Brevet FR2153020A1 — publié le 19730427

L'invention est relative à un chalumeau pour les procédés de soudage ou de coupage à arc électrique au moyen d'une électrode non fusible, plus particulièrement les procédés au plasma, le chalumeau étant muni d'une électrode pouvant être centrée par rapport à une tuyère et d'une insertion prévue dans le corps de chalumeau, portant la tuyère et entourant l'électrode Lorsqu'il stagit de tels chalumeaux, un gaz de protection est amené à la tuyère qui entoure l'électrode; lorsque le chalumeau est utilisé comme chalumeau au plasma, un gaz de travail qui sert à la réalisation et au maintien de l'arc électrique au plasma remplace le gaz de protection. Les chalumeaux au plasma peuvent présenter additionnellement une autre tuyère à gaz de protection, entourant la tuyère. Afin d'obtenir des cordons de soudure et des coupes impeccables, il est important que l'électrode se situe toujours exactement au centre de la tuyère. Ceci est plus particulièrement valable pour les chalumeaux au plasma en raison des tuyères rétrécies. Un décentrage de l'électrode de seulement quelques dixièmes de millimètres peut déjà être désavantageux dans certaines circonstances. Ces faibles écarts se présentent cependant déjà uniquement en raison des tolérances de fabrication. I1 faut ajouter un gauchissement possible de l'électrode et l'usure de la pointe de 1' électrode qui donnent lieu à un décentrage. De tout ce qui est dit il découle qu'il est nécessaire de prévoir une possibilité pour le centrage de l'électrode. Dans les chalumeaux de soudage connus, l'électrode peut être pivotée par rapport à la tuyère à gaz afin de permettre un centrage. Le centrage est effectué, par exemple, au moyen de vis de réglage qui se situent dans un plan transversal à l'axe de 1' électrode. Toutefois, le pivotement de l'électrode est associé à des désavantages de construction. Plus particulièrement, les moyens de serrage qui retiennent l'électrode doivent être disposés à rotation, ce qui donne lieu à une dépense de fabrication élevée et, par conséquent, à des chalumeaux coûteux. L'invention vise à procurer un chalumeau qui comprend des moyens de centrage particulièrement simples, qui peut être centré avec certitude et dont la fabrication est moins coûteuse que celle des chalumeaux connus. Ceci est obtenu du fait que l'électrode est disposée fermement dans le corps de chalumeau et que l'insertion est mobile perpendiculairement au sens longitudinal de l'électrode. De ce fait, l'électrode peut être fixée par des moyens simples, par exemple une tenaille de serrage, dans le corps de chalumeau sans qu'il soit nécessaire de prévoir des dispositifs de pivotement pour l'électrode et qui compliquent l'exécution du chalumeau. Pour les autres pièces du chalumeau également il est possible d'obtenir des simplifications. Suivant un développement de l'invention, l'insertion est constituée par un tube dont 11 extrémité opposée à la tuyère est pressée au moyen d'un anneau à corde dans le corps de chalumeau, alors que son extrémité orientée vers la tuyère peut être déplacée par des vis de réglage vissées dans le corps de chalumeau. En tant qu'insertion on utilise avantageusement un tube fabriqué en série, ce qui réduit les frais de fabrication du chalumeau conforme à l'invention. Un anneau à corde, également dénommé "anneau 0", s'est avéré comme étant un moyen particulièrement simple pour la disposition mobile de l'insertion.Avantageusement, cet anneau est exécuté en une matière résistant à la chaleur et il peut, en outre, servir comme étanchéité, par exemple pour les canaux d'amenée du gaz de travail par rapport aux canaux d'amenée du gaz de protection, pour autant que le chalumeau soit utilisé comme chalumeau au plasma. Avantageusement, on visse dans le corps de chalumeau quatre vis de réglage orientées vers l'insertion et dont les axes longitudinaux sont disposés essentiellement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électrode. Avantageusement, les vis de réglage forment entre elles un angle de chaque fois 900. L'électrode est centrée au moyen de ces vis de réglage. Dans certaines circonstances, il peut être avantageux d'utiliser plus que quatre vis de réglage, par exemple six vis de réglage. Une autre simplification de la construction du chalumeau conforme à l'invention est obtenue du fait que l'insertion présente une bride qui s'applique sur un écrou annulaire à filetage extérieur, pouvant être vissé dans le corps de chalumeau et entourant l'insertion. L'écrou annulaire est vissé dans le corps de chalumeau jusqu'au moment où l'extrémité de l'insertion qui est opposée à la tuyère bute contre une butée du corps de chalumeau et que, de ce fait, l'insertion ne puisse plus être déplacée dans le sens de l'axe longitudinal de I'électrode, mais bien perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électrode. Le réglage précis de la pointe de l'électrode dans la tuyère à gaz, dans le sens parallèle à l'axe longitudinal de l'électrode, est obtenu simplement en déplaçant l'électrode elle-même. Un contrôle du centrage de l'électrode, donc du réglage précis de ltélectrode par rapport à la tuyère à gaz dans le sens perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'électrode, peut être obtenu à l'aide de la tension haute fréquence utilisée pour l'allumage de l'arc électrique. L'électrode est centrée dans la tuyère lorsque les décharges haute fréquence entre l'électrode et la tuyère se propagent dans tous les sens. D'autres détails de l'invention seront décrits à l'appui de la forme d'exécution représentée schématiquement au dessin annexé. La figure représente une coupe transversale, parallèle à l'axe longitudinal de l'électrode, d'un corps de chalumeau. La figure illustre un corps de chalumeau clindrique 9 qui comprend un forage longitudinal central 12 dans lequel l'électrode 1 est disposée coaxialement. A l'extrémité utilisée pour le soudage ou le coupage, l'électrode 1 présente une pointe 2. A l'ex- trémité opposée à la pointe 2, l'électrode est fermement fixée dans le corps de chalumeau 9, et ce, à l'aide de moyens de serrage, par exemple d'une tenaille de serrage. Le moyen de serrage peut être serré ou desserré à l'aide d'un capuchon 10 pouvant tourner dans le corps de chalumeau 9. Le forage longitudinal 12 est deux fois élargi en gradin en direction de la pointe 2 de l'électrode 1. Dans la partie élargie du forage 12 est prévue une insertion 6, entourant l'électrode 1 et exécutée sous la forme d'un tube. Dans la zone de la pointe 2 de l'électrode 1, l'insertion 6 porte une tuyère 3 à laquelle est amené un gaz de protection ou un gaz de travail. L'extrémité 14, opposée à la tuyère 3, de l'insertion 6 est pressée au moyen d'un anneau à corde 13 dans le corps de chalumeau 9, et ce, dans la partie élargie à plus petit diamètre du forage longitudinal 12. La partie élargie à plus grand diamètre du forage longitudinal 12 présente un filetage intérieur. A l'aide de ce filetage intérieur, on visse, dans le corps de chalumeau 9, un écrou annulaire 5 muni d'un filetage extérieur et entourant l'insertion 6. La face frontale, opposée à la pointe 2 de l'électrode 1, de l'écrou annulaire 5 presse l'insertion 6, par l'intermédiaire d'une bride 7 prévue sur cette dernièrè et par son extrémité 14, contre le gradin de transition situé entre le forage longitudinal 12 et la première partie élargie du forage longitudinal 12. De ce fait la bride 7 s'applique en même temps sur l'écrou annulaire 5. Dans le corps de chalumeau 9 sont vissées des vis de réglage 4 orientées vers l'insertion 6 et dont les axes longitudinaux sont disposés perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électrode 1. La forme d'exécution représentée du chalumeau conforme à l'invention comprend quatre vis de réglage 4 qui, entre elles, forment un angle de 900. L'insertion 6 peut être déplacée perpendiculairement à 1' axe longitudinal de l'électrode 1 en tournant les vis de réglage 4. A cette fin, entre l'insertion 6 et le corps de chalumeau subsiste un espace intermédiaire s'étendant de l'extrémité 14 de l'insertion jusqu'à la bride 7, cette dernière étant incluse. De même, entre l'insertion 6 et l'écrou annulaire 5, à partir de la bride 7 jusqu'à la tuyère 3, il subsiste un espace intermédiaire 11. Dans cette forme d'exécution particulière, un gaz de protection est amené additionnellement au gaz de travail par cet espace intermédiaire 11, gaz de protection qui sort du chalumeau par une tuyère à gaz de protection 8 entourant la tuyère 3. Dans cette forme d'exécution, la tuyère à gaz de protection 8 est disposée sur le corps de chalumeau 9 de manière que les vis de réglage 4 soient recouvertes vers l'extérieur. Le chalumeau conforme à 1' invention comprend une poignée non représentée qui est traversée par les conduits d'alimentation et qui est fixée au corps de chalumeau 9, par exemple, environ perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électrode 1. REVENDICATIONS 1.- Chalumeau pour les procédés de soudage oude coupage à l'arc électrique au moyen d'uneélectrode non fusible, plus parti culièrement les procédés au plasma, le chalumeau comprenant une électrode pouvant être centrée par rapport à une tuyère et une insertion portant la tuyère et entourant l'électrode et prévue dans le corps de chalumeau, caractérisé en ce que l'électrode est fermement fixée dans le corps de chalumeau, tandis que l'insertion peut entre déplacée perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'élec- trode. 2.- Chalumeau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'insertion est constituée par un tube dont l'extrémité opposée à la tuyère est pressée au moyen d'un anneau à corde dans le corps de chalumeau, alors que son extrémité orientée vers la tuyère peut être déplacée par des vis de réglage vissées dans le corps de chalumeau. 3.- Chalumeau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que dans le corps de chalumeau on visse quatre vis de réglage orientées vers l'insertion et dont les axes longitudinaux sont disposés essentiellement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électrode. 4.- Chalumeau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'insertion est munie d'une bride qui s'applique sur un écrou annulaire à filetage extérieur, pouvant être vissé dans le corps de chalumeau et entourant l'insertion.