Brevet FR2602443A1 — publié le 19880212

DESCRIPTION L'invention concerne l'allumage d'un arc de coupage sur tôles recouvertes d'un revêtement isolant, par exemple un revet#ent de peinture, du genre comprenant une électrode coaxialement disposée à l'interieur d'une tuyère métallique de guidage d'un gaz # s'echappant par un orifice aligné avec ladite électrode, l'electrsde et la tuyère étant montées à débattement axial mutuel depuis une position d' écartement maximal correspondant à 1'6castemlnt normal en operation de coupage jusqu'à une position de contact mutuel et selon lequel on branche 1 'électrode à une borne d'une source de courant et la pièce à couper à l'autre borne de ladite source de courant, on procède au déplacement axial relatif electrode-tuyère jusqu'à les amener en contact mutuel, la tuyère étant en appui sur ladite pièce à couper et ensuite on écarte ltelectrode de la tuyère de façon à provoquer la création d'un arc d'allumage dans le gaz plasmagène circulant dans un orifice restrictif de tuyère. Si ce mode d'allumage est particulièrement intéressant en pratique, car il permet une très grande simplification du matériel, il présente parfois un effet gênant, par exemple en réparation autanobile, où les tôles sont recouvertes d'un revêtement de peinture suffisamment isolant pour bloquer le passage du courant entre la pièce et la tuyère, interdisant ainsi tout allumage. Pour pallier cet inconvénient, l'operateur doit dégager la peinture, généralement par grattage à l'endroit où il souhaite procéder à l'allumage initial, afin de réaliser un bon contact électrique entre torche et tôle à couper. L'expérience montre en effet qu'une fois l'arc de coupe établi, la poursuite de l'operation de coupage peut s'effectuer et cela même au travers de la couche isolante recouvrant la tôle métallique à découper. La présente invention a pour objet d'éviter cette opération préliminaire de décapage et l'invention se caractérise en ce que l'allumage est assuré en portant la tuyère de torche de coupage au potentiel de la pièce par une connection électrique transitoire indirecte externe à la torche et contournant le revêtement isolant. Selon une forme de mise en oeuvre du procédé, on établit la connection indirecte contournant le revêtement isolant par contact direct de la tuyère de torche avec un sabot connecteur en appui sur la tôle côte revêtement isolant et raccordé par câble conducteur et pince à la tôle métallique. Le contact direct de la tuyère de torche avec le sabot s'effectue latdralement entre une paroi latérale de tuyère de torche et une paroi latérale de sabot, alors que la torche est en appui direct sur le revêtement isolant de la tôle par une paroi frontale de tuyère et avantageusement on assure la connection d'allumage par contact entre une paroi latérale en forme de pan coupe du sabot connecteur ayant un angle égal à celui d'une paroi laterale tronconique de tuyère. Selon une autre forme de mise en oeuvre, le contact direct de la tuyère de torche avec le sabot s'effectue frontalement par appui direct d'une paroi frontale de tuyère sur une découpe métallique de faible épaisseur interposée entre torche et pièce à couper. L'invention concerne également un sabot connecteur caractérisé en ce qu'il comporte une pièce métallique ayant une face plane Equipee d'un câble conducteur se terminant par un moyen de raccordement électrique type pince. Selon une forme de réalisation, le sabot présente une paroi latérale en forme de pan coupé. Avantageusement, le sabot connecteur incorpore un aimant. L'invention est décrite, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'une torche de coupage en position d'allumage d'arc avec le sabot auuliaire d' allumage d'arc, tandis que la figure 2 est une variante de réalisation. En se référant à la figure 1, une torche de coupage, selon l'invention, comporte, dans un corps de torche 1 une électrode axiale 2 se terminant par un insert en zirconium 3, cette électrode ménageant avec le corps de torche 1 un conduit annulaire 4 pour un gaz plasmagène débouchant dans un passage étroit 6 d'une tuyère de torche 5 montée à coulissement libre sur une portée interne 7 d'un porte-tuyère 9, lui#r#me vissé sur le corps de torche 1. Un ressort de compression 13 est placé entre un épaulement 14 de la tuyère 5 et un épaulement 15 du corps de torche 1. L'électrode 2 est raccordé à une borne 'généralement la borne négative, d'une source de courant continu 16 dontl 'autre borne, généralement la borne positive, est raccordée à une pièce à couper i7 par une pince 18 et la pièce 17 est au potentiel de la terre par une connection 19 à pince 20. En fonctionnement, l'opérateur qui manipule la torche la présente à peu près perpendiculairement à la pièce 17 jusqu'au contact de la tuyère 5 avec la pièce 17. En assurant une pression d'appui, le corps de la torche 1 auquel est solidarisée l'électrode 1 se déplace selon la flèche F jusqu'à venue en contact de 1 'électrode 2 contre la paroi interne 5-a de la tuyère 5, ce qui provoque un court-circuit de la source de soudage 16 via électrode 2 - tuyère 5 - pièce 17 - pince 18. Il suffit ensuite de relâcher la pression d'appui pour assurer l'amorçage d'un arc entre 1 'électrode 2 et la tuyère 5, arc qui est ensuite transféré par le gaz plasmagène introduit à ce moment au travers du passage annulaire 6 vers la pièce 17. Carme on l'indique plus haut, cette opération d'allumage est pratiquement impossible à réaliser lorsque la tôle 17 est formée canne représente au dessin, d'un support métallique 17 a recouvert d'une couche de peinture 17 b généralement isolante. L'expérience a montré qu'en plaçant un sabot électriquement conducteur 22 raccordé par câble 28 et par une pince 23 à la tôle 17 a et en contact électrique avec la tuyère 5 en 24 par contact linéaire entre un pan coupé 25 du sabot 22 et la paroi tronconique 26 de la tuyère 5, il se produit alors, malgré l'existence d'une couche isolante 17 b, un allumage initial de l'arc. Aussitôt que cet allumage est effectué, le sabot 22 est retiré et l'opération de coupe se poursuit alors de la méme façon que Si l'on opérait sur une tôle métallique non-recouverte de peinture. Selon la forme de réalisation représentée à la figure 1 le sabot d'allumage initial incorpore un aimant 27 qui permet un maniement aisé pour 1 'opérateur et selon la figure 2, le sabot d'allumage initial d'arc est une simple découpe de tôle métallique 30 placée contre la partie peinte 17 b. Lorsqu'on applique la paroi frontale 5 b de la tuyère 5 de la torche de coupage directement contre la découpe 30, on constate qu'un allumage se produit sans aucune difficulté au travers de la découpe et de la tôle à couper 17. Bien entendu, il convient que cette découpe d'allumage initial soit d'épaisseur fine, de l'ordre du millimetre. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'allumage d'un arc de coupage sur tôles (17 a - 17 b) recouvertes d'un revêtement isolant (17 b), par exemple un revêtement de peinture, du genre mettant en oeuvre ùne torche comprenant une électrode (2) coaxialement à une tuyère métallique (5) de guidage d'un gaz s'échappant par un orifice (6) aligné avec ladite électrode (2), l'électrode (2) et la tuyère (5) étant montées (en 7) à débattement axial mutuel depuis une position d'écartenwt maximal (figure 1) correspondant à l'écartement normal en opération de coupage jusqu'à une position de contact mutuel, et selon lequel on branche l'électrode (2) à une borne d'une source de courant (16) et la pièce à couper (17 a, 17 b) à l'autre borne de ladite source de courant, on procède au déplacement axial relatif electrode(2)-tuyère(5) jusqu'à les amener en contact mutuel, la tuyère (5) étant en appui sur ladite pièce à couper (17 a, 17 b) et ensuite on écarte l'électrode (2) de la tuyère (5) de façon à provoquer la création d'un arc d'allumage dans le gaz plasmagène circulant par l'orifice restrictif (6) de tuyère (5), caractérise en ce que l'allumage est assuré en portant la tuyère de torche de coupage (5) au potentiel de la pièce (17 a) par une connection électrique transitoire indirecte externe à la torche (22-28-23) contournant le revêtement isolant (17 b). 2 - Procédé d'allumage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu 'on établit la connection indirecte contournant le revêtement isolant par contact direct de la tuyère de torche (5) avec un sabot connecteur (22) (30), en appui sur la tôle côté revêtement isolant (17 b) et raccordé par câble conducteur (28) et pince (23) à la tôle métallique (17 a). 3 - Procédé d'allumage selon la revendication 2 caractérisé en ce que le contact direct de la tuyère de torche (5) avec le sabot (22) s'effectue latéralement entre une paroi latérale (24) de tuyère de torche (5) et une paroi latérale (25) de sabot (22), alors que la torche est en appui direct sur le revêtement isolant (17 b) de la tôle par une paroi frontale de tuyère. 4 - Procédé d'allumage selon la revendication 2 caractérise en ce que le contact direct de la tuyère de torche (5) avec le sabot (30) s'effectue frontalement par appui direct d'une paroi frontale (5 b) de tuyère (5) sur une découpe métallique (30) de faible épaisseur formant sabot et interposée entre torche et pièce à couper (17 b - 17). 5 - Procédé d'allumage selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'on assure la connection d'allumage par contact entre une paroi latérale en forme de pan coupé (25) du sabot connecteur (22) ayant ur. angle égal à celui d'une paroi latérale tronconique (26) de tuyère (6). 6 - Procédé d'allumage selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'on assure un maintien magnétique (27) du sabot (22) sur la tôle à couper (17 ). 7 - Sabot connecteur pour la mise en oeuvre du procédé d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte une pièce métallique (22) équipée d'un câble conducteur (28) se terminant par un moyen de raccordement électrique type pince (23). 8 - Sabot connecteur selon la revendication 7 caractérisé en ce que le sabot (22) présente une paroi latérale en forme de pan coupé (25). 9 - Sabot connecteur selon la revendication 7 caractérisé en ce que le sabot connecteur incorpore un aimant (27).