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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES DE SOUDURE à l'ARC. -
Le prévôt principal fait l'objet des soudures automatiques à arc électrique et, plus particulièrement, de l'avance automatique des électrodes présentant la forme d'un fil de longueur indéfinie pouvant être dévidé d'une bobine ou d'un rouleau. La présente invention se rapporte aux soudeuses au- tomatiques à arc électrique et,plus particulièrement, aux dispositifs d'avan- ce automatique d'électrodes de faible langueur ou d'électrodes en forme de bâtons.
La matière servant d'électrode est fournie en bâtons de faible
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longueur pour la soudure à la main, et en bobines de longueur indéterminée pour la soudure automatique. L'électrode peut âtre non enrobée ou enrobée d'une matière fusible pour faciliter la soudure et pour protéger et purifier le métal fondu. Quand l'enrobage en matières fusibles est relativement dense il est difficile , dans les machines automatiques, d'envoyer le courant servant à la soudure dans l'électrode, à moins que des procédés particuliers de revêtement ou des dispositifs spéciaux d'alimentation du courant ne soient prévus.
Les électrodes revêtues d'un enrobage fusible dense, sont par consé- quent généralement utilisées pour les opérations de snudure à la main et vendues en bâtons de faible longueur, ayant une extrémité dénudée pour leur insertion dans le support d'électrode.
L'invention a pour objet de prévoir une soudeuse destinée à utiliser automatiquement les électrodes de faible longueur, telles que celles qui sont employées pour la soudure à la main.
L'invention prévoit également un appareil qui peut être employé avec les types ordinaires de tâtes de soudeuse automatique à l'arc, telles que celle qui est décrite dans le brevet principal, pour les rendre capables d'utiliser de faibles longueurs d'électrodes.
L'invention prévoit encore des dispositifs d'avance construits de telle façon qu'un mouvement oscillatoire automatique peut 'être Imprimé à l'électrode.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, 'donnés simplement à titre d'exemple non limitatif, et dans lesquels
La Fig.l représente une vue perspective de l'appareil.
La Fig.2 en représenta une vue de coté.
La Fig.3 représente une vue en bout d'un appareil automatique conforme à l'invention.
La Fig.4 est une vue schématique montrant la disposition relative des différentes parties de l'appareil représenté Fig.l, 2 et 3.
La Fig.5 est une vue de détail de la manivelle réglage du mécanisme oscillant incorporée dans l'appareil.
La Fig.6 est une vue schématique d'une variante de l'invention.
Dans l'appareil représenté sur les figures, l'électrode 1 est
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maintenue dans un support 2 auquel le courant de soudure est amené par les conducteurs 3.L'élactrode est maintenue en place au moyen d'un vis 4 comportant un bouton molleté 5. Le support d'électrode est fixé à l'extrémité infé- rieure d'une tige d'avance 6 maintenue en place, par rapport à la tête de soudure 7, par les guides 8 et 9. Des guides maintiennent également la tige d'avance 6 entre les rouleaux 10 et 11 de la tête de soudure 7.
Dans la tête de soudure représentée à titre d'exemple non limitatif, le rouleau 10, servant à imprimer la mouvement d'avancement, est entraîné directementpar le moteur 12 à une vitesse correspondant à la consom- mation de l'électrode dans l'arc de soudure, par un mécanisme de contrôle approprié*
Le rouleau d'alimentation 11 est entraîné par le rouleau 10 au moyen des engrenages 13 et 14.
Le rouleau d'alimentation 11 est porté par un bloc 15 et maintenu en contact avec la tige d'avance 6 au moyen d'un ressort 16 exerçant une poussée contre le bloc 15. La tension du ressort peut étre réglée par une vis 17 montée sur le cadre de la tête de soudure $ et agissant sur une extrémité du ressort 16. Le rouleau d'alimentation 11 peut être séparé de la tige d'alimentation 6 au moyen d'un levier 18 qui, lorsqu'il est abaissé, pousse le bloc 15 à droite contre l'action du ressort 16 et empêche le rouleau d'ali- mentation 11 de rester en contact avec la tige d'alimentation 6.
Le support d'électrode et la tige d'alimentation sont rappelés vers le haut pour occuper une position représentée dans les Fig.l, 2 et 3, à l'aide de moyens appropriés tels qu'un tambour à ressort 19 et un câble 20 Quand le levier 18 est poussé vers le bas, le contact entre les rouleaux d'alimentation 10 et 11 et la tige d'avance 6 est rompu, et le support d'électrode 2 est tiré vers le haut, dans la position représentée Fig.l, au moye% du dispositif à tambour et à câble représenté sur la figure. Le tambour 19 renferme un ressort 21 qui tend à faire tourner le tambour i9 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour enrouler le câble 21 sur lui, élevant ainsi le support d'électrode.
Il conviant de remarquer que le tambour 19 est muni d'une gorge 22, de faqon à ce qu'il puisse être placé trèsprès de la tige d'avance 6 et que le câble 20 soit convenablement placé par rapport au tambour. Un ressort 23, servant d'amortisseur, est placé autour de la partie inférieure de la tige d'alimentation 6 et agit contre la butée
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formée par la pièce de guidage 9, pour amortir le choc du support d'électrode 2 contra cette pièce quand le levier 18 est abaissé pour permettra l'élévation du support d'électrode.
Le tambour 19 est supporté par une console 24 attachée à la tête de soudure 7. Cette console sert également de support au bloc 25 auquel sont attachées, de part et d'autre du pivot 26, les tiges 27 et 28. La tige 27 est reliée, par une tige 29, à une manivelle réglable 30. Cette manivelle tourne sous l'action du moteur 31 auquel elle est reliée par l'arbre 32, les engrenages 33 et 34, les engrenages 35 et 36 et l'arbre 37. La manivelle réglable est représentée en détail sur la Fig.5. L'arbre 37 se termine dans un bloc mortaisé 38 auquel une extrémité de la tige de liaison 29 est reliée par un éarou à oreille 39. En desserrant l'écrou 39, le point d'attache, le long de la mortaise, peut être varié de façon à régler la course de la manivelle.
Cette manivelle, au moyen de la tige de liaison 29 et des tiges 27 et 28 reliées au bloc 25, fait osciller un bras 40 attaché à l'extrémité inférieure de la tige 28. Le bras 40 est prévu pour entrer en contact avec l'électrode 1 an un point voisin de son extrémité, du coté de l'arc, et le mé- canisme que l'on vient de décrire fait osciller l'électrode avec une emplitude et une fréquence dépendant du réglage de la manivelle 30 et de la vitesse du moteur 31. La tige d'avance 6 est en matière flexible, de façon à permettre le mouvement oscillant.
Des Interrupteurs et des appareils de contrôle sont placés sur la tête de soudure en 41. Ces organes de contrôle peuvent être des boutons de démarrage et d'arrêt 24 et 25. Une pièce 42 agissant sur ces appareils de contrôle, peut être placée à une hauteur réglable à l'extrémité supérieure de la tige d'avance 6. Dans le dispositif représenté à titre d'exemple, le réglage est tel que la pièce 42 agit sur le bouton d'arrôt, de façon à in- terranpre la soudure, après une avance déterminée de l'électrode.
On peut décrire comme suit le fonctionnement de l'appareil: une électrode 1 est inséréedans le support d'électrode 2 et maintenue en place par la vis 4 serrée au moyen de la tête 5. Le bouton de mise en marche est alors actionné pour mettre en route la soudure, et l'électrode 1, pour donner naissance et maintenir l'arc pendant toute l'opération, est abaissé vers la pièce à souder, au moyen de la téta de soudure 7 agissant par l'intermédiaire des rouleaux d'alimentation 10 et 11 sur la tige d'avance 6. Pendant
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la soudure, l'électrode peut recevoir un mouvement oscillant au moyen du mé- canisme oscillant ci-dessus décrit.
Quand un mouvement d'avance prédéterminé a été effectué,, l'organe d'arrêt 42, placé sur la tige 6, vient en contact avec le bouton d'arrêt et interrompt l'opération. L'opérateur peut alors, en abaissant le levier 18, permettre au support d'électrode 2 de remonter par suite de la traction exercée sur lui, vers le haut, par le tambour et le câble ci-dessus décrits. L'opérateur fixe alors une nouvelle électrode dans le support d'électrode 2, et appuie sur le bouton de mise en marche pour mettre en route une nouvelle opération. L'action exercée sur le levier 18 peut 'être rendue automatique par un dispositif tel que selui qui est représenté sur la Fig.6.
Dans cette figure, le levier 18 est actionné par un électro-aimant 43 dont l'excitation est contrôlée par des interrupteurs 44 et 45 Ces interrupteurs sont commandés par un bras 46 qui peut être fixé à une hauteur réglable, sur la tige d'avance 6. L'interrupteur 44 est normalement maintenu fermé, et l'interrupteur 45 est normalement maintenu ouvert. A la fermeture de l'interrupteur 45, un circuit s'établit comme suit: dans l'é- leotro-aimant 43 et le moteur 47 à partir de la ligne 48, par les conducteurs 49 et 50, le moteur 47 et l'enroulement 43, puis par le conducteur 51, l'interrupteur 45, le conducteur 52, l'interrupteur 44, et l'autre ligne 53 reliée à la source de courant. Au moment du fonctionnement du levier 18, les contacts auxiliaires 54 forment le circuit ci-dessus décrit.
Quelle que soit la position de l'interrupteur 45, les rouleaux d'avance 10 et 11 ne sont plus en contact avec la tige d'alimentation 6, et les rouleaux d'avance 55 et 56 viennent en contact avec celle-ci. Le moteur 47 agit au moyen des rouleaux 55 et 56, de manière à ramener la tige d'avance 6 à sa position initiale pour laquelle par suite de contact entre le levier 46 et l'interrupteur 44, l'alimentation du moteur 47 est interrompue. En même temps, l'alimentation @ de la bobine 43 est aussi interrompue et le contact entre les rouleaux d'avance 10 et 11 avec la tige 6 est rétabli pour faire avancer de nouveau une électrode montée dans le support 2 fixé à la partie inférieure de cette tige, vers le travail à effectuer en fonction de sa consommation dans l'arc électrique.
De préférence, la vitesse de retour de la tige d'alimentation 6 à sa position supérieure, est beaucoup plus grande que la vitesse à laquelle elle est avancée vers le bas pendant la soudure.
Le dispositif particulier représenté à titre d'exemple non limi-
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tatif sur la Fig.6 est avantageux en ce que le mouvement d'avance n'exclut pas l'application au support d'électrode 2, d'une force dirigée vers le haut au moyen d'un tambour et d'une bobine, comme il a été décrit dans les Fig.l 2, 3 et 4.
Il conviant de remarquer que l'appareil ci-dessus décrit, alimenté en électrodes de faible longueur peut être ajouté à un type quelconque. de tête de soudure, pour lui permettre d'utiliser des électrodes de faible longueur.
L'application de cet appareil n'est pas limitée à l'utilisation d'électrodes à enrobage épais, mais il peut être également employé avec toutes sortes de formes d'électrodes de faible longueur ou d'électrodes en bâton.
Bien qu'on ait représenté et décrit deux formes de réalisations de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières, données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère rectrictif, et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.
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ADVANCED ARC WELDING MACHINES. -
The main marshal is subject to automatic electric arc welding and, more particularly, to the automatic advance of the electrodes having the shape of a wire of indefinite length which can be unwound from a spool or a roll. The present invention relates to automatic electric arc welders and, more particularly, to devices for the automatic advancement of thin electrodes or of rod-shaped electrodes.
The material serving as the electrode is supplied in sticks of low
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length for hand welding, and in coils of indeterminate length for automatic welding. The electrode may be uncoated or coated with a fusible material to facilitate soldering and to protect and purify molten metal. When the coating of fusible materials is relatively dense, it is difficult in automatic machines to send the current used for welding into the electrode, unless special coating methods or special current supply devices are not planned.
Electrodes coated with a dense, fusible coating are therefore generally used for hand snudging operations and sold in short length sticks, having one end stripped for insertion into the electrode holder.
The object of the invention is to provide a welder for automatically using the electrodes of short length, such as those used for hand welding.
The invention also provides an apparatus which can be employed with ordinary types of automatic arc welder heads, such as that described in the main patent, to make them capable of using short electrode lengths.
The invention further provides advance devices so constructed that an automatic oscillatory movement can be imparted to the electrode.
The new features and advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings, 'given simply by way of non-limiting example, and in which
Fig.l shows a perspective view of the apparatus.
Fig. 2 shows a side view.
FIG. 3 represents an end view of an automatic apparatus according to the invention.
Fig. 4 is a schematic view showing the relative arrangement of the different parts of the apparatus shown in Figs. 1, 2 and 3.
Fig.5 is a detail view of the adjusting crank of the oscillating mechanism incorporated in the apparatus.
Fig.6 is a schematic view of a variant of the invention.
In the apparatus shown in the figures, the electrode 1 is
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held in a support 2 to which the welding current is supplied by the conductors 3. The electrode is held in place by means of a screw 4 comprising a knurled knob 5. The electrode support is fixed at the lower end. upper of a feed rod 6 held in place, relative to the welding head 7, by the guides 8 and 9. Guides also hold the feed rod 6 between the rollers 10 and 11 of the welding head 7.
In the welding head shown by way of non-limiting example, the roller 10, serving to impart the forward movement, is driven directly by the motor 12 at a speed corresponding to the consumption of the electrode in the arc. welding, by an appropriate control mechanism *
The feed roller 11 is driven by the roller 10 by means of the gears 13 and 14.
The feed roller 11 is carried by a block 15 and kept in contact with the feed rod 6 by means of a spring 16 exerting a thrust against the block 15. The spring tension can be adjusted by a screw 17 mounted. on the frame of the welding head $ and acting on one end of the spring 16. The feed roller 11 can be separated from the feed rod 6 by means of a lever 18 which, when lowered, pushes the block 15 to the right against the action of the spring 16 and prevents the feed roller 11 from remaining in contact with the feed rod 6.
The electrode holder and the feed rod are urged upwards to occupy a position shown in Figs. 1, 2 and 3, by suitable means such as a spring drum 19 and a cable 20 When the lever 18 is pushed down, the contact between the feed rollers 10 and 11 and the feed rod 6 is broken, and the electrode holder 2 is pulled up, in the position shown in Fig. 1, using the drum and cable device shown in the figure. The drum 19 contains a spring 21 which tends to rotate the drum 19 counterclockwise to wind the cable 21 on it, thereby raising the electrode holder.
It should be noted that the drum 19 is provided with a groove 22, so that it can be placed very close to the feed rod 6 and that the cable 20 is properly placed relative to the drum. A spring 23, serving as a shock absorber, is placed around the lower part of the supply rod 6 and acts against the stop
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formed by the guide piece 9, to absorb the shock of the electrode holder 2 against this piece when the lever 18 is lowered to allow the elevation of the electrode holder.
The drum 19 is supported by a bracket 24 attached to the welding head 7. This bracket also serves as a support for the block 25 to which are attached, on either side of the pivot 26, the rods 27 and 28. The rod 27 is attached. connected, by a rod 29, to an adjustable crank 30. This crank rotates under the action of the motor 31 to which it is connected by the shaft 32, the gears 33 and 34, the gears 35 and 36 and the shaft 37. The adjustable crank is shown in detail in Fig. 5. The shaft 37 ends in a mortise block 38 to which one end of the connecting rod 29 is connected by a ear ring 39. By loosening the nut 39, the attachment point, along the mortise, can be varied so as to adjust the stroke of the crank.
This crank, by means of the connecting rod 29 and the rods 27 and 28 connected to the block 25, oscillates an arm 40 attached to the lower end of the rod 28. The arm 40 is provided to come into contact with the electrode 1 has a point near its end, on the side of the arc, and the mechanism just described causes the electrode to oscillate with an amplitude and a frequency depending on the setting of the crank 30 and the motor speed 31. The feed rod 6 is made of flexible material, so as to allow the oscillating movement.
Switches and control devices are placed on the welding head at 41. These control members can be start and stop buttons 24 and 25. A part 42 acting on these control devices can be placed at a distance. adjustable height at the upper end of the feed rod 6. In the device shown by way of example, the adjustment is such that the part 42 acts on the stop button, so as to interrupt the weld, after a determined advance of the electrode.
The operation of the device can be described as follows: an electrode 1 is inserted into the electrode holder 2 and held in place by the screw 4 tightened by means of the head 5. The start button is then actuated to switch on on the way the weld, and the electrode 1, to give rise to and maintain the arc during the entire operation, is lowered towards the piece to be welded, by means of the weld teta 7 acting through the intermediary of the rollers feed 10 and 11 on the feed rod 6. During
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When soldering, the electrode can receive an oscillating movement by means of the oscillating mechanism described above.
When a predetermined forward movement has been performed ,, the stop member 42, placed on the rod 6, comes into contact with the stop button and stops the operation. The operator can then, by lowering the lever 18, allow the electrode support 2 to rise as a result of the traction exerted on it, upwards, by the drum and the cable described above. The operator then fixes a new electrode in the electrode holder 2, and presses the start button to start a new operation. The action exerted on the lever 18 can be made automatic by a device such as that shown in Fig.6.
In this figure, the lever 18 is actuated by an electromagnet 43 the excitation of which is controlled by switches 44 and 45 These switches are controlled by an arm 46 which can be fixed at an adjustable height, on the advance rod 6. Switch 44 is normally kept closed, and switch 45 is normally kept open. When switch 45 is closed, a circuit is established as follows: in the solenoid 43 and motor 47 from line 48, through conductors 49 and 50, motor 47 and winding 43, then by conductor 51, switch 45, conductor 52, switch 44, and the other line 53 connected to the current source. When the lever 18 is operating, the auxiliary contacts 54 form the circuit described above.
Whatever the position of the switch 45, the feed rollers 10 and 11 are no longer in contact with the feed rod 6, and the feed rollers 55 and 56 come into contact with the latter. The motor 47 acts by means of the rollers 55 and 56, so as to return the advance rod 6 to its initial position for which, as a result of contact between the lever 46 and the switch 44, the supply of the motor 47 is interrupted. . At the same time, the supply @ of the coil 43 is also interrupted and the contact between the feed rollers 10 and 11 with the rod 6 is reestablished to again advance an electrode mounted in the support 2 fixed to the lower part. from this rod, towards the work to be performed according to its consumption in the electric arc.
Preferably, the speed of return of the feed rod 6 to its upper position is much greater than the speed at which it is advanced downward during welding.
The particular device shown by way of non-limiting example
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tative in Fig. 6 is advantageous in that the advance movement does not exclude the application to the electrode holder 2 of a force directed upwards by means of a drum and a coil, as described in Figs. 1 2, 3 and 4.
It should be noted that the apparatus described above, supplied with electrodes of short length, can be added to any type. solder head, to allow it to use electrodes of short length.
The application of this apparatus is not limited to the use of thick coated electrodes, but it can also be employed with all kinds of forms of short length electrodes or stick electrodes.
Although two embodiments of the invention have been represented and described, it is obvious that one does not wish to be limited to these particular forms, given simply by way of example and without any rectifying character, and that consequently all the variants having the same principle and the same object as the arrangements indicated above would come within the scope of the invention as they do.