Brevet FR2293060A1 — publié le 19760625

Poste de soiidage électrique à couper le verre, spécialement pour fondre et détacher les tubes de pompage en quartz des capsules des ampoules aux halogènes. L'objet de l'invention est un poste de soudage électrique, permettant la fusion et le détachement des tubes de pompage de quartz des ampoules aux gaz halogènes. Dans le processus technologique de la fabrication des lampes aux gaz halogènes, suite à l'opération de fermeture des ampoules de quartz,.intervient l'opération qui consiste à supprimer les tubes de pompage devenus inutiles. Jusqu'à présent, pour supprimer les tubes de pompage de quartz qui coiffaient l'ampoule remplie de gaz halogènes, était utilisé un poste à souder à mélange de gaz et un chalumeau. Cette méthode avait un inconvénient majeur : elle re quérait un dispositif très complexe de sécurité contre le risque d'explosion de gaz ; de plus, l'emploi du chalumeau pour la fusion et le détachement des tubes de quartz ne permettait pas d'arret entre deux opérations, d'où la dépense excessive du précieux mélange de gaz. L'invention présentea pour but de pallier à ces inconvénients, en substituant l'emploi d'un poste de soudage à arc électrique qui permettra, à la fois, une simplification du processus technologique de la fabrication des lampes aux halogènes et une économie importante des frais d'opération. Le but recherché est obtenu par la substitution du soudage à arc électrique au soudage à gaz. Le poste à soudage électrique est formé d'un corps en matériau isolant. I1 comprend deux bras métalliques, capables de se mouvoir dans un plan vertical. Au sommet des bras se trouvent deux supports d'électrodes à charbon dotés de mâchoires mues par une self magnétique qui a pour effet d'assurer l'avancement des électrodes apres usure de celles-ci : un contact situé à la base du support des électrodes détermine l'alimentation du courant provoqué par la fin de course des charbons. Face aux électrodes en contact et, fixées aux bras métalliques se trouvent deux cellules photodiodes, protégées par une enveloppe conique, chargées de contrôler le positionnement des charbons et de guider ainsi 1 'avan- cement des électrodes. A la partie inférieure du poSte de soudage, entre les deux bras mobiles, est placé un électro-aimant à courant continu, dont l'armature repose sur un arbre d'axe, muni dans sa partie haute d'un ressort maintenu par un écrou et dont la tige est traversée'par un boulon qui reçoit deux brides dont les extrémités sont fixées symétriquement sur les montants des bras mobiles Les supports des électrodes possèdent des logements métalliques antimagnétiques, qui enferment des électro-aimants à armature d'acier, unis séparément aux supports et com mandant, à la fois, les mâchoires antérieures et postérieures qui enserrent les électrodes à charbon en cours de l'opération de soudage. L'objet de l'invention est représenté par les figures 1, 2 et 3. La figure 1 présente le schéma du poste de soudage à arc électrique, dans sa coupe longitudinale partielle ; la figure 2 représente le support des électrodes, en coupe axiale ; la figure 3 représente le schéma électrique du poste de soudage. Le poste de soudage électrique, tel qu'il apparaît sur ces figures est composé : d'un bloc de matériau isolant (1), de deux bras métalliques (2) articules sur des joints de supports (3) pouvant se mouvoir dans le plan vertical, armés aux extrémités supérieures de supports (4) d'électrodes à charbon (5), placés en vis-à-vis, de préférence sous un angle réduit. Les deux bras sont reliés entre eux par des brides (6) articulées, d'une part, par l'intermédiaire de joints tournants (7), sur la verticale des bras se rejoignant, d'autre part, sur un joint tournant (9) qui passe au travers de l'arbre d'axe (10) du poste de soudage. A la partie inférieure du poste de soudage, entre les embranchements des bras mobiles (2), est placé un électro-ainiant (11), stimulé par un courant continu de 72 volts, d'une intensité de 5 à 40 ampères ; l'armature (12) est fixée à la base de l'arbre d'axe (10) et l'accompagne dans son déplacement vertical vers le haut et vers le bas. Le mouvement vers le bas est provoqué par l'extension d'un ressort (13) passé sur le col (14) de l'arbre d'axe (10) et stabilisé par un écrou (15)--. Sur la partie supérieure des bras métalliques (2), se trouvent deux cellules photodiodes (16) incluses dans une enveloppe conique (17) et chargées de guider la correction et la symétrie des électrodes (5) et de l'arc électrique. Les supports (4) des électrodes (5) ont une forme cylindrique constituée d'enveloppes métalliques (19 & 20) antimagnétiques, à l'intérieur desquelles se trouvent des mâchoires auto-serrantes (21 & 22). La mâchoire antérieure (21) est jointive séparément avec le corps (23) de l'electro-aimant (24) dont l'armature mobile en acier (25) est également jointive séparément avec le corps (26) disposé librement dans l'enveloppe (20) et chargé de pousser, au moment de l'attraction par l'electro-aimant (24), la mâchoire postérieure (22). L'auto-resserrement des mâchoires (21 & 22) sur les électrodes à charbon (5) est facilité par les ressorts (27 & 28) encastrés dans les réduits cylindriques (29 & 30) des supports (23 & 26) par les jeux libres (31 & 32) laissés entre les mâchoires (21 & 22) et les enveloppes des supports (23 & 26). Le retour de l'armature mobile (25) dans sa position de départ est provoqué par un ressort de rappel (33) situe sur la surface cylindrique de l'armature et prenant appui sur les parties frontales des enveloppes (23 & 26). A l'extrémité des supports (4) des électrodes (5) se trouvent les fins de course (34), dont le rôle est de guider l'action du poste de soudage et, en cas d'usure des électrodes, de couper l'alimentation du courant électrique. L'alimentation du poste de soudage est assurée par un système de réglage en relation avec un transformateur dispersif (qui ne figure pas ici) et deux câbles isolés. Sur le parcours du réseau d'alimentation est relayé, en série, par les conducteurs (37 & 38) et par le contacteur (40), un électro-aimant (11) dont la bobine est commandée par un interrupteur manuel (18) et par les fins de course (34), tandis que, placées sur les bras métalliques (2) orientées vers l'axe de rayonnement de l'arc électrique, deux cellules photodiodes (16), opérant avec les électro-aimants (24) des supports (4), agissent comme des vannes sur le circuit électrique et contrôlent le déplacement automatique des électrodes à charbon (5) en cours de réduction. Le principe d'action du poste à soudage électrique est donc le suivant : on introduit à l'intérieur des supports (4) des electrodes à charbon (5), de telle manière qu'ils soient en contact dans l'axe symétrique du poste de soudage (39) puis, par l'intermédiaire d'un interrupteur manuel (18), est enclenchée l'alimentation du circuit électrique. A ce moment-là la bobine de l'électro-aimant (11) actionne l'armature (12) qui, par l'intermédiaire de l'arbre d'axe (10) et des brides (6), détermine le mouvement des bras (2) dans le plan vertical, en vue d'assurer l'écartement adéquat entre les électrodes, ainsi que l'allumage de l'arc électrique.On introduit dans le champ de l'arc électrique, suivant le dispositif mécanique connu, le tube de pompage de l'ampoule halogène (qui ne figure pas ici), en suite de quoi se produit la fusion, suivie du détachement du tube de quartz. L'usure des électrodes (5), en augmentant l'écartement de l'arc électrique, agit comme une commande sur les deux photodiodes (16) braquées sur le champ de l'arc électrique et détermine l'arrêt du circuit électrique dans les électroaimants (24) des suppdrts (4) et ceux-ci, à leur tour, par l'intermédiaire de l'armature mobile (25) et des mâchoires conjointes (21 & 22), ainsi que du ressort de rappel (33), déplacent vers l'avant les électrodes à charbon (5), puis reviennent à leur position de départ. Dans le cas-de l'usure des électrodes (5), ce sont les fins de contact (34) qui agissent en interrompant l'alimentation du courant électrique du poste de soudage. Revendications 1. Poste de soudage électrique pour couper le verre, spécialement pour fondre et détacher les tubes de pompage de quartz des ampoules aux halogènes, carac térisé par la présence dans une enveloppe en matériau isolant de deux bras métalliques, pouvant se déplacer dans un plan vertical, terminés à leurs extrémités par des supports d'électrodes à charbon, en position de vis-à-vis, équi pés de mâchoires auto-serrantes sur les électrodes au moyen de ressorts encastrés dans des logements des enveloppes et reliés librement avec les mâchoires, munis d'électro-aimants dont les armatures d'acier sont jointives séparément avec les enveloppes et comportent à leurs extrémités des fins de course qui entrent en action lors de l'usure des électrodes, tandis que, en face des élec- trodes incandescentes, fixées sur les bras métalliques du poste de soudage, se trouvent deux cellules photodiodes, incluses dans des enveloppes coniques, ayant à la partie inférieure du poste de soudage, à l'embranchement des deux bras mobiles, un électro-aimant, alimenté par un courant continu, dont l'armature est installee au bas de l'arbre d'axe, entouré lui-méme dans sa partie haute par un ressort stabilisé par un écrou et traversé en son milieu par un boulon recevant les deux bouts de brides dont les deux autres bouts s'articulent sur des joints tournants des bras métalliques. 2. Poste de soudage, selon la revendication 1, caractériso par le fait qu'entre les mâchoires et les enveloppes, ainsi qu'entre les mâchoires et les enveloppes se trouvent des jeux libres. 3. Poste de soudage, selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les supports sont équipés de ressorts de rappel entre les parties frontales des enveloppes. 4. Poste de soudage, selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que les enveloppes des supports sont realisées en métal antimagnétique.