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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.