Brevet FR2028919A1 — publié le 19701016

Cette invention concerne un dispositif pour faire tourner line boîte métallique dont-le joint n'a pas été entièrement soudé, de façon que le courant de soudure passe à travers différentes parties de l'électrode à mesure que des joints de boîte successifs 5 3ont mis en rotation, et que l'électrode corrode une large surface au lieu de le faire en un point . Cela prolonge la durée de l'électrode . L'invention a pour objet un dispositif de commande pour la soudure de boîtes, et en particulier une machine pour faire 10 tourner des corps de boîte successifs et amener les joints à souder à des positions différentes avant de les souder, ce qui prolong* la durée de l'électrode . Jusqu'à présent, les électrodes utilisées pour la soudure du joint des boîtes s'usent assez rapidement parce que la section 15 de l'électrode qui conduit le courant de soudure s'érode assez pmç tement . Sans la plupart des machines utilisées aujourd'hui, les joints de boîte en cours de soudure passent devant xm certain pafat sur les électrodes de soudure. L'électrode entre en contact avec le joint de la boîte à peu près au même endroit une fois après 1'-20 autre, et un sillon présentant une arrête assez vive se forme dans l'électrode. Or, les ébauches de boîtes sont de dimension et de force quelque peu différentes. Pour cette raison le joint de la boîte n'est pas présenté à l'électrode exactement de la mSme façon chaque fois. Quand l'électrode presse le joint de la boîte, 25 il peut y avoir des pressions différentes parties du joint. De hautes concentrations de courant électrique, à ces points de pression peuvent produire un chauffage inégal et causer m percement par brûlure, et par suite une boîte fuyant sous pression. Les deux problèmes de la formation de piqûre ou de sillon dans l'élec-30 trode et de la production de boîtes qui fuient existent de longue date dans la corporation . Le premier objet de la présente invention est de déplacer ou faire tourner chacune des boîtes successives d'une quantité prédéterminée. 35 Un autre objet de l'invention est d'étaler la corrosion et le piquage sur la surface de l'électrode et prolonger ainsi la durée de l'électrode . Un autre objet de cette invention est d'éviter le percement par brûlure des parois de la boîte . COPY 69 36345 -a- 2028919 Enfin le dernier objet de l'invention est de souder de façon régulière les boîtes successives. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit,en regard des dessins sur lesquels: 3 - La Fig.1 est un croquis schématique de la succession des opérations suivant l'invention. la Fig.2 est une vue en coupe,, suivant la ligne 2-2 de la Fig>1, d'une ébauche de corps de boîte mise en forme mais non soudée . 10 - La Fig.3 est une vue latérale du dispositif selon l'inrc&ticn. La Fig.4 est une coupe suivant la ligne 4—4 de la Fig.3* La Fig.5 est un diagramme à barres montrant 1*•■placement de la soudure et la distance de rotation du joint de» boîtes successives . 15 - La Fig.6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig.3• - La Fig.7 représente une réalisation en variante de la machine suivant l'invention, avec une came de levage à vitesse constant». La Fig.8 est une coupe selon la ligne 8-8 de la Fig.7* La Fig.9 est une coupe selon la ligne 9-9 de la Fig.7* 20 Brièvement exposé, le dispositif de commande selon l'inven tion étale l'usure de l'électrode en travers de la face d'un» électrode de soudure en déplaçant le joint latéral non soudé d» boîtes successives en arrière et en avant en travers de l'électrode , de sorte qu'une surfac» différente de 1'électrode »»t pré-25 sentée à chaque joint latéral successif . Four ce faire, un poussoir de forme allongée se déplac» horizontalement pour prendre le bord de l'élément allongé contre le bord de la patte de la boît» formée et faire tourner la boîte dans une certaine mesure sur le mandrin. La distance sur laquelle la boîte tourne d'une boîte & 30 l'autre varie . Les électrodes de soudure sont ensuite pressées contre la boîte, et pendant que la boîte passe deyant les électrodes, le joint latéral de la boîte est soudé . L'élément allongé est déplacé par la rotation d'une came excentrique, telle qu'une came de levage à vitesse constante , pour répartir égale-35 ment 1!usure de l'électrode sur la face de celle-ci . Voici maintenant la description des réalisations de l'invention, S.V6C référence aux figures 1 à 9 . ïïno illustration. schématique générale d'une partie d'une BAD ORIGINAL 69 36345 -3- 2028919 machine à former les boîtes est donnée par la fig.1, où un poste de formation 1 replie l'ébauche de boîte 2 autour d'un mandrin 3 pour former une patte de recouvrement 4 de la boîte 5» dans le ba«. Après que la boîte a été formée autour du mandrin, elle est con-5 duite à m poste de soudure où elle est soudée* Différents postes de travail peuvent être placés entre le poste de formation et le poste de soudure, et des opérations diverses peuvent y être effectuées* Le dispositif de commande 7» gui est l'objet de cette invention, est placé dans l'espace entre le poste de formation de 10 boîte* et le poste de soudure* La fraction extérieure de la parti* à recouvrement de la "boîte formée 5 dépasse un peu (fig.2). L* dispositif de commande 7 fait tourner là boîte 5 d'une petite quantité prédéterminé* sur le mandrin 3* Cette quantité de mouvement est généralement de l'ordre de quelques dixièmes de mm ~ . 15 La boîte se déplace ensuite à une allure modérément rapide devant l'él*ctrode 8 et est pressée entre l'électrode et la roue de mandrin d'électrode 9 pour souder le joint de la boîte. Gomme représenté à la fig.2, le bord du corps de boîte à recouvrement extérieur s'appui* contre l'électrode #, et le courant arrivant de 20 l'électrode e*t, dans une certaine mesure, concentré à ce point. C*la fait que l'électrode corrode et pique le métal sur la ligne du bord 4 de l'ébauche de corps de boîte. Si les corps de boîte sont présentés au poste de soudure avec la même orientation, une rainure se creuse asses rapidement dans les électrodes au point 25 de concentration de courant . Quand une succession de boîte sont formées sur le mandrin, la partie de recouvrement des diverses boîtes n'est pas toujours exactement de la même dimension ni à la même place sur le mandrin. Il *n résulte que, lorsque les bords formant la partie de recou-30 vrement du joint sont serrés l'un contre l'autre, une pression grossièrement inégale est appliquée sur cette partie. Les parties du recouvrement qui sont serrées et mises en contact l'une avec l'autre le plus fortement conduisent l'électricité plus facilemait> et en conséquence le chauffage tend à se concentrer dans telle 35 ou telle zone. Le fort courant de soudure passant à travers une pfttite partie di*£ecouvrement du corps de boîte peut tailler des fissures longitudinales à travers le corps de la boîte. Quand une pression est créée à l'intérieur d'une telle boîte, on constat* qu'elle fuit . BAD ORIGINAL 69 36345 2028919 Afin d'éviter les résultats préjudiciables décrits au paragraphe précédent, le dispositif de commande 7 déplace légèrement le corps de boîte chaque fois qu'une nouvelle "boîte franchit le poste de commande. Pair le déplacement du corps de "boîte, le point 5 de contact du joint de la boîte avec l'électrode est déterminabl» et est différent pour chaque boîte successive. Ge changement répartit l'hsure d'électrode sur une surface d'électrode modérément large et évite la concentration de la corrosion qui provoque la formation d'une gorge dans l'électrode, et la formation par brû-10 lure de fissures dans le joint du corps de boîte . Une réalisation du dispositif de commande selon l'invention est représentée à la fig.3, où le dispositif de commande des boîtes est monté sur le bâti principal de la chaîne de soudure de boîtes . 15 La réalisation de l'invention représentée à la fig.3 pré sente un élément allongé vertical 10 disposé pour exécuter un mouvement de va-et-vient à mesure que chaque boîte se présente au poste de commande. Sur cet élément est monté un pouMoir 11» Ce poussoir 11 est fait d'une matière assez dure, afin d'éviter 20 l'usure. Le poussoir presse contre le bord 4 de l'ébauche de corps de boîte, comme exposé ci-dessus, et déplace la patte et le bord de l'ébauche sur une distance prédéterminée, ce qui fait tourner la boîte sur le mandrin 3» En dessous de l'élément allongé 10 se trouve un tourillon 25 ,12 monté pour coulisser sur deux barres. L'élément vertical eat relié à pivot à une bielle supérieure 13» qui relie l'extrémité supérieure de 1 ^élément à une première came excentrique 14. Cette came est clavetée à un arbre 15 (fig.3, 4) qui passe à travers tz» pièce de transmission de la boîte d'engrenages 17» ou Un autre 30 moyen de montage d'engrenages. Ce pignon entraîne un autre pignon 18 placé en dessous de lui pour actionner un second excentrique 19 qui est synchronisé avec le premier . Les deux cames excentriques 14 , 19 commandent le mouvement relatif de la partie supérieure 20 et de la partie inférieure 21 de l'élément vertical 35 par l'intermédiaire de leurs bielles respectives 13 et 22 . Pour que le poussoir 10 soit déplacé sur une distance variant à chaque opération successive, le premier excentrique 14 accomplit une révolution complète de 360° chaque fois qu'une boîte passe devant le poussoir. Pendant cette révolution, le second COPY 69 36345 2028919 excentrique, ou excentrique inférieur tourne une fois, plus ou moins une petite quantité, ou encore il peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens inverse sur une petite distance seulement pour chaque rotation complète du premier excen-5 trique. En tout cas, le premier excentrique 14 déplace le premier point de pivotement 23 de l'élément vertical 10 sur me distance prédéterminée pendant chaque rotation. Cependant, comme 3s second excentrique se meut sur plus ou moins qu'une rotation complète, le sommet 20 du poussoir se déplace légèrement dans un sens ou 10 dans l'autre à chaque rotation complète du premier excentrique. Dans ce cas, le premier point de pivotement 23 est le point d'appui, et les longueurs L et D plus les dimensions des cames et les rotations relatives des cames déterminent la quantité de mouvement au sommet du poussoir. Prenant la coupe 4-4 de la fig.3 qui 15 est représentée à la fig.4, le pignon 16 monté sur l'arbre de commande du premier excentrique a 60 dents, tandis que le pignon 18 monté sur l'arbre de commande du second excentrique a 59 dents Dans ce cas, pour chaque rotation complète du pignon supérieur il y a une rotation complète plus 1/59e de rotation du pignon 20 inférieur. Si l'on considère la situation représentée à la fig.3, on voit que le point de pivotement inférieur revient légèrement en arrière vers le corps principal de l'appreil, ce qui fait avancer la patte légèrement. La rotation complète suivante de l'excentrique supérieur oblige le point de pivotement inférieur à 25 revenir encore un peu en arrière . A mesure que l'excentrique supérieur continue sa rotation, le mouvement de la patte trace un chemin en arrière et en avant dans la zone 24 vers la gauche des lignes horizontales (fig.5). La position du joint de 1 min t relativement à la face de 11 électrode est représentée par des li-30 gnes horizontales foncées 25 . Il est évident que le nombre relatif des dents des pignons peut être modifié pour donner d'autres rapports. De môme, comme représenté à la fig.8, le pignon inférieur 26 pourrait être de très grande dimension, avec peut-être plusieurs pignons intermédiaires 27, 28 entre le pignon supérieur 35 et le pignon inférieur . Dans ce cas l'excentrique inférieur, au lieu de faire une rotation complète plus une petite partie d'un tour, ou une rotation complète moins une petite partie d'un tour, tournerait seulement un tout petit peu, mais l'effet net serait à peu près le même . COPV ÔV 36345 2028919 Prenant une autre vue de l'appareil tel que tu à la fig.3 suivant la ligne de coupe transversale 6-6, la figure 6 montre la forme de l'élément allongé vertical 10, et montre qu'il est bifurqué à s@n extrémité inférieure, de sorte qu'un* partie du 5 coulisseau 29 passe dans 1® centre de l'élément allongé "bifurqué pour lui, donner de la stabilité * Ici, la bielle inférieure 22 est représentée comme étant un élément unique 30* De chaque côté de la bielle inférieure unique sur l'arbre se trouvent des supports du coulisseau 29» et extérieurement à ces supports se 10 trouvent les éléments de support 31» 32 de l'élément allongé* Le coulisseau inférieur peut coulisser sur deux barres de guidage 33 fixées au socle de la machine. Dans cette réalisation, l'élément allongé est assuré contre le mouvement vertical par son point de pivotement 34- dans le coulisseau qui coulisse latérale-13 ment sur ses barres de .guidage, et contre le mouvement latéral à son point de pivotement par la bielle inférieure. Le mouvement du point de pivotement supérieure 23 est commandé par le mouvement horizontal de la bielle supérieure. Celle-ci est représenté* comme étant bifurquée à son point terminal pour donner de la sta-20 bilité au mouvement du poussoir * Le poussoir 11 présente trois saillies ou plus 35 on forme de pattes à son extrémité supérieure pour faire tourner la boîte. Quand les trois pattes touchent la partie à recouvrement de la boîte, elles font tourner celle-ci d'une certaine distance sur le mandrin . 25 Le graphique de la fig.5 se rapporte au dispositif de com mande ayant me came ronde excentrée (fig.3). Il y a lieu de noter qu'avec ce genre de came, l'augmentation entre les mouvements successifs de la patte est plus grande au milieu du dessin qu'aux extrémités. Cela veut dire qu'un pourcentage de soudure plus élevé 30 est fait aux extrémités de la zone de soudure qu'à la partie centrale de celle-ci. Il en résulte qu'il se produit^un peu plus d'usure aux deux extrémités de la zone de soudure que dans le centre* Il est évident que ce tracé constitue une amélioration vis à vis du tracé droit, avec une seule gorge creusée en ligne droite. Tou-35 tef@±G, le piquage et la corrosion de l'électrode résultant de ce dispositif îie donnent pas un fini lisse. Après qu'un certain nom-'fc-re de "boîtes soai' passées, des cannelures sont creusées dans l'é-iQQ-u'r-oâ® à chaque extrémité de la traversée, et des fissures for-~Cco dr-as la p&cyl &q la &«£■&© peuvent avoir comme résultat d®s BAD ORIGINAL i 69 36345 -7- 2028919 boîtes qui fuient. Pour obtenir m aspect d'usure plus égal sur la surface de l'électrode, on peut utiliser la réalisation de l'invention que montre la figure 7 • Cette réalisation est essentiellement iden-5 tique à celle de la figure 3» sauf que la seconde came excentrique ou came inférieure a la forme d'une came de levage à vitesse constante 36. Avec ce genre de came, chaque augmentation de rotation de la came à levage constant déplace le galet conduit 37 d'une égale quantité . Le galet 37 doit être poussé par un 10 ressort contre la came de levage à vitesse constante, et pour cette raison un ressort 38 placé sous compression est monté de façon à porter contre le coulisseau et maintenir le galet poussé contre la came de levage à vitesse constante . Dans ce cas,comme dans la première réalisation, le coussinet du tourillon glisse 15 sur deux guides 33 et' 34 et peut se déplacer sur toute la longueur de la traverse à gauche ou à droite, suivant la position de la came de levage à vitesse constante. Une réalisation préférée des engrenages de cette disposition est représentée à la figure 8, qui est une vue en coupe 20 transversale suivant la ligne 8-8 de la figure 7* Ici un petit pignon 39 est monté sur l'arbre du premier excentrique et il engrène avec réduction dans un rapport d'environ 1/20 avec le pignon inférieur 26 . Il est évident que tout rapport d'engrenage pourrait -être employé, suivant l'importance de la différence 25 dans le mouvement de la patte qui est désiré pour la rotation de chaque boîte successive . La dimension relative des cames, les distances relatives L et D et le rapport d'engrenage déterminent le mouvement d'avance ou de retrait de la patte en saillie avec les boîtes successives, comme dans l'autre réalisation. L'empla-30 cernent des ressorts autour des barres de guidage et au voisinage du tourillon est représenté très clairement à la figure 7* Ces ressorts 38 sont placés sous compression pour maintenir le galet suiveur poussé contre la came pendant qu'elle tourne. Dans cette réalisation, le galet 37 est monté sur un élément allongé et 35 n'est pas fixé directement au point de pivotement 34 (fig.9). Le pouvement est transmis de la came à levage constant 36 au galet suiveur 37« puis à l'élément allongé 10 et enfin au point de pivotement 34. BAD ORIGINAL 69 36345 -8- 2028919 Le principal avantage du dispositif de commande suivant l'invention est qu'un tracé appréciablement uni est produit par usure sur l'électrode, ce qui assure à celle-ci un* plus longu* durée . En outre, des arêtes vives sur l'électrode sont évitées, 5 ce qui fait que des brûlures d'électrode ne se produisent pas, et qu'il n'est pas soudé de boîtes fuyantes, tant que la gorge creusée ne devient pas finalement excessive . Ce qui précède est une description de réalisations illustrât ive s de l'invention, et l'intention du déposant *st de cou-10 vrir, dans les revendications qui suivent; toutes l*s formes qui entrent dans l'étendue de l'inventiom . ! BAD ORIGINAL 69 36345 * -9- 2028919 ~ REVENDICATIONS » 1.- Dispositif de commande de soudure de boîtes métalliques comprenant : - un ensemble de montage pour monter au moins deux arbres ro-5 tatifs parallèles ; au moins deux arbres espacés passant à travers ce montage; un premier organe de transmission de mouvement calé sur le premier arbre ; un second organe de transmission de mouvement de dimension 10 différente calé sur le second arbre, pour être mis en rotation par le premier organe de transmission de mouvement à arbre rotatif i - une came excentrique clavetée sur chacun des arbres supérieur et inférieur ; 15 - un élément allongé distant des dits premier et second arbres; une première et urne seconde bielle, l'une et l'autre reliées à pivot à ma* première *t uae seeomi* parti* d* l'élément allongé •t. actionnées par les cames *xcentriques à 1'autre extrémité,et 20 mobiles par suite de la rotation de ces cames excentriques et des arbres, ce qui fait que l'extrémité de l'élément allongé se déplace sur une distance différent* à chaque révolution succès- sir. d.s dit* arbr.» . r.v.nclication 2.- Dispositif suivant ..la/ 1, dans lequel xm organe de 25 commande motrice est relié au premier arbre pour en assurer la rotation en synchronisme avec l'organe moteur de formation de patte ( de recouvrement ), par le moyen de quoi le dispositif de commande de soudure passe par un cycle complet. 3«- Dispositif suivant la revendication 1, présentant:- 30 un tourillon supportant à pivot l'élément allongé, - des pièces de guidage s'étendant en général perpendiculairement à l'axe de l'élément allongé et montées sur l'autre côté de la bielle inférieure, à l'écart de la bielle supérieure, - et des organes de support dans l'ensemble à tourillon collaborant avec les 35 organes de guidage pour permettre au tourillon de coulisser on arrière et en avant . 4.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel des paires de surfaces de support sont formées dans ledit ens»5ibl@ BAD ORIGINAL 69 36345 -10- 2028919 de montage pour collaborer arec chaque arbre . 5.- Dispositif suivant la revendication 3» dans lequel le premier organe de transmission de mouvement de rotation est beaucoup plus petit que le second organe de transmission de mouvement • 5 6-.- Dispositif suivant la revendication 5» dans lequel un organe intermédiaire de transmission de mouvement relie l'organe supérieur de transmission de mouvement de rotation à l'organe inférieur de transmission de mouvement de rotation, par quoi est obtenue une réduction considérable de la vitesse angulaire entre 10 le premier arbre et le second arbre . 7.- Dispositif suivant la revendication 5, dans lequel la eame excentrique montée sur le second arbre est une eame de levage à vitesse constante. 8.- Dispositif suivant la revendication 7» dans lequel des 15 ressorts poussent le pivot à tourillon vers la came excentrique. 9.- Dispositif suivant la revendication 8, dams lequel un galet suiveur est fixé de façon rigide au tourillon , 10/- Appareil de commande des boites comprenant cm eembinaisen: - un mandrin d'électrode pour transporter la boite mise en ferme, 20 l'un des bords de l'ébauche de corps de boite faisant saillie vers l'extérieur, - un dispositif de commande présentant un poussoir pour faire tourner les boîtes successives sur le mandrin d'électrode, chaque boite tournant sur une distance différente de oelle de la boîte précédente pendant que les joints de boîte sont soudés 25 entre le mandrin et l'électrode de soudure, de sorte que la eerro-sion est répartie sur les faces des électrodes • 11.- Appareil de commande comprenant en combinaison : un appareil pour former une ébauche de boîte autour d'un mandrin, avec une patte de recouvrement ; - un mandrin d'électrode en prolonge-30 ment du précédent pour porter la boîte mise en forme en étroit contact | - un dispositif de commande présentant un poussoir pour faire tourner les boîtes successives sur le mandrin d'électrode, chaque boîte tournait d'une quantité différente de la précédente, se m± fait que les joints à® boite sont soudés entre la roue de 35 Esafeis ot l'él®strodo 4s soudure, et que la corrosion est réparti© oiœ los facas doo électrodes 12® = Proséêé de répétition de l'usure de 1* électrode dans la BAD ORIGINAL 69 36345 -11- 2028919 soudure du joint latéral des boîtes métalliques, comprenant les opérations suivantes s - placer une boîte mise ea forme sur un mandrin d'électrode dans une position particulière ; - faire tourner cette boîte formée sur une distance prédéterminée, par 5 quoi l'usure de l'électrode après la soudure du joint se trouve à une place différente de la précédente place d'usure ; - placer une série de boîtes successivement sur le mandrin d'électrode, et enfin : - faire tourner chaque boîte successive sur une distance différente de celle de la boîte précédente, ce qui fait 10 que l'usure de l'électrode est étalée sur les faces de l'électrode de mandrin et de l'électrode extérieure. 13.- Procédé de placement d'un joint de boîte pour la soudure, comprenant les opérations suivantes : - placer une succession de boîtes formées sur un mandrin d'électrode, avec le joint latéral 15 dirigé vers l'électrode de soudure ; - faire tourner chaque joint de boîte sur une distance différente, ce qui fait que le courant de soudure pour chaque boîte successive est conduit sur une zoae différeate des surfaces des électrodes à mesure que les joints de boîtes successifs sont soudés . 20 14.- Procédé de soudure d'un joint de boîte, comprenant les opérations suivantes : - placer une boîte mise ea forme sur ua mandrin d'électrode, avec le joint latéral dirigé vers l'électrode de soudure ; - faire tourner ce joiat de boîte sur uae petite distaace, ce qui fait que, lorsque le courant de soudure est ap-25 pliqué, il est conduit à travers une électrode, le joint de boîte et l'autre électrode; - enlever la boite soudée ; - placer une succession de boîtes formées sur le mandrin d'électrode, avec le joint latéral dirigé vers l'électrode de soudure, et:-faire tourner chaque joint de boîte sur une petite distance dif-30 férente de celle des boîtes précédentes, ce qui fait que le courant de soudure pour chaque boîte successive est conduit à travers une zone différente de la surface des électrodes, et que l'usure des électrodes est régulière . BAD ORIGINAL