Brevet FR2377867A1 — publié le 19780818

La présente invention due à Vladimir Georgievich KOMAROV et Ilva tazarevich KAGAN concerne les machines à souder à ga lets de contact~ L'invention peut s'appliquer, notamment, à des machines pour la production en série de pièces à surface active renforcée (par exemple des outils de machines agricoles), ainsi que pour la fabrication de divers articles composites bimétalliques. On connaît des machines à souder à galets de contact comprenant : une table porte-pièce, des électrodes constituées sous forme de galets, un guide pour maintenir impérativement un matériau à souder dans la zone où il se#trouve en contact avec la pièce et les galets ; un tambour contenant une réserve du matériau à souder, un mécanisme d'avance pas par pas du matériau à souder 'à partir du susdit tambour en direction de la zone où ledit matériau sera pressé contre la pièce par les susdits galets ; et un dispositif pour la séparation d'une quantité requise du matériau à souder. Dans les machines de ce genre connues, les électrodes, constituées sous forme de galets, sont disposées en regard ltune de l'autre et reliées électriquement entre elles.L'une au moins de ces électrodes est montée de façon qu'elle puisse s'approcher de l'autre pour engendrer un effort élastique de serrage dans la zone de soudage. Entre le guide de maintien impératif du matériau à souder et le mécanisme d'avance pas par pas du matériau à souder est installé un dispositif pour la séparation d'une quantité requise de matériau à souder, dispositif qui est réalisé sous forme de la cisaille mécanique actionné par un vérin pneumatique. En outre, ces machines de l'art antérieur sont équipées d'un mécanisme de dévidage pour le prélèvement du matériau à souder à partir du tambour d'alimentation. Le fonctionnement d'une telle machine connue est le suivant. Tout d'abord, on place la pièce à traiter sur une table porte-pièce dans la position dans laquelle elle doit recevoir le matériau à souder. On fait passer alors le matériau à souder par le mécanisme de dévidage et par le mécanisme d'avance pas par pas. On met en marche la machine et le mécanisme de dévidage extrait le matériau à souder hors du tambour d'alimentation et provoque le déroulement d'une certaine quantité de ce matériau (la quantité minimale nécessaire) qui est ainsi acheminée vers les électrodes à travers la cisaille et le guide de maintien impératif du matériau à souder, le susdit mécanisme revenant ensuite en position initiale. Après cela, la pièce et le matériau à souder sont pressés l'un contre 1 'autre par les électrodes sous 1'action d'une coamande de serrage. Ensuite, on commence à souder en mettant en marche la commande de rotation des électrodes et en laissant le courant traverser la pièce et le matériau à souder. Dans ce cas, le matériau à souder se dévide à partir du tambour d'alimentation gracie à la traction créée par les électrodes. Du fait que la cisaille mécanique est montée en aval du guide de maintien impératif du matériau à souder, ce dernier est coupé avant la fin de l'opération de soudage, Après la coupe du matériau à souder, le dévidage de ce dernier à partir du tambour d'alimentation s'interrompt et la partie restante du matériau à souder est soudée à la pièce. Après l'achèvement de l'opération de soudage on arrête le processus de soudage ; ensuite, on enlève l'article fini de la table porte-pièce et on le remplace par une nouvelle pièce. Après quoi, on répète le cycle. Une telle machine à souder à galets de contacts présente les inconvénients suivants. Du fait qu'il est impossible d'installer la cisaille de coupe du matériau à souder à l'endroit où le soudage à la pièce se termine, c' est-à-dire directement au-dessous des électrodes, le susdit matériau doit être coupé d'avance, ce qui entraine, par suite de la déformation irrégulière lors du soudage du tronçon de matériau préalablement coupé ; un décalage entre l'extrémité du tronçon de matériau découpé et la pièce, un tel décalage affectant la qualité de l'article terminé. Par ailleurs, lorsqu'on effectue un soudage curviligne du matériau à souder sur la pièce, à l'aide de machines de l'art antérieur, et lorsque le tronçon préalablement coupé sort du guide de maintien impératif, le guide en question est incapable de maintenir le matériau à souder jusqu'à la fin de son soudage du fait qu'il est impossible de monter le guide directement à l'endroit de soudage (au-dessous des électrodes), ce qui oblige à souder sur le tronçon restant de la pièce une portion rectiligne du matériau à souder qui ne coïncide pas, alors, avec le contour curviligne de la pièce, ce qui est évidemment préjudiciable à la qualité de 1'article finalement obtenu. Le -montage, sur une telle machine connue, d'une cisaille de coupe préalable impose l'adoption d'un mécanisme d'avance pas par pas à longue course, étant donné que le tronçon de matériau intéressé doit passer par la cisaille et par le guide de maintien impératif, pour pouvoir finalement s 'enga- ger entre les deux galets-électrodes. On a alors constaté que, pour augmenter la production, il faut augmenter la vitesse d'avance du matériau à souder sous les électrodes0 Cela provoque, en raison de la grande inertie du tambour d'alimentation contenant la réserve de matériau à souder, la rupture dudit matériau ou une progression inexacte de celui-ci vers la pièce par suite du patinage du matériau à souder dans le mécanisme d'avance pas par pas.C'est pourquoi on est obligé de monter sur la machine un mécanisme de dévidage préalable du matériau à souder. Ainsi, le montage, sur une machine selon l'art antérieur, d'un mécanisme d'avance pas par pas à longue course et d'un mécanisme de dévidage préalable complique 1 'ensemble de la machine. En outre, lorsqu'il est nécessaire d'utiliser un matériau à souder de rigidité insuffisante, il faut prévoir des dispositifs spéciaux pour assurer son maintien lors du passage à travers la cisaille, le guide de maintien impératif et la zone de contact du susdit matériau avec la pièce et avec les électrodes. Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients indiqués ci-dessus, des machines à souder à galets selo#n l'art antérieur. L'invention a pour objet principal de procurer une machine à souder à galet de contacts dans laquelle le dispositif de séparation d'une quantité requide de matériau à souder permette de rompre le matériau à un emplacement, tel que l'on obtienne une coMncidence exacte du matériau à souder avec la pièce. La machine à souder à galets de contact selon l'invention comporte : une table porte-pièce ; des électrodes en forme de galets disposées en regard l'une de l'autre et reliées électriquement entre elles, l'une au moins desdites électrodes étant montée de façon à pouvoir se rapprocher de l'autre en engendrant un effort élastique de serrage dans la zone de soudage ; un guide de maintien impératif du matériau à souder dans la zone où ledit matériau entre en contact avec la pièce et les électrodes ; un tambour d'alimentation contenant une réserve de matériau à souder ; un mécanisme d'avance pas par pas du matériau à souder à partir dudit tambour vers la zone de serrage dudit matériau avec la pièce sous l'action des galets-électrodes 3 et un dispositif de séparation d'une quantité prédéterminée de matériau à souder ; la susdite machine à souder étant caractérisée en ce que le dispositif de séparation d'une quantité prédéterminée de matériau à souder comprend un mécanisme d'arrêt du mouvement du matériau à souder, ledit mécanisme étant mis en action, à la fin de l'opération de soudage par un détecteur de contre de la fin de l'opération de soudage. Une telle réalisation du dispositif de séparation d'une quantité prédéterminée de matériau à souder permet d'assurer une haute qualité de l'article terminé, du fait que, par suite de la rupture du matériau à souder directement dans la zone où il est en contact avec la pièce à traiter et les électrodes, le tronçon de matériau à souder séparé coVncide exactement avec la susdite pièce. Par ailleurs, lors du traitement d'articles à contour curviligne, la qualité de l'article terminé est améliorée car le matériau à souder n'est plus propulsé, à partir du guide de maintien impératif et qu'il est soudé ainsi à la pièce exactement suivant le contour voulu. De plus, le dispositif de séparation d'une quantité prédéterminée de matériau à souder conforme à l'invention permet de simplifier la machine à souder à galets de contact car il n'est plus nécessaire de prévoir un mécanisme d'avance pas par pas à longue course. En effet, après la rupture du mate- riau à souder, ce dernier demeure au voisinage izmédiat des électrodes, De ce fait, il devient inutile de prévoir un mécanisme de dévidage préalable du matériau à souder. Par ailleurs, en cas d'utilisation d'un matériau à souder de faible rigidité, il devient inutile de monter sur la machine des dispositifs spéciaux pour assurer le maintien du matériau à souder lors de son avancement vers la zone de soudage étant donné que ledit matériau à souder demeure, après sa rupture, dans la zone de contact avec la pièce et les électrodes. Suivant une variante de réalisation, le dispositif de séparation d'une quantité prédéterminée de matériau à souder peut être constitué par un agencement du mécanisme d'arrêt du mouvement dudit matériau à souder, mécanisme auquel on fait alors comporter un corps présentant un passage dans lequel chemine le matériau à souder, et une came excentrée, dont l'axe de rotation est fixé sur la partie du corps disposée au-dessous du matériau à souder et dont la rotation s'effectue sous l'action d'un électro-aimant relié électriquement au détecteur de contrôle de la fin de l'opération de soudage. Cette solution permet de résoudre avec plus de sûreté et de simplicité le problème de l'arrêt du mouvement du matériau à souder à un moment voulu. Le détecteur de contrôle de la fin de l'opération de soudage peut être réalisé sous forme d'un interrupteur de fin de course relié cinématiquement à la table porte-pièce. La réalisation du contrôle de la fin de l'opération de soudage à l'aide d'un interrupteur de fin de course est une solution particulièrement simple. Du point de vue constructif, il est plus avantageux et plus simple de réaliser la liaison cinématique de l'interrupteur de fin de course avec la table porte-pièce sous forme des cames installées sur la table porte-pièce. Pour simplifier le mécanisme d'arrêt du mouvement du matériau à souder et obtenir sa disposition plus rationnelle (à une distance plus proche de la zone de contact du matériau à souder avec la pièce et les électrodes), il est possible d'utiliser, comme corps du susdit mécanisme, le guide de maintien impératif du matériau à souder situé dans la zone de soudage. D'autres avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de B description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré, mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'une machine à souder-à galets suivant l'invention - la figure 2 est une vue à échelle réduite suivant la flèche A sur la figure 1 ; - la figure 3, enfin, représente schématiquement une variante de realisation du mécanisme d'arrêt du mouvement du matériau à souder. La machine à souder à galets de contact illustrée en figure 1, comprend une table 1 servant à supporter la pièce 2, des électrodes 3 et 4 réalisées sous forme des galets, disposées en regard l'une de l'autre et reliées électriquement entre elles. Ltune des électrodes 4 est montée de sorte qu'elle puisse s'approcher de l'autre électrode 3 pour créer un effort élastique de serrage dans la zone de soudage B sous l'action de la commande 5 de rapprochement des électrodes 3 et 4, réalisée sous forme d'un vérin pneumatique. L'électrode 3 est mise en rotation par un dispositif de commande (non représenté). Ce dispositif de commande n'est pas décrit en détail, non plus d'ailleurs que quelques autres organes de la machine tels notamment qu'un système de commande de la machine, un système de refroidissement et d'amenée de courant aux électrodes et des sources d'alimentation de ces dernières. Cette machine à souder comporte un guide 6 propre à maintenir impérativement le matériau à souder 7 dans la zone où il se trouve en contact avec la pièce 2 et les électrodes 3 et 4. Le guide 6 présente une section en caisson et il est fixé sur un axe B de sorte qu'il puisse osciller. L'axe 8 est rigidement fixé sur le b ti 9 de la machine. La section en caisson du guide 6 et son mode de fixation oscillant garantissent un avancement sflr du matériau à souder 7 vers la zone de soudage B. La machine comprend également un tambour 10 contenant une réserve de matériau à souder et un mécanisme Il assurant l'avance pas par pas dudit matériau à souder 7, ledit mécanisme étant réalisé sous forme de cames excentriques 12 actionnées par une commande à électro-aimant 13 et par un ressort de rappel 14. Suivant l'invention, la machine comporte un dispositif de séparation d'une quantité prédéterminée de matériau à souder, dispositif qui comprend un mécanisme 15 d'arrêt du mouvement du matériau à souder en fin de soudage dudit matériau à la pièce 2. Le mécanisme 15 comprend un corps 16 dans lequel est ménagé un passage à travers lequel chemine le matériau à souder 7, et une came excentrée 17 dont l'axe de rotation 18 est situé sur la partie du corps 16 disposée au-dessus du matériau à souder 7 et dont le mouvement s'effectue sous l'action d'un électroaimant 19. te dispositif de séparation d'une quantité prédéterminée du matériau à souder 7 contient également un contacteur 20 (figure ?), destiné à contrôler la fin de l'opération de soudage, comprenant un interrupteur de fin de course 21 propre à coopérer avec une came 22 fixée à la table 1 de support de la pièce 2. La table 1 est montée sur des roulements 23 (figure 1) qui permettent sa rotation dans le plan horizontal. Pour situer le mécanisme 15 (figure 3 à une distance la plus proche possible de la zone B de contact du-matériau à souder avec la pièce 2 et as électrodes 3 et 4, le corps du mécanisme d'arrtt 15 peut btre constitué par le guide 6 de maintien du matériau à souder 7, comme représenté sur la figure 3. Le fonctionnement de la machine venant d'erre décrite est le suivant. On place la pièce 2, préparée pour le soudage, entre les électrodes 3 et 4 sur la table l et, avant de commencer le soudage, on fait passer au préalable le matériau à souder 72 à partir du tambour 10, par le mécanisme d'avance 11, par le mécanisme 15 d'arrêt du mouvement du matériau à souder 7, et à travers le guide 6 de mantien impératif dudit matériau à souder 7, jusqu'a la zone B dans laquelle ce dernier est en contact avec la pièce 2 et les électrodes 3 et 4. On met alors en marche la machine, le mécanisme Il d'avance pas à pas amenant d'abord le matériau à souder, gracie aux cames excentriques 12 et sous l'action de la commande 13, vers la zone de contact B puis revenant dans sa position initiale sous l'action du ressort 14. La pièce 2 et-le matériau à souder 7 sont ensuite pressés l'un contre l'autre par les électrodes 3 et 4 sous l'action de la commande 5 ; On met alors en action la commande de rotation de ltélec- trode 3 et on applique le courant de soudage. Le matériau à souder 7 est dévidé à partir du tambour 10 grâce à la traction engendrée par les galets 3 et 4. Lorsque le soudage est terminé, la came 22, installée sur la table 1 porte-pièce, agit sur le contacteur 20 qui, à son tour, met en action 1' électro-aimant 19 du mécanisme d'arret 15 du mouvement du matériau à souder 7. L'électro-aimant 19 fait tourner l'excentrique 17 autour de son axe 18 et presse le matériau à souder 7 contre le corps 16, ce grace à, le mouvement du matériau à souder 7 est interrompu Le matériau à souder 7 est alors rompu dans la zone B dans laquelle il est chauffé par le courant de soudage et dans laquelle il présente en outre une section la plus faible, Après cette rupture du matériau à souder 7, on arrente le processus de soudage, on enlève l'article fini et on place ensuite une nouvelle pièce 2 pour un cycle suivant. Une telle machine à souder convient pour la production en masse d'articles qui nécessitent l'apport d'une quantité bien déterminée de matériau à souder, tels que des bandes, fils ou autres matériaux du même genre. Il est notamment avantageux d'utiliser la machine selon l'invention pour la fixation sur une pièce support, de bandes résistant à l'usure. C'est ainsi que l'on a pu renforcer des laies de couteaux circulaires appartenant à des arracheuses-décolleteuses de betteraves. Les essais comparatifs de couteaux circulaires fabriqués sur la machine proposée ont prouvé que leurs caractéristiques d'utilisation sont améliorées. On a également obtenu des résultats favorables en durcissant, par des bandes résistant à l'usure, les outils actifs de herses à disques travaillant dans des conditions d'abrasion difficiles. L'invention peut également s'appliquer à des machines à souder des articles en matière plastique nécessitant le soudage de matériaux en bande. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, 1'invention-ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, tortes les variantes, REVENDICATIONS 1. Machine à souder à galets de contact comprenant : une table porte-pièce ; des électrodes en forme de galets disposées de façon rapprochable en regard l'une de l'autre et reliées électriquement entre elles ; un guide de maintien impératif du matériau à souder dans la zone où il se trouve en contact avec la pièce et les électrodes ; un tambour contenant une réserve du matériau à souder ; un mécanisme d'avance pas à pas du matériau à souder à partir du susdit tambour et vers la zone où il est pressé contre la pièce par les électrodes ; et un dispositif de séparation d'une quantité prédéterminée de matériau à souder; la susdite machine étant caractérisé en ce que le susdit dispositif de séparation comprend un mécanisme d'arrêt du mouvement du matériau à souder après la fin de l'opération de soudage, ce mécanisme d'arrêt étant commandé par un détecteur de contrôle de la fin de l'opération de soudage, ce gracie à quoi il se produit une rupture du matériau à souder dans la zone de contact de ce matériau avec la pièce et les électrodes. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme d'arrêt du mouvement du matériau à souder comprend : un corps présentant un passage dans lequel chemine le matériau à souder ; et une came excentrée dont l'axe de rostation est fixé sur la partie du corps disposée au-dessus du matériau à souder et dont la rotation s'effectue sous l'action d'un électro-aimant relié électriquement au détecteur de contrôle de la fin de l'opération de soudage. 3. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le détecteur de contrôle de la fin de 11 opération de soudage est réalisé sous forme d'un interrupteur de fin de course propre à être actionné par une butée portée par la table porte-pièce. 4. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'interrupteur de fin de course est actionné par un dispositif à came installé sur la table porte-pièce. 5. Machine suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps du mécanisme d'arrêt du mouvement du matériau à souder est constitué par le guide de maintien impératif du matériau à souder.