Brevet FR2535636A1 — publié le 19840511

" Chalu-meau de soudage sous gaz protecteur pour le soudage à l'arc " L'invention concerne un chalumeau de soudage sous gaz protecteur pour le soudage à l'arc comportant un support de buse à gaz entourant la partie du chalumeau fournissant le courant de soudage, notamment des tubes de chalumeau et des pièces de réception, concentriques, et dans l'intervalle entre le support de buse à gaz et les pièces conduisant le courant de soudage il est prévu une isolation électrique. Dans de tels chalumeaux de soudage sous gaz protecteur, il faut d'une part une isolation électrique des parties extérieures du chalumeau comme par exemple du support de la buse à gaz afin que ces pièces de chalumeau, accessibles de l'extérieur, ne soient pas dangereuses pour le personnel ; par ailleurs, il est souhaitable d'avoir un passage de chaleur suffisant entre le support de la buse à gaz ou le siège de la buse à gaz et le circuit d-'eau de refroidissement, pour améliorer la fiabilité de la buse à gaz protecteur ainsi que des pièces directement ou indirectement en liaison avec -celle-ci. Pour satisfaire a ces conditions, il est connu de prévoir une douille d'isolation entre le support de buse à gaz et le tube extérieur conducteur de courant et refroidi par de l'eau s cette douille d'isolation est en un métal bon conducteur de la chaleur avec un revêtement en forme de feuille très résistant à la chaleur et présentant une bonne conduction thermique. Pour arriver dans ce cas notamment à un meilleur échange de-la chaleur entre le support de la buse à gaz et le tube extérieur conducteur d'électricité et refroidi à l'eau, l'isolation formée par un métal revetu de feuille est pressée suivant une liaison de force sur le support de la buse à gaz et le tube conducteur de courant et refroidi par de l'eau. (Demande de brevet allemande P 28 56 945-.1). Toutefois pour cela, il faut une isolation d-ont la structure, la fabrication. et le montage sont couteux, isolation dans laquelle un intervalle d'air entre les différents composants s'oppose à un échange optimum de la chaleur. La présente invention a pour but de créer de façon simple une isolation dont la fabrication et le montage sont peu couteux, et qui assure un échange de chaleur au moins aussi bon pendant un temps très court. De plus, le claquage électrique de l'isolation doit être impossible. A cet effet, l'invention concerne un chalumeau du type ci-dessus, caractérisé en ce que.l'isolation est une matière synthétique de préférence une matière duroplastique, qui est injectée dans le volume creux entre le support de buse à gaz et les parties de chalumeau conductrices de courant. Pour injecter une telle isolation de la façon la plus simple dans le volume creux entre le support de la buse à gaz et les parties du chalumeau conductrices de courant, il est prévu suivant une autre caractéristique de l'invention,d'avoir au moins un orifice dans le support de la buse à gaz pour l'introduction de la matière synthétique Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'isolation présente un accrochage de surface qui assure la fixation du support de buse à gaz Suivant une autre caractérrstlque de#l'inven- tion, le support de -buse à gaz est muni de cavités pour la fixation sur l'isolation Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, l'isolation est réalisée sous la forme d'un moyen de protection contre les projections au niveau de la face frontale correspondant au support de buse de contact. Les avantages de l'invention résident essentiellement dans le fait que la structure, la fabrication et le montage de l'isolation sont- simples et peu couteux. On peut ainsi supprimer complètement la préfabrication de l'isolation Ainsi, à titre d'exemple, par le remplissage du volume creux entre le support de la buse à gaz et les parties de chalumeau conductrices de courant, sous une pression de 5 à 100 bars et une température comprise entre 100 et 2500C d'un isolant à consistance pateuse, on arrive à une épaisseur d'isolation, moyenne d'environ 0,5 - 2,5 mm qui évite d'une part avec sécurité tout claquage électrique et d'autre part permet une isolation sans intervalle d'air, ni chemin de courant de fuite. En pratique, on a obtenu des temps d'utilisation surprenants pour la buse à gaz ou les pièces du ehalumeau reliées directement ou indirectement à cette buse comme cela a été décrit à la demande de brevet allemande P 28 56 945.1. Ce temps dfutilisation surprenant, qui résulte du passage de la chaleur entre la buse à gaz ou le support de buse à gaz et le ci- > cuit d'eau de refroidissement, provient de la liaison par la forme, sans intervalle d'air, réalisez entr-e le support de la buse à -gaz, l'isolation et les pièces du chalumeau qui sont conductrices du courant de soudage Par la forme et l'accrochage en surface ou le coulage de lXisolation sur le support de la buse à gaz et les pièces du chalumeau conductrices du courant de soudage, constituent d'autres moyens avantageux, on peut fixer de la façon la plus simple et la moins coûteuse le support de la buse à gaz. La présente in#ention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels -# la figure unique est une vue en coupe schématique d'une tête de chalumeau avec une isolation selon l'invention et une protection de projections intégrée à l'isolation. La figure unique montre une tête de chalumeau d'un chalumeau de soudage sous gaz protecteur à électrode consommable (non représenté complètement) portant globalement la référence 10. Dans le bec non représenté du chalumeau de soudage à gaz, il y a deux tubes concentriques 11, 12 conducteurs de courant électrique de soudage. Le tube intérieur 11 sert à l'alimentation en gaz et au passage du fi de l'électrode et il forme avec le tube 12 extérieur qui l'entoure, un circuit forcé 13 pour l'eau de refroidissement. Pour des raisons de simplification, on a représenté à la figure unique seulement le point de renvoi du circuit forcé 13 de l'eau de refroidissement, point de renvoi qui est réalisé en forme de canal annulaire. D'une part les conduites d'alimentation d'agent de refroidissement débouchent dans ce-canal et d'autre part les conduites d'évacuation d'agent de refroidissement y sont raccordées de façon connue. Les canaux d'alimentation et dgéacuation sont réalisés de la façon la plus simple par des ouvertures correspondantes dans le tube intérieur Il et qui sont rendues étanches par le tube extérieur 12. Les deux tubes 11, 12 débouchent dans une pièce de réception 14 d'eln support de buse de contact 15. Dans ce as, il est #éfér#le que la pièce de réception 14 soit reliée par brasage aux tubes ll, 12 et soit associée aux deux tubes pour que la gorge 17 prévue dans la périphérie 16 de la pièce de réception 14 forme la limite intérieure du canal annulair#e de circulation d'eau 13. Il en résulte un refroidissement intense de la buse de contact du courant par le support de buse de contact 15 et la pièce de #récep-tion 14. Les deux tubes 11, 12 sont entourés par un tubeenveloppe 19 isolé électriquement par rapport aux deux tubes 11 et 12 par l'is-olatio-n 18 L'isolation 18 du tube-enveloppe 19 est de préfére#nce un tube de tissu de verre qui entoure avantageusement le tube extérieur 12 sur toute sa longueur 20. A l'extrémité du tube-enveloppe 19 associé au support de buse de contact 15, il est prévu un support de buse à gaz 21 Entre le support de buse à gaz 21, le tube 12 extérieur, conducteur de courant et la pièce de réception 14, on a fixé une isolation -22. L'isolation 22 est une matière synthétique de préférence un duroplast qui est injecté sous pression, pour un-e liaison par la forme dans le volume creux 23 entre le support de la buse à gaz 21 et les pièces #de chalumeau 12, 14 conductrices de courant. D'autres matières synthétiques telles que par exemple des élastomères, ou des matières thermoplastiques peuvent également s'utiliser. L'injection selon le procédé d'injection.de cette matière synthétique à fluidité pâteuse sous une pre#ssion de 5 à 100 bars se fait après le montage final du chalumeau à gaz protecteur 10 a travers au moins un orifice 24 du support de buse à gaz 21. De façon avantageuse, on prévoit toutefois plusieurs orifices 24 dans le support de buse à gaz 21, orifices qui améliorent la tenue et le blocage en rotation du support de buse à gaz 21 et favorisent l'injection de la matière synthét#que en particulier dans le volume creux 25 du tube-enveloppe, d'une épaisseur de o,5 à 2,5 mm.A l'injection faite sous une pression de 5 à 100 bars et une température de 100 à 250su, la matière synthétique tout d'abord non durcie passe à l'état durci par la poursuite de la r.éaction de condensation. De cette façon, grace à la forme 36 du volume creux 23 ou de l'isolation 22 ainsi que par l'accrochage en surface de la matière synthétique, après durcissement, on obtient une fixation du support de buse à gaz 21 sur la matière synthétique de meme#qu'une fixation du support de buse à gaz 21/isolation 22 sur les surfaces extérieures 26, 27 du tube extérieur 12 conducteur de courant revetu du tube en tissu de verre 18 et de la pièce de réception 14. Du coté frontal 28 correspondant au support de buse de contact 15, l'isolation 22 est réalisée avantageusement sous la forme d'un moyen de protection 29 contre les projections et est relié solidement à l'isolation 22. Le moyen de protection contre les projections 29 entoure avantageusement la. gorge 31 du support de buse de contact 15 vissé dans la pièce de réception 14 par l'intermédiaire de la surface d'appui 30 ; le support de buse de contact 15 s'appuie par sa face frontale 32 associée aux tubes concentriques conducteurs de courant 11, 12 contre une bague élastique 33. Par cette réalisation du moyen de protection contre les projections 29, on obtient lorsqu'on emmanche la buse à gaz protecteur 37 dans le support de buse à gaz 21, qu'il ne se forme aucun pont électrique par suite de projections. De façon avantageuse, le moyen de protection contre les projections 29 est réalisé au cours d'une opération d'usinage avec l'isolation par injection de la matière synthétique dans le volume creux 23 à travers les orifices 24 du support de buse à gaz 21. Pour cela, avant l'injection sous pression de la matière synthétique dans le volume creux 23 entre le support de buse à gaz 21 et le tube extérieur 12 et la pièce de réception 14, on réalise un moule de forme correspondant à celle du moyen de protection contre les projections 29 sur la face frontale 28. Ce moule satisfait aux exigences constructives de la technique d'injeetionsous pression. Selon un autre mode de réali-sation non représenté en détail, d'une tête de chalumeau 10 réalisée avec une isolation 22 selon l'invention, le moyen de protection contre les projections 29 est relié de façon amovible au support de buse a' gaz 21. Dans ce cas, le moyen de protection 2-9 comporte à sa périphérie un fileta#ge qui se visse dans un filetage intérieur réalisé dans le support de buse à gaz 21.Dans-ce cas, pour réaliser l'iso- lation 22 selon le procédé d'injection sous pression, on relie à la face frontale 28 du volume creux 23, un moule d'îhjection correspondant à la forme de la face frontale 28 De façon avantageuse dans ce mode de réalisation, on supprime la pièce de réception 14. Les tubes concentriques conducteurs du Courant de soudage sont dans cet exemple de réalisation relié-s directement au support de buse de contact 15 par des brasures de façon que le canal de circulation d'eau 13 soit formé par la paroi intérieure du tube extérieur 12 et un décolletage dans le support de buse de contact 15. Par l'injection d'une matière synthétique dans le volume creux 23, on obtient une isolation 22 sans intervalle d'air et qui assure un bon passage-thermique entre la buse à gaz 37 et le support de buse à gaz 21 et le circuit forcé 13 ainsi qu'une résistance au claquage d'au moins 1000 volts de tension alternative Des modifications dans la réalisation du support de buse à gaz 21 ou vautres pièces d#e chalumeau reliées à l'isolation 72 n'eyipent aucun frais supplémentaire comme par exem ple l'adaptation de l-'isolation 22 aux pièces de chalumeau conductrices de cour-ant. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Chalumeau de soudage sous gaz protecteur pour le soudage à 1 arc, chalumeau comportant un support de buse à gaz qui entoure des pièces de chalumeau conductrices de courant de soudage notamment les tubes de chalumeau, concentriques et les pièces de réception, une isolation électrique étant prévue dans le volume creux entre le support de buse à gaz-et les pièces conductrices du courant de soudage, chalumeau caractérisé en ce que l'isolation (22) est une matière synthétique de préférence une matière duroplastique, qui est injectée dans le volume creux (23) entre le support de buse à gaz (21) et les parties de chalumeau (12, 14) conductrices de courant. 20) Chalumeau de soudage sous gaz protecteur selon la revendicat#on 1, caractérisé en ce que le support debuse à gaz (21) comporte au moins une ouverture (24) pour l'injection de la matière synthétique (22). 30) Chalumeau de soudage sous gaz protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que l'isolation (22) présente un accrochage de surface qui. assure la fixation du support de buse à gaz (21). 40) Chalumeau de soudage sous gaz protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caracté-risé en ce que le support de buse à gaz (21) est muni de cavités (24, 36) pour la fixation sur l'isolation (22). 50) Chalumeau de soudage sous gaz protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'isolation #-.-22) est réalisée sous la forme diun moyen de protection contre les projections (29) au niveau de la face frontale {281 correspondant au support de buse de contact (15)