Sélection de la langue

Search

Sommaire du brevet 2029508 

Énoncé de désistement de responsabilité concernant l'information provenant de tiers

Une partie des informations de ce site Web a été fournie par des sources externes. Le gouvernement du Canada n'assume aucune responsabilité concernant la précision, l'actualité ou la fiabilité des informations fournies par les sources externes. Les utilisateurs qui désirent employer cette information devraient consulter directement la source des informations. Le contenu fourni par les sources externes n'est pas assujetti aux exigences sur les langues officielles, la protection des renseignements personnels et l'accessibilité.

Disponibilité de l'Abrégé et des Revendications

L'apparition de différences dans le texte et l'image des Revendications et de l'Abrégé dépend du moment auquel le document est publié. Les textes des Revendications et de l'Abrégé sont affichés :

  • lorsque la demande peut être examinée par le public;
  • lorsque le brevet est émis (délivrance).
(12) Brevet: (11) CA 2029508
(54) Titre français: TORCHE A PLASMA POURVUE D'UNE BOBINE ELECTRO-MAGNETIQUE DE ROTATION DE PIEDS D'ARC
(54) Titre anglais: PLASMA TORCH
Statut: Réputé périmé
Données bibliographiques
(52) Classification canadienne des brevets (CCB):
  • 327/72
(51) Classification internationale des brevets (CIB):
  • H05H 1/28 (2006.01)
  • H05B 7/103 (2006.01)
  • H05B 7/12 (2006.01)
  • H05H 1/40 (2006.01)
  • H05H 1/34 (2006.01)
(72) Inventeurs :
  • LABROT, MAXIME (France)
  • MULLER, SERGE GEORGES ROGER (France)
  • FEUILLERAT, JEAN (France)
  • LAUTISSIER, PATRICK (France)
(73) Titulaires :
  • AEROSPATIALE SOCIETE NATIONALE INDUSTRIELLE (France)
(71) Demandeurs :
(74) Agent: MARTINEAU IP
(74) Co-agent:
(45) Délivré: 2000-05-02
(22) Date de dépôt: 1990-11-07
(41) Mise à la disponibilité du public: 1991-05-09
Requête d'examen: 1997-10-23
Licence disponible: S.O.
(25) Langue des documents déposés: Français

Traité de coopération en matière de brevets (PCT): Non

(30) Données de priorité de la demande:
Numéro de la demande Pays / territoire Date
89 14675 France 1989-11-08

Abrégés

Abrégé français




L'invention concerne une torche à plasma du type
comportant :
- deux électrodes (5 et 6) tubulaires et coaxiales, en
prolongement l'une de l'autre, chaque électrode étant
agencée dans un support (3 et 4) ;
- des moyens de refroidissement desdites électrodes
parcourus par un fluide, lesdits moyens d'au moins une
électrode comprenant une chambre cylindrique étanche (16),
prévue dans le support correspondant et séparée par une
paroi cylindrique partageant la chambre en deux espaces
annulaires (16A et 16B) en communication et à travers
lesquels circule ledit fluide de refroidissement ;
- des moyens (9) pour amorcer un are électrique entre les
électrodes ;
- des moyens (11,13) pour injecter un gaz plasmagène entre
les électrodes ; et,
- des moyens à bobine électromagnétique pour déplacer les
pieds d'accrochage dudit arc électrique sur les surfaces
internes desdites électrodes.
Selon l'invention, le fluide de refroidissement de ladite
électrode, dont la chambre étanche (16) comporte la paroi
de séparation, est électriquement isolant et ladite bobine
électromagnétique (15) fait l'office de la paroi de
séparation.


Revendications

Note : Les revendications sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.



8
Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit
exclusif de privilège ou de propriété est revendiqué, sont
définies comme suit:
1. Torche à plasma, comportant:
- deux électrodes (5, 6) tubulaires, coaxiales et axialement
espacées, chaque électrode étant agencée dans un support (3, 4);
- des moyens (11, 13, ...) pour injecter un gaz plasmagène
entre les deux électrodes;
- des moyens (9) pour amorcer un arc électrique entre les
deux électrodes;
- des moyens de refroidissement (8) d'au moins l'une desdites
électrodes au moyen d'un fluide de refroidissement
électriquement isolant, lesdits moyens de refroidissement
comprenant une chambre cylindrique étanche (16) entre ladite une
desdites électrodes et son support correspondant, à travers
laquelle passe ledit fluide de refroidissement; et
- une bobine électromagnétique cylindrique pour déplacer les
pieds d'accrochage dudit arc électrique sur les surfaces
internes desdites électrodes, ladite bobine électromagnétique
formant une paroi de séparation cylindrique divisant ladite
chambre cylindrique étanche en deux espaces annulaires
communiquant l'un avec l'autre à une extrémité de ladite paroi
et à travers lesquels ledit fluide de refroidissement
électriquement isolant peut circuler.
2. Torche à plasma selon la revendication 1,
caractérisée en ce que ladite bobine électromagnétique (15) est
associée au support (3) entourant l'électrode amont (5), par
rapport à la circulation du gaz plasmagène.
3. Torche à plasma selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que ladite bobine électromagnétique s'étend
approximativement sur toute la longueur de l'électrode.


9
4 - Torche à plasma selon l'une quelconque des
revendications précédentes 1 à 3,
caractérisée en ce que ladite bobine électromagnétique (15)
est définie par deux enroulements concentriques (17A et 17B)
de spires jointives, une enveloppe de matière isolante (18)
étant intercalée entre les deux enroulements concentriques
de spires.
- Torche à plasma selon la revendication 11,
caractérisée en ce que les deux enroulements de spires sont
obtenus à partir d'un fil métallique continu (17).
6 - Torche à plasma selon la revendication 5,
caractérisée en ce que le fil de la bobine présente une
section rectangulaire.
7 - Torche à plasma selon l'une quelconque des revendications
précédentes 1 à 6,
caractérisée en ce que ladite bobine électromagnétique est
raccordée par l'une (22) de ses extrémités à une ligne
d'alimentation électrique (23) et par l'autre extrémité (20)
à une bague (21) solidaire dudit support correspondant.
8 - Torche à plasma selon la revendication 7,
caractérisée en ce que ladite ligne d'alimentation
électrique (23) chemine à travers le conduit (17) d'amenée
du fluide de refroidissement électriquement isolant.

Description

Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.




,~ r, ~~ ~,,~ n~r. .'~~
~s,r ~r'~ ~ t ~ ~ ~~ ü.>
1
1 La présente invention concerne les torches à plasma dans
lesquelles le plasma est obtenu en chauffant un gaz par un
arc électrique produit entre deux électrodes.
On connaît déjà de nombreuses réalisations de torches à
plasma. Généralement, une torche à plasma, telle que
l'enseigne par exemple le document US-A-3 301 995, comprend
deux électrodes tubulaires et coaxiales, chacune étant
a~eneée dans un support qui l'entoure. La torche à plasma
comporte également des moyens pour produire l'amorçage d'un
arc électrique entre les deux êleetrodes et des moyens pour
injecter un gaz plasmagène, tel que de l'air, entre les
deux électrodes, simultanément à l'are électrique. Des
moyens de refroidissement des électrodes sont également
prévus dans chaque support d'électrode et sont usuellement
définis par une chambre cylindrique étanche prévue dans
chaque support, uns paroi cylindrique de séparation
ménageant la chambre étanche en deux espaces annulaires
concentriques, en communication l'un avec l'autre à une
extrémité de ladite paroi et à travers lesquels circule un
fluide de refroidissement. .
Par ailleurs, comme l'enseignent par exemple les documents
US-A-3 301 995 et EP-A-0 032 100, pour éviter une usure
prématurêe des électrodes, on prévoit des moyens pour
déplacer les pieds d'accrochage de l'arc électrique sur les
surf aces internes des électrodes tubulaires. Généralement,
ces moyens sont définis par au moins une bobine électroma-
gnétique entourant l'un des supports d'électrode. Ainsi, en
modulant le champ magnétique axial engendré par la bobine
lorsqu'elle est excitée, les pieds d°accrochage de l'arc
électrique se déplacent autour des surf aces internes des
électrodes en évitant la formation de cratères locaux et la
destruction rapide des électrodes.




2 ~~~~~t~'')
1 Toutefois, l'agencement d'une telle bobine électromagnétique
autour du support porte-électrode implique une augmentation
importante de l'encombrement de la torche à plasma, de sorte
que, dans certaines applications, les torches à plasma ainsi
équipées ne satisfont pas aux exigences de volume et de
forme requises.
Pour diminuer l'encombrement extérieur imposé par les
bobines, une solution consiste à les agencer dans un volume
interne prévu dans chaque support d'électrode, comme
l'enseigne le document US-A-3 832 519. Dléanmoins, le gain en
encombrement n'est pas significatif, 1e support étant de
dimension plus importante, et, de plus, les bobines sont
munies de circuits de refroidissement internes complexes.
L a présente invention a pour but de remédier à ces inconvé-
nients et concerne une torche à plasma d'arc électrique,
dont l'agencement des moyens de déplacement de l'arc élec-
trique n'entraîne pas une augmentation de volume de ladite
torche, ni de complications techniques supplémentaires.
A cet effet, la torche à plasma du type comportant
- deux électrodes tubulaires et coaxiales, en prolongement
l'une de l'autre, chaque électrode étant agencée dans un
support ;
- des moyens de refroidissement desdites électrodes
parcourus par un fluide de refroidissement, lesdits moyens
de refroidissement d'au moins une desdites électrodes
comprenant une chambre cylindrique étanche, prévue dans le
support correspondant et séparée par une paroi cylindrique
de séparation partageant la chambre en deux espaces
annulaires, en communication l'un avec l'autre à une
extrémité de ladite paroi et à travers lesquels circule
ledit fluide de refroidissement ;
- des moyens pour produire l'amorçage d'un are électrique
entre les deux électrodes ;
- des moyens pour injecter un gaz plasmagène entre les deux
électrodes ; et,




' 3
1 - des moyens à bobine électromagnétique pour déplacer
les pieds d'accrochage de l'arc électrique sur les
surfaces internes desdites électrodes,
est remarquable, selon l'invention, en ce que le fluide
de refroidissement de ladite électrode dont la chambre
cylindxique étanche comporte la paroi de séparation est
électriquement isolant et en ce que ladite bobine
électromagnétique fait office de ladite paroi cylindri-
que de séparation.
Ainsi, grâce à l'invention, l'enc;ombrement imposé
préalablement par la bobine électromagnêtique est
totalement supprimé puisque celle-ci est alors intégrée
audit support porte-électrode en se substituant à la
paroi cylindrigue de sêparation des moyens de refroi-
dissement, prévue initialement dans le support.
Far ailleurs, on remarquera que ladite bobine est alors
refroidie efficacement par le fluide parcourant les deux
espaces annulaires concentriques entre lesquels est
agencée la bobine électromagnétique.
Avantageusement, ladite bobine électromagnétique s'étend
approximativement sur toute la longueur de l'électrode ;
de préférence, elle est associée au support entourant
l'électrode amont (par rapport à la circulation du gaz
plasmagène).
Dans un mode préféré de réalisation, ladite bobine
électromagnétique est définie par deux enroulements
concentriques de spires jointives, une enveloppe de
matière isolante étant intercalée entre les deux enrou-
lements concentriques de spires. Cette enveloppe de
matière isolante constitue ainsi une paroi de séparation
étanche permettant au fluide de refroidissement de
parcourir les deux espaces annulaïres.




LE e , T e,
1 Selon une autre caractéristique, les deux enroulements de
spires peuvent être obtenus à partir d'un fil métallique
continu. Ce fil présente, de préférence, une section
rectangulaire, de sorte que chacun desdits enroulements à
spires jointives présente alors une surface unie.
Par ailleurs, ladite bobine électromagnétique est raccordée
par l'une de ses extrémités à une ligne d'alimentation
électrique et par l'autre extrémité à une bague solidaire
dudit support correspondant. La ligne d'alimentation
électrique chemine avantageusement à travers le conduit
d'amenée de fluide de refroidissement électriquement
isol ant .
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment
l' invention peut être réal isée . Sur ces figures, des
références identiques désignent des éléments semblables.
La figure 1 représente schématiquement une demi-vue en
coupe longitudinale contiguë à une demi-vue extérieure d'un
mode particulier de réalisation de la torche à plasma selon
l'invention.
La figure 2 est une demi-vue en coupe agrandie de la bobine
électromagnétique disposée dans le support de l'électrode
amont.
En se référant à la figure 1, la torche à plasma 1 comporte
un corps 2 comprenant notamment deux supports cylindriques
3 et 4. Une électrode amont ou cathode 5 est logêe à l'in--
térieur du support 3, et, de façon identique, une électrode
aval ou anode b est logée à 1 ° intérieur du support 4. Ces
électrodes 5 et 6, de forme générale tubulaire, présentent
un axe commun 7, en étant espacées l'une de l'autre le long
dudit axe, et elles sont reliées à une alimentation ëlec-
trique par des circuits non représentés mais de type connu.



5
1 ~,a torche à plasma 1 comprend également des moyens de
refroidissement 8.1 et 8.2 des électrodes, qui sont prêvus,
de façon usuelle, dans chacun des supports 3 et ~4, et qui
seront décrits ultérieurement.
Par ailleurs, pour amorcer un arc électrique entre les deux
électrodes 5 et 6, on prévoit, par exemple, une électrode
auxiliaire de démarrage g qui est montée, de façon coulis-
sante, sur le support 4 en étant liée électriquement à
l'électrode aval 6. Dans ce cas,, on réalise l'amorçage de
l'arc électrique par court-circuit en mettant en contact
l'électrode auxiliaire g avec l'électrode amont 5. On a
représenté sur la figure 1 l'are électrique 10 ainsi
engendré, dont les pieds d'accrochage 10.'I et 10.2 sont
situés sur les surf aces internes, respectivement 5A et 6A,
des électrodes 5 et 6.
Dès l'apparition de l'arc électrique 10, un gaz plasmagène,
tel que de l'air, est injecté dans une chambre d'injection
11, entre les électrodes 5 et 6. Pour cela, le gaz, issu
d'un circuit d'alimentation connu en soi et non représenté,
traverse un passage 12 ménagé dans le corps 1 puis, des
orifices transversaux d'injection 13 prévus dans une pièce
cylindrique 14 entourant les extrémités en regard des
électrodes, pour déboucher ensuite dans la chambre 11, le
plasma thermique sortant par l'électrode tubulaire aval 6.
Pour éviter une usure prématurée des électrodes 5 et 6, la
torche à plasma 1 comprend des moyens pour déplacer les
pieds d'accrochage de L'are électrique engendré autour des
surf aces internes des électrodes tubulaires 5 et 6. Ces
moyens sont définis par au moins une bobine électromagnéti-
que 15 associée, dans ce mode de réalisatian, au support 3
de l'électrode amont 5.




4,..~1
6
1 Selon l'invention, la bobine électromagnétique 15 est
intégrée au circuit de refroidissement 8.1 de l'électrode 5.
En se référant aux figures 1 et 2, on voit que le circuit de
refroidissement 8.1 est défini par une chambre cylindrique
étanche 16 prévue entre le support 3 et la surface externe
5B de l'électrode 5, en étant séparée, par la bobine
électromagnétique 15, en deux espaces annulaires concentri-
ques 16A et 16B à travers lesquels circule le fluide de
refroidissement, lesdits espaces annulaires étant en
communication l'un avec l'autre à l'extrémité aval 15A de
ladite bobine 15.
La bobine électromagnétique 15 fait ainsi office de paroi de
séparation des espaces annulaires 16A et 16B, de sorte que
cet agencement n'implique aucun encombrement supplëmentaire
de la torche à plasma.
Le fluide de refroidissement est électriquement isolant tel
que, par exemple, de l'eau désionisée. Ce fluide, issu d'un
circuit d'alimentation connu en soi et non représenté,
arrive par un conduit 17 dêbouchant dans la chambre étanche
16 pour circuler dans l'espace annulaire 16A, entre le
support 3 et la bobine 15, puis dans l'espace annulaire 16B,
entre la bobine 15 et la surface externe 5B de l'électrode,
pour ressortir par un passage 5C prévu dans l'extrémité
arrière 5D de l'électrode 5 en direction dudit circuit. La
circulation du fluide est indiquée par des flèches F. On
voit donc que la bobine électromagnétique 15, qui s'étend
autour de l'électrode 5, est refroidie de façon optimale par
le fluide de refroidissement.
Dans un mode préféré de réalisation illustré sur la figure
2, la bobine électromagnétique 15 est définie par deux
enroulements concentriques 17A et 17B de spires jointives,
obtenus à partir d'un fil métallique continu 17, par exemple
en cuivre. Entre les deux enroulements de spires 17A et 17B




i~ ~~ ~ '.~ ~~ r) É
7
1 est disposée une enveloppe de matière isolante 18 qui
constitue ainsi une paroi étanche sêparant les deux espaces
annulaires 16A et 16B. Par ailleurs, on voit que le fil des
spires formant les enroulements de la bobine 15 présente
avantageusement une section rectangulaire pleine.
La bobine 15 est fixée par l'une 20 de ses extrémités à une
bague métallique 21 conformant une partie du circuit de
refroidissement et interposée entre le support 5 et
l'extrémité arrière 5D de l'électrode 5, tandis que l'autre
extrémité 22 de la bobine, isolée de la masse métallique,
est raccordée à une ligne d'alimentation électrique 23.
Avantageusement, cette ligne d'alimentation 23 chemine à
l'intérieur du conduit 17 d'amenée en fluide de refroidis-
sement, de sorte qu'elle est ainsi efficacement refroidie.
Le circuit de refroidissement 8.2 de l'électrode aval 6 est
alimenté en fluide de refroidissement par un conduit 24.
Les diverses alimentations en gaz plasmagène et en fluide
de refroidissement, ainsi que les alimentations électriques
des électrodes et de la bobine, sont de type connu et sont
reliées à un système de commande assurant le bon fonction-
nement de la torche à plasma selon les modalitës qui lui
ont été assignées.

Dessin représentatif
Une figure unique qui représente un dessin illustrant l'invention.
États administratifs

Pour une meilleure compréhension de l'état de la demande ou brevet qui figure sur cette page, la rubrique Mise en garde , et les descriptions de Brevet , États administratifs , Taxes périodiques et Historique des paiements devraient être consultées.

États administratifs

Titre Date
Date de délivrance prévu 2000-05-02
(22) Dépôt 1990-11-07
(41) Mise à la disponibilité du public 1991-05-09
Requête d'examen 1997-10-23
(45) Délivré 2000-05-02
Réputé périmé 2001-11-07

Historique d'abandonnement

Il n'y a pas d'historique d'abandonnement

Historique des paiements

Type de taxes Anniversaire Échéance Montant payé Date payée
Le dépôt d'une demande de brevet 0,00 $ 1990-11-07
Enregistrement de documents 0,00 $ 1991-03-27
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 2 1992-11-09 100,00 $ 1992-10-29
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 3 1993-11-08 100,00 $ 1993-10-20
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 4 1994-11-07 100,00 $ 1994-10-28
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 5 1995-11-07 150,00 $ 1995-10-26
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 6 1996-11-07 150,00 $ 1996-11-04
Requête d'examen 400,00 $ 1997-10-23
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 7 1997-11-07 150,00 $ 1997-10-28
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 8 1998-11-09 150,00 $ 1998-10-29
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 9 1999-11-08 150,00 $ 1999-10-28
Taxe finale 300,00 $ 2000-02-03
Titulaires au dossier

Les titulaires actuels et antérieures au dossier sont affichés en ordre alphabétique.

Titulaires actuels au dossier
AEROSPATIALE SOCIETE NATIONALE INDUSTRIELLE
Titulaires antérieures au dossier
FEUILLERAT, JEAN
LABROT, MAXIME
LAUTISSIER, PATRICK
MULLER, SERGE GEORGES ROGER
Les propriétaires antérieurs qui ne figurent pas dans la liste des « Propriétaires au dossier » apparaîtront dans d'autres documents au dossier.
Documents

Pour visionner les fichiers sélectionnés, entrer le code reCAPTCHA :



Pour visualiser une image, cliquer sur un lien dans la colonne description du document. Pour télécharger l'image (les images), cliquer l'une ou plusieurs cases à cocher dans la première colonne et ensuite cliquer sur le bouton "Télécharger sélection en format PDF (archive Zip)" ou le bouton "Télécharger sélection (en un fichier PDF fusionné)".

Liste des documents de brevet publiés et non publiés sur la BDBC .

Si vous avez des difficultés à accéder au contenu, veuillez communiquer avec le Centre de services à la clientèle au 1-866-997-1936, ou envoyer un courriel au Centre de service à la clientèle de l'OPIC.


Description du
Document 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Nombre de pages   Taille de l'image (Ko) 
Revendications 1998-07-16 2 75
Page couverture 1994-03-05 1 25
Page couverture 2000-03-29 1 52
Dessins représentatifs 1999-05-05 1 25
Abrégé 1994-03-05 1 32
Revendications 1994-03-05 2 78
Dessins 1994-03-05 1 51
Description 1994-03-05 7 310
Dessins représentatifs 2000-03-29 1 15
Correspondance 2000-02-03 1 28
Cession 1990-11-07 6 240
Poursuite-Amendment 1997-10-23 1 38
Poursuite-Amendment 1998-07-07 4 140
Poursuite-Amendment 1998-07-16 2 77
Taxes 1998-10-29 1 34
Taxes 1997-10-28 1 36
Taxes 1999-10-28 1 31
Taxes 1996-11-04 1 39
Taxes 1995-10-26 1 40
Taxes 1994-10-28 1 32
Taxes 1993-10-20 1 28
Taxes 1992-10-29 1 27