CA1249639A - Torche de soudage ou coupage a plasma - Google Patents
Torche de soudage ou coupage a plasmaInfo
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Abstract
La présente invention concerne une torche de soudage ou coupage à plasma comportant un corps de torche creux dont l'intérieur est relié à une source de gaz plasmagène, une électrode creuse logée à l'intérieur de ce corps et reliée électriquement à un conducteur d'alimentation électrique, et une tuyère percée d'un orifice pour la sortie du plasma. Cette torche est caractérisée en ce qu'elle comporte une jupe amovible annulaire assemblée par vissage avec le corps de torche et présentant deux sièges décalés axialement, respectivement pour l'électrode et la tuyère qui sont toutes les deux montées à coulissement libre dans la jupe et appliquées sur leurs sièges respectifs uniquement sous la pression du gaz plasmagène. Cette torche a l'avantage d'être de conception particulièrement simple, dont le nombre des éléments constitutifs est très réduit, d'un faible prix de revient et à très grande sécurité.
Description
~2~63g La présente invention concsrne une torche de souda~e ou coupage b plasma.
On connait déjà des torches de soudage ou coupage plasma qui comportent, à l'int~rieur d'un corps de torche, une électrode montée coaxial~ment a l'int~rieur d'une tuyere métallique de guidage d'un gaz plasmagene s'echappant par un orifice a~ial aligné avec ladite électrode.
Les torches ~ plasma de ce type présentent l'incon-vénient d'~tre constitu~es d'un grflnd nombre de pi~ces, ce qui se traduit par un prix de revient rslativement élevé.
Psr ailleurs, elles ne pr~sentent pas toute garantie de sécurité du ~ait que l'utilisateur de la torche peut toucher accidentellement des pi~ces m~talliques internes sous ten-sion, lorsqu'il est amené b démonter les él~ments consti-tutif~ de cette torche.
La présente invention vise à remédier à ces inconvé-nients en procurant une torche à plasma de conception par-ticulibrement simple, dont le nombre des él~ments constitu-tifs est trbs réduit, d'un faible prix de revient et à trbs grande sécurité.
A cet efFet cette torche de soudage ou coupage a plasma comportant un corps de torche dont l'intérieur est relié a une source de gaz plasmagène, une ~lectrode creuse logée ~ l'int~rieur de ce corps et reliée électriquement à
un conducteur d'alimentation électrique, et une tuyère de sortie du plasma montée en regard et ~ distance de l'~lec-trode et percée d'un orifice pour la sortis du plasma~ est caractérisée en ce qu'elle comporte une jupe ~movible annu-laire solidarisée avec le corps de torche et présentant au moins un siège pour la tuyère qui est montée à coutissement libre dans la Jupe et qui est appliquee surson siège uni-quement sous l'eFfet d'une force ~lastique.
SuiYant une caractéristique complementaire de l'in-vention, la jupe amovible en matiere isolante électrique-ment, est solidaire, dans sa partie tourn~e vers le corps detorche , d'un premier manchon conducteur viss~ dans un élé-ment conducteur du corps de torcheet pr~sentant, sur sa surface interne, un ~paulement constituant le siège pour 3~
` 2 l'électrode, et elle est également solidaire, dans sa partie extreme qui est opposée a celle tournée vers le corps de torche, d'un second manchon métallique dans lequel est montée à coulissement la tuyère et qui présente le si~ge de cette tuyère, les premier et second manchon~, étant en com-munication par un passage axial de la jupe.
La torche à plasma suivant l'invention oFfre l'avan-tage qu'elle est constitu~e uniquement de quatre ~ldments principaux à savoir le corps de torche et la jupe mont~e lû d'une manière amovible sur ce corps de torche, ainsi que l'électrode et la tuyère engagées dan~ la jupe, ladite tuyère au moins pouvant coulisser librement dans cette der-nière. Elle est donc~ de ce fait, simple à dérnonter et re-monter et son prix de revient est considérablement réduit.
Par ailleurs, la torche présente également toute garantie de sécurité du fait que, lorsque la jupe est séparée du corps de torche, aucune partie conductrice sous tension de ce .corps de torche n'est en saillie, l'~lement conducteur du corps de torche avec lequel est en liaison électrique le 2C premier manchon de la Jupe étant logé dans une partie en creux difficilement accessible de l'extérieur.
On décrira ci-aprbs,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'ex~cution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une torche pla~ma suiYant l'invention.
La figure 2 est une Yue en coupe a~iale des divers ~lémentq constitutifs de la torche représent~s séparés les uns des autres avant le montage de cette torche.
La torche ~ plasmfl suivant l'invention comprend essentiellement quatre eléments indépnndants les uns des autres et pouvant etre assembl~s entre eux à s~voir un corps de torche 1, une ~lectrode 2, une tuyère 3 et une jupe amo-vlble 4.
Le corps ~e torche 1 comprend una partie centraLe en forme de cloche 5 et un prolonqement lat~ral tubulaire 6 terminé par un raccord 7, la partie centrale 5 en forme de cloche et le prolongement latéral tubulaire 6 étant en ma-tibre isolante électriquement.Sur le raccord 7, b dentJr~
externe, est emboît~e à force une canalisation souple et isolante 8 d'arrivée d'un ga~ plasmagène, cette canalisation 8 étant maintenue sur le raccord 7 par un manchon coaxial externe 9. Le prolongement latéral tubulaire 6 du corps de torche 1 est tra~ersé p~r un conduit dans lequel est log~ un tube 11 en matière conductrice de l'électricité. Ce tube débouche, ~ son extrémit~ externe,dans la gaine isolante 8 et il est prolongé longitudinalement à cet endroit, a l'in-t~rieur de la gaine 8, par une partie de sa périphérie cons-tituant une patte 12 repliee transversale~ent sur elle-même et sssurant le maintien par sertissage de l'extrémité d'lln conducteur d'alimentation ~lectrique 13 logé dans la cana-lisation ~.
La partie 5 en forme de cloche du corps de torche 1 présente une cavité centrale 14 fermée à sa partie supérieu-re et s'ouvrant vers le bas. Dans cette cavité 14 est logé
un capuchon métallique 15 à paroi latérale cylindrique lSa dans laquelle est percé un trou où est engag~e l'extremit~
interne du tube conducteur ll traversant le prolongement latéral 6. Ce tube conducteur 11 est avantageusement fixé au capuchon métallique 15 par 30udage. Par ailleurs la paroi lat~rale cyLindrique 15a du capuchon métallique 15 présente un taraudage 15b sur sa partie extrême inf~rieure s'étendant en dessous du trou où est fixée l'extrémit~ du tutoe conduc-teur 11. Cette paroi latérale 15a pourvue du taraudage 15b s'arrête a une certsine distance de l'extrémité inf~rieure 5a de la partie 5 en forme de cloche.
L~ jupe amovible 4 comporte, de son côt~, une enve-7û loppe 16 en matière isolante, de forme annulaire, par exem-ple tronconique à conicit~ dirigée ver le bas. Cette enve-loppe 16 présente, à son extrémite supérieure, un rebord l~térsl 16a destiné b entourer et coiffer l'extr~mité 5a du corps de torche 1. L'enveloppe 16 est surmoulée sur deux manchons m~talliques à savoir un manchon supéri~ur p~rte-électrode 1~ et un manchon inférieur porte-tuyere 18. L'en-veloppe 16 présente, entre les deux manchon 17 et 18, un passage central 19 assurant la communication dans le sens ~Z~963~
axial entre le manchon sup~rieur 17 et le manchon inférieur 18.
Le manchon supérieur 17 présente, sur sa partie extr~me sup~rieure en saillie par rapport ~ l'enveloppe 16,, un filetase 21 destiné à être visse dans le taraudage 15b du capuchon 15 du corps de torche 1. Le ~anchon 17 a une sur-face interne etag~e et il comporte une partie superieure 17a de grand diamètre interne a et une partie inFérieure 17b de diemètre interne b plus petit, les parties 17a et 17b se raccordant l'une à l'autre par un Ppaulement annulaire transversal 17c destiné à former un siège pour l'electrode 2 comme on le verra plus loin.
Bien que dans la forme d'execution pr~féree de l'in-vention décrite ci-dessus la jupe amovible 4 soit fixée flU
lS corps de torche 1 par vi~sage, il va de soi que l'on pour-rait également utiliser à cet effet tout autre moyen de fixation.
Le manchon inférieur la comprend, dans la face in-terne de sa ~urFace lat~rale, un certain nombre de gorges longitudinales 19a qui s'étendent vers le bas et se termi-nent par des trous percés dans une face frontale annulaire 18b constituée par une collerette interne terminant le man-chon 18 vers le bas. Cette face frontale annulaire 18b a de pr~f~rence une forme tronconique, convergeant vers le bas, aFin de constituer un siège pour la tuyère 3 comme on le verra plus loin.
L'électrode métallique 2 pr~sente une section axiflle en forme de U. Elle comporte un slésage axial borgne 22 ouvert vers le haut, c'est-~-dire vers l'intérieur du corps de torche 1. A l'extérieur l'électrode 2 présente, de haut en bas, une collerette annulaire 23 en saillie vers l'exté-rieur, puis une port~e cylindrique 24 de diam~tre externe ~gal au diamètre interne b de la partie inF~risurs 17b du -manchon 17, puis une partie inFérieurs 25 tronconique, con-vergeant vers le bas. Cette partie inf~rieure 25 tronconique est perc~e, au niveau du fond de l'alésage 22, d'au moins un trou tangentiel 26 assurant la sortie du ga~ plasmag~ne.
Enfin dan la partie centrsle de la paroi frontale inférieu-- S ~2~3~
re 27, relativement épaisse,de l'électrode 2 est losé axia-lement un insert 28, par exemple en zirconium, favorisant l'amorçage de l'arc.
Suivant une variante de r~alisation l'électrode 2 pourrait être vissée dans le manchon supérieur 17 de la jupe 4.
La dernière pièce constitutive de la torche ~ plasma suivant l'invention, à savoir la tuyère 3, comporte, à sa partie supérieure, une jupe 29 s'étendant vers le haut et qui est raccordée ~ une partie inférieure tronconique 31 relativement épaisse, à conicite dirigée vers le bas. La jupe-29 est délimit~e par une surface latérale cylindrique externe ~2, de diambtre égal au diambtre interne du manchon 1~, et par une surface latérale interne 33 tronconique, présentant sensiblement la même conicité que la partie in férieure tronconique 25 de l'électrode 2.
La partie inférieure tronconique 31 de la tuybre 3 est percée de part en part d'un trou axial 34. Par ailleurs cette partie inférieure tronconique 31 présente, à proximité
de sa grande base supérieure, un décro^hement annulaire 35 de forme cylindrique et de diamètre égal ou légèrement in-f~rieur au diamètre de l'orifice délimité par la paroi fron-tale tronconique 18b du manchon 18.
Lorsque la torche à plasma est assemblée, ainsi qu'il est représenté sur la ~igure 1, le manchon supérieur 17 de la jupe amovible 4 est vissé, par son filetage 21, dans le taraudage 15b du capuchon 15 du corps de torche 1, l'électrode 2 est logée dans le manchon superieur 17 et elle prend appui, par sa collerette supérieure 2~, sur l'~paule-ment interne 17c, formant sièqe d'électrode, du manchon 17,et la tuyere 3 est engagée dans le manchon inf~rieur 18 dans lequel elle est maintenue en appui sur la paroi Frontale tronconique 18b de ce manchon, constituant le siège de cette tuyère !es deux s~èges 17c et 18b sont décal~s axialement l'un par rapport ~ l'autre d'une distance teLle ou'en fono-tionnement la tuyere 3 soit maintenue ~ distance de ll~lec-trode 2, tout en pouvant coulisser librement dans le manchon inferieur 18 pour pouvoir venir en contact avec l'électrode 6 ~'~63~
On connait déjà des torches de soudage ou coupage plasma qui comportent, à l'int~rieur d'un corps de torche, une électrode montée coaxial~ment a l'int~rieur d'une tuyere métallique de guidage d'un gaz plasmagene s'echappant par un orifice a~ial aligné avec ladite électrode.
Les torches ~ plasma de ce type présentent l'incon-vénient d'~tre constitu~es d'un grflnd nombre de pi~ces, ce qui se traduit par un prix de revient rslativement élevé.
Psr ailleurs, elles ne pr~sentent pas toute garantie de sécurité du ~ait que l'utilisateur de la torche peut toucher accidentellement des pi~ces m~talliques internes sous ten-sion, lorsqu'il est amené b démonter les él~ments consti-tutif~ de cette torche.
La présente invention vise à remédier à ces inconvé-nients en procurant une torche à plasma de conception par-ticulibrement simple, dont le nombre des él~ments constitu-tifs est trbs réduit, d'un faible prix de revient et à trbs grande sécurité.
A cet efFet cette torche de soudage ou coupage a plasma comportant un corps de torche dont l'intérieur est relié a une source de gaz plasmagène, une ~lectrode creuse logée ~ l'int~rieur de ce corps et reliée électriquement à
un conducteur d'alimentation électrique, et une tuyère de sortie du plasma montée en regard et ~ distance de l'~lec-trode et percée d'un orifice pour la sortis du plasma~ est caractérisée en ce qu'elle comporte une jupe ~movible annu-laire solidarisée avec le corps de torche et présentant au moins un siège pour la tuyère qui est montée à coutissement libre dans la Jupe et qui est appliquee surson siège uni-quement sous l'eFfet d'une force ~lastique.
SuiYant une caractéristique complementaire de l'in-vention, la jupe amovible en matiere isolante électrique-ment, est solidaire, dans sa partie tourn~e vers le corps detorche , d'un premier manchon conducteur viss~ dans un élé-ment conducteur du corps de torcheet pr~sentant, sur sa surface interne, un ~paulement constituant le siège pour 3~
` 2 l'électrode, et elle est également solidaire, dans sa partie extreme qui est opposée a celle tournée vers le corps de torche, d'un second manchon métallique dans lequel est montée à coulissement la tuyère et qui présente le si~ge de cette tuyère, les premier et second manchon~, étant en com-munication par un passage axial de la jupe.
La torche à plasma suivant l'invention oFfre l'avan-tage qu'elle est constitu~e uniquement de quatre ~ldments principaux à savoir le corps de torche et la jupe mont~e lû d'une manière amovible sur ce corps de torche, ainsi que l'électrode et la tuyère engagées dan~ la jupe, ladite tuyère au moins pouvant coulisser librement dans cette der-nière. Elle est donc~ de ce fait, simple à dérnonter et re-monter et son prix de revient est considérablement réduit.
Par ailleurs, la torche présente également toute garantie de sécurité du fait que, lorsque la jupe est séparée du corps de torche, aucune partie conductrice sous tension de ce .corps de torche n'est en saillie, l'~lement conducteur du corps de torche avec lequel est en liaison électrique le 2C premier manchon de la Jupe étant logé dans une partie en creux difficilement accessible de l'extérieur.
On décrira ci-aprbs,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'ex~cution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une torche pla~ma suiYant l'invention.
La figure 2 est une Yue en coupe a~iale des divers ~lémentq constitutifs de la torche représent~s séparés les uns des autres avant le montage de cette torche.
La torche ~ plasmfl suivant l'invention comprend essentiellement quatre eléments indépnndants les uns des autres et pouvant etre assembl~s entre eux à s~voir un corps de torche 1, une ~lectrode 2, une tuyère 3 et une jupe amo-vlble 4.
Le corps ~e torche 1 comprend una partie centraLe en forme de cloche 5 et un prolonqement lat~ral tubulaire 6 terminé par un raccord 7, la partie centrale 5 en forme de cloche et le prolongement latéral tubulaire 6 étant en ma-tibre isolante électriquement.Sur le raccord 7, b dentJr~
externe, est emboît~e à force une canalisation souple et isolante 8 d'arrivée d'un ga~ plasmagène, cette canalisation 8 étant maintenue sur le raccord 7 par un manchon coaxial externe 9. Le prolongement latéral tubulaire 6 du corps de torche 1 est tra~ersé p~r un conduit dans lequel est log~ un tube 11 en matière conductrice de l'électricité. Ce tube débouche, ~ son extrémit~ externe,dans la gaine isolante 8 et il est prolongé longitudinalement à cet endroit, a l'in-t~rieur de la gaine 8, par une partie de sa périphérie cons-tituant une patte 12 repliee transversale~ent sur elle-même et sssurant le maintien par sertissage de l'extrémité d'lln conducteur d'alimentation ~lectrique 13 logé dans la cana-lisation ~.
La partie 5 en forme de cloche du corps de torche 1 présente une cavité centrale 14 fermée à sa partie supérieu-re et s'ouvrant vers le bas. Dans cette cavité 14 est logé
un capuchon métallique 15 à paroi latérale cylindrique lSa dans laquelle est percé un trou où est engag~e l'extremit~
interne du tube conducteur ll traversant le prolongement latéral 6. Ce tube conducteur 11 est avantageusement fixé au capuchon métallique 15 par 30udage. Par ailleurs la paroi lat~rale cyLindrique 15a du capuchon métallique 15 présente un taraudage 15b sur sa partie extrême inf~rieure s'étendant en dessous du trou où est fixée l'extrémit~ du tutoe conduc-teur 11. Cette paroi latérale 15a pourvue du taraudage 15b s'arrête a une certsine distance de l'extrémité inf~rieure 5a de la partie 5 en forme de cloche.
L~ jupe amovible 4 comporte, de son côt~, une enve-7û loppe 16 en matière isolante, de forme annulaire, par exem-ple tronconique à conicit~ dirigée ver le bas. Cette enve-loppe 16 présente, à son extrémite supérieure, un rebord l~térsl 16a destiné b entourer et coiffer l'extr~mité 5a du corps de torche 1. L'enveloppe 16 est surmoulée sur deux manchons m~talliques à savoir un manchon supéri~ur p~rte-électrode 1~ et un manchon inférieur porte-tuyere 18. L'en-veloppe 16 présente, entre les deux manchon 17 et 18, un passage central 19 assurant la communication dans le sens ~Z~963~
axial entre le manchon sup~rieur 17 et le manchon inférieur 18.
Le manchon supérieur 17 présente, sur sa partie extr~me sup~rieure en saillie par rapport ~ l'enveloppe 16,, un filetase 21 destiné à être visse dans le taraudage 15b du capuchon 15 du corps de torche 1. Le ~anchon 17 a une sur-face interne etag~e et il comporte une partie superieure 17a de grand diamètre interne a et une partie inFérieure 17b de diemètre interne b plus petit, les parties 17a et 17b se raccordant l'une à l'autre par un Ppaulement annulaire transversal 17c destiné à former un siège pour l'electrode 2 comme on le verra plus loin.
Bien que dans la forme d'execution pr~féree de l'in-vention décrite ci-dessus la jupe amovible 4 soit fixée flU
lS corps de torche 1 par vi~sage, il va de soi que l'on pour-rait également utiliser à cet effet tout autre moyen de fixation.
Le manchon inférieur la comprend, dans la face in-terne de sa ~urFace lat~rale, un certain nombre de gorges longitudinales 19a qui s'étendent vers le bas et se termi-nent par des trous percés dans une face frontale annulaire 18b constituée par une collerette interne terminant le man-chon 18 vers le bas. Cette face frontale annulaire 18b a de pr~f~rence une forme tronconique, convergeant vers le bas, aFin de constituer un siège pour la tuyère 3 comme on le verra plus loin.
L'électrode métallique 2 pr~sente une section axiflle en forme de U. Elle comporte un slésage axial borgne 22 ouvert vers le haut, c'est-~-dire vers l'intérieur du corps de torche 1. A l'extérieur l'électrode 2 présente, de haut en bas, une collerette annulaire 23 en saillie vers l'exté-rieur, puis une port~e cylindrique 24 de diam~tre externe ~gal au diamètre interne b de la partie inF~risurs 17b du -manchon 17, puis une partie inFérieurs 25 tronconique, con-vergeant vers le bas. Cette partie inf~rieure 25 tronconique est perc~e, au niveau du fond de l'alésage 22, d'au moins un trou tangentiel 26 assurant la sortie du ga~ plasmag~ne.
Enfin dan la partie centrsle de la paroi frontale inférieu-- S ~2~3~
re 27, relativement épaisse,de l'électrode 2 est losé axia-lement un insert 28, par exemple en zirconium, favorisant l'amorçage de l'arc.
Suivant une variante de r~alisation l'électrode 2 pourrait être vissée dans le manchon supérieur 17 de la jupe 4.
La dernière pièce constitutive de la torche ~ plasma suivant l'invention, à savoir la tuyère 3, comporte, à sa partie supérieure, une jupe 29 s'étendant vers le haut et qui est raccordée ~ une partie inférieure tronconique 31 relativement épaisse, à conicite dirigée vers le bas. La jupe-29 est délimit~e par une surface latérale cylindrique externe ~2, de diambtre égal au diambtre interne du manchon 1~, et par une surface latérale interne 33 tronconique, présentant sensiblement la même conicité que la partie in férieure tronconique 25 de l'électrode 2.
La partie inférieure tronconique 31 de la tuybre 3 est percée de part en part d'un trou axial 34. Par ailleurs cette partie inférieure tronconique 31 présente, à proximité
de sa grande base supérieure, un décro^hement annulaire 35 de forme cylindrique et de diamètre égal ou légèrement in-f~rieur au diamètre de l'orifice délimité par la paroi fron-tale tronconique 18b du manchon 18.
Lorsque la torche à plasma est assemblée, ainsi qu'il est représenté sur la ~igure 1, le manchon supérieur 17 de la jupe amovible 4 est vissé, par son filetage 21, dans le taraudage 15b du capuchon 15 du corps de torche 1, l'électrode 2 est logée dans le manchon superieur 17 et elle prend appui, par sa collerette supérieure 2~, sur l'~paule-ment interne 17c, formant sièqe d'électrode, du manchon 17,et la tuyere 3 est engagée dans le manchon inf~rieur 18 dans lequel elle est maintenue en appui sur la paroi Frontale tronconique 18b de ce manchon, constituant le siège de cette tuyère !es deux s~èges 17c et 18b sont décal~s axialement l'un par rapport ~ l'autre d'une distance teLle ou'en fono-tionnement la tuyere 3 soit maintenue ~ distance de ll~lec-trode 2, tout en pouvant coulisser librement dans le manchon inferieur 18 pour pouvoir venir en contact avec l'électrode 6 ~'~63~
2 et provoquer l'amorçage d'un arc entre l'électrode 2 et la tuyère 3. Le gaz plasmagène qui est Fourni à traver~ la canalisation isol~nte 8, pénbtre ~ l'intérieur de la torche en s'écoulant à travers le tubs 11 s'étendant ~ travers le prolongement latéral 6 du corps de torche 1, il passe ensui-te à llintérieur du capuchon 15 puis il s'écoule longitu-din~lement vers le bas dans l'alésage 22 de l'électrode 2,et il sort de celle-ci tangentiellement à tr3vers le ou les trous 26 pour passer dans l'espac~ d~limité sntrs la partie inFerieure tronconique 25 de l'électrode 2 et la tuy~re 3. ~
partir de 1~ le gaz se divise en deux courants à savoir un courant de débit relativement falble, représentant de 10 ~
20 0 du débit d'alimentation, qui s'~coule vers le bas à
l'int~rieur de la tuyère 3 et qui sort de cette tuyère axia-lemènt, h travers le trou 34, pour formcr le plasma, et unautre courant correspondant à l'excédent de gaz (de 80 b 90~
du débit d'alimentation), ce courant de gaz excédentaire s'écoulant longitudinalement danq le3 diverses gorges in-terne~ 18a du manchon 18, pour sortir de la torche sous la forme d'une pluralité de jets entourant le jet centrsl for-mant le plasma. La circulation du gaz plasmagène est indi-qu~e par les flèches sur le dessin.
Le trou 26 qui est percé tangentiellement dans l'é-lectrode 2 assure le calibrage du débit de saz et la pro-duction d'un vortex dans l'espace compris entre l'électrode2 et la tuybre 3.
Le courant ~lectrique d'alimentation de l'électrode 2 est amené ~ cette dernière du fait de la liaison ~lectri-que assurée entre le manchon supérieur conducteur 17 et le 3û capuchon metallique 15 auquel est soudé le tube 11.
En fonctionnement, lorsque du gaz sous pression est fourni à la torche suivant l'invention, l'électrode 2 et la tuyère 3 sont plaquées sur leur sibges respectifs 17c et 18b unique~ent sous l'eFfet de la pression du gaz. TouteFois on pourrait aussi utiliser, à cet effet, des ressorts.
La torchs à plasma suivant l'invention offre une grande sécurité du fait que, lorsque l'on d~onte la jupe amovible 4, en dévissant te manchon filet~ 17, l'~lectrode 2 9~
est automatiquement déconnectée de la source de couranL
électrique et par ailleurs aucun élément métallique ne d~-pai3se du corps de la torche 1, le capuchon conducteur 15 étant noyé à l'intérieur de ce corpsO On élimlne ainsi tout risque de contact fortuit de l'utilisateur de la torche avec une partie metallique sous tension.
partir de 1~ le gaz se divise en deux courants à savoir un courant de débit relativement falble, représentant de 10 ~
20 0 du débit d'alimentation, qui s'~coule vers le bas à
l'int~rieur de la tuyère 3 et qui sort de cette tuyère axia-lemènt, h travers le trou 34, pour formcr le plasma, et unautre courant correspondant à l'excédent de gaz (de 80 b 90~
du débit d'alimentation), ce courant de gaz excédentaire s'écoulant longitudinalement danq le3 diverses gorges in-terne~ 18a du manchon 18, pour sortir de la torche sous la forme d'une pluralité de jets entourant le jet centrsl for-mant le plasma. La circulation du gaz plasmagène est indi-qu~e par les flèches sur le dessin.
Le trou 26 qui est percé tangentiellement dans l'é-lectrode 2 assure le calibrage du débit de saz et la pro-duction d'un vortex dans l'espace compris entre l'électrode2 et la tuybre 3.
Le courant ~lectrique d'alimentation de l'électrode 2 est amené ~ cette dernière du fait de la liaison ~lectri-que assurée entre le manchon supérieur conducteur 17 et le 3û capuchon metallique 15 auquel est soudé le tube 11.
En fonctionnement, lorsque du gaz sous pression est fourni à la torche suivant l'invention, l'électrode 2 et la tuyère 3 sont plaquées sur leur sibges respectifs 17c et 18b unique~ent sous l'eFfet de la pression du gaz. TouteFois on pourrait aussi utiliser, à cet effet, des ressorts.
La torchs à plasma suivant l'invention offre une grande sécurité du fait que, lorsque l'on d~onte la jupe amovible 4, en dévissant te manchon filet~ 17, l'~lectrode 2 9~
est automatiquement déconnectée de la source de couranL
électrique et par ailleurs aucun élément métallique ne d~-pai3se du corps de la torche 1, le capuchon conducteur 15 étant noyé à l'intérieur de ce corpsO On élimlne ainsi tout risque de contact fortuit de l'utilisateur de la torche avec une partie metallique sous tension.
Claims (10)
1. Torche de soudage ou coupage plasma, du type comportant un corps de torche dont l'intérieur est relié à une source de gaz plasmagène, une électrode creuse logée à l'intérieur de ce corps et reliée élec-triquement à un conducteur d'alimentation électrique, et une tuyère de sortie du plasma montée en regard et à distance de l'électrode et percée d'un orifice pour la sortie du plasma, caractérisée en ce qu'elle comporte une jupe amovible annulaire solidarisée avec le corps de torche et présentant d'une part un siège pour la tuyère, qui est montée à coulissement libre dans la jupe et appliquée sur son siège uniquement sous l'effet d'une force élastique, et d'autre part des moyens de positionnement longitudinal de l'électrode.
2. Torche suivant la revendication 1, carac-térisée en ce que la jupe présente deux sièges décalés axialement, respectivement pour l'électrode et la tuyère, qui sont toutes les deux montées à coulissement libre dans la jupe et appliquées sur leurs sièges respectifs uniquement sous l'effet d'une force élas-tique.
3. Torche suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la force élastique est la pression du gaz plasmagène.
4. Torche suivant la revendication 1, carac-térisée en ce que la jupe amovible est en matière iso-lante électriquement et comporte un élément métallique servant à réaliser le positionnement longitudinal de l'électrode et relié électriquement audit conducteur lorsque la jupe est solidarisée avec le corps de torche.
5. Torche suivant la revendication 4, carac-térisés en ce que le corps de torche comprend une partie en forme de cloche qui présente une cavité fermée à
sa partie supérieure et s'ouvrant vers le bas dans laquelle est logée une pièce métallique reliée audit conducteur électrique et dont l'extrémité inférieure se trouve à une certaine distance de celle de la partie en forme de cloche.
sa partie supérieure et s'ouvrant vers le bas dans laquelle est logée une pièce métallique reliée audit conducteur électrique et dont l'extrémité inférieure se trouve à une certaine distance de celle de la partie en forme de cloche.
6. Torche suivant la revendication 5, carac-térisée en ce que ladite pièce métallique est un capuchon dont la paroi latérale cylindrique présente un taraudage, et en ce que la jupe amovible est soli-daire, dans sa partie tournée vers le corps de torche, d'un premier manchon conducteur fileté vissé dans ledit taraudage, et est également solidaire, dans sa partie extrême qui est opposée à celle tournée vers le corps de torche, d'un second manchon métallique dans lequel est montée à coulissement la tuyère et qui présente le siège de cette tuyère, les premier et second manchons étant en communication par un passage axial de la jupe.
7. Torche suivant la revendication 6, carac-térisée en que la jupe présente deux sièges décalés axialement, respectivement pour l'électrode et la tuyère, qui sont toutes les deux montées à coulissement libre dans la jupe et appliquées sur leurs sièges respectifs uniquement sous l'effet d'une force élastique et en ce que le premier manchon présente, sur sa surface interne, un épaulement constituant le siège pour l'électrode.
8. Torche de soudage ou coupage à plasma suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que le second manchon comprend, dans la face interne de sa surface latérale, des gorges longitudi-nales qui s'étendent vers le bas et se terminent par des trous percés dans une face frontale annulaire cons-tituée par une collerette interne terminant le manchon vers le bas, cette face frontale annulaire ayant de préférence une forme tronconique, convergeant vers le bas, afin de constituer le siège de la tuyère.
9. Torche de soudage ou coupage à plasma suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que l'électrode présente une section axiale en forme de U, elle comporte un alésage axial borgne ouvert vers l'intérieur du corps de torche, à l'extérieur l'électrode présente, de haut en bas, une collerette annulaire en saillie vers l'extérieur, puis une portée cylindrique de diamètre externe égal au diamètre interne de la partie inférieure du manchon supérieur, puis une partie inférieure tronconique, convergeant vers le bas, cette partie inférieure tronconique étant percée, au niveau du fond de l'alésage, d'au moins un trou tangen-tiel assurant la sortie du gaz plasmagène, et dans la partie centrale de la paroi frontale inférieure de l'électrode est loge axialement un insert, par exemple en zirconium, favorisant l'amorçage de l'arc.
10. Torche de soudage ou coupage à plasma suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la tuyère, comporte, à sa partie supérieure, une jupe de tuyère s'étendant vers le haut et qui est raccordée à une partie inférieure tronconique relativement épaisse, à conicité dirigée vers le bas, la jupe de tuyère est délimitée par une surface latérale cylindrique externe, de diamètre égal au diamètre interne du second manchon, et par une surface latérale interne tronconique, présentant sensiblement la même conicité que la partie inférieure tronconique de l'électrode, la partie infé-rieure tronconique de la tuyère est percée de part en part d'un trou axial et elle présente, à proximité de sa grande base supérieure, un décrochement annulaire de forme cylindrique.
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