Brevet FR2587256A1 — publié le 19870320

BUSE POUR MACHINE DE SOUDURE A LA VAGUE La présente invention concerne une buse pour machine de soudure à la vague du type comportant un déflecteur orientable constitué par un corps de pourtour cylindrique à section circulaire monté mobile, autour de son axe horizontal sur un support et comprenant une entrée inférieure de section rectanguLaire ménagée dans l'enveloppe cylindrique et raccordée au côté refoulement d'une pompe de circulation d'une masse de soudure liquide en fusion ainsi que, diamétralement opposée, une embouchure supérieure de sortie également de section rectangulaire dont les côtés sont paralLèLes aux côtés correspondants de l'entrée. Une telle structure est connue par la demande de brevet britannique 2 008 013, mais présente notamment comme inconvénient de ne pas fonctionner en tant que buse dont la section transversale diminue de l'entrée vers la sortie de fluide. La structure connue comprend un déflecteur creux à paroi cylindrique dont les faces cylindriques opposées situées entre l'entrée et le sortie délimitent un passage de fluide dont la section transversale augmente progressivement à partir de L'entrée inférieure jusqu'au plan horizontal passant par l'axe horizontal du déflecteur, puis diminue progressivement jusqu a l'embouchure de sortie dont les dimensions sont identiques à celles de L'entrée. Bien que le fluide, c'est-à-dire le liquide de soudure, puisse être réparti à L'aide du déflecteur connu, de façon à s'écouler davantage par dessus le bord transversal, avant ou par dessus le bord transversal arrière, ce déflecteur connu ne permet pas de réaliser des jets ou courants de liquide suffisamment puissants pour que la vague de liquide de soudure sortant du déflecteur ait une hauteur convenable et réglable en fonction de la hauteur ou longueur libre des tiges de connexion dépassant vers le bas des plaques à circuit imprimé qui, comme on le sait, passent par dessus la vague tout en étant en contact avec une partie de ta surface de celle-ci. Un autre inconvénient de la structure connue par la demande de brevet britannique 2 008 013 réside dans le fait que la vague, quittant l'embouchure de sortie du déflecteur, n'est pas suffisamment soutenue ou guidée, ni à l'avant, ni à L'arrière de ladite embouchure pour assurer Les conditions optimales de soudure. La présente invention a pour objet de supprimer les inconvénients précités et de proposer une buse du type initialement mentionné permettant un réglage fin de la configuration de la vague de liquide et pour un débit de buse donné, de la vitesse de l'écoulement du liquide, notamment à L'arrière de l'embouchure de sortie de La buse. Ce but est atteint conformément à t'invention du fait que Le corps du déflecteur, d'une part, est conçu en tant que buse et à la manière d'un tournant cylindrique d'un robinet à boisseau, et comporte un canal de liaison qui relie L'entrée inférieure à l'embouchure supérieure de section transversale inférieure à celle de l'entrée, qui est délimité par deux parois latérales planes parallèles à l'axe horizontal du déflecteur et convergeant l'une vers L'autre entre L'entrée inférieure et l'embouchure de sortie supérieure et formant des plans sécants au pourtour cylindrique du déflecteur, ainsi que par deux parois plants de pourtour circulaire, paraLlèLes entre elles et perpendiculaires à l'axe du déflecteur, et, d'autre part, est monté mobile en pivotement autour de son axe horizontal sur un berceau cylindrique de support dont le fond ouvert est raccordé au côté refoulement de la pompe de circulation, et du fait que la buse comprend, en outre, un plateau-de guidage disposé en avant de l'embouchure de sortie et une auge de retenue disposée å l'arrière de l'embouchure de sortie et présentant une paroi avant, une paroi de fond et une paroi arrière transversale opposée à ladite paroi avant et dont le bord supérieur se trouve sensiblement dans le même plan horizontal que les bords transversaux avant et arrière de l'embouchure de sortie lorsque celle-ci occupe sa position horizontale. Grâce à cette conception, la hauteur de la vague est, pour un débit global de liquide donné, réglée aisément par la pression appliquée au liquide par la pompe de refoulement et par la buse du déflecteur, la répartition des quantités de liquide s'écoulant par unité de temps vers l'avant et l'arrière de l'embouchure de sortie étant ajustée par le réglage de l'angle d'inclinaison du canal de liaison par rapport à la verticale et, le cas échéant, à L'aide du positionnement approprié du bord transversal arrière de l'auge de retenue.La vitesse d'écoulement du liquide en direction du bord arrière transversal de l'auge et les quantités de liquide, d'une part passant par dessus le bord arrière de l'auge et d'autre part retenues ou renvoyées en direction du bord transversal avant de l'embouchure de sortie de la buse, sont réglées en même temps. Bien entendu, l'emploi des plateaux de guidage avant et des auges de retenue dans le cadre d'une buse pour machine de soudure à la vague est connue (voir par exemple brevets US 2 993 272 et 3 482 755 brevet FR 2 287 298 ; demande BE 0 118 091), mais, dans le cas présent, le plateau et l'auge sont associés à un déflecteur pivotable et entrent donc dans une combinaison différente. Pour répartir du liquide vers L'avant et/ou L'arrière de l'embouchure de sortie et pour ajuster le débit, on peut aussi prévoir que le déflecteur cylindrique repose sur le berceau de support par L'intermédiaire d'une cage cylindrique coaxiale ajourée à l'endroit de l'entree et de l'embouchure de sortie du canal de Liaison dudit déflecteur, de telle sorte que celui-ci puisse tourner sans jeu latéral dans ladite cage entre deux positions extrêmes, l'un des deux ajours pratiques dans La paroi cylindrique de Ladite cage en face de Ladite entrée et Ladite embouchure de sortie du déflecteur étant susceptible de recouvrir partiellement, soit trentréew et L'autre, L'embouchure de sortie. En vue de parfaire les possibilités de rëeLage optimal de la buse, il est avantageux de fixer -a use haut-eur appropriée- L'extrémité avant du fond de L'auge de retenue rigidement, sur la paroi cylindrique arrière du déflecteur, ou de la cage ou du berceau. D'une façon analogue, il est avantageux de disposer i'e-#trémité supérieure du plateau de guidage avant près de l'embouchure de sortie du déflecteur et de fixer, de maçon rigide, Ledit plateau avant sur la paroi avant du déflecteur, ou de la cage, ou du berceau. Ainsi, om peut réaLiser des réglages indépendants du plateau de guidage, de L'orientation du déflecteur et de L'auge de retenu si, par exemple, te plateau avant est rendu soLidaire de la cage et L'auge est fixée sur te berceau. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante de plusieurs modes de réalisation de la buse, description faite en référence aux dessins annexés sur lesqueLs - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation de la buse, coupe perpendiculaire à l'axe de pivotement du déflecteur ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un deuxième mode de réalistion de la buse, coupe également perpendiculaire à l'axe ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation selon la ligne 111-111 de la figure 4 ;; - la figure 4 est une vue schématique en coupe verticale passant par l'axe de pivotement du troisième mode de réalisation, selon la ligne IV-IV de la figure 3, et - La figure 5 est une vue schématique en coupe d'une quatrième mode de réalisation de la buse, coupe perpendiculaire à l'axe de pivotement du déflecteur. Comme on peut le voir sur les dessins annexés, la buse 1 pour une machine de soudure à La vague non représentée, est du type comportant un déflecteur 2 orientable, c'est-à-dire pivotable autour d'un axe horizontal 3. Ce déflecteur 2 présente un corps de pourtour cylindrique à section transversale circulaire et est conçu en tant que buse et å la manière d'une tournant cylindrique d'un robinet à boisseau.Le corps du déflecteur 2 est traversé, dans le sens perpendiculaire à son axe de pivotement 3, par un canal de liaison 4 qui fait office de buse et qui relie une entrée inférieure 5 de section rectangulaire à une embouchure supérieure de sortie 6 diamétralement opposée à L'entrée 5 et également de section rectangulaire et dont Les côtés sont parallèles aux côtés correspondants de L'entrée 5 qui communique d'autre part avec le côté refoulement d'une pompe de circulation non représentée d'une masse de soudure liquide en fusion. Le canal de liaison 4 est délimité par deux parois latérales planes 7, 8 qui sont parallèles à l'axe 3 du déflecteur 2 et qui convergent l'une vers l'autre entre L'entrée inférieure 5 et l'embouchure de sortie 6 et qui constituent des plans sécants au pourtour cylindrique du déflecteur 2. Le canal de liaison 4 est, en outre, délimité aux extrémités par deux parois planes 9, 10 de pourtour circulaire, paraLlèles entre elles et perpendiculaires à l'axe horizontal 3 du déflecteur 2. Le déflecteur 2 comprend-ainsi, entre les parois convergents 7, 8 du canal 4 et son pourtour cylindrique 11, des secteurs 12, 13 qui, de préférence, sont pleins et présentent, le cas échéant, au moins près de l'embouchure 6, au moins un élément de chauffage 14, de préférence noyé dans la masse du secteur correspondant 12, 34. Le déflecteur 2 repose sur un berceau de support 15 dont les parois avant et arrière d'appui 16, 17 ont une conformation cylindrique et sont coaxiales au pourtour du déflecteur 2. A sa partie inférieure, le berceau 15 comporte une ouverture de fond 18 dont la largeur est de préférence plus grande que celle de L'entrée 5 du canal 4, afin de ne pas l'occulter partiellement, lorsque le plan médian 19 du canal 4 se trouve dans une position inclinée par rapport à la verticale. Le déflecteur 2 est associé, d'une part, en avant (å gauche sur le dessin) de l'embouchure de sortie 6, à un plateau de guidage 20 qui soutient la partie de liquide 21 s'écoulant vers L'avant et vers le bas en direction d'un réservoir de Liquide non représenté, et, d'autre part, à L'arrière de ladite embouchure 6 (å droite du dessin) à une auge de retenue 22 qui comprend une paroi avant 23, une paroi de fond 24 et une paroi arrière transversale 25 opposée à ladite paroi avant 23 qui, de préférence, est constituée par une partie du pourtour cylindrique du déflecteur 2 ou d'un autre élément analogue, comme ceci se-ra expliqué plus loin. Les parois de l'auge de retenue 22, le déflecteur 2, son berceau 15 et le plateau 20 sont disposés et guidés entre les parois latérales de la machine de soudure à la vague non représentée. Dans L'exemple 1 de la figure 1, La paroi de fond 22 est fixée rigidement -par son exÙ#rroe'rmtté avant- sur le pourtour arrière du déflecteur 2, dS sorte que La partie supérieure dudit pourtour arrière comprise entre le bord arrière transversal 26 de l'embouchure 6 et L'extrémité avant de la paroi de fond 22 de l'auge de retenue 22 fait office de paroi avant 23 de ladite auge. On choisit l'emplacement du bord supérieur 27- d-e la paroi arrière 25, de télle sorte qu'iL se- trouve sensiblement au même niveau ou plan horizontal 35 que l'embouchure 6, lorsque le plan médian 19 du ~c#naL de liaison qui fait office de buse, occupe une position verticale et que l'embouchure 6 elle-même occupe sa position horizontale. Le plateau de guidage avant 20 se maccorde tangentiellement à la partie avant du pourtour cylindrique du déflecteur 2 de préférence assez p-r-es du bord transversal avant 28 de L'embouchure 6 et est, dans L'exemple de la figure 1, rigidement fixé au d!é#Le-cteur 2 ; le plateau 20 a, de préférence, une forme coure et s'étend de préférence jusque dans le liquide du réservoir non représenté. Sur la figure 1 est représenté schématiquement le trajet 29 le Long duquel sont déplacées les plaquettes å circuit imprimés non représentées et desquelles dépassent vers te bas, les tiges 30 de longueur plus ou moins constante des différents éléments ou composants électriques ou électroniques à fixer par soudure à La vague sur les circuits imprimés desdites plaquettes. Bien entendu, on règlera la hauteur de la vague de liquide 31, de telle sorte que le sommet 32 se trouve à une distance de l'embouchure, qui est supérieure à la Longueur des tiges 30, la face inférieure des plaquettes à circuit imprimé venant lécher le sommet plus ou moins aplati 32 de la vague. Celle-ci se partage au-dessus de l'embouchure en deux courants 21, 33 dont l'un (21) s'écoule vers L'avant (gauche) et L'autre (33) s'écoule vers L'arrière (droite) avant de passer par dessus le bord supérieur 27 de la paroi arrière 25 de l'auge 22 . Les plaquettes à circuit imprimé se déplacent le long du trajet 29 dans le sens de la flèche 34 et les tiges de composants électroniques montées sur lesdites plaquettes pénètrent dans la vague à partir de sa face avant et la quittent progressivement å sa face arrière se trouvant au-dessus de l'auge 22. En faisant pivoter le déflecteur 2 autour de son axe 3 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, ou dans le même sens, on enverra une partie plus importante, ou moins importante, vers le plateau de guidage avant 20 et on diminuera ou augmentera la vitesse d'écoulement à la surface du courant de liquide arrière 33 au-dessus de l'auge 22. Bien entendu, des moyens de blocage permettent de retenir, dans la position ajustée, le déflecteur 2 et les éléments qui lui sont solidaires. Le mode de réalisation représenté sur la figure 2 diffère de celui de la figure 1 du fait qu'il comporte des moyens qui permettent Le réglage angulaire du déflecteur 2 autour de son axe 3, indépendamment de la position de l'auge 22 et du réglage de la position du plateau avant 20. A cet effet, l'extrémité avant de la paroi de fond 24 de l'auge 22 est fixée rigidement sur L'extrémité supérieure de la paroi arrière d'appui 17 du berceau 15, paroi qui a été relevée à cette fin par exemple jusqu'au-dessus du niveau de l'axe 3 pour que le bord supérieur 27 de la paroi arrière 25 de L'angle 22 se trouve sensiblement au même niveau que les bords transversaux 26 et 28 de l'embouchure de sortie 6 lorsque celle-ci occupe sa position horizontale, comme précédemment mentionné. Le plateau de guidage avant 20 est dans ce cas, appliqué à L'aide d'un ressort de rappel 36, d'une part contre la partie avant du pourtour cylindrique du déflecteur 2, de sorte que son extrémité supérieure se trouve près du bord avant 28 de l'embouchure 6 et, d'autre part contre une came de réglage 37 disposée en dessous du plateau 20 et du ressort 36, ce ressort 36 est fixé d'un côté, sur la face inférieure du plateau 20 dans la partie médiane de celui-ci et de L'autre côté, sur la paroi avant 16 du berceau 15, de telle sorte que la force d'application du ressort 36 soit perpendiculaire à un plan tangent à la came de réglage 37 et au pourtour du déflecteur 2 aux points d'appui du plateau 20 sur ledit déflecteur 2 et ladite came 37. On comprendra aisément que le mode de réalisation, selon la figure 2, permet le réglage de l'orientation du canal 4 du déflecteur 2 et celui de l'inclinaison du plateau avant 20 indépendamment l'un de L'autre et indépendamment de la position fixe du bord arrière 27 de l'auge 22. Le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4 est surtout caractérisé par la présence d'une cage cylindrique 38 qui est disposée coaxialement au déflecteur 2, l'entoure sans jeu latéral notable, tout en permettant son pivotement angulaire par rapport à elle-même, et qui est ajourée à l'emplacement de L'entrée 5 et de l'embouchure 6 du déflecteur 2. Les ajours 39 et 40 de la cage 38 sont de dimensions supérieures à celles de L'entrée 5 et de l'embouchure et telles que le déflecteur 2 puisse pivoter dans ladite cage 38 entre ses deux positions extrêmes, dans lesquelles l'une ou l'autre des parois convergentes 7, 8 du canal 4 est verticale, sans que ladite entrée 5 ou ladite embouchure 6 soient recouvertes de façon notable par une partie de la paroi cyindrique de la cage 38. Cette cage 38 repose elle-même sur les parois d'appui 16 et 17 du berceau 15 et peut pivoter autour de son axe coincidant avec celui (3) du déflecteur 2. t'e-xtrémité supérieure -de la partie avant 41 de la paroi cylindrique de la cage 38 est fixée à L'extrémité supérieure du plateau de guidage avant 20 et la partie arrière 42 de la cage 38 est reliée rigidement à l'extrémité avant de la paroi de de fond 24 de L'auge 22. Le bord supérieur 27 se trouve sensiblement au niveau du plan horizontal 35 Lorsque les ajours 39 et 40 se trouvent dans des plans parallèles au plan horizontal de l'embouchure 6 en position verticale du canal de liaison 4 et de son plan médian 19. C'est le pivotement de la cage ou du déflecteur qui détermine la position relative entre le --#ord - arrie'-re--17 de l'auge 22 et Ce -t-e bord arrière 26 de l'embouchure. La cage 38 peut d'ailleurs être amenée par pivotement par rapport au déflecteur 2 dans une position dans laquelle l'un de ses ajours 39, 40 ne recouvre que partiellement L'entée 5 ou l'embouchure de sortie 6 du déflecteur 2. Cette disposition est particulièrement avantageuse lorsque la cage 38 ne porte ni plateau de guidage 20, ni auge de retenue 22. On pourra alors utiliser une paroi cylindrique de ta cage 38 pour régler la section de passage du liquide par exemple au niveau de l'embouchure 6 du déflecteur 2. La cage 38 comporte deux parois d'extrémité 46, 47 qui sont parallèles entre elles et perpendiculaires à l'axe 3. Ces parois 46, 47 sont centrées sur l'axe 3 du déflecteur 2 à l'aide de deux ouvertures 48 et bagues coaxiales extérieures 49 qui entourent les pivots coaxiaux 50 solidaires des parois d'extrémité 9, 10 du déflecteur 2. Une des bagues coaxiales 49 porte un pignon creux 51 qui coopère avec une crémaillère de réglage 52 et l'un des pivots 50 porte un pignon 53 qui coopère avec une autre crémaillère de réglage 54. Grâce à ces deux ensembles pignon-crémaillère, on peut ajuster et maintenir les positions angulaires du déflecteur 2 et de la cage et des organes qui leur sont solidaires. Le mode de réalisation représenté sur la figure 5 montre une auge 22 fixée rigidement sur l'extrémité relevée de la paroi arrière 17 du berceau 15 et une cage 38 guidée entre le déflecteur 2 et le berceau 15 et dont la partie cylindrique avant 41 ~est solidaire du plateau de guidage 20. Là encore, les différents éléments ou organes déterminant les paramètres de la buse peuvent être réglés ou ajustés indépendamment l'un de l'autre, le bord supérieur arrière 27 de l'auge fixe 22 se trouvant dans le plan horizontal 35 défini comme précédemment. REVENDICATIONS 1. Buse pour machine de soudure à la vague du type comportant un déflecteur orientable constitué par un corps de pourtour cylindrique à section circulaire monté mobile, autour de son axe horizontal sur un support et comprenant une entrée inférieure de section rectangulaire ménagée dans l'enveloppe cylindrique et raccordée au côté refoulement d'une pompe de circulation d'une masse de soudure liquide en fusion ainsi que, diamètralement opposée, une embouchure supérieure de sortie également de section rectangulaire dont Les côtés sont parallèles aux côtés correspondants de L'entrée, caractérisée en ce que Le corps du déflecteur (2), d'une part, est conçu en tant que buse et à la manière d'un tournant cylindrique d'un robinet à boisseau, et comporte un canal de liaison (4) qui relie l'entrée inférieure (5) à l'embouchure supérieure (6) de section transversale inférieure à celle de l'entrée, qui est délimitée par deux parois (7, 8) latérales planes parallèles à t'axe horizontal (3) du déflecteur (2) et convergeant l'une vers L'autre entre L'entrée inférieure (5) et l'embouchure de sortie supérieure (6) et formant des plans sécants au pourtour cylindrique du déflecteur (2), ainsi que par deux parois pLanes de pourtour circulaires (9, 10) parallèles entre elles et perpendiculaires à l'axe (3) du déflecteur (2), et, d'autre part, est monté mobile en pivotement autour de son axe horizontal (3) sur un berceau cylindrique de support (15) dont l'ouverture de fond (18) est raccordée au côté refoulement de la pompe de circulation, et en ce qu'elle comprend, en outre, un plateau de guidage (20) disposé en avant de l'embouchure de sortie (6) et une auge de retenue (22) disposée à l'arrière de l'embouchure de sortie (6) et présentant une paroi avant (23), une paroi de fond (24) et une paroi arrière transversale (25) opposée à ladite paroi avant (23) et dont le bord supérieur (27) se trouve sensiblement dans le même plan horizontal (35) que les bords transversaux avant et arrière (26, 28) de l'embouchure de sortie (6) lorsque celle-ci occupe sa position horizontale. 2. Buse selon La revendication 1, caractérisée en ce que le déflecteur cylindrique (2) repose sur le berceau de support (15) par l'intermédiaire d'une cage cylindrique coaxiale (38) ajourée à l'endroit de L'entrée (5) et de l'embouchure de sortie (6) du canal de liaison (4) dudit déflecteur (2), de telle sorte que celui-ci puisse tourner sans jeu latéral dans ladite cage (38) entre deux positions extrêmes sans que ladite entrée (5) et ladite embouchure (6) soient recouvertes de façon notable par les parois cylindriques (41, 42) de ladite cage (38). 3. Buse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que L'extrémité avant de la paroi (24) de fond de l'auge de retenue (22) est fixée rigidement sur la paroi cylindrique arrière du déflecteur (22), ou de La cage (38), ou du berceau (15), et que le bord arrière (27) de l'auge de retenue (22) se trouve à un niveau horizontal sensiblement égal à celui passant par l'embouchure de sortie (6) en position horizontale. 4. Buse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'extrémité superieure du plateau de guidage avant (20) est disposée près de l'embouchure de sortie supérieure (6) du -déflecteur (2) et est appliquée contre la paroi avant de ce dernier. 5. Buse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le plateau de guidage avan-t (26) est fixé rigidement sur la paroi avant du déflecteur (2) ou de la cage (38). 6. Buse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la position angulaire de la cage (38) et/ou du déflecteur (2) est réglable de l'extérieur de la machine de soudure. 7. Buse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément de chauffage (14) noyé dans la masse du déflecteur (2). 8. Buse selon la revendication 7, caractérisée en ce que L'élément de chauffage (14) est situé pres de l'embouchure de sortie (6) du déflecteur (2).