvement de retour du goujon et un deuxième dispositif temporisateur réglable qui est mis en marche par le fonctionnement du premier dispositif et qui déclenche l'arc de soudage ; 3" Le contrôleur comprend deux dispositifs temporisateurs réglables indépendamment l'un de l'autre, qui sont mis en marche simultanément et dont l'un déclenche le mouvement de retour du goujon tandis que l'autre déclenche l'arc de soudage;

4. Le contrôleur comprend un troisième dispositif temporisateur réglable pour mettre en marche les deux premiers dispositifs;
5. Chaque dispositif temporisateur comprend un condensateur équipé d'un circuit de charge à impédance variable et qui est connecté de façon à déterminer la man u̇vre lorsqu'il est chargé à un potentiel prédéterminé;

6. Chaque condensateur est connecté de façon à commander un transistor monojonction;
7. Chaque transistor monojonction est connecté dans le circuit primaire d'un transformateur d'impulsions dont le circuit secondaire est connecté de façon à exciter un redresseur commandé au silicium correspondant, l'un de ces redresseurs ayant pour fonction d'interrompre le courant d'alimentation de la bobine de levée tandis que l'autre alimente l'arc en courant de soudage;

8. Le premier redresseur commandé au silicium est connecté en série avec une résistance pour former une branche en parallèle avec une deuxième branche qui comprend un autre redresseur commandé au silicium qui est en série avec la bobine de levée, et un condensateur connecté entre les deux branches pour relier le point central situé entre le redresseur commandé au silicium et la résistance dans la première branche au point central situé entre le redresseur commandé au silicium et la bobine de levée de l'autre branche de sorte que, lorsque l'un ou l'autre des redresseurs commandés au silicium est excité, le condensateur se décharge à travers l'autre redresseur en le désexcitant;

9. L'appareil comprend un condensateur accumulateur qui alimente l'arc principal de soudage en électricité et qui est connecté pour se charger à une tension prédéterminée sous l'effet d'une source de tension à variation cyclique qui passe par la valeur zéro à chaque période. la tension du condensateur accumulateur étant commandée par un circuit qui comprend un redresseur commandé au silicium connecté de façon à laisser passer le courant de la source au condensateur, un transformateur d'impulsions servant à exciter le redresseur commandé au silicium et un générateur d'impulsions qui réagit à la différence existant entre une tension proportionnelle à celle du condensateur et une tension de référence proportionnelle à la tension prédéterminée. pour fournir de l'énergie au transformateur d'impulsions;

10. Le condensateur accumulateur est équipé d'une résistance de fuite qui est connectée en parallèle avec lui;
11. La tension de référence est établie par un circuit comprenant une diode de Zener:

12" L'appareil comprend un circuit de sécurité pour capter la tension existant entre un goujon maintenu dans l'outil et une pièce sur laquelle ce goujon devra être soudé, et pour interrompre l'alimentation de cet outil en énergie lorsque cette tension excède une valeur prédéterminée;
13. Le circuit de sécurité comprend un relais normalement excité qui comporte des contacts intercalés dans le circuit d'alimentation de l'outil et une liaison pour court-circuiter le relais rendue conductrice lorsque la tension existant entre le goujon et la pièce excède ladite valeur prédéterminée, ce qui désexcite le relais;

14. L'appareil comprend un condensateur connecté entre le goujon et la pièce, la tension existant aux bornes de ce condensateur servant à exciter un redresseur commandé au silicium qui constitue ladite liaison de court-circuit lorsque la tension excède ladite valeur prédéterminée.