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La présente invention, est relative à un dispositif de commande d'opé- ration de soudure lors de l'utilisation de machines à souder en bout par étince- lage. De telles machines peuvent être réalisées suivant divers principes, le plus important et commun étant basé sur un certain nombre de préchauffages suivi de l'étincelage et du refoulement. La chaleur de soudage elle-même est alors obte- nue le plus souvent au préchauffage et le but principal de l'étincelage est de rendre les faces en fusion lisses et propres. Lors du refoulement, les pièces sont soudées l'une à l'autre et tout oxyde ou autre impureté subsistant est chas- sée de la soudure.
Lors du préchauffage, les pièces sont pressées l'une contre l'autre et le circuit secondaire du transformateur de soudure est alors court-circuité.
Après peu de temps, les pièces sont écartées l'une de l'autre afin que la chaleur puisse se répartir et non se concentrer aux points de contact entre les pièces.
De cette façon, un chauffage excessif aux points de contact est évitéo Les piè- ces sont alors pressées à nouveau l'une contre l'autre et le processus complet est répété. Afin d'obtenir aisément ces déplacements, la partie mobile de la ma- chine à souder en bout par étincelage peut être constituée par une table de tra- vail qui peut être commandée d'une façon quelconque, par exemple par un moteur par l'intermédiaire d'une vis ou au moyen d'un dispositif hydraulique.
Une méthode simple mais sûre pour la commande du processus de souda- ge consiste à connecter un relais sensible à la tension en parallèle avec les piè- ces. Par suite de la relativement faible impédance des piècesune grande partie de la chute de tension pendant le soudage apparaîtra dans le transformateur de soudure avec pour résultat que la tension entre les pièces sera réduite, par rap- port à la valeur en circuit ouverte d'environ 50 % de cette valeuro Si le relais sensible à la tension est choisi de façon à avoir une tension d'inversion d'en- viron 80 % de la valeur en circuit ouverte une inversion du relais sera obtenue lorsque les pièces sont court-circuitées.
Après un certain nombre d'inversions, de préchauffages, les faces en fusion ont été tellement chauffées et rendues ru- gueuses que le nombre de points de contact au moment du mouvement d'avance de la table de travail mobile deviendra beaucoup plus faible que pendant les préchauf- fages précédents,, En conséquence, .le courant total sera faible et la chute de tension interne du transformateur deviendra beaucoup plus faible que la normalea La densité de courant des points de contact individuels sera alors beaucoup plus forte, de telle sorte que la matière fondra en ces points et même s'évaporera.
Par suite de la faible chute de tension interne, le relais ne sera plus inversé et la table de travail mobile continuera à progresser dans le sens d'avancement, de telle sorte que de nouveaux points de contact sont formés et disparaissent constamment.
Après une certaine période prédéterminée pendant laquelle les pièces ont été soumises à l'étincelage, les deux pièces sont pressées l'une contre l'au- tre avec une pression relativement élevée et sous une vitesse relativement forteo
Il s'est révélé, cependant, que des matières de certaines qualités ne possèdent pas la faculté de permettre, pendant le préchauffage, aux faces en fusion d'obtenir la quantité de chaleur et le degré de rugosité nécessaires pour l'étincelage.
Ceci est évident lors de la soudure en bout par étincelage de tu- bes lorsqu'un courant de gaz est chassé à travers ces tubes afin d'éviter que le refoulement ne soit trop fort et en particulier lorsqu'on soude des tubes d'acier de faible alliage résistant à la chaleur et contenant du chrome et du molybdène, lorsqu'un gaz inerte tel que de l'argon par exemple est soufflé à travers ces tu- bes.
Lors du soudage de telles pièces, le préchauffage durera beaucoup plus long- temps qu'il n'est normal et par conséquent la manière dans la soudure et autour de celle-ci sera surchauffée et aura des propriétés de résistance mécanique défec- tueuses Ce surchauffage ne peut pas être éliminé par un traitement thermique ultérieur quelconque
Grâce à un dispositif de commande suivant la présente invention, les
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inconvénients mentionnés ci-avant sont éliminés et un bon résultat sera obtenu quel que soit la qualité de la matière.
La caractéristique principale de l'inven- tion réside en ce que le mouvement de va-et-vient de la table de travail mobile pendant le préchauffage est'exécuté avec une certaine vitesse et en ce que cette vitesse d'avance est réduite lorsque l'étincelage commence et est ensuite augmen- tée successivement ou après une période prédéterminée jusqu'à la même valeur que pendant le préchauffage ou même à une valeur quelque peu supérieure.
En utilisant l'invention, le temps de préchauffage peut être ajusté à une valeur empirique de telle sorte que le risque mentionné ci-avant d'un surchauf- fage de la matière est éliminée étant donné que de courtes périodes de soudage peuvent être obtenues même avec une tension de soudage relativement faibleo
Dans certains cas, il peut être difficile d'amorcer l'étincelage même par l'emploi d'une vitesse d'avance faible. L'étincelage peut alors être facili- té si la densité de courant aux'points de contact est encore plus augmentéeo Ce- ci peut être obtenu en augmentant la tension de soudure en même temps que l'on réduit la vitesse.
Aussitôt que l'étincelage a commencée la tension normale peut à nouveau être appliquée mais étant donné que ceci est difficile à réaliser en pratique sans interrompre le circuit de soudage, on ne le fait pas avant que l'é- tincelage ne soit terminé.
D'autres détails et particularités de l'invention resssortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
Les figures 1 et 2 sont des schémas d'un dispositif de commande pour un moteur à courant continu entraînant une table de travail mobile par l'intermé- diaire d'une vis non représentée.
La figure 3 est un schéma d'un agencement analogue utilisant un mo- teur de type asynchrone .
Dans un but de simplification, les diverses figures ne représentent que les contacts des circuits de courant et non les bobines d'actionnement corres- pondant à ces contacts.
La figure 1 représente un système Ward-Leonard dans lequel l'enrou- lement de champ 1 du moteur d'entraînement 16 est directement connecté à la ten- sion d'excitation aux bornes 17 et 18. L'enroulement de champ 2 de la génératri- ce 19 est connecté à la même tension par l'intermédiaire d'un certain nombre de contacts de relais. Le dispositif fonctionne d'après le principe suivant:
Lorsque le soudage est commencé, les contacts de relais 3' et 3" sont fermés.
L'enroulement de champ 2 de la génératrice 19 est alors mis sous tension par l'intermédiaire du tube électronique sous vide 4, dont la grille-écran 5 est connectée à une tension qui est supérieure à la tension anodique et dont la gril- le de commande est connectée, par l'intermédiaire d'un condensateur 7 et d'une résistance ajustable 8, connectée en parallèle avec ledit condensateur, à la bor- ne positive d'une source de tension séparée 9, dont l'autre pôle est connecté à la cathode du tube électronique 4. Lorsque l'enroulement de champ 2 est mis sous tension, une tension est fournie par la génératrice avec une polarité telle que le moteur de commande fera avancer la table de travail mobile de telle sorte que les pièces soient rapprochées.
Lorsque les pièces se rejoignent, les contacts de relais 3' et 3" sont amenés à s'ouvrir et, simultanément, des contacts 11' et 11" sont amenés à se fermer. L'enroulement de champ 2 de la génératrice sera alors traversé par un courant de pplarité opposée et la tension de la génératrice chan- gera de polarité et par conséquent le moteur de commande sera inverséLorsque les pièces ne sont plus en contact l'une avec l'autre, les contacts de relais 11' et 11" sont amenés à s'ouvrir et les contacts 3' et 3" à se fermer, le processus étant ainsi répété. Pendant ce préchauffage, la tension de sortie de la génératri- ce et par conséquent la vitesse de la table de travail mobile sont déterminées par les valeurs des résistances 10 et 12.
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Après un temps prédéterminé, un contact de relais 13 se fermera, lors- que un contact 3"' qui fonctionne en synchronisme avec les contacts 3' et " se ferme également, le processus de charge du condensateur 7 cessant et celui-ci se déchargeant à travers la résistance 8, avec pour résultat que la grille de comman- de 6 recevra alors une tension qui est négative par rapport à la cathode mais qui est voisine du potentiel de celle-ci, avec une vitesse qui est déterminée par la constante de temps existant dans le circuit formé par le condensateur 7 et la ré- sistance 80 Afin d'éviter un court-circuit de la source de tension 9, une résis- tance de protection 14 est connectée en sériée
Le courant dans l'enroulement de champ 2 augmentera avec la même vi- tesse que la tension de la grille de commande 6 s'approche du potentiel de la ca- thode et, de cette façon,
la tension de sortie de la génératrice augmentera éga- lement et le moteur de commande sera accéléré jusqu'à sa vitesse finale. L'étin- celage commencera lorsque la vitesse est faible et continuera malgré le fait que la vitesse augmenta, étant donné que les faces en fusion seront suffisamment ren- dues rugueuses aussitôt que l'étincelage commence.
Lorsque 1 étincelage s'est poursuivi jusqu'à ce que la longueur pré- déterminée des pièces ait été brûlée, les contacts de relais 3', 3" et 3"' sont amenés à s'ouvrir et des contacts de relais 15', 15" à se fermer, le courant tra- versant l'enroulement de champ de génératrice 2 augmentant alors et la vitesse du moteur de commande étant ainsi accrue, le refoulement ayant par conséquent lieu.
L'on a représenté à la figure 2 un agencement analogue, dans le'quel la variation de vitesses est obtenue en rendant la génératrice auto-excitée pendant une courte période. Cet agencement fonctionne de la façon suivante:
L'armature 21 du moteur d'entraînement est directement connectée à l'ar- mature 22 de la génératrice.
L'enroulement de champ 23 du moteur de commande est, de la même façon que dans le cas de la figure 1, connecté à une source de courant continu,
Lorsque des contacts de relais 25' et 25" sont amenés à se fermer, ' l'enroulement 24 de la génératrice est mis sous tension par l'intermédiaire d'un contact de relais 29' et d'une résistance 26 et la génératrice fournira une ten- sion ayant une polarité telle que le moteur de commande fasse avancer la table de travail mobileo Lorsque le circuit du courant de soudure a été court-circuité, les contacts de relais 25' et 25" sont amenés à s'ouvrir et des contacts 27' et 27" à se fermer.
Un courant circulera alors dans l'enroulement de champ 24 par l'intermédiaire de la résistance 28, dans le sens opposé, de telle sorte que la polarité de la génératrice sera modifiée et le moteur de commande aura son sens de rotation inversé. La tension de sortie de la génératrice et la vitesse du mo- teur peuvent être modifiées en ajustant des résistances 26 et 28, respectivement.
Après un certain temps de préchauffage, un contact 29' est amené à s'ouvrir et un contact 29" à se fermer et la résistance 30 est ainsi connectée à la place de la résistance 26. La résistance 30 peut avoir une valeur supérieure, de telle sorte que la vitesse du moteur de commande sera plus faible que préoédem- ment lorsque les contacts de relais 25', 25" se ferment à nouveauo Simultanément, ou après une certaine période, un contact 31 se fermera et la tension de sortie de la génératrice augmentera d'une façon déterminée par la résistance 32.
Lorsque l'étincelage est terminé, le refoulement est obtenu en augmen- tant rapidement la tension de sortie de la génératrice, par exemple en court-cir- cuitant la résistance 32 au moyen d'un contact 33, de telle sorte que l'auto-ex- citation de la génératrice augmenterao L'auto-excitation peut également être aug-
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mentée en fermant un contact 34 qui court-circuite , résistanee 30.
On a représenté à la figure 3, un agencement destiné à être utilisé lorsque le moteur d'entraînement est un moteur asynchrone à deux vitesses du type Il cage d'écureuil".
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Lorsque le soudage commence, des contacts 41', 41" et 42', 42" sont fermés et le moteur 14 sera connecté au réseau d'alimentation avec une séquence de phase R S T. La table de travail sera alors déplacée dans une direction telle que les pièces soient amenées en contact mutuel et que les contacts 41', 41" soient amenés à s'ouvrir et les contacts 43', 43" à se fermer. La séquence de phase pour le moteur deviendra S R T et le moteur sera inversée Lorsque les piè- ces ne sont plus en contact mutuel, les contacts 43', 43" sont amenés à s'ouvrir et les contacts 41' et 41" à se fermer, le processus étant ainsi répété. Les con- tactas 42' et 42" seront toujours fermés.
Après une période prédéterminée, les contacts 42' et 42" sont amenés à s'ouvrir et le temps d'ouverture peut être réglé de telle sorte que les contacts 41' et 41" soient restés fermés pendant une période suffisante pour faire accélé- rer le moteur jusqu'à une vitesse désirée. Lorsque les contacts 42' et 42" s'ou- vrent, des résistances 44 et 45 sont connectées dans le circuit. Les valeurs de ces résistances peuvent être choisies de telle sorte que la vitesse du moteur sera soit maintenue constante, soit accélérée jusqu'à la vitesse normale. Dans le pre- mier cas, des mesures doivent être prises pour que les contacts de relais 42' et 42" se referment après un certain temps.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet
REVENDICATIONS.
1. - Dispositif de commande du processus de soudage pour une machine à souder automatiquement en bout par étincelage, équipée d'une table de travail mobile, caractérisé en ce que le mouvement de va-et-vient de la table de travail pendant une période de préchauffage est exécuté avec une certaine vitesse et en ce que la vitesse d'avance est réduite lorsque 1 étincelage commence et est en- suite successivement ou après une période prédéterminée ramenée à la même valeur que pendant le préchauffage ou est amenée à une valeur quelque peu supérieure.