Brevet FR2006473A1 — publié le 19691226

1*i:.ve;:t±on se rapporte au souctage à l'arc et elle .concerne particulièrement un a--pareil de soudage qui assure un chauHage ae l'élbccroùe tiVci.t d'amorcer l'arc de soudage et ^aintieut ensuite cet arc dans une condition stable. 5; Cn connaît déjà des appareils de soudage à l'arc dont la source principale du courant de soudage ijjçxhdxafflP alimente un. circuit de soudage qui comprend un fil-électrode uobile,. la pièce à souder et une génératrice de contrôle i.ioiitée en opposition à la source précitée et en série avec un moteur électrique qui 10 rapproche ou éloigne l'électrode de la pièce en fonction de la différence existant entre les tensions de sortie respectives de la source et de la génératrice, la génératrice et le moteur étant connectés en parallèle avec le circuit de soudage. Afin de mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on 15 décrira d'abord le fonctionnement d'un exemple typique d'un appareil connu dans lequel la source principale du courant de soudage est une génératrice de courant continu. La génératrice de contrôle et le moteur électrique sent aussi connectés aux bornes du circuit de soudage de façon que, quand la génératrice de cou-20 rant de soudage est .aise en circuit avec l'enroule ment produisant une faible excitation, la génératrice de contrôle et le moteur et le moteur électrique complètent-un circuit, et le ...oteur est entraîné de façon que l'électrode se rapproche lentement de la pièce à souder. 25 Au paoment où. l'électrode vient en contact avec la pièce, la génératrice et le moteur sont mis en aourt-circuit par la soudure et ne sont plus excités. Le moteur cesse donc alors d'entraîner l'électrode. On régit, l'intensité du courant de ceurt-circuit de façon qu'il porte l'électrode à une teaperature legèi-e^ent 30 inférieure à son point de fusion. L'appareil est alors prêt à effectuer une opération de soudage correcte, après quoi une génératrice auxiliaire envoie un cour nt plus intense aux enroulements de chaïap de la génératrice principale, de la génératrice de contrôle et du ùioteur, de sorte qu'à mesure que l'intensité 35 du courant provenant de la génératrice principale augmente, le ;.ioteur est entrsiné de façon à .éloigner l'électrode de la pièce en faisant ainsi jaillir un arc. Quand la tension produite par 1e génératrice principale dépasse celle de la génératrice de contrôle, le courant envoyé au moteux change de polarité et, par BAD ORIGINAL 69 12140 2 2006473 .ouit-e-, l'électrode se rapproche de la pièce. La génératrice de contrcle et la génératrice principale sont, .aontées en. opposition, de sorte que le courant a^ené au ...oteur est const.amia.ent la ré-^ultr.nte de leurs courants respectifs, ce qui assure une auto-3 régulation de la longueur d'arc. Un appareil du genre ci-dessus décrit fonctionne bien avec des génératrices de soudage, ...ais, dans certains cas, il est préférable d'utiliser des sources d'énergie statiques (par exemple à trensforaateurs et redresseurs). Toutefois, l'emploi d'appa-10 reils de ce type présente des difficultés, parce que leurs caractéristiques . de sortie sont telles que la température de l!é-lectrocie s'éleve de façon excessive au moment du courtwcircuit. C'est pourquoi l'invention vise à réaliser un appareil de soudage à l'arc qui évite ces inconvénients. 15 De feçon générale, un appareil de soudage à l'arc selon Ie invention comprend une source principale de courant de soudage pour alimenter un cxrcuit de soudage qui comprend un fil-électrode mobile, et une pièce à souder, un moteur électrique pour rapprocher et éloigner 1'électrode de la pièce en fonction de la di£-20 férencfc- existant entre les tensions de sortie respectives de la source et d'une génératrice de contrôle de façon à assurer une auto-régulation de la longueur de l'arc produit entre l'électrode et la pièce, la génératrice de contrôle et le moteur cessant de for.ctioner pendant le court-circuit établi au moment du contact 25 entre l'électrode et la pièce, et cet appareil est caractérisé en ce que la source produit, par redressement d'un.courant alternatif, un courant continu, et qu'il existe des moyens sensibles à la différence de potentiel aux oornes du circuit de soudage. pour contrôler la polarité du courant traversant le moteur, une 3C source d'énergie auxiliaire ali entant le circuit de soudage'en curant continu de façon à chauffer l'électrode sans la fondre, et des ..oyens r our empêcher la. source principale précitée d'exciter le circuit de scudtge pendent que la source auxiliaire . chauffe l'électrode. ' ^ 35 L'invention sera plus f: cilement comprise à la lecture. de la description donnée ci-aprôs avec référence au dessin annexé. _ ... Cn voit sur le dessin une source principale de courant de soudage 1 connectée aux bornes d'un circuit de.soudage 2 compre-40 nnnt un fii-élwctrode et une pièce à souder représentés très bad original 69 12140 3 2006473 schématiquement. La sortie d'une source d'énergie auxiliaire de démarrage 3 est connectée en parallèle avec la sortie de la source 1. Cne génératrice de contrôle 4 et un moteur électrique 5 ont leurs armatures connectées en série aux bornes du circuit de 3 soudage 2 via des contacts 6 et 7 de relais inverseurs de polarité et un sélecteur tripolaire principal S. Deux contacts de relais auxiliaires 9 et 10 provoquent d'autres coupures de courant dans les circuits reliant respectivement le circuit 2 à 1' 10 armature du moteur 5 et au sélecteur 8. Les contacts 6 et 7 sont actionnés par un enroulement d'excitation 11 de relais inverseur de polarité en série avec un contact de relais auxiliaire 12 normalement fermé et qui s'ouvre quand un enroulement auxiliaire 21 d'un relais principal est actionné. L'enroulement 11 et le 15 contact associé 12 sont reliés aux bornes du circuit 2 de façon que le relais inverseur ne puisse être excité que quand le relais auxiliaire correspondant èesse de l'être et que le circuit 2 oppose une résistance élevée. Les contacts 6 et 7 inversent la polarité du courant que la génératrice 4 envoie au moteur 5 de 20 façon que celui-ci fasse avancer l'électrode vers la pièce. Au momenitt où cette électrode vient en contact avec la pièce, le circuit de soudage court-circuite l'enroulement 11, dont le relais revient alors à son état normal. Une source auxiliaire 13 de courant continu alimente par 25 exemple sous 115 volts 1*enroulenent de champ 14 du moteur 5 et cela de la génératrice 4, soit via un contact 15 associé à un enroulement d'excitztion 16 du relais principal précité et un potentiomètre régulateur de tension 17 si l'enroulement 11 n'est pas excité et si un contact associé 24 occupe la position d.e 30 gauche représentée soit via une résistance variable 18 et un potentiomètre régulateur d'intensité 19 si l'enroulement 11 est sous tension. La source 13 alimente aussi, via le sélecteur 8 et un interrupteur de démarrage 20, les enroulements d'excitation principal 16 et auxiliaire 21 du relais principal précité. Ce re-35 lais principal comporte un contact 22 en parallèle avec l'interrupteur 20, de sorte qu'on peut relâcher celui-ci dès que le relais principal a été excité, et le circuit alimenté par la source 3 comporte un contact normalement fer^é 23» de sorte que cette st urce est mise hors circuit dès que la source 1 a été reliée eu circuit de soudage. 40 ±>our faire fonctionner l'appareil, on procède co...,„e indiqué 69 12140 4 2006473 ci-après, on relie simultané..tant les trois sources 1, 13 et 3 à l'armature de la génératrice 4S qui est ainsi 'mise en marche, l'enroulement 14 du moteur 5 reste excité tant que la source 13 est en circuit. Le sélecteur G connecte la source 3 aux bornes 5 du circuit de soudage 2, la source 13 à celles de l'interrupteur 20 et du contact 2^, eu l'armature de la génératrice 4, en série avec celle du moteur 5, aux bornes du circuit 2. Ce circuit est toutefois coupé à ce moment par les contacts 9 et 10 de l'enroulement 21. La source 3 crée aux bornes du circuit 2 une 10 différence de potentiel détectée par l'enroulement 11, qui actionne alors les contacts 6 et 7 de façon à connecter en série les armatures de la génératrice 4. et du moteur 5 afin que ce moteur rapproche l'électrode de la pièce. 1'enroulement 11 actionne aussi un contact 24 afin de connecter l'enroulement de champ •15 de la génératrice 4 aux bornes de la source 13 via la résistance 18 et le potentiomètre 19. Au moment où l'électrode vient en contact avec la pièce, la différence de potentiel précitée s'annule et l'enroulement 1i cesse d'être excité, ce qui ramène les contacts 6, 7 et 24 à leurs positions normales respectives et 20 connecte la génératrice 4 en opposition de polarité avec le moteur 5. Le courant de court-circuit qui traverse alors .l'électrode porte celle-ci à une température un peu inférieure à son point de fusion. On peut alors actionner l'interrupteur 20; par cette manoeuvre, on excite les enroulements 16 et 21 et on en-25 clenche le contact 22, de sorte qu'on peut relâcher l'interrupteur 20, qui peut donc être constitue par un bouton-poussoir. Un contact 25 commandé par le relais principal est alors fermé et connecte la source 1 aux "bornes du circuit 2. le contact 15. est fermé et connecte l'enroulement de champ de la génératrice 4 en 30 série avec le potentiomètre 17 puis, du fait de 1'accroissemnt d'intensité du courant provenant de la source 1, le contact 23 s'ouvre et met ainsi la source 3 hors circuit. Les contacts 9 et 10 se ferment et connectent ainsi les armatures de la génératrice 4 et du moteur 5 en série aux bornes du circuit 2. La pola-35 rite du courent;, déterminée par les contacts 6 et 7, est telle que le moteur 5 éloigne l'électrode de la pièce en opposition au ccurtnt produit par la source 1, qui tend au contraire à entraîner le moteur 5 de façon qu'il rapproche l'électrode de la pièce. Le contact auxiliaire 12 commandé par 1'enroulement 21 40 s.* ouvre et déconnecte 1 * enroulement du relais inverseur de pola- 2006473 xâté, de sorte que celui-ci cesse d'etre excité dès que la source l'alimente le circuit de soudage. La génératrice 4 est conçue de façon que, dès qu'elle est e;: circuit, l'intensité de son courai^l? de sortie croisse plus ra-5 piaeuenï que celui de la source 1, de sorte que l'électrode est d'abord éloignée de la pièce de façon à amorcer l'arc et qu'ensuite, quand l'intensité du courant provenant de la source 1 dépasse celle du courant produit par la génératrice 4, l'électrode s'arrête puis se rapproche de la pièce. La position instantanée 1.0 de l'électrode est déterminée ensuite par la tension différentielle créée entre la source 1 et la génératrice ce qui assure la régulation automatique de la longueur de l'arc. Il est clair que les sources 1 et 3 sont du type "statique" ou à transforaiateur et redresseur, co^ue l'est aussi la source 15 13» et en conséquence produisent du courant continu à partir d' une source de courant alternatif. Le circuit représenté comprend un voltmètre V en dérivation sur le circuit 2 et un ampèremètre A en série avec ce circuit. 69 12140 9■12140 6 2006473 I^EYËi iDICA l'101S 1 - Appareil de soudage à l'arc comprenant* une " source principale de courant de soudage peur alimenter un circuit de soudage qui comprend un fil~électroue mobile et une pièce à souder, 5 un moteur électrique peur rapprocher: et éloigner l'électrode de la pièce en fonction de la. différence existant entre les tensions de sortit; respectives de la source et d?une généra.trice de contrôle de façon à assurer une régulation automatique de la longueur de l'arc, la génératrice et le ..ioteur cessant de fonctioner pen-10 dant le court-circuit établi au iao..i.ent du contact entre l'électrode et la pièce, et caractérisé, en ce que la source produit par redressement d'un courant alternatif un courant continu, et qu'il existe des moyens.; sensibles à la différence de potentiel aux bornes du circuit de soudage pour contrôler la polarité du 15 courant traversant le moteur, une source d'énergie auxiliaire a-li.;enttnt le circuit de soudage en courant continue de façon à chauffer l'électrode sans le fondre et des moyens pour empecher la source principale d'exciter le circuit de soudage pendant que la source auxiliaire chauffe l'électrode. 20 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens se. sibles à la différence de potentiel précitée inversent la polarité du courant envoyé par la génératrice au moteur quand le circuit de soudage n'est pas court-circuité, après quoi ils agissent sur le moteur pour que celui-ci rapproche l1é-25 lectrode de la pièce. 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lt. chauffage de l'électrode par la source auxiliaire est arrêté tant que la source du courant de soudage entretient un arc entre l'électrode et la pièce. 3^" 4 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que les armatures respectives de la génératrice et du -.;:oteur sont connectées en série aux bornes du circuit de soudage. 5 - Appareil suivant l'une quelconque-des, revendications pré-■35 cédentes; caractérisé en ce que la généra crice est conçue de façon qu'une foi^ excitée sa tension de soz^tie- croisse plus rapidement eue la tension de sortie de la source principale précitée. BAD-ORIGINAL