Brevet FR2169098A1 — publié le 19730907

L'invention concerne des chalumeaux de scudage sous protection gazeuse comportant une tette à l'extrémité d'une enveloppe extérieure, munie d'une buse d'arrivée de gaz, et des conduits s'étendant dans l'enveloppe extérieure jusqu'à la tête de chalumeau pour le liquide de refroidissement, de l'eau par exemple, pour le gaz de protection et pour du fil de soudage. L'invention se propose de réaliser un chalumeau de soudage à enveloppe de gaz de ce type de telle sorte que, tout en étant fortement refroidie, la buse ne soit soumise qu'à une faible usure et n'ait pas, en conséquence, à etre remplacée. Ce but est atteint dans un chalumeau de soudage à enveloppe de gaz du type décrit ci-dessus, en ce que les conduits de liquide de refroidissement sont constitués exziuiement par des canalisations tubulaires montées à 11 intérieur de l'enveloppe extérieure, entre celle-ci et le conduit du fil de soudage. Par rapport à une réalisation dans laquelle un tube entourant le conduit du fil de soudage est divisé par un élément en deux conduits, la présente réalisation a l'avantage d'éviter par un montage simple les défauts d'étanchéité entre les conduits. Par rapport aux réalisations dans lesquelles les conduits de liquide de refroidissement sont prévues au moins en partie sur le côté extérieur de l'enveloppe extérieure, la réalisation conforme à l'invention a l'avantage d'être considérablement plus robuste.En outre, les conduits tubulaires, placés dans l'enveloppe extérieure refroidissent celle-ci Il est particulièrement approprié de prévoir autour de la buse au moins une chemise de refroidissement qui est raccordée directement aux extrémités correspondantes des tubulures de refroidissement se trouvant à l'intérieur de l'enveloppe extérieure, de sorte que la tête du chalumeau et la buse sont également refroidies. De façon appropriée, la chemise de refroidissement entoure la buse sur toute sa périphérie et s'étend approximativement jusqu'à l'orifice de la buse. On peut améliorer considérablement le refroidissement en prévoyant deux chemises de refroidissement coaxiales entre lesquelles est avantageusement placée une enveloppe isolante. On peut ainsi refroidir la surface extérieure de la tête de chalumeau pratiquement sur toute sa longueur, lorsque la chemise de refroidissement extérieure dépasse au-delà de la chemise de refroidissement intérieure du cté de l'ouverture de la tête du chalumeau, et lorsque la chemise de refroidissement extérieure constitue l'enveloppe extérieure de la tête de chalumeau. Pour simplifier le montage du chalumeau de soudage à enveloppe de gaz, les deux chemises de refroidissement sont raccordées dans la zone de leurs extrémités opposées à l'ouverture de la tête de chalumeau, le retour de la chemise de refroidissement extérieure étant avantageusement raccordé à l'entrée de la chemise de refroidissement intérieure, de sorte que le liquide de refroidissement traverse d'abord la chemise de refroidissement extérieure de sorte que celle-ci est plus fortement refroidie que la chemise de refroidissement intérieure. Grâce à cette réalisation, il n'est en outre besoin que de deux canalisations tubulaires à raccorder pour alimenter en liquide de refroidissement les deux chemises de refroidissement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les canalisations d'amenée du liquide de refroidissement et de retour sont voisines l'une de l'autre ; elles se trouvent notamment dans un plan axial commun de l'enveloppe extérieure, d'où il résulte que la tubulure d'amenée du liquide de refroidissement se trouve immédiatement contre la surface intérieure de l'enveloppe extérieure ; de sorte qu'avec une construction compacte, la tubulure d'amenée du liquide de refroidissement contribue au refroidissement de l'enveloppe extérieure sur toute la longueur de celle-ci. Les tubulures d'amenée et de retour du liquide de refroidissement peuvent être diamétralement opposées - par rapport à l'axe de l'enveloppe extérieure - au raccordement des deux chemises de refroidissement constitué par un tube coudé en épingle à cheveux, afin d'améliorer encore la structure compacte du chalumeau de soudage. De façon appropriée, les tubulures d'amenée et de retour du liquide de refroidissement se trouvent sur le côté convexe de la courbure de l'enveloppe extérieure cintrée, qui est en général en haut, en fonctionnement et qui est le plus fortement refroidi grâce à cette réalisation. Pour accroître encore le refroidissement, les tubulures pour le liquide de refroidissement sont constituées par des tubes de cuivre. L'invention est expliquée ci-après en détail ; le dessin représenté en coupe axiale un exemple de réalisation dont les parties essentielles à l'invention sont sensiblement représentées à l'échelle. Dans la mesure où elles ne sont pas immédiatement repé rables sur le dessin, elles sont expliquées à l'aide celui-ci. Comme le montre le dessin, un cbalu-:-#au de soudage à enveloppe de gaz conforme à l'invention comporte une enveloppe extérieure coudée 1 constituée par un tube extérieur, à une extrémité duquel est fixée une tête de chalumeau 2 et à l'autre extrémité duquel est fixé un manche 3 en forme de boiter. La tête de chalumeau 2 comporte une enveloppe extérieure 4 cylindrique de diamètre légèrement supérieur au tube extérieur 1 ; cette enveloppe 4 forme avec une enveloppe irt ure 5 coaxiale logée dans la précédente, un premier volume annula~.; cylindrique de refroidissement 6, qui s'étend sensiblement sur r,s = a lon- gueur de la tête de chalumeau 2.Dans l'erteloppe inférieure 5 est placée une enveloppe isolante 7, dans laq-e.# @@@ prévue à nouveau une enveloppe qui constitue avec 1'er- oppr extérieure 9, logée dans la précédente, d'une buse d'arrivée du gaz de protection 10, un deuxième volume annulaire cylindrique de refroidissement 11. Les deux volumes annulaires de refroidissement 6, 11 sont fermés à leurs extrémités situées du côté de l'ouverture 12 de la tête de chalumeau par des anneaux de liaison montés entre les enveloppes correspondantes.Le volume annulaire extérieur de refroidissement 6 dépasse, vers l'ouverture 12 de la tête de chalumeau, au-delà du volume annulaire intérieur de refroidissement 11, sur le côté frontal tourné vers l'ouverture 12 de la tête de chalumeau ; les orifices de sortie du gaz 13 sortant par ce côté, sont orientés vers l'extérieur et sont répartis régulièrement autour de l'axe de la tête de chalumeau 2. A l'extrémité du côté de l'ouverture 12 de la tête du chalumeau, le volume annulaire de refroidissement 11 comporte un volume annulaire 15 de section transversale élargie et a un diamètre intérieur plus petit que la partie restante du volume de refroidissement 11 située derrière. Dans l'enveloppe intérieure 16 de la buse d'arrivée du gaz de protection 10 est guidé un tube 17 pour l'arrivée d'un fil de soudage 18 , l'enveloppe intérieure 16 de la buse 10 est interrompue dans la zone du volume annulaire 15 du volume annulaire intérieur de refroidissement 11, de sorte que, dans cette zone, l'enveloppe intérieure de la buse 10 est constituée directement par le tube 17 du fil de soudage. Les deux volumes de refroidissement 6, 11 sont raccordés sur leurs cOtés frontaux opposés à l'ouverture 12 de la tête de chalumeau par un tube de cuivre 28 courbé en épingle à cheveux, qui s'avance jusque dans le manche 3 et dont l'une des branches associées au volume annulaire extérieur de refroidissement 6 est directement au contact du tube extérieur 1 dans la zone de la courbure concave de celui-ci, tandis que l'autre branche est prévue dans le même plan axial du tube extérieur 1 que la branche de tube précédemment citée. Le volume annulaire extérieur de refroidissement 6 est raccordé sur son côté frontal opposé à l'ouverture de la tête du chalumeau, à une canalisation 19 en tube de cuivre pour amener l'eau de refroidissement , cette tubulure 19 se trouve, dans la zone de la courbure ;vexe du tube extérieur 1, immédiatement contre la surface intérieure de celui-ci et elle est solidaire du tube extérieur 1. Le volume annulaire intérieur de refroidissement 11 est raccordé, sur son côté frontal opposé à l'ouverture 12 de la tête du chaeau, à une tubulure de cuivre 20 pour le retour de l'eau de refroidissement, laquelle tubulure est voisine de la tubulure 19 et se trouve dans le même plan axial du tube extérieur 1 que celle-ci.Si l'on refoule par la tubulure 19 de l'eau de refroidissement pour l'amener dans le volume de refroidissement extérieur 6, l'eau de refroidissement traverse d'abord ce volume de refroidissement extérieur 6 et parvient ensuite par la canalisation 18 dans le volume de refroidissement intérieur 11, d'où elle retourne par la tubulure 20. Entre la tubulure 18 et le tube 17 de fil de soudage d'une part, et entre les tubulures 19 et 20 et le tube 17, d'autre part, sont prévues, respectivement, des tubulures 21 pour amener le gaz de protection, qui sont raccordées au côté frontal arrière de la buse d'arrivée du gaz protecteur 10. Les deux tubulures 21 sont reliées à l'intérieur du manche 3 à un seul tube 22. Les tubes 17, 19, 20 et 22 comportent, à l'extrémité postérieure du manche 3, des éléments de raccordement non représentés pour le raccordement aux canalisations d'arrivée correspondantes. L'ouverture 12 de la tête du chalumeau est constituée, selon l'invention, par une bague protectrice 23 qui est enfoncée dans l'enveloppe intérieure 5 du volume de refroidissement extérieur 6 par un prolongement de diamètre inférieur. Gracie à la réalisation conforme à l'invention, on n'a pas besoin de prévoir le remplacement de la buse. REVENDICATIONS gazeuse 1. Chalumeau de soudage sous protection/ comportant une tête à l'extrémité d'une enveloppe extérieure munie d'une buse d'arrivée de gaz et des conduits logés dans l'enveloppe extérieure, allant jusqu'à la tête de chalumeau, pour le liquide de refroidissement, de l'eau par exemple, pour le gaz de protection et pour un fil de soudage, caractérisé en ce que les conduits (19, 20 et 28) pour le liquide de refroidissement sont constitués exclusivement par des tubulures montées de façon fixe à l'intérieur de l'enveloppe extérieure (1) entre celle-ci et le conduit (17) du fil de soudage (18). 2. Chalumeau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit comme buse à gaz (14) au moins une chemise de refroidissement (4 ou 8) qui est raccordée directement aux extrémités correspondantes des conduits (19, 20 et 28) pour le liquide de refroidissement logés à l'intérieur de l'enveloppe extérieure (1), la chemise de refroidissement (4 ou 8) entourant la buse à gaz (10) sur toute sa périphérie et allant au moins approximativement jusqu'aux orifices de sortie du gaz (13). 3. Chalumeau selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la chemise de refroidissement (9) comporte à l'extrémité du cté de l'orifice (12) de tête un volume annulaire (15) de section transversale élargie qui dépasse avantageusement radialement vers l'intérieur au-dessus de la partie restante du volume de la chemise de refroidissement (11) correspondante. 4. Chalumeau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on prévoit dans la tête (2) autour du conduit (17) du fil de soudage (18) un volume annulaire pour le gaz de protection raccordé au conduit (21) pour le gaz de protection, et en ce que l'enveloppe intérieure (16) de ce volume annulaire pour le gaz de protection est constituée, au moins dans la zone du volume annulaire (15) de section transversale élargie du volume annulaire de refroidissement (11), directement par le conduit (17) du fil à souder (18), d'où il résulte que l'enveloppe extérieure (9) du volume annulaire pour le gaz protecteur peut constituer l'enveloppe intérieure du volume annulaire de refroidissement (11). 5. Chalumeau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on prévoit deux volumes annu laires de refroidissement (6, 11) coaxiaux entre lesquels est placée avantageusement une enveloppe isolante (7), le volume annulaire extérieur de refroidissement (6) dépassant avantageusement en direction de l'ouverture (12) de la tête de chalumeau audelà du volume annulaire intérieur de refroidissement (11), et l'enveloppe extérieure (4) du volume annulaire extérieur de refroidissement (6) constituant l'enveloppe extérieure de la tête de chalumeau (2), les deux volumes de refroidissement annulaires (6, 11) étant raccordés dans la zone de leurs extrémités opposées à l'ouverture (12) de la tête de chalumeau, le retour du volume annulaire de refroidissement extérieur (6) étant avantageusement relié à l'arrivée du volume annulaire intérieur de refroidissement (11) 6. Chalumeau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubulures (19, 20) d'amenée de retour du liquide de refroidissement sont voisines l'une de l'autre et qu'elles se trouvent notamment dans un plan axial commun de l'enveloppe extérieure (1), d'où il résulte avantageusement que la tubulure (19) d'amenée du liquide de refroidissement se trouve directement contre la surface intérieure de l'enveloppe extérieure (1), et en ce que les tubulures (19, 20) d'amenée et de retour du liquide de refroidissement se trouvent diamétralement opposées par rapport à l'axe de l'enveloppe extérieure (1) - à la canalisation de raccordement constitué par un tube coudé en épingle à cheveux (28) des deux volumes annulaires de refroidissement (6, 11), les tubulures (19, 20) pouvant être placées sur la courbure convexe de l'enveloppe extérieure (1) cintrée.