Brevet FR2439050A1 — publié le 19800516

La présente invention concerne une soudeuse électrique par résistance par points servant à fabriquer des treillis soudés, comportant deux barres d'alimentation isolées l'une de l'autre et s'étendant sur toute la largeur de la soudeuse, sur lesquelles des électrodes de soudage sont montées, chacune respectivement connectée électriquement à une des deux barres d'alimentation et isolée de l'autre. De telles soudeuses sont décrites, par exemple dans les brevets autrichiens n0 225.500 et 247.690 de la Demanderesse et sont alimentées le plus souvent par un réseau triphasé; l'enclenchement et le déclenchement du courant de soudage s'effectuent du côtédu primaire des transformateurs de soudage dont le secondaire est connecté directement aux barres d'alimentation. Récemment, depuis qu'il est possible à l'aide de la technique des semi-conducteurs de fabriquer des redresseurs pour fortes intensités qui peuvent être incorporés en tant que corps solides sans danger et en évitant des pertes de lignes élevées directement à une machine industrielle, il semble avaritageux duti- liser du courant continu également pour le soudage de treillis. Un avantage du soudage par courant continu réside dans la suppression de l'effet de peau, tant dans les électrodes que dans l'ouvrage à souder, ce qui aboutit dans ces éléments à une répartition de courant plus uniforme que celle obtenue avec les soudeuses travaillant en courant alternatif. De plus, les pertes par induction inévitables dans le soudage en courant alternatif sont également évitées. Aussi, lors d'un soudage par courant continu, pour une meme pression de soudage et un meme temps de soudage, des jonctions soudées solides et de bonne qualité peuvent être produites déjà avec des courants comparativement faibles. Finalement, la tendance très gênante de la matière de soudage à former des projections lorsqu'on utilise du courant al- ternatsf est aussi fortement atténuée. Cela étant, l'invention a pour but de réaliser une soudeuse électrique par résistance par points du tyPe mentionné dans le préambule. de telle façon quelle convienne pour la soudure en courant continu, tout en assurant les trajets de courant les plus courts possibles dans les circuits de soudage et des pertes de lignes faibles correspondantes ainsi que des dépenses supplémentaires aussi faibles que possible pour le montage de redresseurs. A cet effet, suivant l'invention, la première des deux barres d'alimentation qui s'étendent sur toute la largeur de la soudeuse et qui sont connectées aux électrodes de soudage est re- liée directement à une extrémité du conducteur secondaire d'au moins un transformateur de soudage, tandis qu'au moins un redresseur à semi-conducteur est adjoint à l:autre barre dxalimenta- tion, ce redresseur étant d'une part appliqué de façon électro-eon- ductrice contre cette barre d'alimentation et, d'autre part, connecté à la deuxième extrémité du conducteur secondaire. En installant le redresseur à semi-conducteur contre une barre d'alimentation, on peut utiliser cette barre aussi comme support pour le redresseur de sorte qu'une dépense supplémentaire à cet effet est superflue, de même qu'un allongement du trajet de courant dans le circuit secondaire du transformateur de soudage, allongement qui s'accompagne de pertes de lignes. D'autres particularités de l'invention ressortiront clairement de la description de certains exemples de réalisation donnée ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale, donc transvesale aux barres d'alimentation, de la partie essentielle d'une soudeuse conforme à l'invention; la Fig. 2 est une vue en plan d'un détail de la Fig.l; les Fig. 3 et 4 illustrent des possibilités de connexion préférées pour les transformateurs et les redresseurs d'une soudeuse conforme à l'invention, et la Fig. 5 illustre une autre forme de réalisation de 1 'invention. Comme le montre la Fig. 1, les deux barres dvalimenta- tion 1 et 2 qui s'étendent transversalement sur toute la largeur de la soudeuse sont séparées électriquement l'une de l'autre par une couche isolante intermédiaire 3. Les petits côtés supérieurs des deux barres d'alimentation sont recouverts d'une autre couche isolante k. Deux mâchoires de serrage 5 et 6 sont posées sur cette couche isolante 4 et peuvent être sollicitées l'une par rapport à l'autre par un boulon fileté 7 indiqué simplement par son axe, afin de maintenir une électrode de soudage 8 entre elles. De telles électrodes, qui sont également appelées "électrode cavalier" sont posées sur les barres d'alimentation 1 et 2 qui s'étendent perpendiculairement au plan du dessin de la Fig. 1, en un nombre et selon une disposition correspondant au nombre et à la disposi tion souhaités des points de soudage.Dans l'exemple représenté, la mâchoire de serrage 5 est connectée électriquement à la barre d'alimentation 1 tandis que la mâchoire de serrage 6 est séparée électriquement de la barre dalimentation 2 par une couche isolante 9; le circuit du courant de soudage va de la barre d'alimentation 1 et de l'électrode 8 d'une manière connue par lainter- médiaire de l'ouvrage à souder et d'un pont de courant (non représenté) qui y est associé et qui est supporté par une traverse de pression, à l'électrode voisine qui est connectée électriquement à la barre d'alimentation 2. Un transformateur de soudage 11 est, en outre, représenté sur la Fig. 1, ses moyens de fixation n'étant pas représentés pour plus de clarté. Une extrémité du conducteur secondaire 12 de ce transformateur est connectée électriquement à la barre d'alimentation 1 au moyen d'une conduction de jonction 13 qui traverse une ouverture 14 prévue dans la barre d'alimentation 2 ainsi que la couche isolante intermédiaire 3. L'autre extrémité du conducteur secondaire 12 est connectée, dans l'exemple d'exécution représenté aux dessins, à deux redresseurs à semi -conducteurs 16. Ces redresseurs à semi-conducteurs 16 discoides qui sont de préférence des redresseurs au silicium, sont appliqués directement contre la barre d'alimentation 2 par une face du disque et sont, comme le montre schématiquement la vue en plan de la Fig. 2, pressés contre cette barre dnalimenta- tion par des ressorts de pression 18 qui sont fixés à la barre d'alimentation 2 au moyen de vis de serrage 20 qui ne sont représentées que schématiquement. Entre les ressorts de pression 18 et les autres faces des redresseurs à semi-conducteurs 16 discoides sont prévus des conducteurs 19 qui sont reliés par l'intermédiaire de sections de conducteurs flexibles en forme de bandes élastiques 21 au second conducteur de jonction 15 du conducteur secondaire 12 du transformateur de soudage 11. Les éléments 16, 18 et 19 sont représentés séparés les uns des autres aux dessins. Les bandes élastiques 21 doivent exercer un effet compensateur lors de mouvements relatifs entre les barres d'alimentation et les transformateurs de soudage tels que ceux qui peuvent être produits par exemple par la pression de soudage exercée par l'intermédiaire de la traverse de pression supérieure pourvue d'une manière connue de ponts de courant Elles doivent, en particulier, empêcher que, lors de ces mouvements relatifs, à la suite du montage relativement rigide des transformateurs de soudage 11, soient exercées sur les.redresseurs à semi-conducteurs 16 des forces qui modifieraient les pressions de contact de ces redresseurs sur la barre d'alimentation 2, pressions qui sont réglées avec précision au moyen des ressorts de pression 18 et qui pourraient ainsi influencer leur mode de fonctionnement. La traverse de pression a été supprimée sur la Fig. 1 parce quelle est dnune construction générale connue, c7est-à- dire qu'elle est équipée de ponts de courant passifs montés sur ressorts et qu'elle ne fait pas l'objet de la présente invention. Les transformateurs de soudage et les redresseurs sont avantageusement protégés contre les projections de soudure par des tôles de couverture 22. La soudeuse est de préférence alimentée par un réseau triphasé, plusieurs redresseurs à semi-conducteurs 16 associés à la barre d'alimentation 2 étant disposés en étoile comme sur la Fig. 2 ou en double étoile comme sur la Fig. 3 et pouvant être connectés aux premières extrémités des conducteurs secondaires des transformateurs de soudage 11 dont les autres extrémités sont reliées directement à la barre d'alimentation 1. Les endroits de connexion aux barres d'alimentation doivent de préférence etre répartis sur la longueur des barres pour garantir une répartition favorable du courant.Les transformateurs de soudage sont, dans les formes d'exécution représentées, connectés par leur enroulement primaire en étoile aux phases R, S et T d'un réseau triphasé et des thyristors pilotables 23 sont prévus dans ces conducteurs de phases et permettent de synchroniser les opérations de soudage et de régler la puissance de soudage par phase. La Fig. 5 illustre finalement par une coupe semblable à celle de la Fig. 1, la partie essentielle de l'invention dans une soudeuse par points comportant deux paires de barres d'alimenta- tion 1, 2 et 101, 102 qui sont disposées symétriquement par rapport à un plan E s'étendant transversalement sur toute la largeur de la soudeuse. Les mâchoires de serrage 5, 6 des diverses électrodes cavalier 8 doivent être agencées de manière qu'une de leurs ailes soit en contact avec une surface de contact souhaitée des surfaces de contact libres superposées des deux barres dali- mentation 1, 2 ou 101, 102. A coté de chacune de ces paires de barres d'alimentation se trouvent des transformateurs de soudage associés 11 ou 111 et des redresseurs à semi-conducteurs 16 ou 116. Tous les éléments décrits dans la Fig. 1 sont présents sur la Fig. 4 des deux côtés du système de barres d'alimentation et sont désignés d'un côté par les mêmes chiffres de référence que sur la Fig. 1 et, de l'autre côté, par des chiffres de référence augmentés de 100 La forme d'exécution de la Fig. 5 permet, d'une manière connue, de faire fonctionner les deux paires de barres d'alimen- tation 1, 2 et 101, 102 séparées l'une de l'autre par un intercalaire isolant, à des tensions différentes et/ou suivant des temps de soudage différents. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Soudeuse électrique par résistance par points servant à fabriquer du treillis soudé, comportant deux barres d'alimentation isolées lune de l'autre et s'étendant sur toute la largeur de la soudeuse, sur lesquelles des électrodes de soudage sont montées, chacune respectivement connectée électriquement à une des deux barres d'alimentation et isolée de l'autre, caractérisée en ce que la première (1) des deux barres d'alimentation (1, 2) est connectée directement à une extrémité du conducteur secondaire. (12) d'au moins un transformateur de soudage (11) tandis qu'au moins un redresseur à semi-conducteur (16) est adjoint à l'autre barre d'alimentation (2), ce redresseur étant, d'une part, appliqué de façon éleetro-oonduetnce, contre cette barre d'alimentation (2), et d'autre part, connecté à la seconde extrémité du conducteur secondaire (12). 2.- Soudeuse électrique par résistance suivant la revendication *1 , caractérisée en ce que, entre l'extrémité du conducteur secondaire (12) et la barre d'alimentation (2), plusieurs redresseurs à semi-conducteurs (16) montés en parallèle sont adjoints- contre la barre d'alimentation (2). 3. - Soudeuse électrique par résistance suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, dans la connexion entre l'extrémité du conducteur secondaire (12) et le redresseur à semi-conducteur (16) ou les redresseurs à semi-conducteurs (16) est prévue une section de conducteur flexible (21) permettant un coulissement relatif entre la barre d'alimentation (2) et le transformateur de soudage (11). .- Soudeuse électrique par résistance suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la section de conducteur flexible (21) sert en même temps à connecter le conducteur de jonction (15) provenant de l'extrémité du conducteur secondaire (12) à plusieurs conducteurs de connexion (19) aboutissant à divers redresseurs à semi-conducteurs (16). 5. - Soudeuse électrique par résistance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque redresseur à semi-conducteur (16) est fixé par son conducteur de jonction (19) au moyen d'un ressort de pression (18) directement à la barre d'alimentation (2). 6.- Soudeuse électrique par résistance suivant l:une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que plusieurs redresseurs à semi-conducteurs (16) montés sur la barre d'alimentation (2) sont connectés# en étoile ou en double étoile aux extrémités des conducteurs secondaires des transformateurs de soudage (11) qui, à leur tour, sont connectés à un réseau triphasé (r:fg. 3 et 4)~ 7.- Soudeuse électrique par résistance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, d'une manière connue, deux paires de barres d'alimentation (1,2; 101, 102) sont disposées symétriquement par rapport à un plan transversal (E) de la soudeuse et, de part et d'autre de ce système à barres d'alimentation, des transformateurs de soudage (11, 111) et des redresseurs à semi-conducteurs (16, 116) sont prévus pour chaque paire de barres d'alimentation adjacentes (1,2; 101, 102) (Fig. 5).