Brevet FR2008634A1 — publié le 19700123

-1- 2008634 La présente invention concerne une méthode pour démarrer un processus d'attaque à l'oxygène de pièces animées d'une grande vitesse de déplacement par rapport à la machine d'attaque (entaillage ou décapage). 5 On connaît déjà des méthodes d'attaque de pièces au gaz dans lesquelles il est cependant nécessaire d'interrompre le mouvement relatif entre la pièce et la machine d'attaque pour obtenir un chauffage suffisant de la pièce permettant le démarrage du processus d'attaque (entaillage). Cela présente de grands 10 désavantages, particulièrement pour l'attaque ou le décapage au gaz de pièces présentant des défauts qui se trouvent distribués sur la surface horizontale qui est à décaper ou attaquer, le chauffage de la pièce avec un arc électrique établi entre une électrode de carbone et la pièce a été précédemment utilisé pour 15 provoquer le démarrage de l'attaque au gaz. Pour améliorer la capacité des machines d'attaque, on a également proposé une méthode de "démarrage en marche" des opérations d'attaque au gaz, selon laquelle une adaition de poudre est nécessaire pour l'ignition de l'oxygène. Bien que l'on ait 20 pu de cette manière obtenir l'effet souhaité de démarrage en marche, la machine s'est montrée compliquée, du fait de l'équipement additionnel qui était nécessaire pour l'amenée de la poudre. Pour que l'on soit sûr que le début du processus d'attaque intervient en un point fixe de la pièce, il est nécessaire de pré-25 chauffer la poudre. Un inconvénient supplémentaire se trouve présent, du fait de la nécessité d'éliminer le résidu supplémentaire formé par la poudre. Enfin, une part importante de la poudre ne rentre pas en oeuvre dans le processus, mais est soufflée dans l'atelier, ce qui rend nécessaire un système de ventilation 30 ayant une capacité élevée appropriée. Selon la présente invention, il est proposé un procédé pour démarrer l'attaque à l'oxygène caractérisé en ce que l'ignition intervient au moyen d'une électrode consommable se déplaçant vers la pièce et fondant en un point; de la pièce lors du 35 mouvement de cette dernière par rapport à la machine d'attaque. Une telle méthode évite les inconvénients ci-dessus rappelés et le démarrage en marche est obtenu avec des vitesses d'alimentation convenant à l'attaque au gaz, qui sont substantiellement 69 14297 2 2008634 plus élevées que celles utilisées dans la découpe au gaz. La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre du procédé ci-dessus indiqué. Un tel dispositif est caractérisé par une électrode consommable disposée 5 de manière à passer à travers le porte-électrode qui est monté à pivotement, l'amenée de l'électrode étant contrôlée par un moyen d'amenée électriquement relié à un circuit contrôlant la fusion de l'électrode, ainsi que les moyens d'entraînement provoquant le mouvement de rotation du porte-électrode, 3t une 10 valve, soupape ou analogue pour•contrôler l'arrivée d'oxygène. La description qui va suivre et les dessins annexés donr-nés surtout à titre d'exemples non limitatifs feront mieux comprendre comment la présente invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés : 15 la figure 1 illustre le fonctionnement de la machine de décapage, en trois vues 1a, 1b et 1c montrant trois positions successives, et les figures 2 et 3 représentent schématiquement différents circuits pour la machine d'attaque. 20 Sur la figure 1, la référence 1 désigne le porte-élec- trode qui est monté à pivotement par rapport au point 2. A travers le porte-électrode 1, une électrode 3 est alimentée par un moyen d'amenée 4 à partir d'un maga.sin 5. Tous les éléments ci-daa sus mentionnés sont supportés par un chariot (non représenté) qui 25 se déplace tout au long d'une pièce 6 sur laquelle on veut effectuer l'opération. Sur le chariot se trouve placé un brûleur à gaz 7 derrière le porte-électrode 1. La pièce 6 est représentée en coupe partielle pour mettre en évidence un défaut 8 dans la matière. Bien que le mode de réalisation de l'invention représenté 30 à la figure 1 comprenne un chariot déplaçable le long de la pièce, l'invention n'est pas limitée par cette caractéristique. Les éléments représentés à la figure 1 peuvent également être placés sur une machine fixe, la pièce étant déplaçable. La machine peut comprendre une série de brûleurs à gaz avec les électrodes correspon-35 dantes disposées côte à côte, de manière à permettre des opérations sur des pièces de largeurs variées. Les brûleux-a et les électrodes peuvent également être disposés de manière à rendre possible le travail sur plusieurs côtés de la pièce à la fois ou sur la périphérie toute entière de pièces rondes. Cha-40 que brûleur avec l'électrode correspondante est contrôlable in- r COPY 69 14297 -j- 2008634 dépendamment des autres, ce facteur étant essentiel pour l'attaque au gaz de lingots présentant des défauts localisés distribués sur toute leur surface, la fig. "fe- montre la position initiale d'une série de brûleurs. Un défaut 8 dans la pièce 6 a 5 été repéré soit directement par un opérateur soit automatiquement par un dispositif détecteur. Le chariot et les brûleurs se déplacent à grande vitesse le long de la pièce et l'opérateur provoque le démarrage de la machine d'attaque un instant avant que le défaut n'arrive au niveau au brûleur. Le même processus s'ap-10 plique si les défauts sont détectés automatiquement. La fig. 1b illustre la position des éléments immédiatement avant le démarrage. Lorsque l'opérateur a poussé le bouton de démarrage, l'électrode 3 est amenée en contact avec la pièce 6 immédiatement au-devant du défaut 8. Dans le mode de réalisa-15 tion représenté, l'électrode est supposée fondre par un effet de résistance aussi bien que par un effet d'arc électrique. D'autres formes de fusion d'électrode sont possibles, par exemple par un effet de chauffage par induction. Simultanément à l'amenée de l'électrode 3» le circuit électrique pour amorcer 20 l'arc est fermé et le porte-électrode 1 est mis en rotation autour du pivot 2 avec une vitesse choisie en proportion de la vitesse relative de la machine et de la pièce. Le bout de l'é-. lectrode 3 se met à fondre et se rassemble en un seul point sur la pièce pour y former une masse de métal à haute température 25 au-devant du défaut 8. La fig. 1c représente une masse achevée de métal servant à démarrer le courant d'oxygène envoyé vers elle lorsque le porte-électrode 3 a atteint la position représentée pour laquelle l'amenée de l'électrode est arrêtée, ce qui provoque une 30 coupure automatique du circuit électrique opératoire en même temps que le démarrage au courant d'oxygène. Le porte-électrode est ensuite rapidement ramené par rotation à sa position initiale au moment où le courant d'oxygène a fait démarrer l'opération d'attaque. Le courant d'oxygène est augmenté progressivement 35 pour éviter le déplacement de la pièce. La pièce est préchauffée d'une façon classique, par exemple comme indiqué à la fig. 1 par des flammes de chauffage 9» Lorsque le défaut 8 se termine, le courant d'oxygène est coupé et l'ensemble du brûleur est prêt pour un nouveau fonctionnement pour le cas où d'autres défauts COPY 69 14297 -4- 2008634 se présenteraient sur son trajet relativement a la pièce. La fig. 2 représente un mode de réalisation du couplage électro-pneumatique de la machine d'attaque. Sur la fig. la référence 10 désigne un contact de démarrage, qui est relié à une 5 source de courant 11 et, par ailleurs, par l'intermédiaire dr,an contact 12 actionnable pneumatiquement, à une paire de bobines relais 13 et 14- et, par l'intermédiaire d'un moteur d'alimentation 15 des moyens d'amenée (non représentés) ainsi que, par l'intermédiaire d'un second contact pneumatiquement actionnable 10 16 à une troisième bobine relais 17. La bobine relais 13 actionne un contact relais 13a branché dans un circuit à courant continu entre une source de courant 18, qui est généralement un redree~ seur, et l'électrode 3. La bobine relais 14 agit sur une valve ou soupape 19 pour contrôler un cylindre pneumatique 20. Le cy» 15 lindre 20 commande la position du porte-électrode (non repré-r! senté) par rapport à la pièce. Il actionne également les deuxr contacts 12 et 16* Le troisième relais 17 actionne la soupape-^1; pour commander l'arrivée d'oxygène. ■ • Le démarrage d'un processus d'attaque avec une machifii 20 telle que celle représentée à la fig. 2 se fait de la façon Rivante : lorsque le redresseur 18 et le chariot (non représenfe§] BAD ORIGINAL 69 14297 -5- 2008634 est actionnée de manière à provoquer le retour du cylindre 20 à sa position initiale. Lorsque le contact ferme le circuit de la bobine relais 17» la valve 21 est actionnée et provoque le démarrage du courant d'oxygène pour l'opération d'attaque. Pour 5 interrompre l'opération, le contact de démarrage 10 est ouvert, et les contacts 12 et 16 reviennent à leur position initiale, la valve 21 étant actionnée pour fermer l'amenée d'oxygène. Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, les relais temporisateurs représentés à la fig. 3 peuvent être 10 remplacés par un unique relais temporisateur avec deux positions de contact, l'une pour relier les bobines relais 13 et 14 et le moteur d'alimentation en fil d'électrode, 15» et l'autre pour relier la troisième bobine relais 17* Il doit être entendu que les exemples décrits n'ont rien 15 de limitatif. Le procédé d'attaque à l'oxygène selon l'invention présente des avantages substantiels, en ce que de hautes vitesses d'exploration et d'attaque peuvent être obtenues sans qu'il soit nécessaire de fournir un matériau supplémentaire en poudre. Gela 20 se voit très clairement sur le tableau ci-dessous. Les valeurs de ce tableau ont été obtenues par attaque expérimentale de pièces froides, à l'aide d'une machine selon l'invention. Tête de brûleur : 1 ouverture pour l'oxygène, 0 16 mm 10 ouvertures pour le gaz de préchauffage, 25 0 1 mm angle par rapport à la pièce : 75° élévation par rapport à la pièce: 16 mm Electrode AGA. : SL 58, 0 1,6 mm Vitesse relative entre la machine de décapage et la pièce 30 6 m/min 9 m/min Porte électrode : angle initial par rapport à la pièce élévation par rapport à la pièce 50 mm 50 mm 360 A 360 A 0,2 kg/cm^ 0,2 kg/cm^ 450 45° 35 Courant de fusion de l'électrode Pression du courant initial de Og Pression du courant d'oxygène à la coupure 2 2 1,0 kg/cm 1,0 kg^bm 69 14297 -6- 2008634 Pression de préchauffage de l'oxygène au régulateur Pression d'acétylène au régulateur Entaille découpée dans la pièce par un brûleur largeur profondeur De bien meilleurs résultats peuvent obtenus par attaque avec chauffage. 2 2 5,0 kg/cm 5,0 kg/cm 1î 5 kg/cm^ 1,5 kg/cnF 90 mm 80 mm 6,5 mm 4 mm être naturellement 69 14297 -7- 2008634 - REVENDICATIONS - 1 - Un procédé pour lancer un processus d'attaque par décapage ou d1entaillage au gaz dans lequel on place une masse de métal sur la pièce, cette masse ayant une température suffi-5 samment élevée pour permettre son ignition dans l'oxygène, caractérisé en ce que l'ignition intervient sous l'effet d'une électrode consommable se déplaçant vers la pièce et fondant en un point de la pièce lors du mouvement relatif de la pièce et de la machine d'entaillage ou de décapage. 10 2 - Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'électrode est déplacée vers la pièce dans un mouvement relatif et à une vitesse qui est approximativement égale à la vitesse relative de déplacement entre la pièce et la machine, et en ce que le courant électrique est interrompu après une 15 durée prédéterminée, en même temps que le courant d'oxygène utilisé pour le démarrage se trouve coupé. 3 - Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en Ge que, avant le démarrage, l'électrode fait un angle avec la pièce et, après le démarrage, est amenée vers la pièce en si-20 multanéité avec la fermeture du circuit électrique pour la fusion de l'électrode, et en ce que le porte-électrode est mis en mouvement de rotation, le courant d'oxygène étant, après une durée prédéterminée, fourni simultanément avec le retour de l'électrode à sa position initiale. 25 4 - Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant m porte-électrode déplaçable placé au-devant d'une buse à oxygène, caractérisé en ce qu'une électrode consommable est disposée de manière à passer à travers le porte-électrode, ce porteèlectrode 30 étant monté à pivotement, l'alimentation de l'électrode étant contrôlée par des moyens d'alimentation électriquement reliés à tua circuit pour contrôler la fusion de l'électrode ainsi que des moyens d'entraînement provoquant la rotation du porte-électrode, et un dispositif de coupure pour l'oxygène* 35 5 - Un dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le porte-électrode et la buse d'oxygène avec les moyens de contrôle correspondants sont disposés sur un chariot déplaçable le long de la pièce. 69 14297 -8- 2008634 6 - Un dispositif selon l'une des revendications 4 ou caractérisé en ce qu'il comporte une série de buses d1oxygène, chacune étant associée à une électrode, disposées côte à côte et pouvant être mises en oeuvre individuellement.