FR2602443A1

FR2602443A1 - Method and device for striking a cutting arc on metal sheets having an insulating coating

Info

Publication number: FR2602443A1
Application number: FR8611404A
Authority: FR
Inventors: Gerard Marhic
Original assignee: La Soudure Autogene Francaise
Current assignee: Lincoln Electric Co France SA
Priority date: 1986-08-06
Filing date: 1986-08-06
Publication date: 1988-02-12

Abstract

The invention relates to the striking of a cutting arc on a metal sheet having an insulating coating. In the case of a cutting torch with short-circuit striking between electrode 2, nozzle 5 and workpiece 17 to be cut, the latter 17a having an insulating coating 17b, the arc is triggered by a connector shoe 22 which is electrically in contact with the nozzle, at 24, and connected via a cable 28 and a gripper 23 to the metal sheet 17a.

Description

DESCRIPTION
L'invention concerne l'allumage d'un arc de coupage sur tôles recouvertes d'un revêtement isolant, par exemple un revet#ent de peinture, du genre comprenant une électrode coaxialement disposée à l'interieur d'une tuyère métallique de guidage d'un gaz # s'echappant par un orifice aligné avec ladite électrode, l'electrsde et la tuyère étant montées à débattement axial mutuel depuis une position d' écartement maximal correspondant à 1'6castemlnt normal en operation de coupage jusqu'à une position de contact mutuel et selon lequel on branche 1 'électrode à une borne d'une source de courant et la pièce à couper à l'autre borne de ladite source de courant, on procède au déplacement axial relatif electrode-tuyère jusqu'à les amener en contact mutuel, la tuyère étant en appui sur ladite pièce à couper et ensuite on écarte ltelectrode de la tuyère de façon à provoquer la création d'un arc d'allumage dans le gaz plasmagène circulant dans un orifice restrictif de tuyère.DESCRIPTION
The invention relates to the ignition of a cutting arc on sheets covered with an insulating coating, for example a coating # ent of paint, of the kind comprising an electrode coaxially disposed inside a metal nozzle for guiding 'a gas # escaping through an orifice aligned with said electrode, the electrode and the nozzle being mounted with mutual axial movement from a position of maximum spacing corresponding to the normal cast in cutting operation up to a position of mutual contact and according to which the electrode is connected to one terminal of a current source and the workpiece to be cut to the other terminal of said current source, the axial displacement of the electrode-nozzle is carried out until they are brought into mutual contact, the nozzle being in abutment on said part to be cut and then the electrode is moved away from the nozzle so as to cause the creation of an ignition arc in the plasma gas circulating in a restrictive orifice of nozzle.

Si ce mode d'allumage est particulièrement intéressant en pratique, car il permet une très grande simplification du matériel, il présente parfois un effet gênant, par exemple en réparation autanobile, où les tôles sont recouvertes d'un revêtement de peinture suffisamment isolant pour bloquer le passage du courant entre la pièce et la tuyère, interdisant ainsi tout allumage. If this ignition mode is particularly interesting in practice, because it allows a very great simplification of the material, it sometimes has an annoying effect, for example in auto repair, where the sheets are covered with a coating of paint sufficiently insulating to block the passage of current between the part and the nozzle, thus preventing any ignition.

Pour pallier cet inconvénient, l'operateur doit dégager la peinture, généralement par grattage à l'endroit où il souhaite procéder à l'allumage initial, afin de réaliser un bon contact électrique entre torche et tôle à couper. To overcome this drawback, the operator must clear the paint, generally by scraping where he wishes to carry out the initial ignition, in order to make good electrical contact between the torch and the sheet to be cut.

L'expérience montre en effet qu'une fois l'arc de coupe établi, la poursuite de l'operation de coupage peut s'effectuer et cela même au travers de la couche isolante recouvrant la tôle métallique à découper. Experience has shown that once the cutting arc has been established, the cutting operation can continue, even through the insulating layer covering the metal sheet to be cut.

La présente invention a pour objet d'éviter cette opération préliminaire de décapage et l'invention se caractérise en ce que l'allumage est assuré en portant la tuyère de torche de coupage au potentiel de la pièce par une connection électrique transitoire indirecte externe à la torche et contournant le revêtement isolant. The object of the present invention is to avoid this preliminary pickling operation and the invention is characterized in that ignition is ensured by bringing the cutting torch nozzle to the potential of the part by an indirect transient electrical connection external to the torch and bypassing the insulating coating.

Selon une forme de mise en oeuvre du procédé, on établit la connection indirecte contournant le revêtement isolant par contact direct de la tuyère de torche avec un sabot connecteur en appui sur la tôle côte revêtement isolant et raccordé par câble conducteur et pince à la tôle métallique. According to one form of implementation of the method, the indirect connection is established bypassing the insulating coating by direct contact with the torch nozzle with a connector shoe bearing on the sheet side of the insulating coating and connected by conductive cable and clamp to the metal sheet .

Le contact direct de la tuyère de torche avec le sabot s'effectue latdralement entre une paroi latérale de tuyère de torche et une paroi latérale de sabot, alors que la torche est en appui direct sur le revêtement isolant de la tôle par une paroi frontale de tuyère et avantageusement on assure la connection d'allumage par contact entre une paroi latérale en forme de pan coupe du sabot connecteur ayant un angle égal à celui d'une paroi laterale tronconique de tuyère. The direct contact of the torch nozzle with the shoe takes place laterally between a side wall of torch nozzle and a side wall of shoe, while the torch is in direct support on the insulating coating of the sheet metal by a front wall of advantageously the ignition connection is ensured by contact between a side wall in the form of a cross section of the connector shoe having an angle equal to that of a frustoconical side wall of the nozzle.

Selon une autre forme de mise en oeuvre, le contact direct de la tuyère de torche avec le sabot s'effectue frontalement par appui direct d'une paroi frontale de tuyère sur une découpe métallique de faible épaisseur interposée entre torche et pièce à couper. According to another embodiment, the direct contact of the torch nozzle with the shoe is effected frontally by direct pressing of a front wall of the nozzle on a thin metal cut interposed between torch and workpiece.

L'invention concerne également un sabot connecteur caractérisé en ce qu'il comporte une pièce métallique ayant une face plane Equipee d'un câble conducteur se terminant par un moyen de raccordement électrique type pince. The invention also relates to a connector shoe characterized in that it comprises a metal part having a flat face Equipped with a conductive cable terminating in an electrical connection means such as a clamp.

Selon une forme de réalisation, le sabot présente une paroi latérale en forme de pan coupé. Avantageusement, le sabot connecteur incorpore un aimant. According to one embodiment, the shoe has a side wall in the form of a cutaway. Advantageously, the connector shoe incorporates a magnet.

L'invention est décrite, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'une torche de coupage en position d'allumage d'arc avec le sabot auuliaire d' allumage d'arc, tandis que la figure 2 est une variante de réalisation. The invention is described, by way of example, with reference to the accompanying drawing in which FIG. 1 is a partial view in axial section of a cutting torch in the arc ignition position with the auxiliary ignition shoe. arc, while Figure 2 is an alternative embodiment.

En se référant à la figure 1, une torche de coupage, selon l'invention, comporte, dans un corps de torche 1 une électrode axiale 2 se terminant par un insert en zirconium 3, cette électrode ménageant avec le corps de torche 1 un conduit annulaire 4 pour un gaz plasmagène débouchant dans un passage étroit 6 d'une tuyère de torche 5 montée à coulissement libre sur une portée interne 7 d'un porte-tuyère 9, lui#r#me vissé sur le corps de torche 1. Un ressort de compression 13 est placé entre un épaulement 14 de la tuyère 5 et un épaulement 15 du corps de torche 1. Referring to FIG. 1, a cutting torch according to the invention comprises, in a torch body 1 an axial electrode 2 ending in a zirconium insert 3, this electrode forming a conduit with the torch body 1 annular 4 for a plasma gas opening into a narrow passage 6 of a torch nozzle 5 mounted to slide freely on an internal surface 7 of a nozzle holder 9, it # r # me screwed onto the torch body 1. A compression spring 13 is placed between a shoulder 14 of the nozzle 5 and a shoulder 15 of the torch body 1.

L'électrode 2 est raccordé à une borne 'généralement la borne négative, d'une source de courant continu 16 dontl 'autre borne, généralement la borne positive, est raccordée à une pièce à couper i7 par une pince 18 et la pièce 17 est au potentiel de la terre par une connection 19 à pince 20. The electrode 2 is connected to a terminal 'generally the negative terminal, of a direct current source 16 whose other terminal, generally the positive terminal, is connected to a workpiece i7 by pliers 18 and the workpiece 17 is to earth potential by connection 19 to clamp 20.

En fonctionnement, l'opérateur qui manipule la torche la présente à peu près perpendiculairement à la pièce 17 jusqu'au contact de la tuyère 5 avec la pièce 17. En assurant une pression d'appui, le corps de la torche 1 auquel est solidarisée l'électrode 1 se déplace selon la flèche F jusqu'à venue en contact de 1 'électrode 2 contre la paroi interne 5-a de la tuyère 5, ce qui provoque un court-circuit de la source de soudage 16 via électrode 2 - tuyère 5 - pièce 17 - pince 18. Il suffit ensuite de relâcher la pression d'appui pour assurer l'amorçage d'un arc entre 1 'électrode 2 et la tuyère 5, arc qui est ensuite transféré par le gaz plasmagène introduit à ce moment au travers du passage annulaire 6 vers la pièce 17. In operation, the operator who manipulates the torch presents it approximately perpendicular to the part 17 until the nozzle 5 comes into contact with the part 17. By ensuring a pressing pressure, the body of the torch 1 to which it is secured the electrode 1 moves along the arrow F until it comes into contact with the electrode 2 against the internal wall 5-a of the nozzle 5, which causes a short circuit of the welding source 16 via electrode 2 - nozzle 5 - part 17 - clamp 18. It then suffices to release the contact pressure to ensure the initiation of an arc between the electrode 2 and the nozzle 5, an arc which is then transferred by the plasma gas introduced to this moment through the annular passage 6 towards the part 17.

Carme on l'indique plus haut, cette opération d'allumage est pratiquement impossible à réaliser lorsque la tôle 17 est formée canne représente au dessin, d'un support métallique 17 a recouvert d'une couche de peinture 17 b généralement isolante. As indicated above, this ignition operation is practically impossible to carry out when the sheet 17 is formed with a rod shown in the drawing, of a metal support 17 covered with a layer of paint 17 b generally insulating.

L'expérience a montré qu'en plaçant un sabot électriquement conducteur 22 raccordé par câble 28 et par une pince 23 à la tôle 17 a et en contact électrique avec la tuyère 5 en 24 par contact linéaire entre un pan coupé 25 du sabot 22 et la paroi tronconique 26 de la tuyère 5, il se produit alors, malgré l'existence d'une couche isolante 17 b, un allumage initial de l'arc. Experience has shown that by placing an electrically conductive shoe 22 connected by cable 28 and by a clamp 23 to the sheet 17 a and in electrical contact with the nozzle 5 at 24 by linear contact between a cutaway 25 of shoe 22 and the frustoconical wall 26 of the nozzle 5, it then occurs, despite the existence of an insulating layer 17b, an initial ignition of the arc.

Aussitôt que cet allumage est effectué, le sabot 22 est retiré et l'opération de coupe se poursuit alors de la méme façon que Si l'on opérait sur une tôle métallique non-recouverte de peinture. As soon as this ignition is carried out, the shoe 22 is removed and the cutting operation then continues in the same way as if operating on a metal sheet not covered with paint.

Selon la forme de réalisation représentée à la figure 1 le sabot d'allumage initial incorpore un aimant 27 qui permet un maniement aisé pour 1 'opérateur et selon la figure 2, le sabot d'allumage initial d'arc est une simple découpe de tôle métallique 30 placée contre la partie peinte 17 b. Lorsqu'on applique la paroi frontale 5 b de la tuyère 5 de la torche de coupage directement contre la découpe 30, on constate qu'un allumage se produit sans aucune difficulté au travers de la découpe et de la tôle à couper 17. Bien entendu, il convient que cette découpe d'allumage initial soit d'épaisseur fine, de l'ordre du millimetre. According to the embodiment shown in Figure 1 the initial ignition shoe incorporates a magnet 27 which allows easy handling for one operator and according to Figure 2, the initial arc ignition shoe is a simple sheet metal cutting metal 30 placed against the painted part 17 b. When the front wall 5 b of the nozzle 5 of the cutting torch is applied directly against the cut 30, it can be seen that ignition occurs without any difficulty through the cut and the sheet to be cut 17. Of course , this initial ignition cut should be of fine thickness, of the order of a millimeter.

Claims

1 - Method for igniting a cutting arc on sheets (17 a - 17 b) covered with an insulating coating (17 b), for example a paint coating, of the kind using a torch comprising an electrode ( 2) coaxially with a metal nozzle (5) for guiding a gas escaping through an orifice (6) aligned with said electrode (2), the electrode (2) and the nozzle (5) being mounted (at 7 ) with mutual axial movement from a position of maximum separation (FIG. 1) corresponding to the normal spacing in cutting operation up to a position of mutual contact, and according to which the electrode (2) is connected to a terminal d 'a current source (16) and the part to be cut (17 a, 17 b) at the other terminal of said current source, the axial displacement of the electrode (2) - nozzle (5) is carried out up to the bring into mutual contact, the nozzle (5) being supported on said piece to be cut (17 a, 17 b) and then the electrode (2) is moved away from the nozzle (5) so as to cause the creation of aignition arc in the plasma gas flowing through the restrictive orifice (6) of nozzle (5), characterized in that ignition is ensured by bringing the cutting torch nozzle (5) to the potential of the part (17 a) by an indirect transient electrical connection external to the torch (22-28-23) bypassing the insulating coating (17 b).

2 - Ignition method according to claim 1 characterized in that the indirect connection is established bypassing the insulating coating by direct contact with the torch nozzle (5) with a connector shoe (22) (30), resting on the sheet metal side of the insulating coating (17 b) and connected by conductive cable (28) and clamp (23) to the metal sheet (17 a).

3 - An ignition method according to claim 2 characterized in that the direct contact of the torch nozzle (5) with the shoe (22) takes place laterally between a side wall (24) of the torch nozzle (5) and a side wall (25) of shoe (22), while the torch is in direct support on the insulating coating (17 b) of the sheet by a front wall of nozzle.

4 - Ignition method according to claim 2 characterized in that the direct contact of the torch nozzle (5) with the shoe (30) is effected frontally by direct support of a front wall (5b) of nozzle ( 5) on a thin metal cutout (30) forming a shoe and interposed between torch and workpiece (17b - 17).

5 - An ignition method according to claim 3 characterized in that ensures the ignition connection by contact between a side wall in the form of a cutaway (25) of the connector shoe (22) having ur.

angle equal to that of a frustoconical side wall (26) of nozzle (6).

6 - An ignition method according to claim 3 characterized in that it provides magnetic retention (27) of the shoe (22) on the sheet to be cut (17).

7 - connector shoe for the implementation of the ignition method according to any one of claims 1 to 6 characterized in that it comprises a metal part (22) equipped with a conductive cable (28) ending in a clamp type electrical connection means (23).

8 - connector shoe according to claim 7 characterized in that the shoe (22) has a side wall in the form of a cutaway (25).

9 - connector shoe according to claim 7 characterized in that the connector shoe incorporates a magnet (27).