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"PISTOLET DE SOUDURE"
La présente invention est relative à un appareil pour la soudure électrique et, en particulier, à un appareil servant à faire avancer continuellement un fil formant élec- trode vers un arc du type protégé par gaz.
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Le procédé de soudure électrique avec des électrodes non consommables et un gaz protecteur, tel que l'argon ou l'hélium, est bien connu* Il est parfois à souhaiter d'uti- liser une électrode consommable et il n'existe pas jusqu'ici d'appareil satisfaisant permettant d'utiliser une électrode avançant de façon continue, avec un arc protégé par un gaz inerte.
La présente invention est relative à un appareil de soudure électrique commode et de manoeuvre facile.
Dans cet appareil simple et de fonctionnement satis- faisant, le fil formant électrode arrive de façon continue, en provenant d'une réserve, à un point d'application où le gaz protecteur arrive également. Cette invention assure, pour l'arc, une protection efficace par gaz inerte, lequel sort par un seul grand orifice entourant l'électrode qui avance conti- nuellement. Le gaz s'écoule de façon uniforme ou laminaire de manière à assurer une protection adéquate, en évitantl'entraiî- nement de l'air dans le courant de gaz lorsqu'il sort de l'orifice et entoure l'arc.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous, faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est un schéma d'un appareil selon l'invention.
La figure 2 est une coupe longitudinale du pistolet de soudure.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2.
La figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2.
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Dans la forme de réalisation représentée, une élec- trode métallique nue ou enduite d'un produit de lavage, vient d'une bobine 6, tournant sur une console 2 et est arnenée par des galets 8 actionnés par un moteur . Un régula- teur centrifuge 10 commande la vitesse du moteur.
L'électrode est amenée à une monture 11 reliée à une conduite flexible 12, de préférence un tube en acier en- roulé en hélice et recouvert de caoutchouc, dont le diamètre interne est un peu plus grand que celui de l'électrode 5. Un raccord en T, 13, fixé sur la monture 11, assure l'arrivée du gaz protecteur tel que l'hélium ou l'argon qui provient d'une source appropriée, comme il aéra indiqué ci-dessous.
Le conduit flexible 12 est monté sur une extrémité d'un pistolet à souder 14 muni d'une poignée 15. De cette fa- çon, l'électrode arrive continuellement au pistolet et vient à l'endroit où l'arc est établi. L'arc est maintenu par un courant provenant d'une machine à souder 16, tel qu'un trans- formateur ou un générateur de soudure dont le courant va au pistolet par un conducteur 17 recouvert d'une garniture iso- lante 18.
Sur la poignée 15 est monté un interrupteur 19, avec contacts 20 et 21 et relié à une gachette 22. Le contact 20 est fixé à l'extrémité d'un conducteur 23 aboutissant à un solénoide 24 relié lui-même à un conducteur 25 dans lequel passe du courant.
L'autre contact 21 est relié, par un con- ducteur 26, à un conducteur 27 dans lequel passe également du courant. Un conducteur 28 relie le conducteur 25 au régulateur 10 puis, par un conducteur 29, au moteur L'autre pôle du moteur 2 est relié par un conducteur 30 à un interrupteur 31 venant porter sur un contact 32 relié au conducteur 27. Un contact 33, relié au conducteur 25, est touché par un inter-
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rupteur 34 relié par un conducteur 35 à un solénoïde 36.
Un conducteur 37 relie le solénoïde au conducteur 27. Les interrupteurs 31 et 34 sont actionnés par le adénoïde 24.
Lorsque ce dernier est excité par fermeture de l'interrupteur 19, les circuits passant par le moteur et le solénoïde 36 sont fermés, le solénoïde 36 actionne un robinet 38 qui com- mande l'écoulement du gaz protecteur venant d'un récipient tel que le cylindre 39 et qui passe dans un réducteur de pression 40 pour aller dans le raccord en T, 13, en amenant ainsi du gaz protecteur qui va dans le pistolet de soudure jusqu'à l'endroit où s'établit l'arc. Ainsi en actionnant la détente 22, l'opérateur peut commander l'avance de l'électrode et l'alimentation en gaz protecteur.
En se reportant aux figures 2 à 4, le pistolet 14 comporte un boîtier 41 en une matière non conductrice, moulée par exemple à la forme voulue. La conduite 12 arrive dans l'ouverture qui se trouve à l'arrière du pistolet et elle y est fixée par vissage dans un bloc conducteur 42. Sur ce bloc est fixée une pièce conductrice 43, par soudure à l'argent ou -autrement, de façon à donner un parcours à faible résistance pour le passagedu courant amené par le conducteur 17 lequel est fixé par une vis 44 dans la pièce conductrice 43. L'inter- rupteur 19 est monté dans la poignée 15 et les conducteurs 23 et 26 sont fixés sur lui* Ces conducteurs 23 et 26, montés dans une gaine isolante 45, peuvent être disposés dans la gaine isolante 46 du conducteur 17 de manière à faciliter la manoeuvre du pistolst.
La poigné 15 est fermée par une plaque 47 fixée au moyen de vis 48 et 49. Une douille isolante 50 entoure la gaine 46. Il est prévu une garde 51 servant à protéger la main de l'opérateur de la chaleur intense de l'a
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Le pistolet de soudure comporte un prolongement 2 en une matière non-conductrice, vissé en53 dans le corps 41, -et un bec 54 en une matière appropriée, telle que du cuivre, muni d'ailettes 55 servant à dissiper la chaleur.
Une pièce d'amenée de courant 56 est vissée dans le bloc 42, avec filets interrompus formant canaux 5'par lesquels le gaz, arrivant par la conduite 15, pénètre dans l'espace entourant la pièce 56. Le prolongement 52 porte une pièce d'espacement 58 servant à maintenir dans l'alignement voulu la pièce 56 et il est muni de canaux 59 permettant le passage du gaz jusqu'au bec 4. Le passage pour le gaz allant de la pièce d'espacement 58 au bec 4 est un passage lisse de grande longueur, comme on le voit sur la figure 2, la largeur de ce passage (c'est-à-dire la distance radiale entre la pièce 56 et la paroi extérieure du passage et la distance radiale entre le fil électrode et cette paroi exté- rieure, à l'endroit où le bec 54 va au-delà de la pièce 56)
estplus du double du diamètre du fil électrode. Comme on l'a dit ci-dessus la forme de réalisation typique de l'invention représentée sur le dessin est destinée à des opérations de soudure dans lesquelles on utilise des fils métalliques formant électrodes ordinaires, nues, ou enduites d'un produit de lavage. Ces fils formant électrode ont un diamètre de 1,2 à 3,2 mm et pour ces électrodes un orifice de bec, ayant un diamètre d'environ 12,7 mm convient et donne la faible vitesse de courant de gaz désirée entourant l'électrode à l'orifice de sortie du bec.
Les canaux 59 qui se trouvent dans la pièce d'es- pacement 58 envoient le gaz axialement vers le bec formant prolongement du passage de gaz et, en conséquence, ces canaux suppriment toute circulation circonférentielle du gaz ou tous
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tourbillons dans le courant de gaz, qui pourraient se produire dans le passage, entre l'extrémité de la conduite 12 et la pièce d'espacement- On remarquera que ces canaux 59 sont dis- posés sur la périphérie du passage pour le gaz ou chambre se trouvant à l'intérieur du prolongement 2 du boîtier et, en conséquence, le gaz est dirigé par ces canaux 59 axialement sur la partie périphérique du passage du gaz de sorte que ce dernier progresse suivant un courant régulier et uniforme dans le bec.
La longueur de ce passage allant de la pièce d'espace ment à l'orifice de sortie est égale à plusieurs fois le dia- mètre du fil électrode, et, par suite, la longueur de ce passage est telle, que les tourbillons ou le mouvement de rotation du gaz tendent à se dissiper avant d'arriver à l'o- rifice de sortie. On remarquera également que le bec 54 constitue un prolongement du passage pour le gaz, prolongement dont la longueur est égale à plusieurs fois le diamètre de l'électrode, et dont le diamètre intérieur a une grandeur telle qu'il donne un courant annulaire de gaz inerte dont l'épaisseur, à la sortie du bec, est égale à au moins deux fois le diamètre de l'électrode.
La pièce 56 amenant le courant doit avoir un dia- mètre interne qui n'est qu'à peine plus grand que celui de l'électrode 2 utilisée. De façon à régler l'appareil pour une électrode plus grande ou plus petite, il suffit de séparer le prolongement 52 du corps 41 du pistolet, d'enlever la pièce 56 et de la remplacer par une autre de dimension voulue. Etant donné la courbure résiduelle de l'électrode 5 du fait de l'enroulement sur là bobine 6, l'électrode, en passant dans la pièce 56 d'amenée de courant, assure un con- tact suffisant avec celle-ci pour donner une bonne conducti- bilité électrique, malgré que le diamètre intérieur de la
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pièce 56 soit légèrement plus grand que celui de l'électrode.
Au point où l'électrooe 2. pénètre dans la monture 11, une douille 60 en caoutchouc ou matière analogue est main- tenue par un bouchon 61 de manière à assurer une liaison her- métique. Une pièce de liaison 62, montée sur la conduite 15, est maintenue sur la monture par une coiffe 63 de manière à assurer un joint hermétique. Le diamètre intérieur de la monture 11, ainsi que celui de la conduite 12, est tel qu'il permet le passage du gaz autour de l'électrode lorsque celle- ci avance, et, comme on l'a dit plus haut, le gaz circule autour de la pièce 56 d'amenée de courant et arrive au bec 54 entourant l'électrode, où il sert à protéger l'arc. Comme on l'a dit plus haut, le gaz inerte sort du passage contenu dans le pistolet par un orifice unique, de grande dimension par comparaison avec le diamètre du fil électrode.
Ceci est essentiel pour assurer une protection satisfaisante au moyen du gaz inerte et le gaz doit être amené à l'orifice de façon que l'écoulement dans le bec se fasse sans tourbillon. On a proposé antérieurement d'utiliser un bec convergent donnant, autour de l'électrode, un passage pour le gaz dont la largeur n'est pas supérieure au diamètre de l'électrode et, bien que ce bec puisse convenir pour fournir un jet à grande vitesse d'hydrogène ou d'autre gaz ou mélange de gaz réducteur, ces becs à grande vitesse ne conviennent pas pour donner une en- veloppe non turbulente de gaz inerte qui est nécessaire pour empêcher l'air d'accéder à la zone de s oud ure . Lorsque l'on utilise un gaz réducteur, on peut tolérer que de l'air soit entrainé dans le courant de gaz à grande vitesse du fait de l'action réductrice du gaz passant par le bec.
Toutefois, pour assurer une protection par gaz inerte, il est nécessaire
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d'éviter d'entraîner une quantité sensible d'air dans le courant de gaz fourni par le bec et l'invention donne les résultats désirés en assurant, à la sortie du bec, un grand courant de gaz à faible vitesse et sans tourbillons.
L'appareil décrit ci-dessus est simple et donne satisfaction pour effectuer une soudure avec une électrode amenée continuellement et une arrivée de gaz au bec servant à protéger l'arc. Il est relativement léger et l'opérateur peut le manipuler facilement de sorte qu'on peut l'utiliser facilement, dans n'importe quelle position, pour effectuer la soudure.
On peut apporter de nombreux changements à l'appa- reil ci-dessus décrit sans sortir du cadre de l'invention ni sacrifier aucun de ces avantages.