Brevet FR2006562A1 — publié le 19691226

-1- 2006562 La présente invention concerne un outil de soudage à® goujons et, plus spécialement, un outil de soudage de goujons ramassé, présentant un corps en plusieurs pièces. Les outils de soudage de goujons,, destinés à souder des 5 goujons à des ouvrages à des vitesses relativement élevées, sont de plus en plus utilisés en pratique. Avec lss plus grandes vitesses de soudage, il est devenu de plus en plus important de permettre un chargement plus rapide des mandrins des outils de soudage. Divers systèmes de chargement ont été proposés jusqu'ici pour 9 10 introduire automatiquement les goujons dans les outils de soudage. Toutefois, ces outils ont été relativement encombrants et les systèmes présentaient un certain nombre d1 inconvénients 0 Le présent outil de soudage de goujons utilise des composants jouant plusieurs rôles, qui permettent aux outils d'être plus ramassés et moins en-15 combrants que jusqu'ici. Par conséquent, un composant interne situé sensiblement à l'intérieur du corps de l'outil de soudage permet l'établissement d'une connexion avec un câble de soudage, constitue un noyau pour une bobine de levage, forme un cylindre contenant un piston pour transférer les goujons dans un mandrin et pour les 20 maintenir pendant une opération de soudage, et permet l'établisse^ ment de branchements supplémentaires avec des conduites d'air pour admettre l'air dans le cylindre, afin d'entraîner le piston. Le composant est relié à un adapteur de mandrin situé en avant du corps de l'outil de soudage et qui.permet le raccordement de la 25 conduite d'air avant pour admettre l'air à l'avant da cylindre « La présente invention fournit également un outil d® soudage de goujons, présentant un corps construit en plusieurs pièces in~ dividuelles. La construction permet en particulier à l'enveloppe principale du corps de l'outil de soudage de goujons d'être utili-30 sée dans un certain nombre d'applications différentes, sans qu'il soit nécessaire d'y apporter une modification quelconque. Par exemple, la même enveloppe, utilisée dans un outil de soudage de goujons manipulé et tenu d'une seule main, peut être utilisée dans une machine de soudage en série, ainsi que dans un ensemble 35 d'outils de soudage multiples tenu à la main. La construction en plusieurs pièces permet également à certaines pièces de l'outil de soudage d'être plus facilement accessibles, en vue d'un entretien 69 12252 ou d'une réparation» Par conséquent„ la présent® invention a notamment pour but de fournir ; - un outil de soudage de goujons perfectionné, présentant 5 un corps principal, qui peut être utilisé dans un certain nombre d'applications différentes ; h « - un outil de soudage de goujons présentant des parties internes plus facilement accessibles 5 - un outil de soudage de goujons, de construction plus ra— 10 massée, .et dont un seul composant est capable d'exécuter des fonctions multiples. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention rassortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement li-15 -aitatif, plusieurs formes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un corps d'un outil de soudage de goujons suivent l'invention ; la figure 2 est une élévation de côté éclatée, des pièces 20 étant en arrachement et d'autres en coupe, d'un outil de soudage de goujons Qui comprend le corps en plusieurs pièces représenté snr la figure 1 ; la figure 3 est une élévation de côté assez schématique, des pièces étant en arrachement et d'autres en coupe, d'une enveloppe 25 principale du corps de l'outil de soudage de goujons, utilisée avec d'autres composants dans une machine à souder en série ; la figure 4 est une élévation de l'arrière assez schématique, des pièces étant en arrachement et d'autres en coupe, d'une variante d'un outil de soudage de goujons manipulé à la main, com-30 portant deux enveloppes principales du corps de l'outil de soudage ; la figure 5 est une coupe verticale longitudinale partielle à plus grande échelle du corps de l'outil de soudage et montrant ses composants internes ; et 35 la figure 6 est une vue en perspective, des pièces étant en arrachement et d'autres en coupe, d'un composant interne de l'outil représenté sur la figure 5. 2006562 69 12252 2006, >2 Eu se référant à la figure 1 , on a représenté un corps d'outil de soudage en plusieurs pièces, tenu à la main, qui est désigné d'une façon générale par 10, l'outil, lorsqu'il est en«= tièrement monté s-«e ses composants internes, peut être utilise' 5 pour souder des goujons par une technique de soudage à l'are, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2.191=494 ou dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.163.830. Toute» fois, le corps de l'outil peut être aussi utilisé pour souder des goujons, conformément à la description du brevet des Etats-Unis 10 d'Amérique n° 2.610.278 ou par soudage par résistance. Comme représenté, le corps 10 de l'outil de soudage comprend six parties, dont toutes sont faites de préférence en une matière isolante. Le corps comprend une enveloppe creuse principale 12, ayant un chapeau d'extrémité arrière 14 et une paroi avant 16, qui ferment les 15 extrémités de l'enveloppe, le corps présente en outre une poignée 18 présentant un couvercle principal 20 et un court élément de serrage ou couvercle inférieur 22. l'enveloppe principale 12 est creuse et forme une chambre interne 24 qui s'étend à travers toute l'enveloppe et se termine 20 par une ouverture arrière 26 et une ouverture avant 28. L'enveloppe 12 présente en outre une surface inférieure 30, qui est de préférence sensiblement plane et présente une ouverture allongée 32 communiquant avec la chambre 24. Quatre goujons d'assemblable ou de repérage 34 sont moulés de préférence directement dans le corps 25 12 et s'étendent depuis la surface inférieure 30, par intervalles, le long des côtés opposés de l'ouverture 32. L'enveloppe 12 présente également des goujons d'assemblage ou de repérage 36 s'étendant depuis son extrémité avant, trois des goujons 36 étant représenté? « les gou-joiis J.C présentent nu taraudage 38 réservé à des 30 dispositifs de- fixation pour la paroi avant 16. Le chapeau d'extrémité arrière 14 piesente une tige filetée centrale 40 qui est fixée à une butée pour le noyau qu'on décrira plus loin, la paroi avant 16 présente une surface arrière coopérant avec la surface d'extrémité avant de l'enveloppe 12 et pré-35 sente des passages 42 et 44 dans lesquels sont introduites des vis à métaux 46 et 48 (figure 2) qui sont vissées dans les goujons taraudés 36. Les goujons 36 pénètrent à leur tour dans des alésa- 69 12252 -4- lUUbhb'Z 2006562 'ges fraisés 50 et 52 de l'élément 16 pour mettre l'élément 16 précisément en position par rapport à l'enveloppe 12, en maintenant ainsi une continuité uniforme des surfaces externes de l'enveloppe 12 et de l'élément 16 » la position précise est éga-5 lement nécessaire pour aligner correctement un orifice central 54 de l'élément 16 avec la chambre 24 de l'enveloppe 12. La poignée 18 présente une partie supérieure évasée 56 qui est profilée pour s'ajuster parfaitement à la surface externe de l'enveloppe 12. La poignée se termine par une surface supérieu-10 re 58, qui peut être sensiblement plane, et qui est conçue en tout cas pour coopérer avec la surface 30 de l'enveloppe 12. Une ower-ture 60, ménagée dans la surface 58, communique avec une chambre interne creuse 62 de la poignée 18 et est alignée également d'une façon générale avec l'ouverture 32 de l'enveloppe 12. Une gorge 15 ou rainure 64 s'étend vers 1 *arrièredans la partie évasée 56 depuis l'extrémité supérieure de la chambre 62, pour recevoir des conducteurs électriques. La surface 58 présente également quatre orifices ou évidements 66 qui sont formés avec précision dans la poignée 18 pour coopérer avec les goujons de repérage 34, afin de 20 mettre la poignée 18 correctement en position par rapport à l'enveloppe 12. Lorsque l'enveloppe est assemblée avec la poignée 18 pour l'utiliser comme un outil de soudage de goujons tenu à la main, les deux pièces sont assemblées de préférence d'une façon défini-25 tive, en utilisant une matière époxydée ou adhésif analogue fixant les surfaces associées 30 et 58 l'une à l'autre. Ceci assure une forte liaison entre les deux pièces, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des dispositifs de fixation qui nécessiteraient que la poignée soit de plus grande dimension et soit conçue spécialemeat 30 pour dissimuler les têtes des dispositifs de fixation, afin de conserver la forme unie ou égale et de prise agréable de la poi= gnée. En outre, il n'est pas nécessaire de séparer les deux pièces après qu'elles sont réunies pour former un outil manuel. La poignée 18 présente une nervure ou paroi solidaire 68, 35 s'étendant dans la chambre 62 pour la séparer en deux parties et pour former également deê évidements taraudés 70 et 72 réservés aux dispositifs de fixation du couvercle. La chambre présente un épau- 69 12252 -5- 2006-5*2* lement 74 le long de sa paroi arrière et la poignée 18 forme également une surface associée plane 76 du côté de la chambre 62 opposé à 1'épaulement 74. A l'extrémité inférieure, la poignée présente des encoches 78 et 80, ayant un rayon relativement 5 grand et une encoche intermédiaire 82 de plus petit rayon» pour recevoir des câbles électriques et une conduite à fluide qui s'é» tendent à l'intérieur du-corps du pistolet depuis une source d'énergie et des commandes éloignées, et depuis une source de ' fluide. Une surface supplémentaire 84 présente,, de chaque côté 10 des encoches, des orifices taraudés 86. Le couvercle 20 de la poignée présente une surface interne plane faisant face à la chambre 62, son bord arrière étant supporté par l'épaulement 74 et son bord avant étant'supporté par la surface avant 76 de la poignée. Les parties intermédiaires du couvercle 20 15 sont supportées par la surface externe de la nervure 68, lorsque des dispositifs de fixation 88 (figure 2) sont introduits dans des orifices 90 et 92 du couvercle 20 et sont vissés dans les orifices 70 et 72. Lorsqu'il est fixé à la poignée 18, le couvercle 20 forme un profil continu et régulier des surfaces exter-nes de la poigale 20 pour que la main de l'opérateur ait la prise la plus agréable possible . L'élément de serrage 22 présente des surfaces arrière planes coopérant avec les surfaces 84 de la poignée et présente des orifices 94 dans lesquels pénètrent des dispositifs de fixation 96 25 (figure 2) pour maintenir fermement l'élément de serrage contre les surfaces 84 de la poignée. L'élément de serrage 22 présente ©a outre deux encoches 98 et 100 d'un rayon relativement grand et une encoche intermédiaire 102 de plus petit rayon. Lorsque 1'élément de serrage 22 est fixé à la partie inférieure de la poignée 18, 30 l'encoche 98 coopère avec l'encoche 78, pour maintenir un câble électrique en position, tandis que l'encoche 100 coopère avec l'encoche 80, pour maintenir un second câble électrique en position. L'encoche 82 maintient alors une conduite à fluide (figure 2) contre un côté des câbles électriques, tandis que l'encoche intermé-35 diaire 102 maintient une seconde conduite à fluide contre le côté opposé des câbles. L'élément de serrage 22 présente également un évidement supérieur plat peu profond 104, qui coopère avec le bord 69 12252 2@@fe$fc2! Inférieur du couvercle principal 20 pour aider à maintenir en position et à supporter le bord inférieur du couvercle 20. la disposition du couvercle 20 de la poignée et de l'élément de serrage 22 est particulièrement avantageuse pour pouvoir accéder 5 à l'intérieur de la poignée 18. Les deux vis 88 peuvent être simplement enlevées avec le couvercle 20, après quoi l'élément de serrage 22 resiie en place, en maintenant'fermement les câbles électriques et les conduites à fluide. Les câbles ne peuvent pas se détacher, ni se désorienter, ceci ayant nécessité jusqu'ici 10 beaucoup de temps de la part de l'opérateur ou du réparateur, pour remettre en place les câbles et les réintroduire dans leurs encoches respectives au moment de la remise en place du couvercle. Un autre avantage de la construction ei&Lusieurs pièces de * l'outil 10 réside dans le fait que l1enveloppe principale 12 peut 15 être utilisée dans d'autres types d'outils de soudage de goujons et dans d'autres applications, sans qu'il soit nécessaire de modifier sa forme ou sa construction. En se référant à la figure 3, on a représenté un outil de soudage en série, désigné par 106,-pour l'utiliser avec une machine de soudage en série. L'outil 106 com-20 prend l'enveloppe 12, sans modification, et dans ce cas également, le chapeau d'extrémité 14. Une paroi inférieure modifiée 108 est assemblée avec l'enveloppe 12 par les goujons de repérage 36. Cependant, l'élément 16 peut être utilisé dans ce cas, si on le désire. L'enveloppe 12 est fixée à une plaque de montage 110, dans 25 ce cas par des dispositifs de fixation 112 qui sont introduits dans les goujons de repérage 34 qui sont également taraudés . Le tarauda ge n®est pas nécessaire pour l'outil de soudage de goujons manuel 10 de la figure 1, mais il permet d'utiliser le corps avec les dispositifs de fixation 112 de la figure 3, sans qu'il soit nécessaire 30 d'utiliser des goujons spéciaux. La plaque de montage 110 est fixée à une monture appropriée 114, qui peut supporter plusieurs outils 106 dans des positions particulières pour effectuer diverses opérations de soudage en série. La figure 4 montre une autre application des enveloppes 12 35 d'un outil de soudage de goujons, sans aucune modification. Dans ce cas, deux enveloppes 12 sont utilisées pour former des outils de soudage de goujons manipulés par une seule poignée. Les enveloppes 69 12252 -7- 2006562 12 sont fixées à des plaques de montage pivotantes 116 par les dispositifs de fixation 112 visses dans les goujons 34. Les plaques articulées 116 présentent des oreilles externes 118 qui y sont assujetties de manière appropriée pour recevoir des goujons 5 d'articulation 120 qui permettent aux plaques 116 de pivoter vers le haut et vers l'extérieur, comme indiqué par les flèches, lorsque des goujons de fixation amovibles 122 sont retirés des oreilles internes 124. Ceci permet d'accéder à l'intérieur de l'outil double et permet également d'espace^&avantage les enveloppes indi-10 viduelles 12 de l'outil, si cela est souhaitable, afin d'augmenter 1'écartement des goujons à souder. Dans ce cas, des moyens supplémentaires seraient prévus pour maintenir les plaques 116 dans les positions partiellement ouvertes ou oblique's. Un élément creux 126 de l'outil double, dans lequel pivote la plaque de montage 116, 15 peut être monté sur la poignée 18 avec la plaque formant couvercle 20 et l'élément de serrage 22. Des dispositifs de fixation auto-fileteurs peuvent s'étendre vers le bas à travers l'élément de montage 126 et dans les évidements 66 de la surface 58 de la poignée . 20 En se référant maintenant plus particulièrement aux compo sants internes de l'outil, comme représenté sur la figure 5, une bobine de levage 128 est maintenue dans un manchon 130, qui peut être moulé directement dans l'enveloppe principale 12. L'extrémité externe du manchon 130 est filetée pour permettre d'y visser une 25 butée 132 présentant un passage central taraudé pour la tige filetée 40 du chapeau d'extrémité 14. Une douille 134 de support du noyau est supportée à l'extrémité avant du manchon 130. Un composant de soudage interne 136 exécute plusieurs fonctions de l'outil comprenant le fait d'agir comme un noyau qui doit 30 être tiré par la bobine 128 et qui doit soulever un mandrin fixé à son extrémité avant. Le composant 136 sert également à actionner un moyen d'alimentation pour introduire des goujons dans le mandrin de l'outil depuis l'arrière. Finalement, le composant 136 sert de conducteur pour transmettre le courant de soudage au man-35 drin et au goujon. Le composant 136 comprend un noyau massif solidaire 138 à son extrémité arrière et une paroi 140 à son extrémité avant, qui forme un cylindre à fluide 142 à double effet. 69 12252 2006562 -8- 'Sur une partie intermédiaire du composant, se trouve une partie de plus grande dimension 144 présentant une encoche 146 sur un côté, comme représenté sur la figure 6, qui reçoit une vis de connexion 148 pour un câble de soudage électrique 150. Tout le 5 composant 136 est conducteur, de sorte que le courant de soudage est appliqué par l'intermédiaire de la paroi 140 du cylindre à la partie avant de l'outil de soudage. Sur les côtés opposés du cylindre, dans la partie 144 de plus grande dimension, sont ménagés un passage transversal 152 et un passage longitudinal 154, qui 10 reçoit un raccord 156 auquel une conduite ^kir ou à fluide flexible 158 est reliée. La conduite 158 s'étend vers l'avant, et est ensuite cintrée vers le bas et vers l'arrière pour passer flans la chambre 62 de la poignée. A l'extrémité avant du composant interne 136 se trouve une 15 bride 160 présentant des orifices taraudés diamétralement opposés 162. Ces derniers reçoivent des dispositifs de fixation qui fixent un adapteur 164 de mandrin au composant 136. L'adapteur 164 présente des passages transversal et longitudinal 166 et 168, ce dernier recevant un raccord 170 réservé à une seconde conduite flexible à 20 fluide 172 qui s'étend vers l'arrière, d'une façon générale parallèlement au composant 136, puis vers le bas dans la chambre 62 de la poignée avec la conduite 158. La relation curviligne des deux conduites flexibles 158 et 172, ainsi que du câble électrique 150, leur permet de subir facilement une flexion ^Lorsque le composant 25 136 est déplacé dans le sens longitudinal. Un piston 174 se trouve dans le cylindre 142 et est entraîné vers ses extrémités opposées, en fonction de la conduite 158 ou 172 qui est alimentée en fluide. Le piston 174 est relié à une tige 176 qui est solidaire d'un plongeur d'avance 178 (figure 2) qui fait avancer les goujons 30 introduits depuis le côté dans une partie réceptrice 180 de l'adapteur 164 du mandrin et qui les fait avancer à travers un mandrin 182 vers son extrémité avant où. la position des goujons est maintenue jusqu'à ce qu'ils soient soudés à un ouvrage. Les goujons peuvent être avancés vers la partie réceptrice 180 par l'intermé-35 diaire d'un tube d'alimentation (non représenté) qui est normalement relié à un raccord 184. Le tube d'alimentation.peut être maintenu dans le raccord 184 par un verrou à déclenchement rapide» (non 69 1'252 200656*. représenté) qui est actionné par une gâchette 186» l'avance des goujons peut être commandée par un interrupteur 188 (figure 2) situé dans la paroi arrière 190 qui recouvre l'extrémité arrière de la partie évasée 56 de la poignée 18» 5 D'après ce qui précède, on voit que l'exécution des fonc tions multiples du composant interne 136 permet à l'outil d'être beaucoup plus court que ceux utilisés jusqu'ici,, tout le cylindre à fluide se trouvant dans la partie avant du corps de l'outil, le composant 136 permet également à l'outil d'être plus léger dans 10 son ensemble, en éliminantsertains composants, comme les branches de mandrin utilisées jusqu'ici entre le noyau et le cylindre et qui augmentaient le poids de l'outil. 69 12252 -10- 2006562 - REVEHDICATIONS -1 - Corps d'un outil de soudage fait en matière isolante, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe principale présentant une première surface de contact sur une de ses parties laté-5 raies, une première ouverture s'étendant à travers la surface de contact, une poignée présentant une extrémité ayant une seconde surface de contact coopérant avec la première surface de contact, la poignée présentant une seconde ouverture s'étendant à travers la seconde surface de contact et communiquant avec la première ou-10 verture, la poignée présentant en outre une ouverture latérale et des encoches dans une partie d'extrémité opposée à la première extrémité pour recevoir des conduites destinées à communiquer avec l'intérieur du boîtier, un court élément de serrage fixé à la partie entaillée de la poignée sur les encoches et ayant pour 15 effet de maintenir les conduites dans les encoches, un couvercle principal fixé à la poignée sur une partie supérieure de l'ouverture latérale, le couvercle et l'élément de serrage pouvant être fixés séparément à la poignée et enlevés de cette dernière, et une paroi avant fixée à la partie a\rant de l'enveloppe. 20 2 - Corps d'un outil de soudage selon la revendication 1, caractérisé en ce que soit l'enveloppe principale, soit la poignée présente des goujons de repérage dans la surface associée et en^que l'autre présente des évidements correspondants, de manière à pouvoir assembler l'enveloppe et la poignée d'une façon précise. 25 3 - Corps d'un outil de soudage, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe principale„ cette dernière étant creuse à l'intérieur et présentant une surface de contact sur l'un de ses côtés, une ouverture étant ménagée à travers ladite surface et communiquant avec l'intérieur de l'enveloppe, ladite surface de 30 contact présentant des moyens de repérage dans des positions prédéterminées pour faciliter l'assemblage de l'enveloppe avec une autre pièce. 4 - Corps d'un outil de soudage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de repérage comprennent des gou-35 jons de repérage s'étendant depuis la surface de contact, chacun des goujons présentant un évidement taraudé. • 69 12252 -11- 2006562 5 - Corps d'un outil de soudage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités opposées de l'enveloppe sont ouvertes, en ce qu'un chapeau d'extrémité est associé à une extrémité de l'enveloppe et en ce qu'une paroi avant est associée à 5 l'autre extrémité de l'enveloppe. 6 - Corps d'un outil de soudage selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce qu'il présente une poignée ayant une partie évasée se terminant par une seconde surface de contact coopérant avec la surface de contact de l'enveloppe, les deux surfaces 10 de contact présentant des moyens de repérage qui coopèrent les uns avec les autres pour mettre la poignée précisément en position par rapport à l'enveloppe. 7 - Corps d'un outil de soudage selon'la revendication 6, caractérisé en ce que la poignée présente une ouverture latérale 15 avec des encoches à son extrémité opposée à la partie évasée, un couvércle pouvant être fixé, à la poignée pour fermer une partie importante de l'ouverture de la poignée et un élément de serrage fixé à ladite poignée sur lesdites encoches. 8 - Composant pour un outil de soudage de goujons, caracté-20 risé en ce qu'il comprend une paroi formant une chambre à fluide cylindrique et ayant une partie de plus grande dimension s'étendant vers l'extérieur près de l'arrière de la chambre, ledit composant comprenant en outre un noyau de bobine s'étendant vers l'arrière depuis la partie de plus grande dimension de son côté 25 opposé à ladite chambre, le composant comprenant en outre une bride à l'extrémité de la chambre opposée £jâ.a partie de plus grande dimension, cette dernière présentant un moyen de connexion pour recevoir un câble de soudage d'un de ses côtés, la partie de plus grande dimension présentant en outre un moyen espacé du moyen de 30 connexion pour recevoir une conduite à fluide flexible, le moyen de réception de la conduite à fluide présentant un passage réservé au fluide qui relie la conduite à fluide à la partie arrière de la chambre cylindrique pour admettre un fluide dans cette partie arrière de la chambre, et ladite bride présentant un moyen pour 35 recevoir des dispositifs de fixation, afin d'établir une liaison avec un adapteur de mandrin. 12252 -12- 2006562 3 » Composant selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il présente un moyen comprenant un passage à fluide associé à l'extrémité de la chambre présentant la bride pour recevoir une seconde conduite à fluide flexible pour admettre le fluide dans la partie avant de la chambre.