Brevet FR2135469A1 — publié le 19721222

La présente invention concerne un dispositif pour le centrage par rapport à une tuyère terminant un corps de torche de soudage utilisant un arc électri- que, de l'extrémité d'une électrode non consommable tenue par un mandrin logé avec jeu latéral dans le corps de torche. Ce dispositif est utilisable, par exemple, pour les torches à plasma et pour les torches de soudage à l'arc en atmosphère protectrice, à électrode non consonmable. Dans le cas des premières, surtout, il est impératif que l'électrode soit bien ooncentrique avec le canal terminal de la tuyère située à l'extrémité de la torche. Il est untel, pour réaliser une bonne concentricité, de soigner la précision d'usinage des pièces par lesquelles ltélectrode est mécaniquement reliée à la tuyère. Mais, les tolérances d'usinages entraient un excentrement ; par ailleurs, l'électrode neuve peut présenter une légère courbure et l'échauffement de lléleotrode pendant l'utilisation peut la déformer. Le dispositif selon la présente invention permet de rétrablir la con centricité sans démonter le matériel ni nuire à l'étanchéité entre les éléments de la torons ; il est efficace, robuste et simple. Le dispositif de centrage selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte des vis qui, par vissage dans le corps de torche, s'appuient sur le iUndsin ou sur une pièce guidant le mandrin, un joint d'étanchéité étant interposé entre le corps de torche et le mandrin ou ladite pièce et permettant au nandrin ou à la pince d'osciller dans le corps de torche. Le dessin ci-Joint représente, schématiquement et à titre d'exemple non limitatif, un dispositif selon l'invention, utilisé pour une torche à plasma. La figure I représente une torche en élévation, partiellement en coupe. LB figure 2 représente en élévation une partie de la torche de la figure 1. La figure 1 représente une torche en élévation, avec coupe entre les plans A-A et B-B. Dans l'axe du corps de torche se trouvent l'électrode 8, un mandrin 9 qui serre 11 électrode, une pièce 10 qui guide le mandrin et un élément supérieur de torche 12 auquel est fixée la pièce 10 et qui est muni d'une patte 14 par laquelle le courant électrique est amené à l'électrode. Un bouton 16 permet de desserrer le mandrin pour que l'on puisse avancer ou reculer l'électrode. La pièce 10, le mandrin et l'électrode sont représentés non coupés entre les plans A-A et B-B. Ie gaz plasmagène arrive par une tubulure 18, passe par des canaux 20-22, autour de la pièce 10, arrive dans une chambre 24 et sort, autour de l'extrémité de l'électrode, par le canal terminal 26 de la tuyère 28 de la torche. C'est ce canal qui doit outre concentrique d l'extrémité de l'électrode0 Le corps de torche comporte deux tubulures 30, 32 pour l'arrivée et la sortie d'eau de refroidissement que lton fait circuler dans une cavité 34 prévue à cet effet dans la paroi de la tuyère. Tous ces détails sont classiques et ne font pas partie de l'invention. Le réglage de la concentricité de ltextSité de ltélectrode est effectué en faisant légèrement osciller l'élément supérieur et ce qui lui est fixé, en particulier l'électrode, dans une sorte de palier à rotule constitue par un joint d'étanchéité 36, joint torique en caoutchouc par exemple. Le mouvement d'os- cillation est imprimé par trois vis telles que 38, se trouvant à même hauteur et décalées de 1200 autour de l'axe de l'électrode. Ces vis se vissent dans le corps de torche et appuient sur le fond d'une gorge 40 de l'élément supérieur.Par ex- emple, en dévissant un peu les vis non représentées et en vissant la vis 38, on déplace vers la gauche le haut de l'élément supérieur par rapport au corps de Los che et, le mouvement s'inversant à hauteur du point 36, on déplace vers la droite l'extrmité inférieure de l'électrode par rapport au canal 26. Le Joint 36 Joue encore d'autres roules : il assure un certain centras ge de l'élément 12 par rapport au corps de torche; il empêche le gaz plasmagène de remonter entre le corps de torche et l'élément supérieur et de fhir le long de la surface 42 par laquelle ces deux pièces butent l'une sur l'autre. Pour empêcher l'élément supérieur de tourner par rapport à la torche, il est muni de dents telles que 44, en prise aveo des dents telles que 46, port s par le corps de torche. Trois dents 44, 48, 50, de l' élément supérieur 12 sont vi- sibles sur la figure 2, qui représente en élévation cet élément dans la zone voisine des dents; les dents du corps de torche viennent, par exemple, entre les dents 44 et 48 et entre les dents 46 et 50. Ces dents n'eoent pas l' élément supé- rieur d'osciller d'un angle suffisent pour assure la concentricité. Le dispositif selon l'invention est utilisable lorsqu'on veut régler avec précision la concentricité de deux pièces, tout en maintenant l'étanchéité entre elles. C'est le cas, par exemple, des torches à plasma, dans lesquelles le passage du gaz est très étranglé par une tuyère, autour de l 'extrémité de l 'élec- trode sur laquelle se fixe l'arc; une mauvaise concentricité a pour résultat un dard de plasma dévié et à température peu homogène. Ce dispositif est cependant utile dans d'autres cas, par exemple les torches à électrode non consommable et atmosphère protectrice, dites torches "TIG". Le dispositif décrit et représenté peut être modifié sans sortir du domaine de la présente invention. Par exemple, une des vis peut être remplacée par un ressort comprimé; il peut y avoir plus de trois vis; de la torche peut sortir un gaz protecteur en plus du gaz plasmagène; le refroidissement forcé peut intéresser d'autres parties que la tuyère. BEYENDICATIONS 1. Dispositif pour le centrage par rapport à une tuyère terminant un corps de torche de soudage utilisant un arc électrique, de ltextrémit d'une électrode non consommable tenue dans un mandrin logé avec Jeulatéral dans le corps de torche, caractérisé par le fait qu'il comporte nu moyen pour faire osciller le mandrin par rapport au corps de la torche et un Joint d'étanchéité, interposé entre le corps de torche et le mandrin ou une piece guidant le mandrin, joint permettant au mandrin ou à la pince d'osciller dans le corps de torche. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen consiste en plusieurs vis qui, par vissage dans le corps de torche, s'appuient sur le mandrin ou sur la pièce guidant celuici. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le mandrin ou ladite pièce est muni de moyens qui l'empêchent de tourner autour de l'axe du corps de torche tout en permettant ladite oscillation. 4. Dispositif selon la revendication 31 caractérisé par le fait que les dits moyens consistent en dents portées par le mandrin ou par ladite pièce et en prise avec des dents portées par le corps de torche. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le mandrin et la pièce éventuelle qui le guide oscillent, sous l'action dudit moyen autour d'axes géométriques passant par le joint d'étanchéité. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens qui empêchent le mandrin ou ladite pièce de tourner agissent sans que ce soit un frottement qui empche'la rotation. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que l'ub des deux éléments, d'une part le mandrin ou ladite pièce, d'autre part le corps de torche, présente au moins deux dents séparées par une rainure, et que l'autre élément présente au moins une dent qui se loge dans ladite rainure et deux rainures, dans lesquelles sc logent les deux dites dents séparées par une rainure. 8. Torche de soudage utilisant un arc électrique, cec électrode non consommable, caractérisée par le fait qu'elle esi munie, pour le centrage de l'électrode, d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.