Brevet FR2182758A1 — publié le 19731214

La présente invention a pour objet une machine à souder, à arc immergé dans un flux pulvérulent. Le secteur technique concerné par l'invention est celui de la soudure automatique des tôles verticales, notamment pour la construction de réservoirs ou de coques de navires. On connaît déjà des machines automatiques pour effectuer des cordons de soudure horizontaux entre deux tôles. Dans les machines-dites à arc immergé, l'arc électrique est noyé sous une couche de flux protecteur pulvérulent. Ce procédé présente l'avantage de produire des cordons de soudure de bonne qualité et très uniformes. Les machines existantes se déplacent généralement soit en roulant sur un rail fixé aux tôles au-dessus du cordon de soudure, soit en roulant sur le bord supérieur des tôles. Dans les machines connues, le flux pulvérulent est déposé en tas sur un tapis sans fin appliqué contre la tôle au-dessous du cordon de soudure. Le flux tombe ensuite dans une goulotte puis dans un récipient où il est repris pour le renvoyer dans une trémie placée à la partie supérieure de la machine. L'objectif de la présente invention est d'apporter des perfectionnements à une machine à souder de ce type, perfectionnements qui permettent de simplifier la récupération du flux pulvérulent, d'améliorer l'application du flux autour de l'électrode et de rendre la même machine apte à se déplacer sur un rail ou sur le bord supérieur des tôles. Cet objectif est atteint en aspirant le flux sur le tapis pour# le renvoyer dans la trémie à partir de laquelle il s'écoule par gravité. Du fait que le flux est aspiré on supprime la goulotte et le récipient placés au-dessous du tapis ce qui réduit la hauteur de la machine et permet notamment de souder à proximité du sol tandis que les machines connues ne le permettent pas. Dans les machines connues, le tapis horizontal supportant le flux est constitué par une bande sans fin épaisse comportant une face taillée en biseau tournée vers la tôle sur laquelle est déposé le flux. De telles bandes sont onéreuses et ne permettent pas d'obtenir un tas de flux de grandes dimensions de sorte que l'arc peut se trouver au contact de l'air ce qui entraîne des soudures défectueuses. Le tapis selon l'invention est constitué par une bande sans fin, souple, ayant une section en forme de cornière à ailes inégales, dont l'aile la plus large est disposée horizontalement, au-dessous du cordon de soudure. L'aile horizontale forme un tapis supportant le flux. Etant donné la largeur de celle-ci nettement plus grande que la largeur de la face horizontale des tapis connus, le tas de flux peut être plus large et il est donc possible de placer le tapis plus loinau-dessous de la soudure et d'éviter les risques de brûlure du tapis. L'aile verticale du tapis a un profil trapézoldal et s'engage dans De plus, une série de galets tournants ayant également une gorge trapézoidale sont disposés entre les deux poulies, le long de la tôle. L'aile trapézoidale du tapis s'engage dans les gorges de ces galets et le-tapis est maintenu bien appliqué contre les tôles ce qui évite qu'une partie du flux ne risque de s'écouler entre les tôles et le tapis. La présence des galets intermédiaires entre les deux poulies de renvoi permet d'augmenter l'écartement entre les poulies et d'utiliser un tapis plus long de sorte que le cordon de soudure reste enveloppé de flux jusqu'à ce qu'il soit solidifié et on peut augmenter la vitesse de progression du chariot de la machine. Un autre perfectionnement de la machine selon l'invention consiste à l'équiper à la fois de galets à gorge dont un au moins moteur qui roulent sur un rail fixé aux tôles au-dessus du cordon de soude et de suspentes amovibles qui sont portées par une poutre supportée par des galets qui roulent sur le bord supérieur des tôles. Un de ces derniers galets-peut être motorisé. Le résultat de l'invention est une machine à souder automatique, à flux immergé, plus perfectionnée que les machines existantes. Cette machine présente les avantages suivants - la hauteur au-dessous de l'électrode est très réduite et la machine peut travailler très près du sol. - la récupération du flux pulvérulent est meilleure. Du fait que le flux est aspiré, les grains plus denses de laitier ou de flux brûlé ne sont pas soulevés et on obtient ainsi une épuration continue du flux. - le tapis est plus large et plus long ce qui permet de l'éloigner verticalement de l'électrode et de maintenir plus longtemps le flux au contact du cordon en cours de solidification. La vitesse de progression de la machine peut être accrue. - La même machine peut être utilisée en roulant soit sur un rail, soit sur le bord supérieur des tôles ce qui évite d'avoir à fixer un rail sur les tôles puis d'avoir à l'enlever. Un autre résultat de l'invention est le produit nouveau qui constitue le tapis et qui est composé d'une bande souple ayant une section transversale en forme de cornière à ailes inégales, une des ailes ayant une section trapé zoldale. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent un mode de réalisation d'une machine selon l'invention donné à titre d'exemple sans caractère limitatif. La figure 1 est une vue de face de la machine. La figure 2 est une vue de côté suivant Il Il de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective d'une partie du tapis roulant supportant le flux. Les figures 1 et 2 représentent l'ensemble de la machine. Celle-ci est composée d'un chariot automoteur 1, d'un dispositif de soudure à l'arc 2 et d'un dispositif de distribution de flux pulvérulent 3. La machine se déplace horizontalement le long d'une paroi verticale et effectue un cordon de soudure horizontal 4 entre deux tôles 5 et 6 visibles sur la figure 2. Le chariot automoteur est composé d'un châssis formé de deux traverses horizontales 7 et 8 réunies entr'elles par deux colonnes télescopiques 9 et 10, ce qui permet de faire varier la hauteur du châssis et de régler le niveau du tapis roulant par rapport au cordon de soudure. Ces colonnes télescopiques sont formées d'une partie supérieure femelle dans laquelle se vissent des tiges filetées 11 et 12, manoeuvrées par une clef amovible 13. Des soufflets 14 et 15 recouvrent les filetages mâles. La traverse supérieure 8 est suspendue à deux montants verticaux 16 et 17 qui portent chacun un galet 18 et 19 roulant sur un rail 20 fixé aux tôles. Le galet 18 est équipé d'un groupe moto-réducteur 21. Les montants 16 et 17 portent à leur partie supérieure des anneaux 22 et 23 qui permettent de soulever la machine avec un appareil de manutention pour la mettre en place sur le rail ou pour l'enlever. La machine comporte, en outre, une traverse 24 reliant enter'eux les deux montants 18 et 19 à laquelle sont fixées deux suspentes amovibles 25 et 26 supportées par une poutre 27. La poutre 27 prend appui sur deux galets à gorge 28 et 29 qui roulent sur le bord supérieur 30 des toles. Les galets 28 et 29 comme les galets 18 et 19 sont montés pivotants autour d'axes verticaux de façon à pouvoir s'orienter pour suivre la courbure des tôles dans le cas fréquent où les tôles sont cin" trées. Le galet 28 est équipé d'un groupe moto-réducteur 31. machine La même peut donc être utilisée à volonté en la faisant rouler sur un rail 20 ou sur le bord supérieur des tôles ce qui n'est pas le cas des machines existantes. Le dispositif de soudure 2 est composé d'une bobine 32 sur laquelle est enroulé le fil de soudure 33 qui constitue l'électrode 34 et d'une tête de soudure 35. La tête est supportée par une colonne 36 fixée à la traverse 8. Afin de régler la distance de ltelectrode la tôle, des galets 37 sont fixés à la partie inférieure de la machine, à proximité du cordon de soudure. Le châssis porte également les organes 38 d'alimentation électrique de l'arc. Le dispositif de distribution du flux pulvérulent est composé d'une trémie 39 fixée à la partie supérieure du châssis et d'un tapis roulant horizontal 40 situe légèrement au-dessous du cordon de soudure. Le flux's'écoule par gravité par le tube 41 et il est réaspiré à l'arrière de l'électrode à travers le tube souple 42 par l'aspirateur 43 placé sur la trémie. L'extrémité inférieure du tube 42 est équipée d'un embout évasé dispose légèrement au-dessus du tapis 40. Le tapis 40 est représenté en perspective sur la figure 3. Il est composé d'une bande sans fin souple ayant une section transversale en forme de cornière à ailes inégales. L'aile la plus large 44 est disposée horizontalement et constitue la face supérieure du tapis qui supporte le talus de flux 45. L'aile la plus étroite 46 est disposée verticalement et sert à l'entraînement du tapis. Sa face 44 placée au contact des tôles est plane. Elle frotte contre les tôles et provoque le déplacement relatif du tapis par rapport à l'électrode dans le sens de la flèche A, c'est-à-dire en sens inverse du déplacement de la machine par rapport aux tôles suivant la flèche B. L'aile 46 présente une section transversale trapézoïdale. Elle s' en- gage dans les gorges trapézoïdales de deux poulies de renvoi 48 et 49 montées pivotantes sur deux axes verticaux 50 et 51 fixés sur le dessus de la traverse 7. Entre ces poulies est disposée une rangée de galets à gorge 52 montés pivotants sur des axes 53 fixés sur le dessus de la traverse 7. Les galets 52 sont placés à proximité des tôles. La partie trapézoï- dale de l'aile 46 s'engage dans la gorge trapézoïdale des galets 52. Ainsi le tapis 40 est maintenu fortement appuyé contre les tôles sur toute sa longueur et le flux ne risque pas de s'écouler entre le tapis et la tôle. Cette disposition permet d'augmenter à volonté la longueur du tapis 40, l'écartement entre ltelectrode et l'orifice du tube d'aspiration 42 et la longueur du talus de flux 45. Le tapis selon l'invention peut être fabriqué facilement par moulage en un matériau élastomère. Son prix de revient est réduit par rapport à celui des tapis connus. La largeur à la base du talus de flux peut occuper toute la largeur de la face 44 du tapis. La hauteur du talus peut donc etre supérieure à celle que l'on obtient avec les tapis connus, plus étroits et le tapis peut être é loigné vers le bas du cordon de soudure ce qui évite les risques de brûlure du tapis. Une application d'une machine selon l'invention est la construction de réservoirs chaudronnés ou de coques de navires. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications équivalentes peuvent être apportées par l'homme de l'art à la machine qui vient d'être décrite uniquement à titre d'exemple non limitatif. BEVENDICATIONS 1 -Machine à souder à arc immergé dans un flux pulvérulent pour souder horizon talement des tôles verticales composée d'u-chariot automoteur portant un dispositif de soudure à l'arc, une trémie contenant ledit flux placée au dessus de ltelectrode et un tapis horizontal appliqué contre la tôle au dessous de la soudure, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour aspirer le flux sur le tapis et le renvoyer dans ladite trémie. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tapis est cons titué par une bande sans fin souple ayant une section en forme de cornière à ailes inégales dont l'aile la plus longue est placée horizontalement au dessous de la soudure. 3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'aile verticale de ladite bande sans fin comporte un profil en forme de courroie trapézoidale qui s'engage dans les gorges de deux poulies de renvoi montées pivotantes sur deux axes verticaux solidaires du chariot. 4 - Machine selon la revendication 3, caractérisée en e qu'elle comporte une rangée de galets tournants, placés entre les deux poulies de renvoi le long de la tôle, munis de gorges sur lesquelles s'appuie la partie dudit tapis en forme de courroie trapézoïdale. 5 - Machine selon la revendication 1, dans laquelle le chariot comporte des ga lets à gorge dont l'un au moins moteur, pour rouler sur un rail fixé à la tôle, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre deux suspentes amovibles portées par une poutre supportée par des galets à gorge roulant sur le bord supérieur des tôles. 6 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'un au moins des galets est moteur. 7 - Machine à souder selon la revendication 1, caractérisée en ce que le chariot comporte un cadre formé de deux traverses horizontales réunies par deux co lonnes verticales de longueur variable. 8 - Produit nouveau constitué par un tapis pour équiper une machine à souder se lon la revendication 2, caractérisé en ce qutil est constitué par une bande souple sans fin ayant une section trasversale en forme de cornières à ailes inégales, dont une des ailes présente une face externe plane et une face in terne trapézoïdale.