Brevet FR2045967A1 — publié le 19710305

L'invention concerne une machine à souder des treillis, destinéeà la soudure électrique de treillis en fils ou en barres de toutes sortes, en particulier de nattes grillagées d'acier de construction, qui sont composées de fils ou de barres longitudinaux et transversaux se croisant à angle droit et réunis les uns aux autres aux points de croisement. Dans ce qui suit, pour des raisons de simplicité, il sera seulement parlé de barres longitudinales et transversales comme on les emploie en général pour les treillis Xn acier de construction. Dans les machines à souder les treillis, il est connu de rendre mobile une des deux électrodes, entre lesquelles les barres longitudinales et transversales se croisant sont appliquées les unes sur les autres lors de la soudure, de manière que cette électrode soit soulevée pendant l'avancement du treillis et qu'elle soit ensuite appliquée avec la pression nécessaire à la soudure sur les barres mutuellement croisées se trouvant contre l'électrode fixe en regard. Les mouvements de levée de cette électrode ou d'une poutre support ou analogue portant les électrodes ou les contreélectrodes prévues sont le plus souvent obtenus pneumatiquement ou hy & uliquement au moyen d'un vérin à fluide sous pression.On a également déjà prévu des commandes mécaniques d'électrodes, qui tonctionnent au moyen de tiges à genouillères. En générai également, on utilise des unités de vérins à tlide sous pression, actionnés pneumatiquement ou hydrauliquement pour faire avancer la ligne ou la natte de treillis. Il est connu dans ce but de disposer sur la machine à souder, derrière les électrodes, des chariots transporteurs du treillis actionnés de manière correspondante et de déplacer ces chariots d'un mouvement de va-ét-vient, grâce à quoi la ligne ou la natte de treillis est entraînée par un ou plusieurs-organes à griffes, qui saisissent une barre transversale déjà soudez Les machines à souder les treillis connues jusqu'ici, à poutre d'électrodes à mouvement vertical alternatif et à chariot transporteur à mouvement de va-et-vient, ont avant tout cet inconvenient que le nombre de coursesque l'on peut pratiquement obtenir, est limité et que, en particulier au renversement du mouvement des parties de machines entraînées il se Produit des chocs- plus ou moins forts et rudes, qui augmentent avec l'accroissement du nombre ~e courses. Le fonctionnement de la machine se fait en conséquence avec un grand bruit et avec des chocs qui, en dehors d'autres incommodités, peuvent conduire avec le temps à des ruptures de fatigue sur des pièces des machines. La limitation du nombre de courues à une valeur modérément élevée a pour conséquence que d'une manière correspondante, le rendement de la machine c'est -dire la production de treillis ou de nattes grillagées soudés, est limité. Le but fondamental de l'invention est, en premier lieu, d'éliminer le plus largement possible ces inconvénients des machines connues et de donner une machine à souder les treillis qui peut fonctionner d'une manière silencieuse avec un nombre de courses beaucoup plus élevé que précédemment. Par ailleurs, on doit réduire d'une manière correspondante le risque de pannes de la machine, risque qui dans les dispositions connues, est assez grand du fait des moyens de commande et de commutation mis en oeuvre et nécessairement compliqués.La multiplicité des processus successifs de commutation et de commande, jusqu'ici nécessaires pour la coordination des diff6e rents-mouvement de la machine, est liée à une dépense de temps correspondante de sorte que le temps restant disponible pour l'exécution des courses proprement dites est limité. Les masses à mouvoir ne peuvent non plus être accélérées ni freinées rapidement à volonté. Ainsi,le nombre de courses pouvant être obtenu jusqu'ici est limité. Danss ces conditions, le processus de préhension pour entraîner Mh beillE doit également être simplifié et rendu précis. De meme, un réglage automatique de la lông##eur de course du chariot doit être possible dans le but de modifier l'intervalle existant entre les fils transversaux, et cela également à l'intérieur d'une natte grillagée donnée, sans nuire au processus du fonctionnement principal. Enfin, on a pour but de réduire le plus possible la chute de pression d'appui se produisant dans les machines connues pour l'ensemble des électrodes pendant la phase de soudure. Conformément à l'invention, ces buts sont essentiellement atteints du fait que les mouvements de levée des électrodes ou de la poutre support des électrodes et les mouvements de déplacement du dispositif transporteur du treillis ou du chariot transporteur du treillis sont empruntés, sous #rme-de'mouvements essentiellement sinusoidaux et obligatoirement couDlés.m#caniquement,à un arbre de transmission commun.Conformément à une forme d'exécution de l'invention, particulièrement saaple et avantageuse, cela peut etre obtenu du fait que la poutre support mobile des électrodes de soudure ou des contre-électrodes est actionnée par un entraînement à manivelle ou à eM6entrique relié à un arbre de transmission et que le chariot transporteur du baillis est actionné par un entraînement à cylindre à came ou analogue relié au même arbre de- transmission. Ainsi, le mouvement de l'entraînement à exentrique ou à manivelle peut être transmis au moyen dtune bielle à un levier oscillant portant la poutre support des électrodes ou des contre-électrodes, tandis que l'entraînement à cylindre came est relié par un levier coudé oscillant au# chariot transporteur. Grâce à la variation sinusoidale de la vitesse des mouvements de levée des électrodes et de déplacement du chariot transporteur du treillis, on obtient un fonctionnement de la machine très silencieux et dans choc pour un nombre de courses essentiellement plus élevé que jusqu'à présent. L'augmentation du nombre de courses, pouvant etre obtenues pratiquement, est favorisée par la suppression de la commande à séquence en usage jusqu'ici. Le rendement d'une telle machine à souder, qui dépend du nombre de courses d'avancement du treillis est considérablement accru de cette manière. L'entraînement du chariot transporteur du treillis au moyen d'une came sinusoidale et par levier coudé oscillant commandé à partir-de celle-ci, permet de façon simple d'augmenter ou de diminuer la longueur de course du chariot transporteur et ainsi l'avancement du treillis à partir d'une position invariable initiale ou de zéro. Ceci peut être obtenu à l'aide d'un galet de guidage ou analogue coulissant,sur le chariot transporteur, transversalement par rapport à la direction de déplacement du chariot et s'engageant dans un guidage du levier coudé oscillant. Pour régler automatiquement les butées de limitation de course du galet de guidage ou de son support, on utilise avantageusement des vérins hydrauliques commandés par des vannes. En donnant une forme appropriée à la came sinusoîdale, on peut donner au chariot transporteur du treillis à ses positions extremes avant et arrière, un temps d'arret prolongé pendant lequel peuvent s'accomplir une fermeture et une ouverture parfaites de la pince ou des pinces à fils transversaux. La position de l'entrai- nement à excentrique ou à manivelle destiné à mouvoir les électrodes et la situation et la forme de la came sur le cylindre à came sont choisies et sont accordées de manière que les électrodes de soudure et les contre-électrodes aient serré la barre transversale nouvellement amenée avant l'ouverture des pinces. Les électrodes ou les contre-électrodes mobiles sont sollicitées par un ressort, par exemple, à la pression de -soudure nécessaire ; cette pression agit aussitôt que les électrodes ou le# contre-électrodes touchent le produit à souder. Par un mouvement ultérieur de l'entraînement à excentrique ou à manivelle; cette pression s'accroît pendant le processus de soudage, garantissant ainsi une meilleure soudure. Il est opportun de Drévoir pour l'élec- trode de soudure ou la contre-électrode mobile un contacteur de fin de course qui donne les impulsions nécessaires à l'enclenchement du courant de soudure et à la limitation du temps de soudure dès que les électrodes s'appliquent sur le produit à souder ou un peu avant qu'elles ne se séparent à nouveau de celui-ci.On parvient ainsi à une utilisation optimale du temps disponible pour la soudure, ce temps n'étant plus influencé par l'usure des électrodes. Les caractéristiques essentielles de l'invention et d'autres formes d'exécution de celle-ci sont expliquéesdans ce qui suit sur un exemple dtexécution et une variante de cette exécution. Ces formes d'exécution de l'invention sont schématiquement représentées par le dessin annexé, sur lequel La fiure I est une coupe longitudinale verticale d'une machine N souder des treillis, conforme à l'invention ; La fifre 2 est une vue en plan de la machine souder de la figure 1 , La figure 3 est une vue en plan, à plus grande échelle, du mécanisme actionnant le chariot transporteur du treillis ;; La figure -. représente latéralement le cylindre à came vu du plan IV-IV de la figure X La t ure o # est une vue latrale, a plus grande échelle, de la pince a fil transversal en position d'ouverture ; La figure 6 est une vue latérale, correstondant a la figure 5 de la pince .: filtransversal en position de fermeture ; La figure 7 est un diagramme déplacement-temps des mouve- monts sinusoïdaux des électrodes et du chariot transporteur ; La Pi ure 3 est une coupe longitudinale, correspondant à la figure 1, d'une autre forme d'exécution de machine à souder des treillis conforme à l'invention ; et ba figure 3 est un schéma de connexion des transformateurs alimentant les électrodes pour différents écartements des barres longitudinales. La forme 'exécution de l'invention, représentée par les figures 1 à 6, montre schématiquement les parties essentielles d'une machine à souder destinée à fabriquer des treillis en acier de construction qui se composent de barres longitudinales et transversales se croisant à angle droit et soudées ensemble aux points de croisement. Le bâti de la machine se compose de deux pièces latérales, verticales 1 et 2 en forme de caissons, qui sont réunies l'une à l'autre par une traverse 3 et une poutre support d'électrodes 4. Du côté sortie de la machine et sur les pièces latérales 1 et 2 sont disposés deux leviers oscillants 6 et 7 pouvant tourner autour d'un axe horizontal 5 ; les extrémités antérieures de ces leviers oscillants sont réunies l'une à l'autre par une poutre support de contre-électrodes 8. Des guides verticaux 9 sont fixés à la poutre support 8 pour guider les contre-électrodes qui demeurent sous l'action de ressorts de compression 11. Dans les pièces latérales 1 et 2 est disposé un arbre de transmission 12 qui est muni à ses deux extrémités d'exeentriques ou de manivelles 13, 14. Sur les manetons 15 sont disposées les extrémités inférieures des bielles 16 dont les extrémités supérieures sont articulées au moyen de tourillons 17 sur les supports oscillants 6, 7 ou sur la poutre à contre-électrodes 8. Du côté de la manivelle 13, l'abre 12 est actionné par un moteur 19 par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse continu réglable 18. Les organes d'entralnement peuvent, au moins partiellement, être placés dans un carter 20 du côté extérieur de la pièce latérale 1 du bâti. Sur l'abre 12 du côté de la manivelle 14 est encore fixée une came en forme de disque 21 qui actionne un contacteur ou une vanne hydraulique 22. Entre les pièces 1 et 2 du bati de la machine, un chariot transporteur du treillis 23 peut coulisser au moyen de rouleaux 24 sur des rails de guidage longitudinal 25, avec un mouvement de va-et vient dans la direction de la double flèche indiquée par 26. le mouvement du chariot transporteur 23 eat également donné par l'arbre de transmission 12. Dans ce but, un cylindre à came 27 est fixé sur l'arbre 12 dans l'espace existant entre les pièces latérales 1 et 2. Dans la gorge courbe 28 du cylindre à came 27 s'engage un galet conducteur 29 qui est disposé à l'extrémité de l'un des bras 30 du levier coudé oscillant 30,, 31.Le levier coudé oscillant 30, 31 est disposé de manière à pouvoir tourner autour d'un axe vertical 32 de sorte que ce levier peut exécuter des mouvements oscillatoires d'amplitude angulaire oS dans un plan horizontal. Contre l'autre bras 31 ou sur l'autre bras 31 du levier coudé oscillant 30, 31 est disposé un guidage linéaire 33 qui est rigoureusement parallèle à l'arbre-12 lorsque le levier coudé oscillant se trouve à sa position initiale~ Dans le guidage 33 s'engage un galet conducteur 34 qui est placé dans un support 35.Ce support de galet 35 est disposé sur le chariot transporteur 23 de manière à pouvoir coulisser sur des guidages 37 dans l'un ou l'autre sens de la double flèche indiquée par 36, c 'est-à-dire dans le sens perpendiculaire au déplacement du chariot transporteur, le galet conducteur 34 étant ainsi, dans le guidage 33,plus ou moins éloigné de l'axe de bota- tion 32 du levier coudé oscillant 30, 31. Pour pouvoir régler cet éloignement et ainsi la longueur efficace du bras de levier du galet 34, le support de galet 35 peut etre déplacé au moyen de la tige de piston 38 d'un vérin hydraulique 39 pour venir contre les butées 40 ou 1 qui sont fixées de manière réglable de préférence, par exemple par vissages sur les traverses 42 ou 43 ou à d'autres endroits appropriés du chariot transporteur 23. Une troisième butée 46 peut être mise à une position intermédiaire par le déplacement de la tige de piston 44 d'un deuxième vérin hydraulique 45. De cette manière, on peut fixer trois courses au chariot et, par suite, trois valeurs d'intervalles entre les barres transversales à l'intérieur d'une natte de treillis. Sur le chariot transporteur 23 sont disposés deux ou plu8 de deux dispositifs de pince dont l'un est représenté dans deux positions différentes par les figures 5 et 6 respectivement. Sur un support de palier 47 est digosée l'extrémité postérieure d'une tige de piston 49 ; cette extrémité peut tourner autour d'un axe horizontal 48. A l'extrémité libre antérieure de la tige de piston 49 est fixée une griffe 50. Sur la tige de piston 49 et sur son piston 51 peut coulisser un cylindre de vérin hydraulique 52 à l'extrémité anterieure duquel est fixée une mâchoire 53 pour les barres transversales, cette mâchoire; pouvant coulisser sur la tige de piston 49. En outre, un guide 54 est fixé à l'extrémité antérieure du cylindre hydraulique 52 ; des galets conducteurs 55 sont disposés à l'extrémité inférieure du guide 54. Les galets 55 sont guidés dans un profil courbe 56 incurvé vers le bas qui est prévu dans une tôle support 57 fixée sur le chariot transporteur 23. L'arrivée du fluide sous pression au cylindre hydraulique 52 peut être commandée au moyen du commutateur 22 réalisé sous forme de vanne hydraulique, ce commutateur 22 étant actionné par le disque came 21 ou analogue, prévu sur l'arbre de transmission 12. Les barres lonsitudinales 58 du treillis en acier de connu truction sont amenées à la machine dans le sens de la flèche relié rée 59 avec l'écartement mutuel désiré, c'est-à-dire avec l'écartc- ment correspondant à la répartitIon respective des barres lonzitu- dinales. Les barres transversales 60 sont également amenées de haut en basa avec des écartements déterminés correspondant D la récarti- tion désirée, approximativement suivant la direction de la flèche repérée 61.Le repère 60' indique la barre transversale se trouvant alors entre les électrodes de soudure 62 et les contre-électrodes 10 ; pendant la marche, le dispositif de griffe monté sur le chariot transporteur 23 saisit cette barre transversale entre la riffe 50 et la mâchoire 53. Un contacteur de fin de course 63 peut coopérer avec la contre-électrode mobile 10 ; le contacteur 63 donne les impulsions pour l'enclenchement du courant de soudure et le licitation du temps de soudure aussitôt que les électrodes rencontrent le produit a souder ou un peu avant qu'elles ne se séparent ànouveau de celuici. Cette disposition ferret une utilisation optimale du temps dis- convole pour la soudure, ce temps n'étant pas non plus influeno- ta' l'usure les électrodes. Au lieu de solliciter les 'leetrodes au moyen de ressorts de compression, on peut aussi prévoir corse moyen d'application un vérin à fluide sous pression ou hydraulique auquel il est judicieux d'adjoindre un accumulateur à fluide sous pressIon.La grandeur de l'accumulateur influe sur les caractéristiques de l'évolution de la pression pendant le soudage, à savoir : pour un petit accumulateur à fluide sous pression, la pression croît fortement pendant le soudage tandis que, pour un mr2nd accumulateur, l'élévation de la pression est plus faible Selon les besoins, on peut connecter au système à fluide sous pression un ou plusieurs accurulateurs - fluide sous pression au moyen de vannes d'arrêt. La pression de serras ou la pression de soudage peut alors être facilement réglée nu moyen d'une vanne. Conformément à une variante très avantageuse de l'invention, schématiquement représentée par la figure 8, le levier oscillant 6' actionné par l'entraînement à excentrique ou a manivelle, est disposé avec la poutre support d'électrodes 4' et les électrodes de soudure 62' sollicitées par le dispositif à ressort 11' ou analogue, dans le bâti 1' de la machine au-dessous du passage d'avancement du treillis, tandis que la poutre support 8' des contre-électrodes 10 > reste fixe au-dessus du passage d'avancement du treillis. Il est ainsi possible de modifier très facilement les connexions du dispositif de soudure en fonction des différentes répartitions de fils longitudinaux. La figure 9 représente comment les électrodes 62' coopérant avec les barres longitudinales 58 ou les barres transversales 60 ou-60' doivent être connectées aux transformateurs (Trafo) pour s'adapter à différentes répartitions de barres longitudinales. Comme on peut le voir sur la figure 9, les modifications nécessaires pour cela sont très simples à exécuter,car, dans chaque cas, il n'y a qutà- brancher ou débrancher certains transformateurs. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécution précédemment décrites et schématiquement représentées, elle en embrasse également toutes les autres variantes dans le cadre des caractéristiques essentielles de l'invention. REVENDICATIONS f 1. Machine à souder des treillis à poutre support d'électrodes montante et descendante et chariot transporteur du treillis à mouvement de va-et-vient, caractériséepar le fait que les déplacements des électrodes ou ceux de la poutre support des électrodes ou des contre-électrodes et que les déplacements du chariot transporteur du treillis ou analogue sont obtenus à parti; a/rbre de transmission commun sous forme de mouvements essentiellement sinusoidaux et obligatoirement couplés mécaniquement. 2. Machine à souder des treillis selon revendication 1, caractérisée par le fait que la poutre mobile support d'électrodes de soudure ou de contre-électrodes est actionnée par, au moins, un entraSnement à excentrique ou à manivelle relié à l'arbre de transmission et que le chariot transporteur du treillis est actionné par un entraînement à- cylindre à came relié au même arbre de transmission. 3. Machine à souder des treillis selon revendicatiou; 1 et 2, caractérisée par le fait que l'entraînement ou chaque entra3M,2ment à excentrique ou à manivelle est relié par une bielle & levier oscillant portant la poutre support des contre-#électrodes ou des électrodes. 4. Machine a souder des treillis selon revendicationsl et 2, caractérisée par le fait que l'entraînement à cylindre à came est relié par un levier coudé oscillant au chariot transporteur. 5. Machine à souder des treillis selon revendication 1 ou 4 caractérisée par le fait que la course du chariot transporteur est réglable automatiquement sur différentes longueurs. 6. Machine à souder des treillis selon revendications 4 et 5, caractérisée par le fait que le bras, relié au chariot transporteur# du levier coudé oscillant est muni diun guidage dans lequel s'engage un élément conducteur, par exemple un galet pouvant être'déplacé sur le chariot transporteur perpendiculairement à la direction de la course de ce chariot. 7. Machine à souder des treillis selon revendications 4 à 6, caractérisée par le fait que le galet ou son support peut être déplacé entre deux butées au moins. 8. Machine à souder des treillis selon revendication 7, caractérisée par le fait que le galet Qu son support peut être déplacé au moyen d'un vérin hydraulique. 9. Machine à souder des treillis selon revendication 7, caractérisée par le fait qu'une butée intermédiaire est réglable au moyen d'un vérin hydraulique. 10. Machine-à souder des treillis selon revendication l ou 2, caractérisée par le fait que le cylindre à came possède un profil de came ayant des parties courbes qui donnent un temps d'arrêt prolongé à chaque fin de course, antémure et postérieure, du chariot transporteur. 11. Machine à souder des treillis selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait qu'un, dispositif de griffes, ayant de préférence plusieurs griffes pour les fils transversaux, est disposé sur le chariot transporteur, ce dispositif se composant d'une tige de piston articulée, portant une griffe à son extrémité iibre et d'un cylindre à fluide sous pression portant une macho ire et pouvant coulisser sur la dite tige de piston. 12. Machine à souder des treillis selon revendication 11, caractérisée par le fait que le cylindre à fluide sous pression ou la tige de piston est guidée au.moyen de galets dans un profil courbe qui a une partie inclinée et une partie voisine horizontale. 13. Mac#hine à souder des treillis selon revendications 11 et 12, caractérisée par le fait que le cylindre à fluide sous pression est commandé au moyen d'une vanne actionnée par l'arbre de transmission, par exemple par un disque å came,. de préférence avec adjonction d'un accumulateur de fluide sous pression. 14. Machine à souder desltreillis selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait que la position de ltentralnement à excentrique ou à manivelle et la position et la forme du profil courbe du cylindre à came sont choisies et fixées l'une par rapport à l'autre de manière que les électrodes de soudure et les contre-électrodes serrent chaque nouvelle barre transversale amenée avant l'ouverture des griffes du dispositif à griffes. 15. Machine à souder des treillis selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée par le fait qu'un contacteur de fin de course est prévu aux' électrodes de soudure ou aux contreélectrodes, ce contacteur donnant les impulsions pour ltenclenche- ment du courant de soudure et#-la limitation-du temps de soudure, aussitôt que les électrodes se posent sur le produit à souder ou un peu avant qu'elles ne se. séparent à nouveau de celui-ci. 16. Machine à souder des treillis selon l'une quelconque des revendications 1 t 15, caractérisée par le fait que les électrodes ou les contre-électrodes sont sollicitées par un ressort. 17. Machine à souder des treillis selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée par le fait que l'appui des électrodes ou des contre electrodes mobiles est produit par un vérin et un accumulateur å fluide sous pression. 18. Machine à souder des treillis selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée par le fait que le levier oscillant actionné par l'entraînement à excentrique ou manivelle ainsi que la poutre support d'électrodes et les électrodes de soudure sollicitées par ressorts sont disposés au-dessous du passage d'avancement du treillis, tandis que la poutre support des contre-électrodes et les contre-électrodes sont prévues fixes audessus du passage d'avancement du treillis.