Brevet FR2494109A1 — publié le 19820521

La présente invention se rapporte à un casque de soudeur qui sert à protéger le porteur contre des effets nuisibles pour sa santé. On connait déjà des casques de soudeur avec regard en verre de sécurité teinté,qui servent essentiellement à protéger les yeux ainsi qu'à protéger le visage du porteur contre une projection d'étincelles pendant la soudure. En pratique il est apparu , lors de la soudure à l'arc électrique sous flux gazeux de protection, en particulier avec les procédés connus WIIG/soudage à l'arc en atmosphère inerte avec électrode fusible I4AG/soudage au magnésium, TIG/soudage à l'arc en atmosphère inerte avec électrode de tungstène et avec les procédés de soudage au plasma et les procédés de découpe au plasma et d'arc fusant, que l'arc électrique qui apparat par soudage, ou découpe ou projection, produit de l'ozone. Comme on le sait, l'ozone provient de l'irradiation de l'oxygène atmosphérique par les rayons ultraviolets dans les longueurs d'onde comprises entre 175 et 245 nm. Parmi les arcs électriques qui produisent des radiations de cette plage de longueurs d'onde, se trouvent en particulier ceux produits par soudage, découpe, usinage des métaux ou fusion. Dans les appareils et les systèmes dont on dispose en pratique pour les opérations de ce type, il peut se bâtir peu à peu, en particulier lors de l'usinage de l'aluminium en espace clos, une concentration d'ozone élevée qui peut conduire à des risques pour la santé si l'on ne prend pas de contre-mesures suffisantes. L'expérience a montré que la quantité d'ozone produite dépend du procédé de soudage utilisé, des paramètres de soudage, comme par exemple la longueur de l'arc électrique, la vitesse de soudage et le type de flux gazeux utilisé ainsi que du matériau dont est faite la pièce à usiner. Il n'est pas rare qu'il se forme des concentrations d'ozone pariaitement inacceptables, ce qui rend nécessaire des contre-mesures déterminées. Une solution courante de ce problème consiste par exemple à diluer l'ozone à l'aide d'une ventilation, soit à des emplacements choisis, soit dans la totalité de la zone de séjour. Pour réduire la teneur en ozone dans l'atmos- phère ambiante on #proposé de plus, par exemple dans les brevets DE-OS 2 748 417 et FR-PS 2 435 321, d'amener en concentration convenable, au voisinage de l'arc électrique, une substance gazeuse réductrice de l'ozone, comme par exemple le monoxyde d'azote (NO), le chlore ou des carbures d'hydrogène-halogénés, qui retransforrtent rapidement l'ozone existante en oxygène. On peut y mélanger cette substance avec le flux gazeux utilisé pour le soudage ou autre semblable, mais on peut également l'amener séparément. De plus, on a également proposé de munir la torche d'un dispositif avec lequel se forme un toile gazeux contenant la substance réductrice de 1'ozone. De telles mesures ne permettent toutefois pas complètement d'interdire, même dans un espace ventilé, que, sur une distance d'environ 200 mm de la torche, sous l'action de la radiation UV, en particulier lors du soudage d'un alliage d'aluminium1 comme par exemple de l'alliage AlMgSi 1 avec le métal d'apport AlSi 5, il ne puisse encore se produire une formation d'ozone dangereuse pour la santé, d'une concentration de plus de 0,1 parties par million, ce qui est la concentration maxima admise au travail. En pratique il est donc apparu que les mesures proposées dans les documents mentionnés ci-dessus pour la protection du soudeur à l'égard de l'ozone ne suf fisent pas dans de nombreux cas lors du travail, mentionné ci-dessus, des alliages d'aluminium. Ceci doit visiblement être attribué au fait que les substances gazeuses amenées à la torche, au voisinage de l'arc électrique, se mélangent à l'air ambiant de façon telle que même si le gaz inerte contient une substance réductrice de l'ozone, la teneur en ozone de l'air, dans ce cas, ne peut pas être abaissée suffi sarment pour protéger parfaitement l'air que va respirer le soudeur à une distance d'environ 30 cm du poste de soudure ou du poste d'usinage.Par ailleurs le dispositif mentionné précédemment de production d'un voile gazeux de protection distinct présente le désavantage u'il suppose une torche de construction spéciale. L'invention a pour objet de créer un casque de soudage qui réduise, encore plus que jusqu'ici, le risque pour un soudeur de dommages pour sa santé par inhalation d'air contenant de l'ozone, ou même qui dans de nombreux cas l'élimine complètement. Selon l'invention cet objet est atteint par le moyen que le casque comporte sur sa face extérieure un dispositif, relié par un tuyau souple à un réservoir de gaz sous pression et présentant, pour former un voile gazeux devant le casque, des ouvertures de sortie de gaz par lesquelles on souffle un fluide gazeux réducteur de l'ozone à proximité de l'air que va respirer le porteur du casque. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aurv dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une vue de devant d'un casque de soudeur avec dispositif de soufflage d'un fluide gazeux réducteur de l'ozone, la figure 2 représente une vue latérale du casque de soudeur représenté sur la figure 1. Le casque de soudeur 10 représenté sur les figures 1 et 2 et de construction conventionnelle, comporte un regard 12 en verre de sécurité teinté, ainsi qu'un support 14 qui maintient le casque de façon non représentée, sur la tête du porteur ou du soudeur0 Aux contours extérieurs du casque, principalement dans sa région inférieure avant, est fixé un dispositif 16, relié à une bouteille de gaz sous pression non représentée et avec lequel on souffle - à la demande - à proximité de l'air que va respirer le porteur du casque, un fluide gazeux réducteur de l'ozone. Le dispositif 16 comporte par exemple un tube 18 qui de préférence entoure, de façon annulaire, le regard 12. Au tube 18, dans sa partie- inférieure, c8té opposé au casque, ont été rapportés des trous 20 de façon telle que le gaz de protection qui sort des trous lors du processus de soudage, est dirigé de préférence en formant un voile sur l'emplacement de soudage si le soudeur observe cet emplacement. Une telle disposition des trous 20 sur le tube 18 interdit aux gaz qui apparaissent à l'emplacement de soudage de s'écouler dans la direction de l'air que va respirer le soudeur. Indépendamment de la composition du gaz de protection, une protection apparait donc déjà pour le soudeur, du fait de l'orientation mentionnée du gaz qui s'écoule des trous 20. A la place des trous 20 disposés sur un tube, le dispositif 16 peut également com- porter de façon non représentée, des fentes longitudinales, par lesquelles le gaz de protection s'écoule dans la direction mentionnée précédemment en formant un voile. Ce tube 18 peut être par exemple fixé au moyen de colliers 19. Au tube 18 est solidairement fixé une dérivation 22 en forme de T. Partant du dispositif 16 ou de la dérivation 22, un tuyau 24 gagne une bouteille de gaz comprimé, non représentée, qui contient un gaz avec un additif anti-ozone, par exemple un argon contenant du NO. A la bouteille de gaz comprimé est disposé un robinet qui permet de régler, admettre ou in terrompre l'arrivée du gaz au dispositif 16 ou au tube 18. Le robinet étant ouvert, le gaz s'écoule par le tuyau 24 dans le dispositif 16 et celui-ci l'envoie dans une zone située devant l'air que doit respirer le porteur du casque. L'additif anti-ozone contenu dans le gaz réagit alors avec l'ozone qui se trouve dans l'air et agit donc en réduisant ou en éliminant la teneur en ozone de l'air à respirer. De préférence ce robinet est couplé au contacteur de la torche utilisée par le soudeur. De cette façon l'arrivée du gaz protecteur au dispositif 16 ne se produit qu'en cas de besoin c'est-à-dire pendant le processus effectif de soudage. L'invention n'est pas limitée à l'exemple d'exécution représenté sur les figures 1 et 2 du dispositif 16 fixé au casque de soudage. Au sens de l'invention, il est parfaitement possible de constituer un tel dispositif également d'une autre façon si ceci est souhaité. Dans la pratique on utilise deux bouteilles de gaz comprimé dont l'une contient un gaz inerte ou un mélange de gaz inertes pour le soudage et dont 11 autre contient l'additif anti-ozone. De préférence le dispositif 16 disposé sur le casque est alimenté en un mélange des deux gaz, par un dispositif de xé- gulation qui commande également la concentration désire en substance réductrice de l'ozone. Pilais il est également possible d'utiliser corme vecteur la substance réductrice de l'ozone, amenée au casque de soudage, de l'air provenant par exemple d'une bouteille d'air comprimé. L'arc électrique qui se forme entre l'électrode de la torche et la pièce à souder produit de l'ozone au voisinage de la torche du fait de l'interaction de la radiation W avec l'air ambiant. L'air chauffé par le soudage monte normalement vers le haut sous le casque de soudage 10 et sur le trajet de 11 air que va respirer le soudeur. Comme dans de nombreux cas pour le soudage de l'aluminium, c'est-à-dire lors de l'utilisation de la torche la plus répandue, la teneur en ozone de l'air qui monte lors du soudage n'est que partiellement réduite, l'utilisation du casque de soudage selon l'invention permet déjà de réduire la teneur en ozone de l'air dans la région proche où le soudeur va respirer. Comme additif de réduction de la teneur en ozone de l'air, viennent en question toutes les substances mentionnées dans les documents mentionnés précédemment, par exemple on peut utiliser NO ou NO mélangé avec N2 ou Ar - N2 ou AR servant de gaz vecteur - mélange amené à l'air qui contient l'ozone, dans la zone proche où le soudeur doit respirer. L'addition de NO se fait ici en proportion telle qu'il n'est plus possible de prouver une teneur en ozone dans l'air dans la zone mentionnée précédemment ou seulement en quantité insignifiante. De façon avantageuse, l'invention peut s'utiliser indépendamment du type de torche utilisée dans tous les procédés de soudage et procédés liés, où se produit de l'ozone pendant le soudage. De ce point de vue, il faut nommer par exemple le procédé de soudage fG/soudage à l'arc en atmosphère inerte avec électrode fusible et TIG/soudage à l'arc en atmosphère inerte avec électrode de tungstène. Un autre avantage provient du fait que le dispositif de réduction de la teneur en ozone de l'air peut se fixer par la suite, de préférence de façon amovible, à chaque casque de soudage de conception traditionnelle. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVEMDICATIOrIS 1. Casque de soudage avec regard en verre de sécurité teinté, caractérisé en ce que le casque (10) comporte sur sa face extérieure un dispositif (16) relié, par un tuyau souple (24), un réservoir de gaz sous-pression et présentant des ouvertures de sortie de gaz pour former un voile gazeux devant le casque (10). 2, casque de soudage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (16) est constitué d'un tube annulaire (18) qui entoure un regard (12) du casque de soudage (10) et présente, de préférence dans sa zone inférieure, c'est-à-dire sous le regard (12), des trous (20) disposés à des intervalles déterminés l'un de l'autre et par lesquels peut s'écouler un fluide gazeux. 3. Casque de soudage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les trous C20) sont disposés sur le tube (7) de façon telle que le gaz qui en sort forme devant le casque (10) un voile protecteur. 4. Casque de soudage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures de sortie du gaz (20) du dispositif (16) sont disposées sur la face, côté opposé au casque (10), du tube (18) de façon telle que le courant gazeux qui sort de ces ouvertures est principalement dirigé perpendiculairement à la face frontale du Casque. 5. Casque de soudage selon l'ensemble des revendications 1, 2, 3, 4, caractérisé en ce czue pour la régulation de l'amenée de gaz, en provenance d'une bouteille de gaz sous-pression, au dispositif (16) fixé au casque, un robinet de fermeture ou de dosage est disposé sur la conduite de liaison entre la bouteille de gaz sous-pression et le disposait 6. casque de soudage selon l'ensemble des revendications 1, 2, 3, 4, caractérisé en ce que le dispositif (16) est fixé au casque de soudage (10) de façon amovible. 7. casque de soudage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le robinet qui règle l'arrivée du gaz au dispositif (16) est couplé au contacteur de la torche utilisée par le soudeur. 8. Casque de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le gaz amené au dispositif (16) contient une substance gazeuse réductrice de l'ozone.