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TORCHE DE SOUDAGE A ELECTRODE INCOMBUSTIBLE REFROIDIE.
La présente invention a pour objet une torche de soudage à l'arc électrique comportant une électrode incombustible refroidie par contact direct avec un liquide contenu dans une chambre de refroidissement entourant l'électrode et munie,pour l'étanchéité entre cette chambre et l'extérieur, d'un joint annulaire qui entoure l'électrode au voisinage de l'extrémité d'où jaillit l'arc.
L'invention concerne plus particulièrement une torche de ce type, appropriée au soudage en atmosphère gazeuse protectrice, par exemple en atmosphère d'argon, d'hélium ou d'hydrogène.
La plupart des torches de soudage à électrode incombustible refroidie comportent des chemises de circulation d'eau disposées le plus près possible de l'extrémité de l'électrode, grâce auxquelles l'eau refroidit une pièce métallique bonne conductrice de la chaleur, placée au contact de l'électrode. En raison de la nécessité de faire passer dans la partie avant du porte-électrode l'eau de refroidissement et le gaz inerte protecteur, ces dispo- sitifs nécessitent un usinage compliqué et onéreux.
On a déjà proposé de refroidir l'électrode par contact direct avec l'eau contenue dans une chambre de refroidissement entourant l'électrode et d'assurer le serrage de l'électrode, l'amenée du courant électrique à celleci et l'étanchéité de la chambre de refroidissement au moyen d'une bague de métal mou bon conducteur, tel que le cuivreo Un tel joint est dénué d'élasticité et il est par conséquent impossible d'obtenir de cette manière une étanchéité satisfaisante de la chambre de refroidissement.
La torche de soudage qui fait l'objet de l'invention est caractérisée par le fait que le joint d'étanchéité est constitué par une matière élastique, par exemple du caoutchouc, une pince de fixation de l'électrode et d'amenée du courant à celle-ci étant disposée de préférence dans la chambre de
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refroidissement.
Le joint en matière élastique permet d'obtenir une parfaite étanchéité, tandis que le serrage de l'électrode et l'amenée de courant à celle-ci peuvent être réalisés indépendamment, de manière connue.
On a constaté que, contre toute attente, un joint ainsi disposé reste étanche pendant une très longue durée de fonctionnement, sans souffrir de la proximité de l'arc électrique.
Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, l'orifice d'entrée du liquide de refroidissement dans la chambre de refroidissement est disposé au voisinage du joint d'étanchéité et l'orifice de sortie au voisinage de l'extrémité de l'électrode opposée à celle d'où jaillit l'arc. La chambre de refroidissement comporte avantageusement deux compartiments concentriques communiquant entre eux à l'extrémité opposée au joint, le liquide de refroidissement circulant de bas en haut dans le compartiment intérieur et de haut en bas dans le compartiment extérieur.
D'autre part, dans le cas d'une torche de soudage en atmosphère gazeuse protectrice, le joint annulaire entourant l'électrode est de préférence logé dans une gorge pratiquée dans un manchon que l'enveloppe de la chambre de refroidissement entoure de façon à ménager entre elle et le manchon un espace où arrive le gaz protecteur, et un second joint annulaire est disposé entre le manchon et l'enveloppe qui l'entoure, de façon à séparer l'arrivée du liquide de refroidissement et celle du gaz de protection.
A,titre d'exemple, on a décrit ci-après et représenté au dessin annexé, une forme de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale d'une torche de soudage à l'arc en atmosphère d'argon, comportant une électrode de tungstène refroidie par de l'eau, conformément à l'invention.
La figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1.
La torche comporte un manche creux 1 en matière isolante et un porte-électrode 2 en métal. Le manche creux 1 est vissé sur un corps métallique 3, par exemple en cuivre, qui est de préférence émaillé extérieurement, au four à haute température. Le corps métallique 3 est solidaire mécaniquement et électriquement du porte-électrode 2 et est percé de trois canaux 4, 5 et 6, pour l'amenée de l'argon, pour l'arrivée et pour le départ de l'eau de refroidissement. Ces trois canaux débouchent, du côté du manche, dans des alésages filetés qui reçoivent des tubulures 7, 8 et 9 (fig. 2). Des tuyauteries souples (non représentées) pour l'amenée de l'argon, et l'arrivée et le départ de l'eau sont montées sur l'extrémité de chaque tubùlure 7, 8, 9.
La tubulure 9 présente un diamètre supérieur à celui des deux autres et un fil métallique 10 amenant le courant de soudage à l'électrode passe dans la tuyauterie souple de départ de l'eau de refroidissement et dans la tubulure 9 correspondante et est fixé à l'extrémité intérieure de la tubulure 9. Au voisinage de cette extrémité, des trous 11 sont pratiqués pour le passage de l'eau.
Le porte-électrode 2 comporte une enveloppe cylindrique 12, de préférence émaillée extérieurement, au four à haute température. Cette enveloppe 12 est fermée à sa partie haute par un bouchon 13 et munie à sa partie basse d'un filetage extérieur 14 sur lequel est vissée une douille 15 coiffée par une buse 16 en matière réfractaire destinée à canaliser l'argon autour de l'extrémité basse de l'électrode 17. La douille 15 est pourvue d'une plaque frontale 18 percée d'un orifice central 19 pour le passage de l'électrode 17 et d'orifices périphériques 20 pour le passage de l'argon. Sur cette plaque 18 repose un manchon 21 engagé dans l'alésage inférieur 22 de l'enveloppe 12.
Le diamètre extérieur du manchon 21 est légèrement inférieur à celui de l'alésage 22 et le centrage du manchon 21 est assuré par un épaulement 23. Il est ainsi ménagé entre l'alésage 22 et le manchon 21 un espace annulaire 24 dans lequel débouche le canal 4 d'amenée de l'argon.
Deux joints annulaires en caoutchouc sont prévus. L'un 25 entoure l'électrode 17 au voisinage de son extrémité inférieure et est logé
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dans une gorge 26 pratiquée intérieurement à la base du manchon 21, dans un alésage 27 de diamètre très légèrement supérieur à celui de l'électrode 17.
L'autre 28 est logé dans une gorge 29 pratiquée extérieurement, au-dessus de l'épaulement 23.
Au-dessus de l'alésage 27, le manchon 21 laisse autour de l'é- lectrode 17 un espace 30 rempli d'eau de refroidissement.
La partie supérieure de la chambre de refroidissement est divi- sée en deux compartiments concentriques par une cloison tubulaire 31, percée à la partie supérieure de trous 32 qui font communiquer entre eux les deux compartiments intérieur- 33 et extérieur 34.
La cloison tubulaire 31 est engagée, à son sommet, dans un alé- sage 35 du bouchon 13 et est soudée, à sa base, sur une bague 36 reposant sur un épaulement intérieur 37 de l'enveloppe 12.
La bague 36 présente une portée conique 38 contre laquelle est pressée la partie conique correspondante d'une pince de serrage 39 constituée par l'extrémité supérieure du manchon 21, fendue suivant deux plans diamé- traux perpendiculaires. La pince 39 est forcée dans la portée conique 38 par le déplacement axial du manchon 21, obtenu au moyen de la douille 15 engagée sur le filetage 14. Il suffit donc de tourner la douille 15 pour serrer ou desserrer la pince 39 et ainsi pour régler la position de l'électrode 17.
Le canal 5 débouche dans un espace 40 entourant la pince 39 et communiquant avec la base du compartiment intérieur 33 et avec l'espace 30 par les fentes de la pince 39.
L'eau de refroidissement circule donc dans le compartiment intérieur 33 de base en haut, puis, passant par les trous 32, circule dans le compartiment extérieur 34 de haut en basa L'eau est ensuite évacuée par le canal 6 qui s'ouvre à la base du compartiment extérieur 34.
Dans l'espace 30, l'eau baigne simplement l'électrode et circule naturellement sous l'effet de courants de confection, sans qu'il soit besoin de dispositifs particuliers pour canaliser l'eau vers le bas. Le refroidissement obtenu suffit à empêcher toute détérioration du joint de caoutchouc 25.qui assure ainsi pendant un très long usage une étanchéité parfaite.
REVENDICATIONS..
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1. Torche de soudage à l'arc électrique comportant une électrode incombustible refroidie par contact direct avec un liquide contenu dans une chambre de refroidissement entourant l'électrode et munie, pour l'étanchéité entre cette chambre et l'extérieur, d'un joint annulaire qui entoure l'électrode au voisinage de l'extrémité d'où jaillit l'arc, caractérisée en ce que ledit joint est constitué par une matière élastique, par exemple du caoutchouc, une pince de fixation de l'électrode et d'amenée du courant à celle-ci étant disposée de préférence dans la chambre de refroidissement.