Brevet FR2374126A1 — publié le 19780713

L'invention a pour objet un pistolet portatif servant à souder l'une à- l'autre, par points de soudure espacés, des tôles minces se recouvrant et accessibles d'un seul côté seulement. On entend ici par tôles minces des tôles ayant une épaisseur de 5/10 à 15/10 mm comme celles qui sont couramment utilisées en carrosserie automobile ; cependant le pistolet de l'invention est susceptible d'avoir une capacité plus importante lui permettant de souder ensemble deux tôles ayant chacune une épaisseur de 30/10 mm environ. On connaît depuis longtemps la technique de la soudure électrique par points qui consiste à serrer les deux pièces à souder entre deux électrodes s'opposant l'une à l'autre. Cette technique ne peut etre employée quand on n'a pas accès aux deux faces opposées des pièces à souder. Dans un tel cas, pour tourner cette difficulté, on se sert de deux électrodes distinctes disposées côte à côte et que l'on applique directement sur une face de l'une des deux pièces à réunir. Toutefois, dans le domaine de la réparation automobile, il est nécessaire de disposer d'appareils portatifs. On trouve donc dans le commerce des appareils à souder des tôles minces par une seule face qui sont constitués selon les deux principes différents suivants - soit un appareil monobloc comprenant un transformateur et muni de deux électrodes voisines fixées de façon rigide, - soit un appareil ayant d'une part un transformateur fixe et d'autre part deux électrodes individuelles montées sur des poignées indépendantes et raccordées au transformateur par des câbles électriques. Le premier appareil est lourd et encombrant ; il provoque une fatigue rapide de l'utilisateur qui est enclin à ne plus exercer sur les électrodes un effort suffisant à l'obtention de soudures parfaites. Le second appareil n'a nullement les inconvénients du premier mais l'écartement des électrodes au moment de l'exécution de chaque point de soudure est laissé à l'initiative de l'utilisateur. Pour obtenir à coup sur des soudures parfaites, il faudrait modifier l'intensité de la soudure en fonction de l'écartement des électrodes. L'utilisateur n'a pas la possibilité de faire une telle correction de sorte que les soudures sont imparfaites-quand l'écartement qui correspond à l'intensité du courant fourni par le transformateur n'est pas respecté. Par ailleurs, avec les seules électrodes tenues par les poignées, il n'est pas toujours possible d'exercer sur les points en cours de soudure la force nécessaire à une parfaite liaison des tôles. On observe donc fréquemment 'soudures irrégulières et défectueuses. L'invention a pour but principal d'apporter un pistolet de soudure par points de tôles accessibles sur une seule face qui élimine les variations indésirables de ltécartement des électrodes tout en restant léger et peu encombrant. Un but secondaire de l'invention est d'apporter un pistolet de soudure sans risque de variation de l'écartement des électrodes avec lequel on a la certitude que les deux électrodes sont mises en contact franc avec les tôles à souder. Un but supplémentaire de l'invention est d'apporter un pistolet tel que défini ci-dessus avec lequel on a l'assurance que l'utilisateur met les deux électrodes en contact avec les tôles à souder sous l'effet d'une force prédéterminée suffisante à l'obtention d'une bonne soudure. Un but supplémentaire encore de l'invention est d'apporter un pistolet tel que défini ci-dessus avec lequel l'utilisateur applique les électrodes contre les tôles avec une force suffisante sans cependant devoir se fatiguer lui-même exagérément. On atteint le but principal de l'invention grâce à un pistolet de soudure ayant un organe de préhension, un corps allongé supporté par l'organe de préhension,ayant une extrémité, deux électrodes de soudure au moins montées sur le corps avec un écartement constant, des câbles électriques d'alimentation entrant dans le corps creux et s'étendant jusqu'à l'extrémité où ils sont reliés aux électrodes. Selon un mode de réalisation de l'invention, les électrodes de soudure sont montées avec un écartement constant défini par une entretoise en matière isolante et réfractaire. L'une au moins des électrodes a une possibilité de déplacement par coulissement ou par pivotement contre l'effet d'un moyen élastique. De préférence, le déplacement est limité par deux butées espacées. Selon un autre mode de réalisation de l'invention la partie extrême avant du pistolet est pourvue d'au moins une branche élastique stétendant vers les électrodes de soudure jusqu'à un point plus proche des tôles que l'extrémité des électrodes. De préférence, le pistolet présente entre l'or- gane de préhension et la partie avant du corps un peint d'ancrage à partir duquel peut s'étendre un cordon aboutissant à un point fixe extérieur au pistolet. De façon avantageuse, un cordon est introduit dans le corps du pistolet où il est bloque en déplacement et il sort par une ouverture ménagée dans la paroi du corps et qui constitue le point d'ancrage. Pour mieux faire apprécier l'invention et sesavantages, on donnera maintenant une description d'un exemple de réalisation. On se reportera au dessin annexé dans lequel - la figure I est une vue en élévation et en coupe par un plan longitudinal d'un pistolet de soudure conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus en coupe partielle selon Il-Il de la figure 1 du corps du pistolet - la figure 3 est une vue en coupe selon III III de la figure 2. Un pistolet conforme à l'invention comprend un organe de préhension commode tel qu'une crosse 1 qui supporte, de préférence près de l'extrémité arrière, un corps 2. Celui-ci est creux et il se termine par une extrémité avant 3 en bakélite ou en matière isolante équivalente où sont montées deux électrodes de soudure avec un écartement fixe. Pour des raisons de facilité d'entretien le pistolet de l'invention est pourvu de deux porteélectrodes 4 munis chacun à leur extrémité libre d'une électrode 5 proprement dite dont le remplacement peut se faire aisément. Ce sont donc les porte-électrodes 4 qui sont montés dans la partie extrême 3 du pistolet ; ils sont en cuivre et ils ont à l'opposé des électrodes 5 une partie extrême intérieure 6 qui est creuse et pourvue d'une vis de serrage latérale 7. Ces vis 7 servent à retenir en place les extrémités dénudées de deux câbles électriques 8 qui s'étendent dans le corps 1 et qui pénètrent dans ce dernier par deux ouvertures 9 prévues à l'extré- mité arrière du pistolet. L'écartement des porte-électrodes 4 et par conséquent celui des électrodes 5 est défini par une entretoise 10 en matière isolante et réfractaire comme la céramique. Cette entretoise est constituée dans cet exemple par un ergot partiellement saillant qui est introduit et fixé dans un logement 11 percé transversalement dans l'un des deux porte-électrodes. On peut donner au pistolet conçu comme décrit ci-dessus une caractéristique supplémentaire en prévoyant de monter les deux porte-électrodes 4 dans la partie avant 3 à l'aide de deux axes transversaux 12 supportés en-prolongement ltun de l'autre et grâce auxquels chaque porte-électrode 4 peut pivoter. De préférence, chacun des porte-électrodes 4 est immobilisé sur l'axe 12 correspondant grâce à une vis radiale 13 qui a une partie saillante engagée dans une ouverture 14 prévue dans- la partie avant 3 en sens transversal à la direction des axes 12. Dans ce sens transversal aux axes 12, les ouvertures 14 sont limitées par deux faces extrêmes 15, 16 qui jouent le rôle de butées pour les vis 13.Ainsi, les électrodes 5 ont la possibilité d'un mouvement de pivotement dans la mesure-permise par la course des vis 13 entre les butées 15, 16. Deux ressorts à lame 17 sont associés respectivement aux porte-électrodes 4 ; ils appuient sur ces derniers par une extrémité et ils sont fixés à la partie avant 5 par leur extrémité opposée. Ces ressorts 17 jouent le rôle d'un organe élastique de rappel qui repousse chaque électrode 5 vers les tôles à souder. Grâce à la disposition que lton vient de décrire, chaque électrode 5 peut prendre une position différente de celle de l'autre électrode, ce qui permet une adaptation aux irrégularités de la surface de la tôle sur laquelle on appuie le pistolet. Toutefois, cette possibilité de mouvement relatif a une faible importance qui ne dépasse pas 11 importance des irrégularités superficielles des tôles ; elle est donc assez faible pour que l'é- cartement de 1 mm défini par l'entretoise 10 ne soit pas substantiellement modifié pendant l'emploi du pistolet. Selon une autre caractéristique de l'invention, le pistolet est muni de deux branches élastiques 18 qui sont fixées à la partie avant du corps 2 à l'aide de vis, par l'une de leurs extrémités. L'extrémité libre 19 de ces branches élastiques 18 est située, à l'état libre, de part et d'autre des électrodes 5 et endessous de celles-ci ; autrement dit les branches élastiques 18 s'étendent jusqu'à un point plus proche des tôles que l'extrémité des électrodes 5. Les deux branches élastiques 18 constituent ensemble un moyen élastique dont l'utilisateur doit vaincre la force avant de pouvoir mettre les électrodes 5 en contact avec les tôles à souder. Cette disposition incite l'utilisateur à fournir une force supérieure à coup sûr à la résistance des branches élastiques 18 et, par conséquent, à appuyer les électrodes 5 avec une force suffisante à ltobtention d'une bonne soudure. Le pistolet que l'on vient de décrire peut recevoir un perfectionnement supplémentaire qui consiste à prévoir sur le corps 2 un point d'ancrage à partir duquel peut s'étendre un cordon aboutissant à un point fixe extérieur au pistolet. Ainsi on obtient un point d'appui analogue à celui d'un levier. En tirant sur le cordon et en faisant pivoter le pistolet on fait plus aisément pression sur les tôles à souder au moyen des branches élastiques 18 et des électrodes. Selon une disposition avantageuse, le cordon 20 est introduit dans le corps 2 par l'une des ouvertures 9, et il sort par une ouverture 21 ménagée dans la paroi extérieure du corps entre la crosse 1 et la partie avant 3. Dans ce cas, ltou- verture 10 constitue le point d'ancrage. Le corps 2 abrite aussi, en-dessous des câbles électriques 8 un dispositif 22 ayant deux mâchoires opposées 23-24 entre lesquelles passe le cordon 20 dans son trajet jusqu'à l'ouverture 21. Ces deux mâchoires 23-24 peuvent se rapprocher et bloquer entre elles le cordon 20 quand on tire sur celui-ci à partir du trou 21. Une traction en sens inverse débloque les mâchoires et permet de régler facilement la longueur désirable du cordon. Le pistolet de l'invention est pourvu sur le corps 2, en 25, d'un moyen de réglage à distance (non représenté) de l'intensité du courant en fonction de l'épaisseur des tôles à souder ; la crosse 1 est munie en 26 d'un bouton (non représenté) pour la commande à distance d'un contacteur qui met en service le transformateur auquel sont branchés les câbles 8. Un pistolet conforme à l'invention a été utilisé et on a constaté qu'il permet l'exécution de bonnes soudures, très régulières, sans pénétration excessive et sans perçage accidentel de la tôle supérieure. Pour souder des tôles ayant chacune une épaisseur allant jusqu'à 15/10 mm, on procède de la ##façon suivante. On accroche l'extrémité libre du cordon 20 à un point fixe (par exemple une roue d'une automobile) et on règle la longueur de ce cordon jusqu'à l'ouverture 21 pour que, les mâ choires 23-24 étant bloquées, on puisse tirer commodément sur le cordon en faisant pivoter les électrodes 5 vers les tôles. Grâce à cet effet de levier et de basculement, on exerce sans peine une force suffisante pour repousser les branches élastiques 19 et appliquer les électrodes de manière franche sur la tôle supérieure. En cas d'inégalité superficielle de cette tôle, les ressorts 17 repoussent suffisamment les électrodes 5 pour qu'on soit assuré d'un bon contact électrique évitant les arcs en bout d'électrode même à l'endroit d'une dépression localisée. Par ailleurs, l'effort exercé, comme dit ci-dessus, garantit un bon contact des deux tôles l'une sur l'autre. Le pistolet de l'invention reste maniable et d'utilisation commode jusqutà une puissance de 3000 A sous 1,5 V, environ. Au-delà de cette intensité, les câbles 8 doivent avoir une section plus forte qui les rend rigides et qui nuit à la maniabilité du pistolet. Cependant, sans dépasser la puissance indiquée on peut souder ensemble des tôles ayant chacune jusqu'à 30/10 mm environ d'épaisseur en mettant en oeuvre le procédé qui suit. Entre les deux tôles à souder,#on interpose préalablement, à l'emplacement prévu de chacun des points de soudure une feuille en cuivre pur ayant une épaisseur de 5/10 mm. Quand il s'agit d'exécuter une ligne droite de points de soudure, on emploie avantageusement une bande ayant environ 1 cm de largeur. Pour le reste on se sert du pistolet comme expliqué ci-dessus. La feuille en cuivre favorise # passage du courant entre les tôles et la diffusion de la chaleur de la tôle supérieure à la tôle inférieure. Elle permet de réaliser des soudures satisfaisantes auxquelles on ne parviendrait pas avec l'intensité de 3000 A indiquée plus haut si on ne l'employait pas. Invention n'est pas limitée au mode particulier de réalisation décrit ci-dessus. On peut monter sur un pistolet portatif de soudure plusieurs électrodes 5 ; dans ce cas, elles doivent être ténues avec un écartement constant au moyen d'entretoi ses 10 interposées entre elles. Il n'est pas obligatoire selon l'invention de disposer les électrodes côte à côte ; il est clair que l'on obtient les résultats recherchés par l'invention avec une paire d'électrodes 5 disposées, par exemple, l'une autour de l'autre. De même, il est souhaitable mais non obligatoire que les deux électrodes de chaque paire soient déplaçables. Il suffit que l'une seulement des deux électrodes 5 soit mobile pour que l'on obtienne le contact amélioré (avec les tôles) que l'on souhaite. A cet égard, le déplacement des électrodes 5 ne doit pas être obligatoirement réalisé par pivotement ; on peut prévoir, sans sortir du cadre de l'invention, que les deux ou l'une des électrodes soit montée coulissante dans un logement approprié, contre lteffet d'un moyen élastique. REVENDICATION & 10/ Pistolet pour soudure par points de deux tôles superposées accessibles par une seule face comprenant un organe de préhension, un corps ayant une extrémité avant sur laquelle sont montées au moins deux électrodes séparées par un écartement caractérisé en ce que deux câbles électriques d'alimentation 8 entrent dans le corps 2 et s'étendent vers une extrémité de ce dernier jusqu'S leur raccordement aux électrodes 5. 20/ Pistolet selon la revendication 1 caractérisé en ce que les électrodes 5 sont montées avec un écartement constant défini par une entretoise 10 en matière isolante et réfractaire interposée entre lesdites électrodes. 30/ Pistolet selon l'une quelconque des revendications 1, 2 caractérisé en ce que dans chaque paire d'électrodes l'une au moins de ces électrodes est montée sur le pistolet avec une possibilité de déplacement dans des sens de rapprochement- et d'éloignement des tôles à souder dans une limite permise par deux butées 15? 16, un moyen élastique 17 étant associé à chaque électrode mobile 5 et la repoussant en direction de la tôle à souder. 40/ Pistolet selon la revendication 3 caractérisé en ce que chaque électrode mobile est montée sur le corps avec une possibilité de coulissement contre l'effet d'un ressort de rappel. 50/ Pistolet selon la revendication 3 caractérisé en ce que chaque électrode mobile est montée avec une possibilité de pivotement grâce S un axe transversal, ce pivotement étant limité par une vis déplaçable dans une ouverture 14 dont deux faces opposées 15, 16 jouent le rôle de butées. 60/ Pistolet selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il est pourvu d'au moins une branche élastique 18 fixée au corps 2 et dont 11 extrémité libre 19 s'étend au-delà de l'extrémité des électrodes 5. 70/ Pistolet selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il présente sur le corps 2 un point d'ancrage d partir duquel peut s'étendre un cordon destiné à être accroché à un point fixe extérieur au pistolet. 80/ Pistolet selon la revendication 7 caractérisé en ce que le corps 2 contient un cordon 20 qui en sort par une ouverture 21 qui constitue le point d'ancrage. 90/ Pistolet selon la revendication 8 caractérisé en ce que le corps 2 contient un dispositif 22 apte à bloquer fermement le cordon 20 par rapport au corps 2. 100/ Procédé pour l'utilisation du pistolet selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que, pour la soudure des tôles les plus épaisses, on interpose entre les tôles à souder, au moins à l'emplacement prévu des points de soudure, une feuille en cuivre pur ayant une épaisseur de 0,5 mm environ.