BE358795A - - Google Patents

Description

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  "Procédé et dispositif pour   accroître   l'énergie et former des flammes dans les ères   lumineux   électriques". 



   On sait que 1 ' on pent exercer une influence considérable sur la forme et la longueur d'un arc-lumineux électrique à l'aide d'un   courant   d'air ou de gaz.   En   soufflant sur l'arc lumineux,la tension de l'are, pour une tension constante aux bornes et une distance donnée entre les   électrodes,augmente   plus fortement que ne diminue l'intensité du courant, de sorte que le coefficient utile de l'installation   s'améliore.Ceci   si manifeste le plus clairement par un rendement notablement plus élevé de l'aro lumineux.Dans les dispositifs connus jusqu'à present, à électrodes en ferme de   bât@nnets     ou   de tubes,

  il   n@était   pas possible d'obtenir de la stabilité car l'arc   lu@i-   

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 neux, lors du soufflage brûle en vacillant et ne peut jamais ni être dévié en permanence dans un sens déterminé,ni être concentré sous forme de flamme de chalumeau extérieurement à l'électrode. 



   La présente invention se réfère à un procédé et au dispostif permettant de le mettre en pratique,qui consiste à étirer dans le sens de la longueur sous l'action d'un courant d'air ou d'un courant gazeux, l'arc lumineux formé entre des électrodes disposées concentriquement, à expulser cet arc lumineux de l'électrode extérieure tubulaire et à former de la sorte une flamme pointue de chalumeau, de lon- gueur constante.L'intensité de la flamme de chalumeau peut être réglée en modifiant la tension de l'arc lumineux ou du c ourant, 
Des essais ont   donné,   titre d'exemple,les résultats   ci-câpres   pour la disposition concentrique des électrodes. 



   Sans soufflage avec soufflage 
Tension aux bornes 216 volts 216 volts 
Tension de l'arc lumineux 30 id. 100 id. 



   Intensité du courant 25 ampères 13,8 ampères 
Débit introduit 5,4 KW   3   KW 
Débit de l'arc lumineux   0,8   KW 1,4 KW 
Effet utile 14,8 % 46,6   %   
Augmentation du débit par 75 % le soufflage 
Le prosédé peut encore recevoir un complément si l'on réalise le processus décrit dans un espace sous pression gazeuse réduite ou accrue, en vue de modifier la température de l'arc lumineux par l'effet de la pression du gaz. 



   Le dispositif permettant de réaliser le procédé conforme à la présente invention peut se composer de dispositifs d' électrodes concentriques quslconques, qui permettent de ré- liser le soufflage et l'étirage en longueur de la nature décrite ci-dessus. C'est ainsi par exemple que dans le cas 

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 de courant continu et de courant alternatif monophasé, l'un des fils sera,de façon   comme,raccordé   à une électrode   tubu   laire et l'autre fil à une électrode en bâtonnet se trouvant   à   l'intérieur de ltéleotrode tubulaire,Dans l'espace annu- laire   compris   entre les électrodes   concentriques,on   fait alors arriver un courant d'air ou un courant gazeux d'intensité appropriée.

   L'arc lumineux qui s'est formé à l'intérieur de l'électrode tubulaire est étiré en longueur par le courant d'air ou le courant gazeux et sort en soufflant   comme   une flamme de chalumeau de l'électrode tubulaire en dégageant une très forte   chaleur.par   suite de la disposition concen- trique qui a été choisie pour les électrodes,la flamme de chalumeau teste stable.   l'invention   présente l'importance pour divers domaines d'application technique,notamment pour les appareils à souder, les appareils de chauffage et les appareils   d'éclairage,ainsi   que pour les utilisations chimiques et métallurgiques. 



   Dans le dessin.,   oijoint,on   a représenté,l'emploi des dispositifs ,dans la figure 1 pour le soudage en cas d'emploi de courant continu ou d'alternatif monophasé et dans la figure 2 en cas d'emploi de oourant   polyphasé.Dans   la figure   3,le   dispositif est   complété   par une bobine coaxiale servant à produire un champ   magnétique.La.   figure 4 montre la réalisation d'une   éleotrode   convenant particulièrement pour la mise en pratique du procédé. La figure 5 montre le dispositif servant à introduire le courant de gaz et la figure 6 montre une variantedu dispositif conforme   à   la figure 5. 



   Dans la modalité de réalisation conforme à la figure 1, dans la gatne métallique 3 qui est pourvue du raccord de courant S et d'admission d'air ou de gaz   !.est   disposée l'électrode tubulaire 3 interchangeable et conductrice. 



  De ltautre côté, la   gaine   métallique 3 possède une douille isolante 4, à travers laquelle est introduite l'électrode en bâtonnet 1 dans   le.sens   de, la longueur, conformément à la 

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 flèche 7, à déplacement longitudinal et transversal.Le courant arrive par la borne 5' à laquelle est branché le câble S. 



   Soue   Inaction     du     courant   d'air qui arrive en 6 et progresse dans le sens des   flèches,!'arc   lumineux qui se forme dans la rainure   annulaire,se   transforme, ainsi qu'il est exposé plus   haut, en   une flamme 9 dont la forme peut être réglée par l'em- bouchure 8. Ce dispositif constitue en même temps une dis- position   fav@r@ble   pour les opérations de soudage et analo-   gues.   



   Ainsi que le montre clairement le dessin, il convient conformément à l'invention que l'électrode extérieure 2 dépasse l'électrode intérieure.1. et que de par ce fait,la flamme pointue de ohalumean 9   prenne   au point de transition, dans sa partie   supérieure,la forme   conique apparaissant dans la dessin, 
Mais si le dispositif doit être employé avec du courant polyphasé, on se servira de la forme de réalisation représentée par la figure 2.Dans cette dernière,les électrodes 2 des phases séparées'sont distribuées autour de l'électrode   cen-     trale 1   et forment en   collaboration   avec l'isolement   3, la     tu@e   extérieur. 



   Conformément à la figure   3, on   peut encore compléter le dispositif en réalisant par l'intervention d'une bobine disposée   ooaxialement   3", un champ magnétique approprié, qui a pour conséquence d'opérer la rotation de l'arc   lumineux   ce qui accroît la concentration de la flamme sortant des électrodes et rend la destruction due à la combustion plus régulière. 



   Dans'le procédé décrit plus   haut, on   peut se servir d'électrodes en matière   quelconque.Tour   le cas où l'on se servirait pour la réalisation du procédé d'électrodes de   char..   bon,par exemple d'électrodes de graphite,on peut réduire nota-.   blement.par   une mesure nouvelle, l'usure des électrodes de charbon, étant donné que les électrodes se régénèrent pendant 

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 quelles   s'usent   sons l'effet de la   combustion.

   Cette   mesure nouvelle consiste à diriger dans l'espace dans lequel s'accomplit le passage de l'arc lumineux,une   com-   binaison d'hydrocarbure   gazeux,   qui agit sur   l'arc   lumineux, afin que du charbon ou du graphite se dépose sur les points d'usure, à l'état de fine distribution. 



   Le mélange gazeux contenant la combinaison d'hydro- carbure est dissociée à un point tel par l'arc lumineux que le oharbon,ou le graphite vient se déposer sur les   éleotrodes,anx   points d'usure et régénère ainsi les élec- trodes en permanence. Ensuite, le mélange gazeux qui se forme après décomposition par   l'arc   lumineux opère une   neutra-   lisation de la flamme et,en cas de   soudage, f ournit     un,   joint de soudage utilisable.Tour empêcher une régénération trop   puissante   des   électrodes,il   convient de se servir d'une combinaison   dhydrooarbure   contenant de l'oxygène. 



   A titre, d'exemples, on peut employer les milieux ci-après pour le procédé. 



   On introduit un mélange de gaz d'éclairage et   d'hydrogè-   ne ou de vapeur d'eau, ou encore un mélange 4'esprit de vin, ou   d'alcool   éthylique ou méthylique avec ou sans apport d'eau, 
Si   donc,l'on   emploie pour le dispositif qui a été dé- orit à l'origine, des électrodes de   oharbon   et si l'on procède de la sorte,il sedépose en :permanence une   couche   de charbon ou 'de graphite régulière sur les surfaces des électrodes qui fatiguent le plus,de sorte que l'on ne doit procéder au remplacement de   @es   pièces qu'à de grands inter- valles de temps. 



   On a constatéque la stabilité de la flamme de chalu- meau produite par le procédé qui a été décrit ci-dessus peut être enoore accrue en donnant une courbure à la surface intérieure de l'extrémité de l'électrode extérieurs, soit que celle-ci soit formée par le tube   même).soit   qu'elle 

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 soit formée par une tuyère,cette courbure étant en réalité   conique.Enfin,

     on a constaté que le   courant   gazeux qui influe sur   l'aro   lumineux exerce an permanence une pression quand le liquide dont le gaz dérive est étranglé et conduit par un serpentin de chauffe qui est chauffé par la flamme même aux tuyères de sortie qui sont disposées   circulairement   autour de l'électrode centrale en nombre assez grand pour guider symétriquement la   flamma,   
Ainsi que le montre la figure 4,l'électrode en bâton- la net 1 est disposée dans l'électrode extérieure 2, de/ façon décrite cid-dessus.Conformément à l'invention,la partie inférieure 10 de l'éleotrode extérieure présente une cour- bure sur sa face intérieure 2 et ce avantageusement en forme de   cône;

  il   en résulte que la flamme de chalumeau formée par le   courant   d'air ou de gaz arrivant d'en haut, prend toujours la forme stable conique pointue. 



   Le courant gazeux lui même est formé par vaporisation d'un liquide quelconque sous l'action de la chaleur, à l'aide du dispositif représenté par les figures 5 et 6. 



   Conformément à la réalisation conforme à la figure 5, on introduit ce liquide 15 dans un réservoir 15 qui est pourvu à sa partie inférieure d'un tuyau d'échappement 16. 



   Ce tuyau d'échappement 16 se poursuit par un serpentin de chauffage 18.Sur le   raccord   entre le tuyau 16 et le ser- pentin de chauffage se trouve une soupape de réduction 17. 



   Les électrodes 11 et 12 sont concentriques et disposées de manière que l'extrémité antérieure 13 de l'électrode   extéri-   eure 12 dépasse l'électrode intérieure  Il.Le   serpentin de chauffage 18 est soutenu danh l'électrode extérieure 12 autour de l'électrode intérieure   1!.Le   serpentin de chauffage 
18 se termine par plusieurs tuyères 14.Les tuyères sont avantageusement disposées circulairement autour de   l'élec-   trode centrale.Dans le tuyau   antérieur, entre   la soupape 17   -et   le serpentin de chauffage 18 se trouvent des   or-   

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 ganes de réduction 19,tels que par exemple de fins tubes montés en parallèle ,'du ooton,de l'asbeste,des bouts de fil   métallique,

  etc.   Grâce à ce système de réduction, on assure une pression constante des gaz sortant des tuyères   14*qui   se forment par volatilisation du liquide 13 - esprit de vin ou produit de morne genre p.ex.-:il en résulte également que la flamme de   chalumeau'formée   sous l'action de ces gaz reste constante. 



   Le dispositif représenté par la figure 6 se diffé- rencie de celui représenté par la figure 5 uniquement en ce que le tuyau d'échappement 16 se continue par un serpen- tin de chauffage 20 qui ne se trouve pas à l'intérieur de l'électrode   extérieure,mais   bien extérieurement à l'élec- trode 12 et ce opportunément autour de l'extrémité saillante de cette dernière,pour ensuite se raccorder sur le tuyau de communication 21,qui se termine par des tuyères 22 qui derechef se trouvent disposées   à l'intérieur   de l'élec- trode extérieure   12.La   référence 23 désigne les trous d'air du réservoirde liquide. 



   R e v e n d i c a t ions, l.-Procédé pour accroître l'énergie et   ormer   une flamme de chalumeau d'un arc lumineux électrique, caraotérisé par le fait que l'on étire en longueur et expulse par soufflage du tuyau sous l'action d'un courant d'air ou de   gaz.l'arc   lumineux qui se forme entre des électrodes disposées concen- triquement.

Claims (1)

1. 2.-Procédé conforme à la revendication 1 oaraotérisé par le'fait que l'on fait accomplir le processus dans un espace à pression de gaz réduite ou accrue, en vue de modi- fier la température de l'arc lumineux sous 1' influence de la pression du gaz.

   3.-Dispositif pour accroître l'énergie et former une flamme de chalumeau d'un arc lumineux réalisé conformément à la revendication 1 caractérisé par le fait que l'électrode <Desc/Clms Page number 8> tubulaire (2) dépasse l'électrode intérieure (1).

   4.-Dispositif conforme aux revendications l à 3 carao- térisé'par le fait que la partie saillante du tube d'élec- trode peut être déplacée par rapport à l'électrode intérieu- re. EMI8.1

   . 5. "Dispositif conforme aux revendications 1 à 4 carac térîsa par le fait qu'autour de l'électrode centrale (1) électrodes sont disposées a #,autre 13jopp osées (2)qui en collaboration avec une masse isolant (3) forment un tube concentrique à l'électrode centrale (1).

   6.-'Dispositif pour ia réalisation du procédé conforme aux revendications 1 à 2 caractérisé par le fait qua l'on EMI8.2 orée à l'intervention d'uabobine z disposée coaxialement, un champ magnétique,qui a pour résultat d'opérer la rotation de l'arc lumineux.

   7. .Procédé conforme aux revendications 1 et 2 caractéri- sé par'le fait qu'en cas d'emploi d'électrodes de charbon, le passage de l'aro lumineux se fait,en vue de conserver la grandeur et la forme de ces électrodes,dans un espace rempli d'une combinaison d'hydrocarbure gazeux . EMI8.3

   8. J?rol3édé conforme à la revendication 7 caractérisé par le fait que l'on introduit dans l'espace entourant l'arc lumineux ou encore la flamme de chalumeau,une combinaison EMI8.4 gazeuse d'hydroaarhure,qui,sous l'influence de l'arc lumineux, est dissociée en ses éléments de manière que du charbon se dépose sur les deux élaotxodas,d'o. *eu dernières conservent approximativement leur grandeur initiale.

   EMI8.5 9.".Procédé conforme aux revendications 7 et 8 caracté- risé par le fait que quand on fait usage du procédé pour des travaux de soudage, on emploie,pour réaliser un soudée utilisable dans la métallurgie,une combinaison d'hydrocarbure contenant de l'oxygène, EMI8.6 10,1'rociédê conforme aux revendications 7 à 9 caractérisé .par le fait que pour obtenir le mélange gazeux nécessaire <Desc/Clms Page number 9> conformément aux revendications 6 à 8, on emploie du gaz d'éclairage et de l'hydrogène ou de la vapeur d'eau, ' 11. procédé conforme aux revendications 7 à 9 caractérisé par le fait que le mélange gazeux est formé par de l'esprit de vin, ou encore de l'alcool éthylique ou de l'alcool méthylique et ce avec ,ou sans addition d'eau.

   12. Dispositif pour la réalisation du procédé conforme aux revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'extrémité de l'électrode extérieure,dans laquelle se forme la flamme de chalumeau, présente une courbure intérieure.

   13.-'Dispositif conforme à la revendication 12 carac- térisé par le fait que l'extrémité (10) de l'électrode extérieure (2) dans laquelle se forme la flamme de chalumeau a une o carbure conique.

   14....Dispositif pour la réalisation du procédé conforme aux revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l' arrivée du courant gazeux dans l'arc lumineux formé entre des électrodes concentriques et qui doit subir l'action du soufflage, se fait par des serpentins de chauffage se trouvant soit à l'intérieur de l'électrode extérieure (12) soit ex- térieument ä celle-ci,en vue après vaporisation d'un liqui-' de amené du réservoir (15) et soumis à réduction d'être soufflé par des tuyères du serpentin de chauffage, sous une pression constante,sur l'arc lumineux.

   15. Dispositif c enforme à la revendication 14 carac- térisé par le fait qu'entre le serpentin de chauffage (18 et 30)et une soupape (17) du tube de communication se trouvent que des organes de réuction, tel ar exemple un système de tubes fins distribués,de l'asbeste, de bouts de fil métal... lique,coton ou organes de même genre (19).

   16. Dispositif conforme à la revendication 14, carac- térisé par le fait que les tuyères d'évacuation (14 et 22) sont distribuées oiroulairement autour de l'électrode centra- le en vue de guider la flamme symétriquement,