Brevet FR2306779A1 — publié le 19761105

La présente invention se réfère aux têtes qu'on utilise dans les travaux à l'arc électrique, tels que soudage, en vue d'assurer L'amenée du fil d'électrode en meme temps que celle d'un gaz propre à entourer la zone intéressée d'un matelas protecteur. Ces appareils comportent parfois en outre un dispositif destiné à réaliser l'aspiration des fumées et poussières provoquées par l'arc pour évi Xer qutelles ne se répandent dans l'atmosphère environnante. Les appareils connus du genre en question renferment ainsi une multiplicité d'organes concentriques les uns aux autres en vue de réaliser chacune des fonctions précitées. Il en résulte une construction compliquée et conteuse en même temps que des difficultés notables quand on désire démonter l'appareil pour assurer son entretien. L'invention vise à permettre d'établir une tette du genre en question qui soit au contraire d'une construction très simple et d'un démontage très facile. La tête suivant lTinvention comprend essentiellement en combi- naison - une me tubulaire propre à constituer simultanément conducteur de courant et tube d'amenée de gaz protecteur, cette âme renfermant en outre la gaine souple habituelle dans laquelle coulisse le fil d'électrode - un corps tubulaire extérieur entourant ladite ame tout en ménageant un espace annulaire intermédiaire pour l'aspiration des fumées et poussières - des moyens isolants pour centrer et maintenir l1%::me à l'intérieur du corps sans obturer l'espace intermédiaire précité vers 11 avant de l'âme - un diffuseur tubulaire intermédiaire vissé en bout de 1'me et comportant à son extrémité opposée à celle-ci des dépressions périphériques qui communiquent avec son alésage intérieur pour permettre le passage du gaz protecteur - un joint monté sur la périphérie de ce diffuseur en amont des dépressions précitées par rapport au sens d'avance du fil d'électrode ; - un tube de contact vissé en bout du diffuseur et dont l'alésage comporte un diamètre égal au jeu près à celui du fil d'électrode ; - un manchon isolant monté à frottement sur le diffuseur, ::'extrémité de ce manchon opposée à l'âme se trouvant en arrière de l'extrémité du tube de contact - une buse cylindrique montée sur le manchon et qui se prolonge vers l'arrière au-delà de celui-ci de manière à s'engager à frottement notable sur le joint, la partie avant de cette buse présentant un diamètre intérieur inférieur au diamètre du manchon de manière à retenir celui-ci en position entre ladite partie avant et le joint - et un capteur tronconique monté sur l'extrémité du corps, ce capteur ménageant une entrée d'aspiration annulaire entre sa petite base et la buse. Dans une forme d'exécution préférée le corps se termine à l'avant par une partie épanouie dans laquelle est montée à force une rondelle isolante traversée par l' me et qui constitue l'un des moyens de retenue et de centrage de celle-ci, cette rondelle étant largement découpée sur sa périphérie pour permettre le passage des fumées. La rondelle en question peut par exemple affecter la forme d'un triangle à sommets arrondis. Le capteur peut alors avantageusement être monté à coulissement sur l'extrémité épanouie du corps pour etre retenu en place par celui-ci, ce capteur comportant à cet effet une embase cylindrique découpée de fentes qui lui permettent de se dilater élastiquement lors de la mise en place. Le capteur est préférablement disposé notablement en arrière de l'extrémité de la buse et cette dernière peut comporter une collerette située un peu en avant de l'entrée du capteur pour orienter l'effet d'aspiration. A la tête suivant l'invention est préférablement associé un aspirateur à forte dépression, constitué par plusieurs étages de turbines, afin de créer à l'entrée du capteur un effet d'aspiration particulièrement intense gracie auquel on puisse prévoir relativement grande la distance entre ladite entrée et l'extrémité de la buse, tout en étant assuré que les fumées seront néanmoins aspirées en totalité autour de la zone de travail. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre llinvention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 est une vue de côté, avec arrachement, d'une tête de soudage suivant l'invention. Fig. 2 est une coupe longitudinale de l'extrémité avant de cette tette. Fig. 3 et 4 sont des coupes transversales suivant respec tivement III-III et IV-IV (fig. 2). La tête représentée en fig. i comprend un corps extérieur tubulaire 1 à paroi relativement mince, à l'intérieur duquel est disposée une Sme 2 également tubulaire, mais à forte épaisseur de paroi, faite en un métal bon conducteur tel que le cuivre. Le corps I se termine par une partie épanouie la (fig. 2) de faible longueur. L'!me 2 est centrée à son intérieur par deux rondelles isolantes 3 et 4. La première 3, située vers l'arrière, obture de façon étanche l'espace annulaire compris entre l'Eme et le corps qu'elle solidarise rigidement l'un avec l'autre. Quant à la seconde 4, disposée dans la partie la du corps, sa périphérie est au contraire fortement découpée de manière à ne pas obturer l'espace annulaire précité en vue de permettre le passage des fumées. Elle peut par exemple présenter en section la forme d'un triangle à sommets arrondis comme montré en fig. 3. Les deux rondelles 3 et 4 ont une épaisseur suffisante pour se centrer de façon parfaite à l'intérieur du corps dans lequel elles sont montées à force. Ainsi qu'on peut le voir en fig. 2, l'Eme 2 comporte à son extrémité avant un épaulement 2a qui forme butée pour la rondelle 4. L'extrémité à diamètre réduit de l'!me 2 qui dépasse au-delà de la rondelle 4 est filetée pour recevoir à vissage un diffuseur tubulaire cylindrique 5 creusé au voisinage de son extrémité arrière d'une gorge Sa dans laquelle est monté un joint 6 en forme de bague à profil arrondi. Comme montré, le diffuseur 5 vient porter sur la rondelle 4 pour l'appliquer contre l'épaulement 2a. Vers son extrémité opposée à l'âme 2 le diffuseur 5 comporte quatre plats périphériques 5b qui communiquent avec l'alésage cen tram de celui-ci par le moyen de canaux radiaux 5c. L'extrémité avant de l'alésage du diffuseur 5 est filetée pour recevoir un tube de contact 7 dont l'alésage axial de faible diamètre correspond au jeu près au diamètre du fil d'électrode 8 utilisé. Ce fil est amené à la tête par le moyen d'une gaine flexible 9 logée dans l'alésage de l'âme 2 et du diffuseur 5. Sur le diffuseur 5 est monté à frottement un manchon isolant 10 et sur ce manchon est engagée à son tour une buse 11 constituée par un tube mince qui se prolonge en arrière du manchon 10 et passe sur le joint 6 en le contractant assez fortement pour assurer une force de retenue notable. L'extrémité arrière de ce tube vient buter contre la rondelle 4. Sur la partie de la buse 11 qui entoure le manchon 10 on a réalisé par refoulement axial une collerette débordante circulaire ila. Enfin la buse 11 se prolonge en avant du manchon 10 par une partie llb de diamètre un peu plus faible, de façon à créer un épaulement intermédiaire propre à assurer la retenue en place du manchon. Comme montré, l'agencement est tel que l'extrémité avant de la buse 11 (ou respectivement de sa partie à diamètre réduit îlb) se situe substantiellement dans le même plan transversal que ltex- trémité avant du tube de contact 7, le manchon 10 étant retenu axialement avec un certain jeu entre le joint 6 et ltepaulement qui raccorde la partie llb au reste de la buse 11. Sur la partie épanouie la du corps 1, prévue cylindrique, est montée la grande base d'un capteur tronconique 12. Pour assurer ce montage, cette grande base se prolonge par une partie cylindrique 12a découpée de fentes 12b grâce auxquelles elle peut exercer un effort de serrage important sur la partie la, ce moyen de retenue pouvant être complété par un collier à vis, un dispositif d'encliquetage élastique, etc... Le diamètre de la petite base du capteur 12 est supérieur au diamètre extérieur de la buse 11 de manière à ménager un espace annulaire intermédiaire destiné à l'aspiration des fumées. Les pièces sont dimensionnées de manière telle que cet espace d'entrée se trouve un peu en arrière de la collerette lla. Au corps 1 se raccorde une tubulure 13 (fig. 1) propre à assurer l'aspiration des fumées, les deux pièces pouvant être soudées ou brasées l'une à 0l'autre. D'autre part pour faciliter la manipu- lation de la tête, sur cette tubulure 13 et sur l'extrémité arrière du corps 1 est montée une enveloppe 14 propre à constituer poignée et à l'intérieur de laquelle sont disposés les raccords habituels qui relient d'une part l'âme 2 au tuyau d'amenée du gaz protecteur (renfermant à son intérieur la gaine d'amenée du fil d'électrode), d'autre part la tubulure 13 au tuyau d'aspiration des fumées. On conçoit que la tête sus-décrite est de construction particulièrement simplifiée et que son montage et son démontage sont ex trêmement simples. Pour enlever la buse 11, il suffit de la tirer vers l'avant avec le manchon 10, ce qui dégage ltensemble du tube de contact 7 et du diffuseur 5 quton peut aisément dévisser de l' & e 2. Le capteur 12 s'enlève également par traction si l'on veut découvrir davantage les pièces intérieures. Par ailleurs, grâce à la puissance de l'aspirateur associé à la tête, ce capteur 12 peut être disposé très en arrière de l'extrémité de la buse 11 et du tube de contact 10 sans que cela ne nuise à l'aspiration des fumées. Du fait de ce recul, la zone intéressée par l'effet d'aspiration correspond à un ctne à base de grand diamètre, ce qui permet éventuellement de se dispenser de la collerette lia sans qu'il en résulte un entraînement notable du gaz protecteur par les fumées ainsi aspirées. 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 remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Tête de soudage à ltarc électrique, propre à recevoir un fil d'électrode et comportant des moyens d'amenée d'un gaz protecteur autour de ce fil ainsi que des moyens pour aspirer les fumées et poussières autour du matelas constitué par ce gaz, caractérisée par la combinaison ci-après d'éléments dont certains au moins sont connus soit à l'état isolé, soit suivant des combinaisons différentes de celle ci-dessous - une me tubulaire propre à constituer simultanément conducteur de courant et tube d'amenée de gaz protecteur, cette âme renfermant en outre la gaine souple habituelle dans laquelle coulisse le fil d'électrode - un corps tubulaire extérieur entourant ladite âme tout en ménageant un espace annulaire intermédiaire pour ltaspiration des fumées et poussières - des moyens isolants pour centrer et maintenir l'!me à ltintérieur du corps sans obturer l'espace intermédiaire précité vers l ' avant du corps - un diffuseur tubulaire intermédiaire vissé en bout de ltame et comportant à son extrémité opposée à celle-ci des dépressions périphériques qui communiquent avec son alésage interieur pour permettre le passage du gaz protecteur - un joint monté sur la périphérie de ce diffuseur en amont des dépressions précitées par rapport au sens d'avance du fil d'électrode - un tube de contact vissé en bout du diffuseur et dont l'alésage comporte un diamètre égal au jeu près à celui du fil - un manchon isolant monté à frottement sur le diffuseur, l'extrémité de ce manchon opposée à ltâme se trouvant en arrière de l'extrémité du tube de contact ; - une buse cylindrique montée sur le manchon et qui se prolonge vers l'arrière au-delà de celui-ci de manière à s'engager à frottement notable sur le joint, la partie avant de cette buse présentant un diamètre intérieur inférieur au diamètre du manchon de manière à retenir celui-ci en position entre ladite partie avant et le joint ; - et un capteur tronconique monté sur l'extrémité du corps, ce capteur ménageant une entrée d'aspiration annulaire entre sa petite base et la buse. 2. Tête suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le corps se termine à l'avant par une partie épanouie dans laquelle est montée à force une rondelle isolante traversée par l'Eme et qui constitue l'un des moyens de retenue et de centrage de celle-ci, cette rondelle étant largement découpée sur sa périphérie pour permettre le passage des fumées. 3. T8te suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la rondelle affecte la forme d'un triangle à sommets arrondis. 4. Tête suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la rondelle est serrée entre l'extrémité arrière du diffuseur et un épaulement prévu sur l' me. 5. Texte suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le capteur comporte un prolongement cylindrique qui est monté sur la partie avant épanouie du corps, prévue elle aussi cylindrique. 6. Tête suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le capteur est retenu en place par serrage élastique de son prolongement, convenablement fendu à cet effet, sur la partie épanouie du corps. 7. Tête suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le montage élastique du capteur sur la partie avant épanouie du corps est complété par un dispositif approprié de collier, d'encliquetage ou équivalent. 8. Tte suivant ltune quelconque des revendications qui précèdent, caractérisée en ce qu'il lui est associé un aspirateur à forte dépression, de manière que le capteur puisse être disposé très en arrière de l'extrémité de la buse en vue de réduire au minimum l'aspiration du gaz protecteur à partir de la zone de travail.