BE515248A - - Google Patents

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BE515248A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/24Features related to electrodes
    • B23K9/28Supporting devices for electrodes
    • B23K9/29Supporting devices adapted for making use of shielding means
    • B23K9/291Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
    • B23K9/295Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas using consumable wire electrodes

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Description


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  APPAREIL A SOUDER A L'ARC ELECTRIQUE EN ATMOSPHERE GAZEUSE. 



   La présente invention concerne un appareil à souder les métaux à l'arc électrique en atmosphère gazeuse avec une électrode se consommant, et plus particulièrement un appareil refroidi par circulation d'eau de ce type, manoeuvré à la main par l'opérateur et couramment appelé pistolet ou chalumeau à souder. Dans un appareil de ce type, le fil de remplissage nu ou légèrement enrobé qui constitue une électrode se consommant, avance à travers l'appareil tenu par l'opérateur et l'arc qui jaillit entre l'électrode et la pièce est protégé par un courant de gaz annulaire, de préférence un gaz inerte monoatomi- que ou un mélange de ces gaz sortant par un ajutage autour de l'extrémité de l'électrode.

   Un procédé de soudure à l'arc des métaux en atmosphère gazeuse auquel l'appareil suivant l'invention peut s'appliquer dans la pratique est décrit dans le brevet des Etats-Unis   d'Anérique   N    2.504.868   du 18 Avril   1950.   L'appareil suivant l'invention permet de souder avec succès un grand nombre de métaux fer- reux et non ferreux. 



   L'invention a pour objet un appareil à souder de ce type, dans lequel l'ajutage à gaz, et aussi de préférence le support de l'électrode, sont refroidis par circulation d'eau et dans lequel la position de l'ajutage à gaz peut être réglée par rapport au support de l'électrode sans interrompre la circulation du fluide de refroidissement ni démonter l'appareil. 



   Dans les opérations de soudage à l'arc avec une électrode se consommant, il convient généralement que l'ajutage à gaz se trouve dans une po- sition aussi voisine de la pièce que possible et compatible avec une visibili- té satisfaisante de l'opérateur, car c'est ainsi que la nappe de gaz qui entou- re l'arc est le moins soumise à l'influence des courants d'air extérieurs.

   Tou- tefois, en raison des modifications des conditions de soudage, telles que les modifications de la nature des métaux à souder, la dimension et la composition du fil de remplissage. la position de la soudure et la valeur du courant de soudure, il y a lieu de faire varier légèrement la position du point où le fil 

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 fond au delà de l'extrémité du tube de contact du courant de soudure qui ter- mine le support de l'électrode dans le pistolet. sans faire varier la position de l'ajutage par rapport à la pièce. De mêmes lorsqu'il s'agit de souder en des points situés dans un espace restreint, il peut arriver que l'ajutage empê- che d'approcher convenablement le pistolet de la pièce, à moins qu'il ne puis- se être retiré en arrière par rapport au tube de contact.

   Pour permettre ces variations des positions relatives de l'ajutage et du tube de contact, il y a lieu de rendre ces deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, en gê- nant le moins possible le fonctionnement des autres éléments du pistolet et sans exercer d'influence sur la pureté du gaz de.protection sortant autour de   l'arc.   



   De plus,, lorsque le soudage s'effectue avec une électrode qui se consomme, le tube de contact de l'extrémité du support de l'électrode par lequel le courant de soudure arrive dans   1?électrode    juste avant le point où jaillit l'arcsubit une forte usure continue et se détériore par le frottement de l'électrode qui y passes par le chauffage   dû   à la résistance qui résulte du passage du courant de soudure du tube de contact dans l'électrode et par la cha- leur intense dégagée par l'arc qui jaillit au voisinage, de sorte que le tube doit être remplace de temps en temps.

   La forme de construction suivant l'in- vention permet de régler à volonté la position de l'ajutage à gaz par rapport au tube de contact, de façon à maintenir la distance la plus avantageuse en- tre l'ajutage et la pièce èt aussi à pouvoir retirer le tube de contact   suffisam-   ment en arrière pour pouvoir le saisir avec une clef ordinaire et le faire sor- tir du pistolet et le remplacer, sans qu'il soit nécessaire d'interrompre la circulation de l'eau ou de prendre des précautions pour empêcher les portions non refroidies du pistolet d'être éclaboussées par   l'eau,   ainsi qu'il arrive- rait si on ouvrait le dispositif de refroidissement. 



   L'invention a encore pour objet un ajutage à gaz d'une forme de construction facile à   remplacera   dans laquelle la double enveloppe d'eau est formée par des trous et des trous d'emboîtement appropriés percés dans l'aju- tage lui-même et dans un cylindre métallique annulaire dans lequel l'ajutage s'ajuste. L'ajutage est maintenu en place dans le cylindre annulaire par des cordons de soudure tendre logés dans des rainures périphériques et qui peuvent être facilement ramollis pour remplacer l'ajutage en cas de besoin. 



   L'invention s'applique dans ces conditions avantageuses à des pistolets de grande capacité, qui fonctionnent avec un fil d'électrode de rem- -plissage d'un diamètre atteignant 2,3 mm et davantage, à une vitesse de l'or- dre de 2,54 m. par minute et davantage et au moyen de courants de soudure attei- gnant jusqu'à 500 à 700 ampères. On fait fonctionner de préférence l'appareil suivant l'invention en soudant à polarité inverse, c'est-à-dire que l'électro- de est positive, mais il n'est pas limité à cette condition. Bien entendu, il n'est pas   @   plus limité à l'emploi d'un agent de refroidissement donné. 



   Sur les dessins ci-joints: 
La figure 1 est une élévation d'un pistolet suivant   l'inven-   tion. 



   La figure 2 est une coupe verticale à plus grande échelle du pistolet de la figure 1. 



   Les figures   3   à 11 sont des coupes suivant les lignes respecti- ves 3-3 à 11-11 de la figure 2, les figures   7.   8 et 11 étant à plus grande   échelle...   



   La figure   12   est une coupe d'un détail de la figure 2 suivant la ligne 2-2 de la figure 5. 



   - Le pistolet de la figure 1 comporte une poignée 2, un cylindre postérieur désigné d'une manière générale par 100, un cylindre intérieur ou sup- port de   l'électrode..   désigné d'une-manière générale par 300 (figure 2), un cy- lindre antérieur ou de l'ajutage à gaz. désigné d'une manière générale par   200,   et un élément de raccordement   réglable,,   rigide, à deux canaux de circulation du 

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   fluide de refroidissement désigné d'une manière générale par 400 et permettant à l'eau de passer de la poignée dans le cylindre intérieur 'et dans l'ajutage   à gaz du cylindre antérieur pour toutes les positions relatives de l'ajutage à gaz et du support de l'électrode. 



   Une électrode 4 se consommant, provenant d'une bobine d'ap- provisionnement actionnée d'une manière appropriée (non représentée) passe le long du pistolet suivant son axe et sort concentriquement par l'ajutage 202 de façon à venir en contact avec la pièce par l'intermédiaire d'un arc, d'une ma- nière connue. L'électrode arrive dans le pistolet coaxialement par un tuyau flexible 102,dans lequel arrive autour de l'électrode un courant de gaz iner- te annulaire provenant d9une source appropriée et circulant le long du pistolet de façon à en sortir concentriquement à l'électrode par l'ajutage et à proté- ger ainsi l'arc contre l'atmosphère environnante. 



   Le courant de soudure,le gaz de protection et l'avancement de l'électrode sont commandés par une gâchette de déclenchement 3 qui actionne un interrupteur 5 (figure   2) .   



  L'interrupteur 5 fait fonctionner, par l'intermédiaire   d'un   câble de commande 6, des dispositifs de commande appropriés faisant partie du circuit du géné- rateur de soudure, du mécanisme d'avancement de l'électrode et du mécanisme d'alimentation en gaz (non représentés) correspondants Les circuits qui servent à cet effet ne font pas partie de l'invention. Une tôle métallique ou écran de protection 8 peut être disposé entre la poignée et le cylindre antérieur 200 de façon à protéger la main de l'opérateur contre la chaleur de l'arc. 



   De   l'eau,   de refroidissement ou autre fluide servant à main- tenir la température du tube de support de l'électrode. du tube de contact et de l'ajutage à gaz à une valeur supportable arrive dans le pistolet par un tuyau 10 et l'eau chauffée en sort par un tuyau 12, qui peut entourer de préférence et refroidir le câble à torons multiples   14   qui fait arriver dans le pistolet le courant de soudure provenant du générateur de soudure. 



   Pour que la nappe de gaz protège d'une manière efficace l'arc contre l'atmosphère environnante, il est nécessaire que le gaz sorte du pis- tolet autour de l'électrode à l'état aussi peu turbulent que possible et on peut arriver à ce résultat au moins en partie en faisant arriver le gaz dans l'ajutage et en le faisant circuler par un canal annulaire sans obstacle dont la longueur est égale à un multiple de sa section transversale. Pour obtenir un canal de passage du gaz de cette forme, le cylindre intérieur est supporté par un bloc de bâti 16 au voisinagede la partie postérieure du pistolet, sur lequel la poignée 2 est fixée par quatre vis à métaux 7 (figures 7 et 8) et qui est en- touré coaxialement par une enveloppe intérieure 106 faisant partie du cylindre postérieurégalement fixée sur le bloc 16.

   Un conducteur 17 établit la con- nexion avec une des vis 7 de façon à   fàire   arriver la tension de l'électrode aux circuits de commande par le câble 6. Le gaz de protection arrive dans 1' espace annulaire délimité entre l'enveloppe intérieure 106 et le cylindre inté- rieur ainsi formés de la manière décrite ci-après, sort par une série de trous dirigés radialement d'un diffuseur de gaz 304 de façon à compenser l'influence perturbatrice exercée par le bloc de bâti 16, et se dirige vers l'ajutage. 



   En même temps, étant donné la très forte intensité des cou- rants de soudure, il y alieu de faire arriver le courant de soudure dans 1' électrode se consommant aussi près que possible de son point de fusion. C'est poirquoi l'électrode passe dans une enveloppe 314 de revêtement non conductri- ces amovible, disposée-dans le cylindre intérieur et dans un tube de contact amovible 302 de passage du courant de soudure à l'extrémité antérieure du cy- lindre intérieur, pour sortir à l'extrémité antérieure du pistolet. Le courant de soudure arrivant par le câble 14 passe dans un tube 417 formant borne en même temps que dispositif d'évacuation de l'eau et sur lequel ses torons sont soudés (figures 9 et 10), puis dans le bloc de bâti 16 et dans les enveloppes intérieure et extérieure du cylindre intérieur.décrit ci-après, et arrive dans le tube de contact. 



   Le cylindre postérieur comporte, outre l'enveloppe intérieure 

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 106, une enveloppe extérieure ou cylindre postérieur extérieur 104 et des rac- cords appropriés accouplant le tuyau 102 au pistolet. Alors que l'enveloppe -  @   106 est en métal,   l'enveloppe   104 est en une matière isolante, telle qu'un pro- duit phénolique à base de papier, et est fixée sur le bloc de bâti 16 en posi- tion coaxiale relative par rapport à l'enveloppe 106 et au cylindre intérieur 300. L'enveloppe 106 est brasée sur le bloc 16, tandis que l'enveloppe 104 y est goupillée par l'intermédiaire de la poignée 2. Les positions relatives co- axiales de ces éléments apparaissent sur les figures 6, 7 et   8,   ainsi que sur la figure 2. 



   Les enveloppes 104 et 106 délimitent entre elles un espace ah- nulaire dans lequel le cylindre antérieur 200 est monté à frottement doux. Les enveloppes sont échancrées d'un côté de façon à glisser d'avant en arrière sur le bloc de bâti, et l'ensemble est rendu rigide par des manchons 108 et 110. 



   Le manchon extérieur 108 est taraudé de façon à se visser sur la surface extérieure de l'enveloppe extérieure   104.   



  Le manchon intérieur 110 est brasé sur l'enveloppe intérieure 106, s'ajuste sans serrage sur la surface intérieure de l'enveloppe extérieure 104 et se prolonge jusque et au-dessus de la partie postérieure du bloc 16 de façon à fermer la portion échancrée de l'enveloppe intérieure 106. 



   Le manchon 110 comporte un taraudage sur lequel se visse un écrou d'accouplement 112 en matière isolante, telle que le "nylon", disposé sur l'extrémité du tuyau 102. Le tuyau consiste en une manche flexible   114   en caoutchouc ou matière analogue de passage du gaz de protection et un tube armé flexible 116 de guidage du fil de l'électrode 4. La manche 114 est serrée à son arrivée dans le pistolet sur un tube d'enveloppe rigide 118 qui s'appli- que dans l'écrou à main 112 contre un épaulement 120.

   Le tube d'enveloppe 118 est percé d'un trou 122 qui permet au gaz de protection de sortir et de passer dans l'espace compris entre le cylindre intérieur 300 et l'enveloppe intérieure 106, derrière le diffuseur de gaz   3040   Le tube de guidage 116 de l'électrode est fixé par exemple par brasage sur le tube d'enveloppe 118 au moyen de quel- ques spires de ruban métallique 124.Un bouchon annulaire 126 fileté en "nylon" se loge dans un trou taraudé dans la partie antérieure du tube d'enveloppe 118. qui   s'applique   ainsi contre le cylindre intérieur. L'écrou 112 et le bouchon 126 isolent électriquement le tube d'enveloppe 118 et le tuyau 116 du pistolet. sauf le fil de l'électrode 4 qui est en contact électrique avec le tube de con- tact 302.

   Le ccurant de soudure ne peut ainsi arriver dans le fil de l'électro- de qu'à l'endroit du tube de contact. 



   Le cylindre intérieur comporte une enveloppe extérieure 306 et une enveloppe intérieure 308, une enveloppe de revêtement 314 non métallique, amovible,, et des bouchons de bout 310 et 312 qui retiennent l'enveloppe en position relative appropriée, et le tube 302 de contact de l'électrode. L'en- veloppe intérieure 308 comporte deux ailettes 316, vues en élévation sur la figure 2 et en coupe sur les figures 3, 5, 6, 7 et 8 et qui partagent   l'espa-   ce annulaire compris entre les enveloppes intérieure et extérieure 308 et 306 en canaux de passage séparés 318 et 320 du fluide de refroidissement. Les deux canaux de passage de section semi-circulaire ainsi formés sont isolés l'un de l'autre à la partie postérieure du cylindre intérieur par le bouchon de bout 312.

   A l'extrémité antérieure, les ailettes comportent des entailles 322' et 324 qui font communiquer les canaux 318 et 320. Le tube de contact   302   est fixé d'une manière amovible par filetage sur le bouchon de bout an- térieur   310   et se prolonge sur une assez grande distance en arrière, à   l'inté-   rieur de l'enveloppe intérieure, jusqu'à l'extrémité antérieure du revête- ment 314, de façon   à   permettre l'échange de chaleur avec l'enveloppe intérieure et le fluide de refroidissement qui passe dans le cylindre intérieur. 



   L'enveloppe extérieure 306 du cylindre intérieur est brasée sur le bloc de bâti 16 et comporte des canaux permettant au fluide de refroi- dissement d'arriver dans les canaux 218 et 320 du cylindre intérieur. A cet effet, l'enveloppe extérieure est percée dans des méridiens différents et dans des positions axialement espacées de trous d'entrée   et\de   sortie 326 et 328 

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 (figures 8 et 7) qui correspondent aux canaux 18 et 20 du bloc 16. Un raccord 
22, auquel se raccorde le tuyau 10   darrivée   d'eau, constitue l'extrémité d' entrée de   1?eau   dans l'appareil et est brasé sur l'extrémité inférieure du trou 
18 d'admission. Le trou 20 fait arriver le courant de sortie du fluide de re- froidissement dans l'accouplement   400   aboutissant à l'ajutage. 



   Le fluide de refroidissement passe donc du raccord d'entrée 22 par le trou 18 dans le canal 320 du cylindre intérieurs y circule sur toute sa longueurpasse par les trous 322 et 324 dans le canal 318 et revient le long du cylindre intérieur pour sortir par le trou 20. 



   L'ajutage 202 est supporté et isolé électriquement et thermi- quement du cylindre intérieur et du reste du pistolet par le cylindre antérieur extérieur 204 en une matière isolante appropriées telle que des fibres de verre imprégnées de résine. 



   Pour empêcher l'aspiration   d'air   dans le courant de gaz de protection se dirigeant vers l'ajutage, le cylindre 204 est fermé par rapport à l'enveloppe intérieure 
106 du cylindre postérieur par une rondelle 206 en caoutchouc mou serrée contre l'extrémité postérieure du cylindre 204 et contre   1 enveloppe   106 par une rondel- le de retenue 208 qui se visse sur l'extrémité postérieure du cylindre   204.   



   L'ajutage 202 est supporté par le cylindre antérieur 204 au moyen d'un manchon métallique 210 sur lequel il est soudé à l'étain pour pou- voir être remplacé facilement. Le manchon 210 est fixé sur le cylindre 204 par un joint fileté et comporte à son extrémité antérieure deux trous d'em- boîtement 212 et 214 qui forment des surfaces de support de l'ajutage 202 et. délimitent avec lui un canal de passage du fluide de refroidissement dans 1' ajutage. 



   L'ajutage lui-même comporte deux surfaces cylindriques exté- rieures coaxiales 216 et 218 de diamètres correspondant respectivement aux trous d'emboîtement 212 et 214. En donnant à la plus petite de ces surfaces cylindriques extérieures une plus grande longueur axiale qu'au plus petit des trous d'emboîtement, on forme un canal de passage du fluide de refroidisse- ment arrive dans l'accouplement 400. 



   Pour fixer l'ajutage sur le cylindre extérieur, les surfaces cylindriques 216 et 218 comportent des rainures périphériques 222 et   224   rem- plies de soudure à l'étain. L'ajutage est de préférence en cuivre et le man- chon extérieur en laiton. 



  On peut donc facilement souder ces deux éléments à l'étain. 



  Cette forme de construction est représentée séparément sur la figure 12. 



   Dans les conditions de fonctionnement normales, le joint sou- dé à l'étain entre l'ajutage et le manchon extérieur, qui subit les influen- ces opposées de la chaleur de l'arc et de la circulation du fluide de refroi- dissement dans le canal de passage adjacent 220, reste à une température in- férieure à son point de fusion et maintient assemblée l'ajutage et le manchon. 



  Si le pistolet fonctionne avec une quantité de fluide de refroidissement in- suffisante, la température du joint s'élève au-dessus de son point de fusion et les éléments en se détachant avertissent l'opérateur. 



   La circulation de l'eau de refroidissement dans les canaux de passage du pistolet est assurée dans toutes les positions relatives de 1' ajutage et du cylindre intérieur par l'accouplement rigide réglable 400 à deux voies représenté en détail sur les figures 2,3   à   5 et 11. Cet accouple- ment comporte un tube 402 fixe par rapport à   l'ajutage,   un tube de montage 404 fixe par rapport au cylindre intérieur, et des dispositifs séparés déli- mitent dans chacun de ces tubes des canaux de passage séparés d'aller et de retour de l'eau, un dispositif rendant un canal d'un des tubes continu avec un canal de l'autre., et un dispositif empêchant les fuites au point de jonc- tion des deux tubes. 



   Le tube   402   est fixé à une extrémité, par exemple par brasage, sur un bloc antérieur de transfert 226 et est parallèle au cylindre antérieur   204.   Le bloc 226 fixé de la même manière sur le manchon antérieur   210,   est per- 

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 cé de deux trous verticaux séparés 228 et 230 (figure 5) qui se terminent à la partie inférieure du bloc par un trou commun horizontal désigné de façon gé- nérale par 232. Le trou 232 est fermé à la partie postérieure du bloc 226 par le tube 402. Les trous 228 et 230 communiquent à leurs extrémité supérieures avec des tubes à eau séparés 234 et 236 (figure 3) fixés sur la surface infé- rieure du manchon 210.

   Les tubes 234 et 236 communiquent à la partie antérieu- re du manchon 210 par des trous ou orifices 238 et 240 percés dans le manchon (figure 4) avec le canal 220 de refroidissement de l'ajutage, de chaque côté   d'une   cloison   242   qui empêche l'eau de circuler entre les tubes 234 et 236, sauf dans la longueur du canal 220. 



   Le tube 402 est partagé dans le sens longitudinal en canaux séparés disposés côte à côte   406   et 408 (figure 11) par une cloison diamétra- le longitudinale 410. La cloison   410   se prolonge au delà de l'extrémité du tube 402 en passant dans le trou horizontal 232 du bloc de transfert 236 et se loge dans une fente verticale d'une tige 244, en partageant ainsi le trou 232 en deux moitiés séparées formant des canaux 406 et 408 dans le tube 402, dans le prolongement continu respectif des trous 228 et 230 du bloc 226. Un écrou à main   246   se visser dans la tige   244   de façon à maintenir en place la tôle 8 de protection contre la chaleur.

   Le tube 402 comporte une ouverture   414   allongée dans le sens de   l'axe.   découpée dans un de ses côtés au voisinage de son ex- trémité libre, de façon à ne communiquer qu'avec le canal 406. 



   Le tube 404 se compose de trois portions coaxiales 416, 418 et   420.   La portion   416   est brasée sur le bloc 16 et communique avec un tube   417   qui forme l'extrémité de sortie de   l'eau   du pistolet, à laquelle le tuyau 12 de sortie de l'eau peut être fixé par des raccords appropriées. Les por- tions centrale et antérieure 418 et 420 du tube   404   sont disposées télescopi- quement et coaxialement par rapport au tube 402, en assurant le passage aller et retour du fluide de refroidissement dans ce tube. Le diamètre intérieur de la portion 420 est plus petit que celui de la portion 418 et sa surface exté- rieure comporte un filetage sur lequel se visse un écrou d'étanchéité   422.   



   L'intérieur du tube 404 est partagé en canaux séparés de cir- culation du fluide de refroidissement par un tube longitudinal 424 périphéri- que ou coaxial. disposé coaxialement dans le tube 404. Le tube 424 s'ajuste sans jeu inutile sur un raccord 426 formé à l'extrémité antérieure de la por- tion postérieure 416 et en dedans de la portion antérieure   420,   en laissant subsister un canal annulaire   428   entre sa surface extérieure et la surface intérieure de la portion intermédiaire 418. Il   s'ajuste.aussi   sans jeu inutile sur l'extrémité libre du tube 402 de la portion de l'ajutage.

   Le trou 20 du bloc de bâti 16, par lequel le fluide de refroidissement sort après avoir circulé dans les canaux 318 et 320, communique avec le canal   428   par un trou   430 -percé   dans l'extrémité postérieure de la portion intermédiaire 418. 



   Pour permettre au fluide de refroidissement de circuler en avant du canal 428 dans un des canaux du tube 402, le tube-cloison   424   est percé d' une série de trous radiaux 432, espacés   périphériquement.   Quelle que soit la position du tube-cloison 424 autour de son axe. un des trous 432 est en face de l'ouverture allongée 414 du tube 402, de façon à établir une communication hydraulique continue entre le canal annulaire   426   et le canal 406 du tube   402.   Cette continuité subsiste dans toutes les positions de l'ajutage et du   oylin-   dre   t.ntérieur   dans le sens de l'axe du pistolet pour lesquelles l'ouverture al- longée 414 est en face des trous   432.   



   Pour empêcher un court-circuit de s'établir dans l'ajutage, on empêche le fluide de refroidissement arrivant dans le tube 402 de l'ajutage par l'ouverture   414   de revenir en arrière dans le canal 406 et de sortir du pisto- let par le canal 434 formé dans le tube-cloison 424, au moyen d'un bloc d'arrêt radial 436 fixé sur l'extrémité libre du tube 402. Le bloc 436 est brasé sur la cloison longitudinale 410 ainsi que sur la périphérie du tube 402 et ferme le canal   406   à l'extrémité libre du tube   402.   Il constitue aussi une cloison d' arrêt radiale ou transversale à l'intérieur du tube-cloison longitudinal péri- phérique 424.

   Pour assurer l'efficacité de cette cloison d'arrêt radiale, on 

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 peut introduire une bague ou rondelle 438 en matière plastique dans une rainure de la surface extérieure du bloc 436. 



   Le bloc d'arrêt 436 empêche le fluide de s'écouler du canal 428 dans le canal intérieure 434 par les trous 432 et le jeu éventuel existant entre le tube 402 de la portion de l'ajutage et le tube-cloison   424.   



   Pour permettre au fluide de refroidissement de revenir en arrière, le bloc d'arrêt 436 est percé d'un trou 440 (figure 11) qui fait communiquer le canal 408 du tube 402 avec le canal intérieur 434 du tube 424. 



   Un joint étanche au passage de l'eau est maintenu entre les tu- bes 402 et 404 par une bague de garniture 442 en matière plastique. Intercalée entre eux entre les limites de leur mouvement télescopique relatif. Les dimen- sions du tube-cloison 424 sont choisies de façon à laisser subsister à l'extré- mité libre du tube   404   une courte distance permettant de loger la bague 442 et un presse-garniture rigide 444, également glissé sur le tube   442.   La presse garniture 444 permet de serrer d'une manière appropriée la bague de garniture 
442 en contact étanche avec les tubes 402 et 404 en serrant l'écrou 422. Les garnitures 442 et   444   et l'écrou 422 constituent donc ensemble un presse-gar- niture coopérant avec le tube-cloison 424 de façon à fermer l'intervalle annulai- re entre les tubes 402 et 404.

   Le frottement qui se produit entre la bague   442   et les tubes 402 et 404 contribue aussi à maintenir l'ajutage dans une posi- tion choisie par rapport au tube de contact. 



   Pour maintenir l'isolement électrique de l'ajutage par rapport au cylindre intérieur 300 qui est à la tension de soudure, le tube-cloison 424, la bague de garniture 442 et le presse-garniture   444   ainsi que l'écrou de serra- ge 422 sont tous en une matière non conductrice. 



   Le bloc d'arrêt   436   peut être considéré'comme un moyen d'établir la continuité soit entre les canaux 428 et 406 soit entre les canaux   408   et 434. 



  La continuité étant établie entre les canaux de l'une ou l'autre de ces paires,, le joint entre les tubes 402 et 404 assure une circulation à deux voies entre le cylindre intérieur et la poignée d'une part et l'ajutage d'autre part. 



   L'invention a été décrite en tant que s'appliquant à une forme de réalisation qui comporte un refroidissement du cylindre intérieur ou support de l'électrode et de l'ajutage., avec un accouplement en série entre les doubles enveloppes de ces deux éléments, le fluide de refroidissement s'écoulant d'abord dans le cylindre intérieur, puis dans l'ajutage. Les doubles enveloppes étant ainsi réunies en série, l'opérateur est averti que le fluide n'arrive pas dans l'une ou l'autre de ces enveloppes par l'arrêt de la circulation du fluide de re- froidissement. Mais il est possible aussi de réunir les doubles enveloppes en pa- rallèle et le refroidissement du cylindre intérieur peut même être supprimé sui- vant l'invention.

   De plus, alors que dans l'accouplement des deux canaux de cir- culation du fluide de la forme de réalisation décrite, le tube qui comporte la cloison de séparation longitudinale diamétrale est fixé sur l'ajutage et le tube qui comporte la cloison longitudinale périphérique est fixé sur l'élément de support de   l'électrode,   ces éléments peuvent évidemment être disposés en sens inverse. D'autres modifications peuvent aussi être apportées dans la for- me de construction de l'appareil, tout en restant conformes au.principe de 1'   invention.   



   De plus, l'invention a. été décrite en tant que s'appliquant à un appareil à souder manoeuvré-à la main par l'opérateur. Mais elle s'appli- que aussi à des appareils des types dits automatiques ou semi-automatiques, dans lesquels une tête à souder dans laquelle avance l'électrode entourée par un ajutage à gaz est supportée par un mécanisme la faisant avancer d'une ma- nière appropriée le long d'une pièce à souder.

Claims (1)

  1. RESUME.
    Appareil à souder les métaux à l'arc électrique en atmosphère gazeuse, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons: <Desc/Clms Page number 8> 1) Il comporte un support dans lequel on peut faire avancer une électrode se consommant, une enveloppe supportée coaxialement autour de ce support et délimitant avec lui un canal de passage annulaire du gaz de pro- tection, un raccord d'ajutage à double enveloppe d'eau monté télescopiquement sur l'enveloppe et mobile suivant son axe par rapport à cette enveloppe, et un accouplement réglable de circulation du fluide de refroidissement entre le support et l'ajutage.
    2) Le support est un cylindre tubulaire à double enveloppe, l'enveloppe est cylindrique et l'accouplement réglable est rigide et à deux voies.
    3) Des enveloppes tubulaires intérieure et extérieure espacées sont disposées coaxialement par rapport au cylindre et entre elles, le cylindre comporte des orifices d'entrée et de sortie d'eau, l'appareil comporte des ori- fices d'entrée et de sortie d'eau, un cylindre antérieur non conducteur s'ajus- te à frottement doux entre les enveloppes., un joint étanche au passage du gaz est fixé à l'extrémité du cylindre antérieur entre les enveloppes, l'ajutage est disposé sur le cylindre antérieur, et l'accouplement réglable non conduc- teur est disposé entre un des orifices du cylindre et un des orifices de l'ap- pareil.
    4) Les orifices d'entrée et de sortie de l'eau sont fixes par rapport au cylindre et un diffuseur de gaz est disposé entre le cylindre inté- rieur et l'enveloppe.
    5) L'accouplement est disposé entre l'orifice de sortie du cy- lindre et l'orifice d'entrée de l'ajutage et entre l'orifice de sortie d'eau de l'appareil, fixe par rapport au cylindre.
    6) Le gaz de protection est un gaz inerte, un manchon métalli- que fixé sur l'extrémité du cylindre extérieur comporte deux trous d'emboîte- ment successifs et l'ajutage annulaire à gaz comporte deux surfaces extérieures cylindriques coaxiales de diamètres correspondant à ceux des trous d'emboîtement, la longueur axiale de la'surface extérieure de plus petit diamètre étant plus grande que celle du trou de plus petit diamètre, de façon à délimiter entre elles une fois l'ajutage introduit dans le manchon, un canal de passage annulaire du fluide de refroidissement, et des joints soudés à l'étain sont disposés entre les surfaces extérieures et les trous d'emboîtement.
    7) Un dispositif sert à introduire le gaz de protection dans 1' espace annulaire compris entre le cylindre intérieur et l'enveloppe, et le man- chon métallique est fixé sur l'extrémité du cylindre intérieur opposée à celle du dispositif d'introduction du gaz.
    8) Le support contient un revêtement non métallique amovible, un tube de contact du courant de soudure est fixé coaxialement sur le support, l'ajutage est disposé sur l'extrémité du cylindre antérieur du côté opposé au joint étanche au passage du gaz.,, et deux canaux séparés de l'accouplement abou- tissent à l'ajutage.
    9) Un premier tube est fixé à une extrémité et est parallèle au cylindre antérieur, un second tube est fixé à une extrémité et est parallèle au cylindre intérieur, en contact télescopique avec le premier, des dispositifs séparés dans chacun de ces tubes partagent leur intérieur en deux canaux lon- gitudinaux, un dispositif établit une continuité hydraulique entre un canal d' un des tubes et un canal de l'autre tube, et un joint disposé dans l'espace an- nulaire entre les tubes, dans la région de leur contact télescopique, ferme la communication entre l'intérieur du tube de plus grand diamètre et l'extérieur du tube de -lus petit diamètre en dehors de la région de leur contact télescopi- que.
    10) Un presse-étoupe entoure le premier et le second tubes à l'extrémité du tube de plus grand diamètre.
    11) Le premier tube comporte une ouverture au voisinage d'une de ses extrémités et une cloison longitudinale le partageant en deux canaux <Desc/Clms Page number 9> longitudinaux dont un seul communique avec l'ouverture, un troisième tube est monté.coaxialement dans le second tube et télescopiquement sur l'extrémité dü premier tube, et comporte une ouverture en face de celle du premier tubé. 'une de ces ouvertures étant allongée dans le sens de l'axe, une cloison radiale est fixée sur le premier tube à l'intérieur du troisième et ferme la communication entre le canal du premier tube qui communique avec l'ouverture de ce premier tube et l'intérieur du troisième tube au delà de l'extrémité du premier tube.
    12) La cloison longitudinale du premier tube est disposée sui- vant un méridien.
    13) Le premier et le second tubes sont métalliques et le troisiè- me non métallique se pose avec jeu dans le second et sur le premier.
    14) Un manchon flexible non conducteur est disposé entre le pre- mier et le second tubes et un dispositif serre ce manchon de façon à fermer 1' espace annulaire entre le premier et le second tubes indépendamment de la po- sition axiale du premier par rapport au second, et un canal au moins fait com- muniquer le second ou le troisième tube non conducteur avec la double envelop- pe du cylindre intérieur.
    15) Le fluide de refroidissement circulant entre les orifices d'entrée et de sortie de l'appareil passe en série dans le support et dans 1' ajutage.
    16) L'électrode consiste en un fil qui arrive à un arc de sou- dure maintenu entre l'électrode et la pièce à souder'et un dispositif de bloca- ge pouvant être fixé d'une manière réglable réunit l'ajutage et l'élément de contact de sorte qu'on peut faire varier l'intervalle entre l'ajutage et la pièce par rapport à l'intervalle entre l'élément de contact et la pièce.
    17) On peut faire varier l'intervalle entre l'élément de con- tact et la pièce sans faire varier l'intervalle entre l'ajutage et la pièce.
    18) L'élément de contact tubulaire du courant de soudure est monté en relation d'échange de chaleur avec la surface intérieure de l'élément tubulaire intérieur de support.
    19) La circulation du fluide de refroidissement est indiquée par un joint fusible entre deux éléments de l'appareil. dont le point de fu- sion est supérieur à la température d'équilibre existant à son endroit lorsque l'appareil fonctionne avec une circulation normale de ce fluide et inférieur à cette température d'équilibre lorsque la circulation du fluide est inférieu- re à la normale.
    20) Le joint fusible subit simultanément l'action de chauffa- ge exercée par l'arc de soudure et l'action de refroidissement du fluide de re- froidissement passant dans l'appareil constitue entre ces éléments un joint mécanique qui fond lorsque l'arc fonctionne pendant un certain temps avec une circulation du fluide inférieure à la normale. en annexe 2 dessinsa-
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