Brevet FR2348783A1 — publié le 19771118

La présente invention concerne des électrodes pour ltoxycoupage à l'arc, produisant une chaleur suffisante correspondant à des conditions de travail, même sous l'eau. Quand on emploie les électrodes pour oxycoupage à l'arc ,pour découper ou former un trou dans de la fonte brute, de la fonte, de l'acier inoxydable et analogue, leur performance de coupe est affectée par la quantité de fer se trouvant dans le matériau qui forme l'électrode. Diverses sortes d'électrodes ont été produites pour améliorer la performance ci-dessus, dans lesquelles une électrode est faite en un tube électriquement conducteur à paroi épaisse qui est enrobé d'un matériau non conducteur ou bien, une autre électrode est produite de façon qutun certain nombre de câbles en fer soient disposés dans un tube à paroi mince , et le pourtour externe du tube ci-dessus est enrobé d'un matériau non conducteur. Cependant, ces électrodes partagent le même défaut, en effet,l'ajustement du fer dans l'electrode est extrêmement difficile, et cela produit une augmentation du prix de production. C'est un objet de la présente invention de procurer des électrodes pour un oxycoupage à l'arc, permettant un ajustement facilité du fer dans ltélectrode, un ajustement facilité de la quantité d'additifs à ajouter et dont les électrodes permettent un prix de production peu élevé. C'est un autre objet de la présente invention de procurer des électrodes pour oxycoupage à l'arc, ayant une couche externe étanche à l'eau, ainsi les électrodes peuvent être utilisées même sous l'eau. C'est un autre objet de la présente invention de procurer des électrodes pour oxycoupage à l'arc, qui ne pèlent jamais même dans des conditions néfastes de travail, et qui émettent peu de gaz ou de fumée ayant une odeur désagréable. L'invention sera mieux comprise , et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre , faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réàìisation de l'invention et dans lesquels - la figure I est une vue avant d'une électrode pour oxycoupage à l'arc selon un premier mode de réalisation de la présente invention - la figure 2 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue avant , partiellement arrachée d'une électrode pour oxycoupage à l'arc selon un second mode de réalisation de la présente invention;; - les figures 4 à 6 montrent des modifications de l'ectrode illustrée surb figure 3; - la figure 7 est une vue avant ,partiellement arrachée d'une électrode pour oxycoupage à l'arc selon un troisième mode de réalisation de la présente invention;et - la figure 8 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7. Les électrodes pour oxycoupage à l'arc selon la présente invention seront décrites dans les modes de réalisation qui suivent, en se reportant aux dessins joints. Le premier mode de réalisation akrait à des électrodes pour oxycoupage à l'arc, et forme le principe ou la construction de base des électrodes selon la présente invention. Sur les figures 1 et 2 des dessins, le repère I indique un corps tubulaire, traversé longitudinalement, sur toute sa longueur , d'un passage d'oxygène 2. Le repère 3 indique un corps électriquement conducteur dans lequel est disposé le corps tubulaire I, également sur toute la longueur du corps conducteur 3. Le repère 4 indique une couche externe non conductrice de l'#oeLricité, qui enrobe concentriquement le corps électriquement conducteur3. Comme matériau pour le corps tubulaire I, on peut employer des matériaux inorganiques comme l'acier doux, l'acier au carbone, ou l'aluminium, des matières plastiques comme des résines urée ou des matière organiques comme du papier, du bois ou du bambou. Le corps conducteur 3 est un mélange d'un matériau adhésif et d'un matériau pulvérulent ayant la mtme origine et il comprend une quantité suffisante de poudre de fer ou de composant de fer, un corps simple ou complexe de poudre d'aluminium et de poudre de carbone. Un flux minéral ou végétal est condidéré comme un matériau possible pour la couche non conductrice 4. Dans la présente invention, comme la construction de l'électrode est simplement formée de façon que le corps tubulaire 1, qui a un petit diamètre , soit couvert du corps conducteur et subséquemment de la couche non conductrice 4, elle est produite de façon peu coûteuse. Par ailleurs, une fois que la partie supérieure du corps conducteur est retenue ou maintenue par une borne conductrice 7, l'oxygène passe par le passage 2, et est éjecté de l'extrémité distale du corps tubulaire et simultanément le corps conducteur 3 est excité ainsi il se forme un arc d'oxygène entre le corps conducteur 3 et la pièce à couper, ainsi la température de combustion ou d'allumage de l'arc à oxygène devient bien supérieure à celle des électrodes classiques. Cela permet d'effectuer très efficacement le découpage ou la formation d'un trou dans la pièce, et le rapport de composition des matériaux formant le corps conducteur peut facilement être modifié, selon l'utilisation ou les conditions de travail de l'électrode. Le second mode de réalisation de la présente invention +rait à des électrodes pour oxycoupage à l'arc, pouvant être utilisées même sous l'eau. Dans ce mode de réalisation, comme on peut le voir sur la figure 3, un corps conducteur cylindrique 3', qui est formé en solidifiant un flux de poudre de fer avec un liant se composant d'au moins un matériau choisi dans le groupe consistant en silicate de potassium, silicate de sodium, dextrine, et analogue, a un passage longitudinal d'oxygène 2', sur toute sa longueur . Ce corps conducteur cylindrique 3' est de plus enrobé sur sa surface périphé rique externe, d'une couche externe étanche à l'eau 4', fate en un matériau tel que du chlorure de vinyle. La figure 4 montre une modification de l'électrode ci-dessus dans laquelle l'électrode a une couche en papier 5', qui est disposée entre le corps électriquement conducteur 3' et la couche externe 4' étanche à l'eau. La figure 5 illustre une autre modification de l'électrode ci-dessus, dont la couche externe non conductrice 4' se compose d'un tube métallique 4'a et d'une couche mince étanche à l'eau 4'b qui couvre toute-la surface du tube métallique 4'a. La figure 6 illustre encore une autre modification de l'éléctrode ci-dessus, qui a une couche en papier 5' disposée entre le tube métallique 4'a et la couche mince 4'b étanche à l'eau. En ce qui concerne les flux utilisés dans la présente invention, on peut considérér leftztlle , le carbure de calcium, le silicate de potassium et le silicate de sodium comme agents de stabilisation de l'arc, et le carbure de calcium et le dioxyde de manganèse comme agents oxydants, et le talc, le mica, le rutile, le carbure de calcium, le dioxyde de manganèse, le silicate de potassium et le silicate de sodium comme agents formant un fondant. Le passage d'oxygène est formé en insérant un gabarit cylindrique, ayant le diamètre souhaité, comme une barre ou un tube longitudinal, dans le corps conducteur qui est encore à l'état pateux, puis il est enlevé après solidification du corps conducteur 2, formant ainsi le passage d'oxygène 1. Le diamètre du passage d'oxygène peut être modifié selon les diverses conditions de travail ece diamètre étant en général compris en 1 et 2,5 mm quand le diamètre de l'électrode est de 5 à 8 mm. Le matériau du tube métallique 4'a peut être autre que le fer et le cuivre, comme de l'aluminium. Selon ce mode de réalisation , comme la chaleur d'allumage ou de combustion nécessaire pour couper la pièce,est produite non seulement par la combustion de l'arc et de l'oxygène, mais également par la combustion de la poudre de fer et du flux contenus dans le corps conducteur, cela améliore l'efficacité de découpage. Le rapport de composition du flux et de la poudre de fer peut être modifié selon les conditions de découpage. Par ailleurs, comme la couche non conductrice de l'électrode comprend un tube métallique qui est enrobé d'une couche étanche à l'eau comme du chlorure de vinyle, la couche conductrice ne pèle jamais, même pendant des opérationsde découpage sous l'eau , on obtient ainsi un arc stable. De plus encore, comme le tube métallique renferme un corps conducteur qui contient du flux et du fer, le taux d'attrition de l'électrode est fortement réduit. Le troisième mode de réalisation de la présente invention , illustré sur les figures 7 et 8 , attrait à des électrodes pour un oxycoupage à l'arc, où la couche externe de l'électrode est faite en un matériau de papier dans lequel un matériau de silicate comme du silicate de sodium est suffisamment imprégné. Des électrodes classiques pour lsoxycoupage à l'arc sont formées de façon que la couche d'enrobage faite du flux entoure le pourtour externe du tube métallique ou du corps tubulaire électriquement conducteur. Par conséquent, quand les électrodes sont soumises à des impulsions ou de l'humidité, le flux peut peler, ainsi ltopérationde découpage souhaitée ne peut être entreprise et par ailleurs , un gaz ayant une odeur gênante est émis par la couche d'enrobage, par la chaleur de l'arc, qui a un effet néfaste sur la santé des opérateurs. Ce mode de réalisation révèle des électrodes pour l'oxycoupage à l'arc, qui ne pèlent jamais, même dans les conditions néfastes de travail ci-dessus mentionnées, et qui ne produisent jamais de gaz ou de fumée affectant de façon néfaste les opérateurs; sur les dessins, le repère 3" indique un corps électriquement conducteur fait en fer ou analogue, dans lequel est formé longitudinalement un passage d'oxygène 1" et le repère 4" indique une couche cylindrique externe faite en papier, dans lequel du matériau de silicate est suffisamment imprégné Dans ce mode de réalisation, le matériau de silicate peut être choisi de façon à imprégner facilement la couche externe en papier et selon une expérience entreprise par l'inventeur, une électrode ayant une couche externe en papier contenant le matéria#de silicate imprégné, formant 60% en poids de cette couche externe en papier, montre les résultats les plus favorables . On comprendra bien entendu, que cette valeur est située entre certaines limites. On notera également que l'oxyde ferrique, qui améliore l'opération d'oxycoupage à l'arc, sera mélangé à la couche externe en papier. Par ailleurs, quant à la façon de former l'électrode, dans une méthode, le cylindre en papier est d'abord préparé et est imprégné de matériau de silicate, et subséquemment le corps conducteur tubulaire 3 est inséré dans la couche externe en papier auquel on le fait adhérer fixement par un liant comme du silicate de sodium, tandis que dans une autre méthode, du papier qui a déjà été imprégné d'un matériau de silicate est enroulé autour du pourtour externe du corps électriquement conducteur. Selon ce mode de réalisation , comme la couche externe en papier 4", qui est imprégnée de matériau de silicate, comme du silicate de sodium, maintient et entoure fixement le corps conducteur tubulaire 3", la couche externe en papier protège ce corps 3" et augmente la production d'un arc,ce qui amène une augmentation de la chaleur de l'arc. D'autres avantages amenés par ce mode de réalisation sont indiqués ci-dessus 1) la chaleur de l'arc est stabilisée 2) la couche externe ne peut peler. 3) la quantité de gaz ayant une odeur gênante, est réduite à un tiers de ce qui est produit par des électrodes classiques, ce qui amène une opéra tion de coupe plus facile. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons , si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Electrode pour oxycoupage à l'arc , caractérisée en ce qu'elle comprend -un corps électriquement conducteur ayant une longueur souhaitée, contenant une quantité suffisante de composants de fer; -au moins un passage d'oxygène formé dans et le long dudit corps électriquement conducteur; -une couche externe enrobant le pourtour externe dudit corps électriquement conducteur. 2.- Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le passage d'oxygène précité est formé dans un corps tubulaire qui est enfoui dans et le long du corps électriquement conducteur précité. 3.- Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche externe précitée est faite en un matériau étanche à l'eau comme du chlorure de vinyle. 4.- Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche externe précitée est faite en un tube métallique et une couche externe étanche à l'eau qui couvre toute la surface externe dudit tube métallique. 5.- Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une couche de papier est disposée entre la couche externe précitée et le corps conducteur précité 6.- Electrode selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une couche de papier est disposée entre le tube métallique précité et la couche étanche à l'eau précitée. 7.- Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps conducteur précité est formé en solidifiant du fer et un flux avec un liant consistant en un matériau choisi dans le groupe comprenant le silicate de potassium, le silicate de sodium, la dextrine et analogue. 8.- Electrode selon la revendication 7, caractérisée en ce que le matériau du flux précité est choisi de façon qu'un agent de stabilisation de l'arc soit choisi dans le groupe du rutile, carbure de calcium, silicate de potassium et silicate de sodium, un agent oxydant soit choisi dans le groupe consistant en carbure de calcium, silicate de potassium et dioxyde de manganèse, et un agent de formation de fondant soit choisi dans le groupe consistant entalc, mica, rutile, carbure de calcium , dioxyde de manganèse , silicate de potassium et silicate de sodium. 9.- Electrode selon la revendication 4, caractérisée en ce que le tube métallique précité est choisi dans le groupe consistant en fer, cuivre, aluminium et analogue. 10-. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche externe pré#citée est une couche de papier imprégnée d'un matériau de silicate comme du silicate de sodium.