Brevet FR2261093A1 — publié le 19750912

La présente invention se réfère aux têtes de soudage à l'arc électrique, du genre comportant une buse reliée à une canalisation à travers laquelle on amène un gaz inerte, l'électrode de soudure étant constituée par un fil métallique qui dépasse en avant de cette buse et dans l'axe de celle-ci et qui est constamment repousse par un dispositif d'avance automatique ou non. Les têtes du genre en question permettent de maintenir le métal échauffé par l'arc dans une atmosphère protectrice qui évite son oxydation. Le gaz utilisé est en général à base d'argon ou ae gaz carbonique, c'est-à-dire qutil constitue un produit assez coûteux qu'il convient de ne pas gaspiller inutilement. Par ailleurs le soudage détermine la production de fumées et de poussières diverses provenant soit des métaux intéressés soit des couches d'oxyde, soit de corps étrangers qui les recouvrent dans les zones intéressés par la soudure. Pour que ces fumées ne se répandent pas dans l'atelier et pour ne pas les faire respirer par les soudeurs, on a proposé d'associer à la tête un dispositif d'aspiration relié à un ventilateur approprié. Il est notamment connu d'entourer la tête à cet effet d'un manchon dans lequel on maintient une certaine dépression. Bien entendu l'aspiration ainsi créée tend à entraîner le gaz protecteur et par conséquent à augmenter la dépense de celui-ci ou à perturber la zone de soudure. On peut y remédier en prévoyant des écrans autour de la buse ellemême, de manière que l'effet de l'aspiration ne se fasse pas déjà sentir dans l'espace qui entoure immédiatement l'arc. Toutefois on aboutit ainsi à des ensembles compliqués et coûteux. En outre de tels ensembles imposent qu'on mette au rebut les torches anciennement utilisées et ne comportant aucun dispositif d'aspiration. L'invention vise à remédier aux inconvénients qui précèdent et à permettre d'établir une torche de soudage à aspiration de construction simple, susceptible d'être réalisée à partir des torches sans aspiration existantes, en n' exigeant en principe aucune modification importante de celle-ci. La tête suivant l'invention est essentiellement remarquable en ce qu'elle comporte en combinaison une buse à amenée ae gaz protecteur et à guidage axial de l'électrode de soudure, et un manchon à double paroi monté de façon amovible sur cette buse, l'espace annulaire compris entre les deux parois du manchon étant ouvert à son extrémité tournée vers l'arc électrique et fermé à l'autre, tandis que la paroi élémentaire intérieure du manchon dépasse la paroi ex térieure de celui-ci en direction de l'arc et se termille par une partie tronconique évasée propre à former écran circulaire, et que d'autre part cet espace est relié à une canalisation d'aspiration appropriée. Le dessin annexé, donné à titre d'exerple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 est une coupe longitudinale d'une tête de soudage suivant l'invention. Fig. 2 en est une coupe transversale suivant II-II. La tête représentée comprend une buse cylindrique I dont l'ex- trémité supérieure (c'est-à-dire l'extrémité arrière par rapport à la soudure) est raccordée à un tuyau 2 d'amenée de gaz protecteur (argon). Dans ce tuyau est aisposée une gaine souple 3 à travers laquelle avance le fil métallique 4 qui constitue l'électrode de soudure. La gaine 3 est arrêtée par une butée appropriée près de l'extrémité avant de la buse 1, l'électrode avançant au-delà pour aboutir à l'arc électrique indiqué en 5. Sur la buse 1 est monté un manchon à double paroi auquel on a affecté la référence générale 6. La paroi intérieure 6a de ce man chon s'adapte à jeu réduit sur la buse, tandis que la paroi extérieure 6b, de diamètre notablement plus grand, détermine avec elle un espace intermédiaire annulaire 7. Cet espace 7 est ouvert en direction de l'avant, c'est-à-dire de l'arc 5, tandis qu'il est au contraire fermé à son autre extrémité par une bague massive 8. Dans cette bague est vissée une vis 9 qui traverse les deux parois élémentaires 6a et 6b pour venir porter contre le corps de la buse 1 en bloquant ainsi le manchon sur cette dernière. Comme montré la paroi élémentaire intérieure 6a se prolonge vers l'avant au droit de la paroi extérieure 6b, son extrémité s'épanouissant sous forme tronconique, comme indiqué en 6c. A la paroi extérieure 6b est raccordée une tubulure latérale 10, coudée à l'équerre et qui reçoit un tuyau 11 relié d'autre part à l'aspiration d'un ventilateur. Le fonctionnement est le suivant L'ensemble de la tête est manoeuvré à la main ou automatiquement de manière à établir l'arc 5 au point voulu et à le-déplacer suivant les conditions exigées pour la soudure. L'électrode 4 est avancée automatiquement au fur et à mesure des besoins, tandis que l'arc et la zone qui l'entourent immediatement sont maintenus au sein d'une atmosphère protectrice créée par l'argon ou autre ga sortant de la tuyère 1. D'autre part la dépression transmise par le tuyau 11 provoque l'aspiration de l'air autour de lazone intéréssée par l'arc. En raison de la présence de la partie tronconique 6c qui constitue écran, cette aspiration ne se fait pas sentir autour de la buse 1 suivant une direction longitudinale mais bien avec une certaine inclinaison.En d'autres termes espace intermédiaire 7 aspire dans l'atmosphère extérieur une nappe tronconique centrée sur l'arc 5. Cette aspiration entraîne donc les fumées et poussières déterminées par la soudure, mais elle est sans effet notable sur le courant de gaz qui sort de la buse, de sorte que la dépense en gaz protecteur ne se trouve pas augmentée par l'effet de l'aspiration précitée et que la soudure n'est pas perturbée. Grâce à la présence de la tubulure 10, l'ensemble du manchon à double paroi est réglable en position sur la longueur de la buse i. Il est d'autre part amovible de sorte qu'on peut établir une tête du genre sus-décrit en utilisant une tête de soudage existante non pourvue d'un système d'aspiration, ce qui constitue un avantage important au point de vue économique. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en rempla çant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On conçoit notamment que les moyens de fixation amovible du manchon 6 sur la buse 1 peuvent varier suivant les cas. Pour permettre l'adaptation à des buses de diamètres différents, on pourrait prévoir d'interposer des cales cylindriques à l'intérieur de la paroi élémentaire 6a. R E V E ì D I C A T I O ri S 1. Tête de soudage à l'arc électrique en atmosphère protectri- ce avec aspiration des fumées caractérisée en ce qu'elle comprend un manchon à double paroi monté de façon amovible sur une buse ae soudage du genre connu comportant une arrivée de gaz protecteur et une électrode axiale à avance automatique, l'espace compris entre les deux parois élémentaires de ce manchon étant ouvert en di- rection de l'arc et fermé à son extrémité opposée, ledit espace étant relié à une canalisation d'aspiration, et la paroi élémentaire intérieure du manchon se prolongeant en direction de l'arc audelà de la paroi élémentaire-extérieure pour porter en bout une partie évasée tronconique propre à former écran. 2. Tête suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la fermeture de l'extrémité du manchon à double paroi opposée à l'arc est réalisée par le moyen d'une bague massive dans laquelle est vissée une vis de blocage qui, traversant les deux parois, vient agir sur la buse.