Brevet FR2875152A1 — publié le 20060317

La présente invention porte sur un système de raccordement sécurisé servant à raccorder une torche de travail à l'arc électrique, telle qu'une torche de coupage plasma ou de soudage à l'arc, à une source électrique, tel un générateur de courant. De façon classique, une torche de travail à l'arc électrique, telle une torche à plasma, se raccorde à un générateur de courant électrique au moyen de deux io types de connexions, à savoir des raccordements électriques et une ou des lignes d'alimentation en gaz, lesquels sont généralement agencés en un faisceau d'alimentation. Plus précisément, le faisceau de la torche comporte des connexions électriques pour l'alimentation en courant comprenant typiquement plusieurs câbles se terminant habituellement par une connectique de raccordement adaptée du type prise électrique, connecteurs, broches ou similaires, coopérant avec une connectique de raccordement complémentaire agencée sur ou dans le générateur de courant. De même, le gaz d'alimentation de la torche est classiquement véhiculé par au moins une canalisation de gaz du faisceau de torche venant également se raccorder au générateur de courant par le biais de plusieurs raccords complémentaires aménagés, d'une part, à l'extrémité de la canalisation de gaz du faisceau et, d'autre part, sur ou dans le générateur de courant au sein duquel chemine le gaz depuis la source de gaz vers la torche. Bien que ce type de système de raccordement classique fonctionne parfaitement, il est apparu, en pratique, qu'il présentait, dans certains cas, un risque sécuritaire pour l'opérateur. En effet, actuellement, les connectiques ou autres systèmes de raccordement de la torche sur le générateur sont souvent identiques d'une torche à l'autre et il arrive que certains opérateurs se trompent et raccordent à un générateur de courant donné, une torche à arc n'ayant pas été conçue pour ce générateur de courant. Or, on comprend aisément que raccorder une torche non prévue et donc non adaptée à un générateur donné, c'est à dire une torche non validée techniquement, peut engendrer un risque de choc électrique très important pour l'opérateur, sachant que les tensions mises en oeuvre durant le travail à l'arc sont généralement supérieures à 100 V et les intensités de 10 à plus de 100 A. Le problème qui se pose dans ce contexte est dès lors d'augmenter la sécurité du raccordement du faisceau électrique d'une torche à l'arc à un générateur de courant de manière à garantir à l'opérateur que la torche qu'il a connectée au générateur est bien dédiée à ce générateur et lui assurer d'opérer io une opération de soudage ou coupage subséquente en toute sécurité, c'est à dire sans risque d'électrisation. La solution de l'invention est alors un système de raccordement permettant un raccordement sécurisé d'une torche de travail à l'arc électrique à une source de courant comprenant une partie mâle de raccordement agencée sur ou dans la source de courant et une partie femelle de raccordement agencée à l'extrémité du faisceau de la torche, caractérisé en ce que: - la partie mâle comprend une portion avant formant un masque de pourtour non totalement cylindrique, et - la partie femelle comprend une portion avant taraudée comprenant, sur sa longueur, un ou plusieurs évidements formant un profil interne complémentaire du pourtour non cylindrique du masque de la portion avant de la partie mâle. Selon le cas, le système de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la partie mâle comprend, en outre, une portion filetée et une portion intermédiaire située entre la portion filetée et la portion avant formant masque. - la portion intermédiaire de la partie mâle a un diamètre inférieur à celui de la portion taraudée de la partie femelle, et a une longueur L supérieure à la longueur D de ladite portion taraudée. - la partie femelle comporte une chambre interne dans laquelle débouche la portion taraudée, ladite chambre interne ayant un diamètre supérieur à la plus grande des dimensions de la portion avant formant masque de la partie mâle. - la portion taraudée de la partie femelle comporte un pas de vis complémentaire du filetage de la partie mâle. - la portion avant de la partie mâle a un pourtour polygonal et la partie femelle a un profil polygonal complémentaire dudit pourtour. L'invention porte aussi sur une source de courant, tel un générateur de courant, comprenant une partie mâle selon le système de l'invention, ainsi que sur un faisceau de torche à arc électrique comprenant à une extrémité une partie femelle selon le système de l'invention et sur une torche à arc électrique, notamment une torche de soudage ou coupage à l'arc, comprenant un faisceau io de raccordement selon l'invention. L'invention concerne également un procédé de soudage ou de coupage à l'arc électrique, dans lequel on met en oeuvre une telle source de courant, un tel faisceau de torche et/ou une telle torche. L'invention va maintenant être expliquée ci-après plus en détail en 15 références aux figures annexées. La figure 1 schématise un système de raccordement selon l'art antérieur d'un faisceau 1 de torche à la connectique 2 d'un générateur de courant de soudage. Comme on le voit, le faisceau 1 comporte un connecteur 7 donnant l'information gachette, un câble 9 de liaison électrique pour la puissance, et une ligne de gaz terminée par un raccord 8 taraudé. Le connecteur 7 de la gachette vient se raccorder à un connecteur 4 mâle complémentaire du générateur 2 de courant, la liaison 9 du câble de puissance vient elle se raccorder (en 6) via un simple moyen de vissage sur le générateur 2, et le raccord 8 la ligne de gaz du faisceau vient se fixer, de manière étanche, à un raccord complémentaire 5 du générateur 2. On comprend aisément qu'avec ce type de système, dès lors qu'une torche est équipée d'un faisceau 1 dont les connectiques de raccordement 7, 8, 9 sont identiques à celles de la Figure 1, elle pourra être raccordée au générateur 2 de la Figure 1, même lorsque cette torche n'est pas prévue pour ce générateur, ce qui présente un risque électrique non négligeable pour l'opérateur. Afin de remédier à ce risque, la présente invention propose de modifier, au moins partiellement, le système de raccordement du faisceau 1 de la torche au générateur 2 en agençant sur le faisceau 1 et le générateur 2 des moyens de raccordement spécifiques l'un à l'autre et complémentaires l'un de l'autre. Ainsi, une torche munie d'un moyen de raccordement donné, par exemple la partie femelle du raccord 9, ne pourra être montée que sur un générateur donné équipé d'un moyen de raccordement spécifique et complémentaire de celui de la torche, par exemple la partie mâle 6, ce qui empêchera le montage de cette torche sur un autre générateur de courant ou, à l'inverse, le montage de torches non prévues sur ce générateur. Un mode de réalisation du système de raccordement particulier de io l'invention est schématisé sur les figures 2 à 4. Plus précisément, on voit que le système de raccordement de l'invention se compose d'une partie mâle 20 aménagée du côté du générateur de courant, par exemple dans ou sur le générateur, et d'une partie femelle 30 agencée à l'extrémité du faisceau de la torche. Les parties mâle 20 et femelle 30 présentent une forme et un dimensionnement tridimensionnel particulier leur permettant de coopérer l'une avec l'autre de manière à pouvoir venir se raccorder spécifiquement l'une à l'autre. Plus précisément, la partie mâle 20 comprend une portion avant 21, appelée masque et une portion arrière filetée 23, lesquelles sont séparées l'une de l'autre par une portion intermédiaire 22 de diamètre inférieur aux dimensions des autres portions 21, 23..., et de largeur L au moins égale, mais de préférence légèrement supérieure à la largeur de la portion taraudée 31 de la partie femelle 30, comme expliqué ci-après. Par ailleurs, la partie femelle 30 comprend une portion avant taraudée 31 dont le filetage est complémentaire de celui de la partie arrière 23 filetée de la partie mâle 20. La portion avant taraudée 31 précède une chambre 32 interne d'un diamètre supérieur à celui de ladite portion taraudée 31 et au moins égale, de préférence légèrement supérieur à celui de la portion avant 21 de la partie mâle 20 de manière à ce que la rotation de la partie mâle 20 à l'intérieur de la partie femelle 30 puisse avoir lieu après introduction de l'une dans l'autre. En outre, la partie femelle 30 comprend dans la portion avant taraudée 31 un profil 33 non circulaire dimensionné de manière à être complémentaire du masque de la portion avant 21 de la partie mâle 20. Plus précisément, comme montré sur les figures 3 et 4, dans le mode de réalisation présenté ici, la partie mâle 20 (fig.3) comprend une portion avant en saillie ayant une forme carrée 24 constituant le masque susmentionné, alors que la partie femelle 30 comporte, tout au long de sa partie taraudée 31, un profil 33 de forme et dimensions complémentaire de manière à permettre le passage du masque 24 carré, lors de l'insertion de la partie mâle 20 dans la partie femelle 30. II va de soi que la forme carrée n'est qu'un exemple de réalisation et toutes autres formes de masque et de profil complémentaire peuvent convenir dès lors qu'elles ne sont pas totalement circulaires et qu'elles autorisent le passage de la partie mâle 20 au travers du profil 33 de la partie femelle 30. Ainsi, des masques 24 et profil 33 complémentaires mais non identiques peuvent aussi convenir, par exemple un masque carré 24 et un profil 33 de forme étoilée, c'est à dire formée d'au moins deux carrés de côtés égaux et de même centre. Le système de raccordement de l'invention permet de résoudre le problème de sécurité qui se posait précédemment puisque le fait d'aménager sur les parties mâle 20 et femelle 30 des masque et profil spécifiques (non circulaires) et complémentaires l'un de l'autre permet d'empêcher le raccordement au générateur de courant équipé de la partie mâle 20 d'une torche non prévue pour ce générateur. Selon l'invention, le raccordement est possible puisque le masque 21 de pourtour non circulaire peut passer librement au travers des évidements 34 aménagés sur la longueur du taraudage 31 de manière à former un profil complémentaire à celui du masque 21. Comme on peut le comprendre au vu des figures 2 à 4, le raccordement d'une torche dont le faisceau est équipé d'une partie femelle 30 sur un générateur de courant équipé d'une partie mâle 20 se fait schématiquement de la manière suivante. Tout d'abord, l'opérateur insère la connexion avec la partie femelle 30 montée sur le faisceau de la torche sur la partie mâle 20, ce qui est possible puisque le profil 33 et le masque 24 sont complémentaires l'un de l'autre. La portion avant 21 de la partie mâle 20 formant masque pénètre donc successivement au travers du profil 33 de la partie femelle 30 aménagé au sein de la portion intermédiaire taraudée 31 avant d'arriver dans la chambre interne 32. II est alors possible d'opérer un vissage de la portion 23 filetée de la partie mâle 20 dans le taraudage 31 de la partie femelle 30, lesquels ont des pas de vis complémentaires l'un de l'autre. io Pendant le vissage, pour que la portion avant 21 puisse entrer en rotation librement dans la chambre 32, il est indispensable que, d'une part, la portion 22 intermédiaire de la partie mâle 20 ait une longueur L au moins égale, et de préférence légèrement supérieure, à la longueur D de la portion taraudée 31 de la partie femelle 30 et, d'autre part, que la portion intermédiaire 22 ait un is diamètre inférieur à celui du taraudage 31, c'est à dire du diamètre entre les filets. 7 REVENDICATIONS 1. Système de raccordement permettant un raccordement sécurisé d'une torche de travail à l'arc électrique à une source de courant comprenant une partie mâle (20) de raccordement agencée sur ou dans la source de courant et une partie femelle (30) de raccordement agencée à l'extrémité du faisceau de la torche, caractérisé en ce que: - la partie mâle (20) comprend une portion avant (21) formant un masque de pourtour non totalement cylindrique, et io - la partie femelle (30) comprend une portion avant (31) taraudée comprenant, sur sa longueur, un ou plusieurs évidements (34) formant un profil (33) interne complémentaire du pourtour non cylindrique du masque (21) de la portion avant (21) de la partie mâle (20). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mâle (20) comprend, en outre, une portion filetée (23) et une portion intermédiaire (22) située entre la portion filetée (23) et la portion avant (21) formant masque. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (22) de la partie mâle (20) a un diamètre inférieur à celui de la portion taraudée (31) de la partie femelle, et a une longueur (L) supérieure à la longueur (D) de ladite portion (31) taraudée. 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie femelle (30) comporte une chambre interne (32) dans laquelle débouche la portion taraudée (31), ladite chambre interne (32) ayant un diamètre supérieur à la plus grande des dimensions de la portion avant (21) formant masque de la partie mâle (20). 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la portion taraudée (31) de la partie femelle (30) comporte un pas de vis complémentaire du filetage (23) de la partie mâle (20). 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la portion avant (21) de la partie mâle a un pourtour polygonal et la partie femelle (30) a un profil polygonal complémentaire dudit pourtour. 7. Source de courant, tel un générateur de courant, comprenant une partie mâle (20) selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Faisceau de torche à arc électrique comprenant à une extrémité une partie femelle (30) selon l'une des revendications 1 à 6. 9. Torche à arc électrique, notamment une torche de soudage ou coupage à l'arc, comprenant un faisceau de raccordement selon la revendication 8. 10. Procédé de soudage ou de coupage à l'arc électrique, dans lequel on 15 met en oeuvre une source de courant selon la revendication 7, un faisceau de torche selon la revendication 8 et/ou une torche selon la revendication 9.