Brevet FR2439056A1 — publié le 19800516

La présente invention a trait aux appareils utilisés pour le soudage électrique et munis d'un système pour l'alimentation en gaz neutre anti-combustion. On sait que les appareils de ce type comprennent trois parties principales, è savoir - une torche de soudage comportant une poignée de préhension équipée d'une gâchette pour la commande de l'avance du fil de soudure, celui-ci étant disposé à l'intérieur d'une gaine de guidage elle-meme entourée par une buse pour le soufflage du gaz protecteur ; - un faisceau souple de liaison pour l'alimentation de la torche précitée, ledit faisceau étant constitué par la gaine guidefil, un tuyau pour l'amenée du gaz, un câble conducteur du courant de-soudage, des conducteurs électriques de commande et une couche extérieure de revêtement ; - un dispositif de connexion assurant le raccordement du faisceau sur l'installation fixe de soudage, en vue du déplacement du fil, de l'amenée du gaz neutre et de l'alimentation en courant électrique. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention ont plus spécialement pour but d'améliorer la construction, le fonctionnement et l'utilisation des appareils du genre susvisé, notamment de ceux dans lesquels la torche est équipée dtun système d'aspiration pour l'évacuation des fumées. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 montre schématiquement l'agencement général d'un appareil de soudage électrique, du type à torche aspirante, établi conformément à l'invention. Fig 2 est une coupe axiale du dispositif de connexion. Fig. 3 montre à échelle agrandie le faisceau de liaison. Fig. 4 est une coupe transversale de ce faisceau suivant le plan indiqué en IV-IV en fig. 3. Fig. 5 et 6 sont des coupes axiales illustrant l'agencement des deux extrémités de la torche aspirante. En fig. 1 la référence l désigne le système fixe d'alimentation, 2 les deux éléments du dispositif de connexion, 3 le faisceau de liaison et 4 la torche de soudage, prévue aspirante dans le cas considéré. A la façon usuelle le système fixe 1 comprend deux galets 5 pressés l'un contre l'autre et entraînés en rotation pour assurer le déplacement axial du fil 6 qui forme l'électrode de soudage. Ce fil 6 est destiné à se trouver logé à l'intérieur d'une gaine guide-fil engagée axialement à travers un manchon 7 fixé à une paroi fixe 8 ; c'est sur ce manchon 7 qu'est rapporté l'élément fixe femelle 9 du dispositif de connexion 2. Conformément à une première disposition remarquable de 1 'in- vention, la gaine guide-fil, référencée 10 sur le dessin, s'étend d'une seule pièce depuis l'extrémité terminale de la torche 4 jus qu a une courte distance des galets d'entraînement 5 du système fixe 1, en traversant de la sorte le faisceau 3 et les deux éléments mâle et femelle du dispositif de connexion 2. Comme plus particulièrement montré en fig. 2, à sa sortie du faisceau 3 la gaine 10 pénètre librement tout d'abord dans un alésage lla ménagé axialement dans le corps de l'élément mâle, référencé 11, du dispositif de connexion 2, puis dans un alésage 12a prévu dans un embout 12 dudit élément 11. Le corps de l'elément femelle 9 est creusé d'une chambre 9a destinée à recevoir l'embout 12 et dans laquelle est logée une garniture annulaire 13 réalisée en une matière élastiquement déformable et traversée axialement par la gaine 10 avant son entrée dans le manchon 7.Les deux éléments 9 et 11 du dispositif de connexion sont assemblés l'un à l'autre à l'aide d'un écrou 14 retenu contre un épaulement de l'embout 12 et vissé sur un filetage de l'élément 9, et l'on comprend que le vissage dudit écrou 14 provoque, par rapprochement des éléments 9 et 11, la compression de la garniture 13 par l'embout 12. Cette compression assure la contraction radiale de la garniture 13 qui retient axialement la gaine 10. Dans ces conditions, lorsqu'on désire procéder au démontage de la gaine 10, par exemple pour son nettoyage ou en vue du remplacement du fil 6 par un fil de diamètre différent, il suffit de desserrer l'écrou 14 sans même dissocier les deux éléments 9 et 11. La garniture 13 libère la gaine 10 qui peut être retirée axialement par simple traction au niveau de l'une ou de l'autre de ses extrémités ; le remontage s'effectue dans les mêmes conditions lors de l'assemblage des éléments 9 et 11. On notera que l'invention permet le remplacement de l'intégralité de la gaine 10, alors que pour obtenir ce même résultat dans les appareils classiques, l'on est amené à démonter et à remonter plusieurs portions de gaine. Le gaz neutre de protection est introduit au niveau du dispositif de connexion 2 à travers une canalisation 15. Celle-ci est branchée sur un embout radial 16 porté par l'élément fixe 9 du dispositif précité de façon à déboucher dans un espace annulaire 9b. Le gaz pénètre dans l'alésage axial 12a de l'embout 12 à travers des perçages 12b ; bien entendu la gaine 10 doit être plastifiée ou autrement reveotue de manière étanche pour éviter que le gaz de protection puisse pénétrer à l'intérieur de ladite gaine et s'échapper à l'extérieur au niveau des galets 5. La garniture 13 assure l'étanchéité de la fermeture des alésages 12a et lita, si bien que le gaz sous pression est obligé de s'écouler vers l'aval autour de la gaine 10. Ce gaz est ainsi admis dans l'espace annulaire 17 ménagé par un tuyau 18 (fig. 3 et 4) autour de la gaine 10 à 11 intérieur du faisceau 3. Comme montré, ce dernier comprend une tresse ou câble tubulaire 19 qui entoure le tuyau 18 et dans lequel sont mélés des conducteurs isolés 20 ceux-ci sortent du faisceau avant son raccordement avec l'élément 1l (fig. 2), tandis que la tresse 19 est reliée à l'alimentation électrique par une barrette de connexion 21 portée par l'élément fixe 9 du dispositif 2. La tresse 19 pour la transmission de la puissance électrique à la torche, est entourée par un film 22 (fig. 3 et 4) en polypéréphtalate d'éthylène, du genre de celui commercialisé par la COMPAGNIE INDUSTRIELLE DE PLASTIQUES SEMI-OWRES C.l.P.S.O. sous la marque de Fabrique "TERPHANE". Ce film 22 permet à la couche extérieure de protection 23 qui finit le faisceau 3, de glisser sur la tresse annulaire 19 et à l'ensemble du faisceau de se plier sans difficulté, en facilitant ainsi la manoeuvre de la torche 4. Bien entendu l'extrémité libre du faisceau 3 est susceptible d'être branchée sur une torche simple de soudage. Toutefois, dans le cas illustré en fig. 1 où la torche 4 est prévue aspirante, le faisceau 3 est logé à l'intérieur d'une gaine flexible 24 (fig. 1) qui se raccorde par un embout 25 à une tuyauterie 26 reliée à une source de dépression, tandis que l'extrémité opposée vient se fixer à ladite torche 4. A la façon usuelle, cette torche 4 comprend un corps ou poignée 27 (fig. 5) à profil cintré qui se raccorde à la gaine 24 par une bague 28 et qui entoure un col de cygne 29 sur l'extrémité amont duquel vient s'emmancher et se fixer le faisceau 3 sus-décrit. L'ex trémité de la gaine 24 est introduite et maintenue entre la paroi interne de la partie arrière de la bague 28 et une virole intérieure 30 assemblée à ladite bague par des rivets tels que 31.La retenue axiale de la bague 28 sur le corps ou poignée 27 est assurée par un anneau 32 fixé audit corps 27 par des vis 33 engagées dans des taraudages ménagés dans des bras radiaux 29a solidaires du col de cygne 29 ; l'anneau 32 forme butée pour un épaulement annulaire 28a de la bague 28 et pour l'extrémité de la virole 30. Malgré cette retenue axiale la bague 28 est libre de tourner avec la gaine 24 par rapport au corps ou poignée 27. Le branchement de l'extrémité du faisceau 3 sur l'extrémité amont du col de cygne 29 est opéré à l'aide d'un organe 34, en permettant la transmission du courant de soudage, des conducteurs de commande associés à la tresse 19 et du gaz neutre qui circule dans le tuyau 18. Toutefois et comme on l'a déjà indiqué, la gaine 10 et le fil 6 s'étendent sans discontinuité à travers le col de cygne 29 pour aboutir directement au niveau de la buse de soufflage. Comme montré en fig. 6, cette buse, référencée 35, est fixée à l'extrémité libre du col de cygne 29 ; à cet effet cette extrémité est assemblée par des rivets radiaux 36 à une douille 37 que des vis 38, engagées à l'intérieur de taraudages prévus dans lesdits rivets 36, centrent coaxialement par rapport a l'extrémité cylindrique 35a de la buse 35. Sur la douille 37 coulisse axialement un manchon d'aspiration 39 dont l'immobilisation réglable est assurée à l'aide d'une rondelle de friction 40 ; l'extrémité libre du manchon 39 est ainsi susceptible d'être réglée en position par rapport à un épaulement annulaire 35b disposé en amont de la partie terminale 35c de la buse 35. On notera que l'extrémité cylindrique 35a de la buse 35 se raccorde à la partie principale de celle-ci par une portion tronconique 35d en vis-à-vis de laquelle la paroi intérieure de la douille présente elle-même une surface tronconique 37a d'angle différent, de façon à déterminer de la sorte un passage en forme de Venturi. Par ailleurs le manchon 39 est percé d'une série d'ouvertures 39a prévues au-delà de la douille 37. On comprend dans ces conditions qu'en déplaçant axialement le manchon 39 par rapport à l'épaulement fixe 35b, l'utilisateur peut modifier le débit d'air aspiré à travers l'extrémité ouverte dudit manchon (flèche F1). Par contre le débit total de l'aspiration ne peut descendre au-delà d'une certaine limite du fait que les ouvertures 39a (flèches F2) ne sont jamais obturées, quelle que soit la position axiale du manchon 39 par rapport à la douille 37 et à la buse 35. Il convient en outre de remarquer que le Venturi déterminé par le passage compris entre les surfaces tronconiques 35d et 37a favorise de manière efficace l'effet d'aspiration et l'évacuation des fumées à travers le col de cygne 29 et la gaine flexible 24, ce qui permet en pratique à cette dernière d'être associée à une machine aspirante de puissance réduite. Il va de soi que le montage tournant de la poignée ou corps 27 de la torche sur l'extrémité de la gaine 24 accroit la maniabilité de l'ensemble de la torche du fait que l'opérateur n est pas gêné par la semi-rigidité de ladite gaine. La manipulation de la torche est encore facilitée par l'encombrement réduit de l'ensem- ble ; la canalisation d'aspiration aboutit effectivement à la buse 35 de manière coaxiale, sans déterminer aucune partie en saillie. I1 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, non plus qu'en ne mettant en oeuvre qu'une partie seulement de ses dispositions caractéristiques, en dépit des avantages présentés par leur combinaison judicieuse à la façon sus-exposée. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le soudage électrique sous gaz neutre, du genre comportant une torche reliée par un faisceau souple et un dispositif de connexion à une installation fixe pourvue de moyens pour l'alimentation en gaz neutre et en courant électrique et d'un mécanisme pour llentratnement axial d'un fil ou électrode de soudure à l'intérieur d'une gaine démontable formant guide, caractérisé en ce que la gaine guide-fil est constituée par une seule pièce qui s'étend sans discontinuité de l'extremite terminale de la torche jusqu'au droit du mécanisme d'entrainement du fil. 2, Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine guide-fil est prévue étanche. 3. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément femelle du dispositif de connexion renferme une garniture annulaire traversée par la gaine guide-fil, la compression provoquée sur ladite garniture par l'embout de l'élément mâle lors du raccordement assurant la retenue axiale de ladite gaine. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le faisceau comprend, du centre vers la périphérie, la gaine guide-fil renfermant le fil de soudure, un tuyau qui ménage autour de ladite gaine un espace annulaire pour la circulation du gaz neutre, une tresse annulaire d'alimentation électrique retenant des conducteurs isolés de commande, un fil de polypéréphtalate d'éthylène et une couche extérieure de revêtement. 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, du genre dans lequel la torche, prévue aspirante, est reliée à une source de dépression par une gaine flexible qui entoure le faisceau, caractérisé en ce que la poignée de la torche est fixée à rotation en bout de la gaine et est agencée de manière à ce que le débouché de celle-ci soit relié à la buse terminale par un espace annulaire orienté coaxialement au faisceau et au col de cygne qui lui fait suite. 6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité de la gaine est rendue solidaire d'une bague engagée à rotation sur 1 'extrémité correspondante de la poignée, laquelle bague est retenue axialement par un anneau fixé à des bras radiaux portés par le col de cygne. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'anneau coopère d'une part avec un épaulement annulaire ménagé sur la paroi interne de la bague et d'autre part avec l'extrémité d'une virole rapportée dans cette bague pour la fixation de l'extrémité de la gaine. 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la buse terminale est entourée par un manchon d'aspiration réglable axialement sur une douille fixe rendue solidaire de la poignée, la paroi intérieure de cette douille et la paroi extérieure en vis- -vis de la buse déterminant un passage annulaire en forme de Venturi. 9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la buse est pourvue d'un épaulement annulaire disposé en avant du débouché du manchon réglable. 10. Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le manchon réglable comporte des ouvertures latérales maintenues découvertes quelle que soit la position axiale dudit manchon par rapport à la buse.