Brevet FR2243771A1 — publié le 19750411

La présente invention a pour objet un dispositif de guidage et d'alimentation électrique d'électrode d'apport pour tête de machine à souder. Ce dispositif, notamment adapté à travailler avec un ou deux fils-électrodes débités en continu, permet d'opérer des soudages dans des chanfreins étroits et profonds, selon les procédés à l'arc submergé sous flux, à l'arc sous gaz ou sous laitier élec- troconducteur et autres processus similaires. A cet effet, selon l'invention, le dispositif de guidage et d'alimentation électrique d'électrode d'apport débitée en continu pour tête de machine à souder, notamment pour soudages en chanfreins étroits et profonds du type comportant au moins un fil-électrode est caractérisé en ce qu'il est constitué par un support orientable autour d'un axe sensiblement vertical adapté à recevoir à sa partie inférieure un premier et un second bras, s'étendant sensiblement selon la verticale avec un écartement tel qu'ils offrent entre eux un passage audit fil-électrode vertical, ledit second bras, adapté à être relié à la source de courant de soudage, présentant à son extrémité inférieure libre des moyens d'alimentation dudit fil-électrode en courant de soudage tandis que ledit premier bras, isolé du courant de soudage, comporte à son extrémité inférieure libre, d'une part, des moyens de butée et de positionnement contre le bord des pièces à souder ou contre un rail de guidage, et d'autre part, des moyens assurant simultanément le guidage dudit fil-électrode et son serrage contre les dits moyens d'alimentation. Avantageusement, lesdits moyens d'alimentation sont constitués par une pièce de contact en tous matériaux conducteurs appropriés, tels qu'alliages durs par exemple, ladite pièce offrant une rainure verticale offrant un logement partiel audit filélectrode et assemblée audit second bras par tous procédés appropriés, soudo-brasage par exemple. Par ailleurs, lesdits moyens de butée et de positionnement sont constitués par un galet inter-changeable monté à rotation autour d'uniaxe sensiblement parallèle à l'axe dudit fil-électrode, logé au voisinage immédiat de l'extrémité inférieure libre dudit premier bras, galet dont le diamètre détermine, lorsqu'il est en position de butée contre l'un des bords de la pièce à souder ou contre un rail de guidage, la distance du fil-électrode à l'un de ces bords ou à ce rail. Quant aux dits moyens de guidage et de serrage disposés au-dessus dudit galet de butée, en regard desdits moyens d'alimentation dudit second bras, ils sont constitués par un dispositif frotteur composé d'un boitier adapté à coulisser dans une échancrure ménagée eà cet effet dans ledit premier bras et contenant un patin en matière isolante, céramique par exemple, ledit boitier étant soumis à l'effet de moyens élastiques de sorte que ledit patin applique le fil-électrode contre lesdits moyens d'alimentation, Selon une variante de l'invention, le dispositif comporte deux fils-électrodes sensiblement parallèles dont les axes sont dans le plan commun auxdits premier et second bras, ledit second bras comportant en regard du dispositif frotteur dudit premier bras, une pièce de contact intermédiaire conductrice ar ticulée à sa partie supérieure selon un axe horizontal et présentant deux rainures de guidage verticales offrant un logement partiel auxdits deux fils-électrodes. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits premier et second-bras affectent la forme de lames minces sensiblement verticales dont la hauteur est susceptible d'être adaptée à la profondeur du chanfrein de soudage et dont la largeur s'é- tend parallèlement aux bords se faisant face des pièces à souder. Ces dispositions permettent d'opérer entre des pièces dont les épaisseurs varient de 15 à plus de 500 mm, en modifiant la longueur des deux bras ou lames minces qui guident et alimentent l'électrode, l'intervalle minimum entre les bords parallèles des pièces à souder se situe aux environs de 10 mm mais peut êre réduit encore à l'aide de lames de très faible épaisseur. Le dispositif est adaptable tant aux chanfreins profonds à bords droits et sensiblement parallèles qu'à ceux présentant des profils variés. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre à titre d'exemple en réfé- rence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue générale en perspective du dispositif selon l'invention; La figure 2 est une vue partielle en élévation; La figure 3 est une vue en coupe légèrement agrandie selon III - III de la figure 1; La figure 4 est une vue partielle en élévation d'une variante de l'invention; La figure 5 est une vue en coupe légèrement agrandie, selon V - V de la figure 4. Selon le mode de réalisation choisi à titre d'exemple et représenté aux figures 1, 2 et 3, le-dispositif selon-l'invention comporte principalement un support orientable 1 et deux bras 2 et 3 entre lesquels court le fil-électrode 4. Pour la clarté de la description, le dispositif est supposé être en position haute audessus du chanfrein C entre les pièces à souder A et B. Le support 1 présente une partie tubulaire isolante 5 adaptée à être assemblée-à la tette 6 d'une machine à souder et pivotant autour d'un axe vertical 7; le support comporte une traversée isolante 29 pour l'électrode 4. Le bras 2 affecte une forme en équerre dont l'aile courte 8 est assemblée par des bou Ions 9 sur une plaque 10 solidaire du support 1. Le support 1 et le bras 2 sont électriquement isolés par rapport à la tête de la machine. A l'extrémité de l'aile 8 du bras 2 est rapporté le bras 3, fixé par des boulons il; le courant de soudage est amené sur ce bras par le serrage de la cosse d'un câble souple non représenté. L'ensemble du support 1 et du bras 2 est isolé du bras 3, c'est-à-dire du courant de soudage, au moyen de plaquettes et de bagues isolantes. A l'extrémité libre des bras 2 et 3,- l'électrode 4 est guidée et alimentée en passant entre une pièce de contact 12, rapportée sur la tranche du bras 3 et un patin de pression isolant 3; la pièce 12 en alliage dur conducteur présente une rainure verticale offrant un logement partiel à l'électrode 4. Le patin 13 est logé dans un boitier 14 (fig. 3) adapté à coulisser dans l'échancrure 15 ménagée dans le bras 2. Une lame de ressort 16 logée dans un évidement vertical du bras 2 est bandée de sorte à agir dans le sens de la flèche F sur la tête 17 d'un poussoir 8 au contact du boitier 14. L'électrode 4 est ainsi appliquée contre la pièce d'amenée de courant 12 et guidée entre cette pièce et le patin 13 durant son mouvement d'avancement. Au voisinage immédiat de son extrémité inférieure, le bras 2 est muni d'un logement 19 recevant un galet (en acier dur par exemple) 20 pivotant autour d'un axe 21 parallèle à celui de l'électrode 4. Ce galet 20 fait office de butée contre les parois se faisant face des pièces A et'B ou contre un rail de guidage (non représenté) et son rayon détermine la distance du fil à l'une de ces parois ou à ce rail; il est interchangeable en fonction de cette distance prédéterminée. On signalera que le patin 13 peut être remplacé par une roulette (variante non représentée). Le bras 3 se termine en pointe'de manière à permettre l'amenée à proximité de l'électrode d'un conduit d'amenée de flux, de gaz ou autres selon le procédé de soudage mis en oeuvre. Deux conduits d'amenée 22 et 23 sont représentés en figure 1 de part et d'autre du dispositif selon l'invention. Les figures 4 et 5 représentent une variante du dispositif équipée de deux fils-électrodes 4 et 24; dans ce cas, le bras 3 est muni, en regard de la pièce de contact 12, d'une pièce conductrice intermédiaire 25, articulée autour d'un axe horizontal 26; la pièce 25 présente deux rainures verticales 27, 28 (fig. 5r Elle vient se loger entre le patin 13 et la pièce 12, de sorte que les deux électrodes sont maintenues dans leur rainure respective, guidées dans leur avancement et alimentées en courant de soudage. On remarquera en figure 1 que l'extrémité inférieure du bras 3 ainsi que les conduits 22, 23 sur toute leur hauteur, sont protégés par un revêtementisolant (ruban de laine de verre par exemple représenté) évitant, notamment en position de butée, les risques d'amorcage. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée mais englobe toute variante-d'exécution. REVENDICATIONS 1. Dispositif de guidage et d'alimentation électrique d'électrode d'apport débitée en continu pour tête de machine à souder, notamment pour soudages en chanfreins étroits et profonds, du type comportant au moins un fil-électrode, dispositif caractérisé en ce qu'il est constitué par un support orientable autour d'un axe sensiblement vertical adapté à recevoir à sa partie in férieure un premier et un second bras, s'étendant sensiblement selon la verticale avec un écartement tel qu'ils offrent entre eux un passage audit fil-électrode vertical, ledit second bras, adapté à être relié à la source de courant de soudage, présentant à son extrémité inférieure libre des moyens d'alimentations du dit fil-électrode en courant de soudage tandis que ledit premier bras, isolé du courant de soudage comporte à son extrémité inférieure libre, d'une part, des moyens de butée et de positionnement contre le bord des pièces à souder ou contre un rail de guidage, et d'autre part, des moyens assurant simultanément le guidage du dit fil-électrode et son serrage contre lesdits moyens d'alimentation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support est caractérisé par une pièce tubulaire en matière isolante, telle que la céramique par exemple, offrant un passage isolé à au moins un fil-électrode et portant à sa partie inférieure une plaque sur laquelle sont assemblés lesdits premier et second bras. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation sont constitués par une pièce de contact en tous matériaux conducteurs appropriés, tels qu'alliages durs par exemple, ladite pièce comportant une rainure verticale offrant un logement partiel audit fil-électrode et assemblée audit second bras par tous procédés appropriés, soudobrasage par exemple 4.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de butée et de positionnement sont constitués par un galet interchangeable, monté à rotation autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe dudit fil électrode, logé au voisinage immédiat de l'extrémité inférieure libre dudit premier bras, galet dont le diamètre détermine, lorsqu'il est en position de butée contre l'un des bords de la pièce à souder ou contre un rail de guidage, la distance du fil-électrode à l'un de ces bords ou à ce rail. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage et de serrage, disposés au-dessus dudit galet de butée, en regard desdits moyens d'alimentation du dit second bras, sont constitués par un dispositif frotteur composé d'un boitier adapté à coulisser dans une échancrure ménagée à cet effet dans ledit premier bras et contenant un patin en matière isolante, céramique par exemple, ledit boitier étant soumis à l'effet de moyens élastiques de sorte que ledit patin applique le fil-électrode contre lesdits moyens d'alimentation. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ceque ledit boitier dudit dispositif frotteur contient une roulette en matière isolante. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux fils-électrodes sensiblement parallèles dont les axes sont dans le plan commun auxdits premier et second bras, ledit second bras comportant en regard du dispositif frotteur du dit premier bras, une pièce de contact intermédiaire articulée à sa partie supérieure selon un axe horizontal' et présentant deux rainures de guidage verticales offrant un logement partiel auxdits deux fils-électrodes. 8o Dispositif selon l'une quelconque des-revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est adapté à recevoir des conduits d'amenée de flux,-de gaz ou de liquides de refFoidisse- ment. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits bras sont garnis au moins partiellement d'un revetement isolant, tel que ruban de laine de verre ou couche d'isolant adhérent évitant, notamment en position de butée, les risques d'amorçage. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premier et second bras affectent la forme de lames minces sensiblement verticales dont la hauteur est susceptible d'être adaptée à la profondeur du chan frein' due soudage et dont la largeur s'étend parallèlement aux bords se faisant face des pièces à souder. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est susceptible d'entre adap réaux soudages dans des chanfreins étroits et profonds à bords droits sensiblement parallèles. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est susceptible dretre adapté aux soudages dans des chanfreins à bords présentant des profils variés.