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Porte-électrode perfectionné pour la soudure à l'arc sous la protection d'un gaz inerte tel que l'hélium.
La présente invention concerne un porte-électrode per- fectionné pour soudure à l'arc sous une couche protectrice de gaz inerte, et plus particulièrement un montage et une dispo- sition perfectionnés pour le refroidissement de l'ajutage du porte-électrode.
L'invention a aussi pour but de réaliser un ajutage à réfrigérant fluide que l'on peut facilement détacher du corps du porte-électrode, en séparant automatiquement l'ajutage du circuit de réfrigération quand l'ajutage est démonté, et de simplifier et perfectionner la construction et le fonctionnement du porte-électrode en ce qui concerne le circuit de réfrigéra- tion.
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Conformément à la présente invention, le porte-électro- de pour soudure à l'arc sous la protection d'un gaz inerte com- prend un cylindre en matière isolante au point de vue électrique, un serre-électrode électriquement conducteur servant à enserrer une électrode pénétrant longitudinalement à l'intérieur du cy- lindre et à lui communiquer le courant électrique de soudure, un ajutage monté sur le bord du cylindre du côté de l'arc et s'étendant au-delà du serre-électrode de façon à former avec l'électrode une ouverture annulaire, un dispositif pour fournir à l'ajutage du gaz inerte qui s'échappe par l'ouverture annulaire, une chemise de réfrigération pour l'ajutage, et des tuyaux en- tièrement à l'intérieur du cylindre pour fournir du fluide à la chemise de réfrigération.
L'ajutage est fixé au cylindre de façon démontable, la chemise de réfrigération est munie d'une entrée pouvant s'adapter à la sortie de l'alimentation de fluide réfrigérant dans le cylindre, au moyen d'un joint hermétique. Les parties qui s'adaptent les unes aux autres sont, de préférence, excentrées par rapport à l'électrode, et un joint fileté est prévu pour attacher l'ajutage au cylindre sans que l'un puisse tourner par rapport à l'autre. La chemise de réfrigération est pourvue, de préférence, d'une tubulure pouvant pénétrer dans une douille élastique à la sortie de l'alimentation en fluide réfri- gérant dans le cylindre.
Sur les dessins:
La Figure 1 est une vue de profil, brisée et représentée en coupe en grande partie, d'un porte-électrode pour soudure avec matelas de gaz muni du système réfrigérant conforme à la présente invention.
La Figure 2 est une vue du porte-électrode de la figure 1, représenté en pièces détachées.
La Figure 3 est une coupe transversale du cylindre du porte-électrode, suivant la ligne 3-3 de la figure 1.
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La figure 4 est une coupe longitudinale suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
La figure 5 est une coupe transversale de l'assise de l'ajutage, suivant la ligne 5-5 de la figure 1; et
La figure 6 est une coupe transversale de la chemise de réfrigération de l'ajutage, suivant la ligne 6-6 de la figure 1.
Le porte-électrode représenté comprend, de façon généra- le, un cylindre B qui forme le corps du porte-électrode. A son extrémité antérieure ou inférieure, le cylindre B est muni d'un serre-électrode G qui enserre une électrode E en tungstène ou en un autre métal quineseconsume pratiquement pas. A cette même extrémité est monté un ajutage N, de manière à entourer le bout antérieur ou inférieur de l'électrode E maintenue par le serre- électrode G. L'ajutage N est muni d'une chemise de réfrigération annulaire J qui entoure l'électrode E. L'extrémité arrière ou supérieure du cylindre B est munie d'une embouchure D permet- tant l'arrivée de gaz à l'ajutage N, de réfrigérant à la chemise J, et de courant de soudure au serre-électrode G.
L'embouchure D est surmontée d'une gaine isolante H servant à envelopper les tuyaux d'alimentation et le câble d'amenée de courant.
Dans la forme représentée, le cylindre B contient plu- sieurs conduits longitudinaux, certains concentriques, d'autres execntriques. Un tube métallique intérieur 10 sert d'enveloppe pour l'électrode E et de conduit pour le gaz inerte. Le tube 10 forme aussi la paroi intérieure d'une chemise 11 pour le refroidissement du cylindre B, dont la paroi extérieure est constituée par un tube métallique concentrique plus grand 12.
Le tube le plus extérieur 13 est une gaine de protection en ma- tière électriquement isolante, de préférence en une matière électriquement isolante dure et-rigide. Le tube 13 est excentré par rapport aux tubes 10 et 12, de manière à laisser un vide
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pour loger les tubes 14 et 15 pour le réfrigérant de l'ajutage.
Dans la forme représentée, les tubes 14 et 15 sont en une matiè- re électriquement isolante semblable au caoutchouc, ce qui per- met d'amener le réfrigérant à l'ajutage N et de l'écouler hors de celui-ci sans conduire, en même temps, les courants électriques circulant dans l'électrode et les diverses parties devant véhi- culer le courant.
A l'extrémité antérieure ou inférieure du cylindre B, les tubes 10 et 12 sont fixés à une douille métallique 16 qui reçoit les doigts élastiquement comprimés d'un cône rainuré 17 et forme avec celui-ci le serre-électrode G qui communique le courant des tubes 10 et 12 à l'électrode E. Cet assemblage métallique traverse et est entouré par une assise d'ajutage 18, comprenant une pièce intérieure en matière moulée électri- quement isolante qui bouche l'extrémité antérieure ou inférieure de la gaine de protection 13. Les tubes 14 et 15 traversent aussi l'assise 18 de l'ajutage qui est munie d'une rainure ser- vant à recevoir une cale 19 (voir figure 2) solidaire du tube métallique 12, dans le but d'empêcher les tubes 14 et 15 de tourner.
L'ajutage N est, de préférence, en métal avec un alé- sage 20 concentrique par rapport à l'électrode E et entourant le serre-électrode G; il reçoit le gaz inerte du tube 10 par les rainures pratiquées dans le cône 17. En-dessous du serre- électrode l'alésage 20 se resserre et devient cylindrique; il est entouré par la chemise d'eau J, qui s'étend sur une hauteur supérieure à son diamètre.
L'ajutage N a une base 22 concentrique par rapport à la gaine de protection 13 et munie de tubulures 23 et 24 reliées par des tuyaux 25 et 26 à la chemise d'eau J. Les tubulures 23 et 24 pénètrent dans les extrémités des tubes 14 et 15 et for- ment un joint hermétique, la base de l'ajutage 22 étant appli-
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quée sur l'assise 18 au moyen d'un écrou de serrage 27 vissé sur le cylindre B.
L'embouchure D est une pièce métallique rapportée à dia- mètres étagés, dont la partie supérieure, au plus grand diamètre, obture l'extrémité de la gaine isolante 13, la partie intermé- diaire obture le tube 12 de la chemise d'eau, et la partie in- férieure,au diamètre le plus petit, obture le tube à gaz de 1' enveloppe d'électrode 12.
Le courant électrique de soudure est amené par un câ- ble 28 relié à l'embouchure D qui, par l'intermédiaire des tu- bes métalliques 10 et 12 et le serre-électrode G, conduit le courant électrique de soudure à l'électrode E. De préférence on superpose un courant à haute fréquence au courant de soudure, pour stabiliser l'arc.
Un gaz noble inerte mono-atomique, tel que l'argon, est amené par un tube 29 relié par une connexion 30, dans l'embou- chure D, à l'intérieur du tube 10 d'où le gaz s'échappe autour de l'électrode E, par les rainures du cône 17 à l'intérieur de l'ajutage N.
Du fluide réfrigérant, tel que de l'eau, est fourni par un tube 32 relié, par un conduit 33 dans l'embouchure D, au tube 14, et s'écoule, par la tubulure 23 et le passage 25, dans la chemise J de l'ajutage . De la chemise, le fluide réfri- gérant passe par le conduit 26, la tubulure 24 et le tube 15, dans un coude 34 de retour, logé dans l'embouchure D, et un tube 35 dirigé longitudinalement entre les tubes 10 et 12.
Le tube 35 se décharge dans la chemise du cylindre 11, par la- quelle l'eau de réfrigération s'écoule vers l'embouchure D et de là, par un conduit 36 relié à un tube de décharge 37 dans le- quel passe le câble 28.
Les conduits d'alimentation 29 et 32 et le conduit de décharge 37, avec son câble intérieur 28, sont tous contenus A
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dans une gaine protectrice tubulaire flexible 38, par exemple en fibre de verre tissé, qui empêche que les conduits et le câble ne s'enchevêtrent entre eux ou avec d'autres éléments.
Les tubulures 23 et 24 sont réunies aux tubes flexibles 14 et 15 de telle manière que l'on peut rapidement détacher l'ajutage N, ce qui facilite le remplacement des ajutages des diverses dimensions convenant aux différentes conditions de sou- dure. Les tubes en matière plastique 14 et 15 sont assez plasti- ques et flexibles pour former entre l'assise plastique 18 et les tubulures d'ajutage 23 et 24 un joint hermétique. Ainsi en pla- çant les tubes plastiques dans l'assise plastique 18, en intro- duisant les tubulures d'ajutage 23 et 24 dans les tubes plasti- ques 14 et 15 et en les mettant en place par la rotation de l'é- crou 27, les tubes plastiques emprisonnent les tubulures d'ajuta- ge 23 et 24 et, étant comprimés par l'assise 18, forment un joint hermétique.
REVENDICATIONS.
1.- Porte-électrode pour soudures à l'arc sous une couche protectrice de gaz inerte, comprenant un cylindre en matière é- lectriquement isolante, un serre-électrode électriquement conduc- teur pour maintenir une électrode pénétrant longitudinalement à l'intérieur du cylindre et pour amener du courant électrique de soudure à l'électrode, un ajutage monté au bout du cylindre et dirigé vers l'arc au-delà du serre-électrode de manière à former entre lui et l'électrode un orifice annulaire, un dispositif pour fournir à l'ajutage du gaz inerte qui s'écoule par l'ori- fice, une chemise de réfrigération pour l'ajutage, et des condui- tes logées entièrement à l'intérieur du cylindre pour amener du fluide réfrigérant à la chemise.