Brevet FR2005497A1 — publié le 19691212

Lors du coupage de mitraille, du décriquage de blocs bruts ou similaires et autres travaux de sectionnement, la qualité de la coupe est moins importante que le rendement par heure du coupage qui doit atteindre un maximum. A son tour, ceci dépend de la vi-5 tesse à laquelle le chalumeau de coupage peut être mis en oeuvre avant chaque processus de coupage. Les chalumeaux de coupage à main du type courant présentent généralement une soupape pour le gaz de combustion, une soupape pour l'oxygène de chauffe et une soupape pour l'oxygène de coupa-10 ge, soupapes qui doivent être actionnées en les tournant individuellement de l'extérieur. Afin de préparer le processus de coupage, il faut d'abord régler la flamme de chauffe, ensuite il faut ouvrir la soupape à gaz de combustion et la soupape à oxygène de chauffe. Après un préchauffage suffisant de la pièce à traiter 15 par la flamme de chauffe, l'oxygène de coupage, nécessaire au coupage, peut être connecté en ouvrant la soupape à oxygène de coupage. De plus, il faut tenir compte du fait que lors du coupage de mitraille, il faut fréquemment éliminer la matière sectionnée, 20 par exemple entre les différents processus de coupage, de manière qu'afin d'économiser le gaz, le chalumeau de coupage doive être en permanence connecté et déconnecté. Afin de comprendre la situation qui est à la base de l'invention, il faut Également tenir compte du fait que le préposé n'est généralement pas un sou-25 deur qualifié lorsqu'il s'agit de l'exemple décrit ci-dessus, par ailleurs, les travaux sont toujours exécutés en portant des gants épais. Il est donc évident que, dans ces conditions, la connexion et la déconnexion permanentes du chalumeau représente un processus 30 compliqué et exigeant beaucoup de temps, ce qui entraîne une réduction élevée du rendement quantitatif du coupage. L'invention vise à procurer un chalumeau de coupage qui peut être manipulé même par une main d'oeuvre non-qualifiée, sans habileté particulière, d'une manière sûre et rapide afin d'obtenir 35 un accroissement considérable du rendement quantitatif du coupage. A cette fin, l'invention propose, pour un chalumeau de coupage et/ou de décriquage muni dline soupape pour le gaz de combustion, d'une soupape pour l'oxygène de chauffe et d'une soupape pour 1* oxygène de coupage, que les trois soupapes soient ouvertes par 40 l'intermédiaire de cames ou similaires à 1'encontre de la force 6908922 2 2005497 d'un ressort, cames qui sont disposées sur une coulisse. Pour la connexion du chalumeau conforme à l'inv.ention il n'est donc plus nécessaire de tourner les différentes soupapes afin de les ouvrir,il suffit d'actionner simplement la coulisse, pour ou-5 vrir toutes les soupapes. Avantageusement, on prévoit un pre-rë-glage de la consommation requise des gaz, de manière que dans un tel cas, les soupapes puissent être réalisées comme simples soupapes "ouvert/fermé". Cependant, lorsque les soupapes sont de réalisation appropriée, il est également possible de régler les con-10 sommations requises das gaz à l'aide de la coulisse. 11 est vrai que ceci exige une certaine habileté du préposé. Une forme d'exécution particulièrement simple et avantageuse conforme à l'invention se caractérise par une disposition telle des cames oqêimilaires que, lors de 1'actionnement de la coulisse 15 dans un des sens du mouvement, les soupapes pour le gaz de combustion et l'oxygène de chauffe soient ouvertes d'ah_ord et, ensuite seulement la soupape pour l'oxygène de coupage. Afin qu'à l'appui d'une position exactement définie de la coulisse il soit possible de déterminer rapidement lesquelles des sou-20 papes sont ouvertes ou fermées, il est avantageux de nunir la coulisse d'un dispositif d'enclenchement qui doit être vaincu pour 1*actionnement de la soupape à oxygène de coupage. En ce qui concerne la disposition des soupapes, l'invention propose que les soupapes soient disposées dans une enveloppe fi-25 xée au chalumeau, parallèlement dans un plan les unes par rapport aux autres, ce plan étant orienté perpendiculairement au sens des tubes du chalumeau. De ce fait il est possible d'exécuter la coulisse sous la forme d'une tige plate, permettant d'économiser de la place. Avan-30 tageusement, les soupapes sont disposées les unes en-dessous des autres en se rapportant à la position normale du chalumeau lors du coupage, de manière que la coulisse puisse être actionnée du haut en bas ou inversément. Un développement avantageux à ce sujet propose que la coulis -35 se traverse l'enveloppe dans une découpe et que les cames, prévues sur la coulisse, engagent les extrémités des pointeaux des soupapes, éventuellement par l'intermédiaire de tiges, galets ou similaires. Une forme d'exécution particulièrement avantageuse de la cou- 40 lisse se caractérise du fait que ses extrémité!^i■' étendent au- delà du b&îtiersont repliées en U et servent tant-pour l'actionnement de la coulisse que c&mme butées pour les deux positions 6908922 3 2005497 terminales de cette dernière. Conformément à une forme d'exécution préférée de l'invention, les soupapes sont disposées, dans le boîtier du chalumeau, parallèlement les unes aux autres et transversalement au sens des tubes 5 du chalumeau, sur une face de nettoyage cylindrique imaginaire, tandis que les extrémités des pointeaux des soupapes engagent la surface d'une coulisse rotative. De ce fait l'enveloppe de soupape peut être d'une exécution très tassée. En détail, la forme d'exécution décrite ci-dessus se caracté-10 rise, en outre, du fait que la surface de la coulisse rotative engagée par les extrémités des pointeaux des soupapes, présente des renfoncements qui correspondent, chaque fois, à une position fermée des soupapes . Un actionnement particulièrement simple des soupapes peut 15 être obtenu lorsque la coulisse rotative est disposée, dans un plan de rotation perpendiculaire, latéralement au chalumeau et prééente un levier d'actionnement replié angulairement qui est actionné au-dessus du chalumeau. Le levier d'actionnement peut être actionné très simplement par le pouce. 20 Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels : La fig. 1 est une vue latérale d'un chalumeau de coupage à main. La fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1. 25 La fig. 3 est une coupe tournée de 90° suivant la ligne IV-IV de la fig. 2. La fig. 5 est une vue d'une autre formé d'exécution d'un chalumeau de coupage à main. Les figs. 6, 7 èt 8 représentent une coupe suivant la Ligne possibres 30 VI-VTII-VT-VIII de la fig. 9 et illustrent trois positions/de la coulisse. La fig, 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la fig.5. La fig. 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la fig. 5. A la fig. 1, le chalumeau de coupage à main est désigné par 35 io, sa tuyère est désignée par 11 et les raccords pour l'amenée des gaz sont désignés par 12 et 13. Au raccord 12 il faut fixer un tuyau pour l'amenée de l'oxygène et au raccord 13 il faut fixer un tuyau pour l'aaenée du gaz de combustion. Ainsi que représenté par les lignes en traits interrompus, le canal à oxygène 14 se 40 divise immédiatement derrière le raccord 12 en deux canaux 15, 16 qui débouchent ensuite dans un tube 17 ou 18 du chalumeau. Le 690892 4 2005497 canal 15 ©u 1© tœb© d© 17 sêinrest à 10seh©saia©m©Ht d© 15 oxygène d© coupage 9 taadis qu© le casai 16 ©a le î,«b© â© chalumeau 18 sert à l'amené© de 1 'oxygène d© chauffe à la tityêî,'© 110 Le canal à gaz de combustion 19 débouche dans un tab© 20 d« clis° 5 lumeau „ Ainsi qu'il ressort plus particulièrement des figs, 2 et 3g les gaz, avant d'arriver à la tuyère 119 doivent traverser «ne enveloppe de soupape 21 dans laquelle sont disposées trois soupapes 22 s 23, 24 identiques . La soupape 22 coimnande 1© flux d'oxygâa© 10 de coupage, la soupape 23 commande le flux d'oxygène d© chauffe et la soupape 24 commande le flux d© gaz d© combustion. Chaque soupape 229 23s 24 est constituée par un pointeau de soupape 25 qui est guidé dans la découpe 26 dcune insertion 27 vissé© dans 1°enveloppe 21 „ A l'une de ses extrémités s le pointeau 15 d© soupape 25 s'élargit en un disque de soupape 28 qui entoure le joint de soupape 29 (fig. 3) . Le joint de soupape 29 est réalisé seus la forme d'un joint plat et il est constitué^ de préférences par du ''Perbunan". Le siège de soupape correspondant est repéré par 30o Par un ressort de compression qui entoure le pointeau de scîiiBiatiqîîeffleat par les lignes extraits mixtes 31, chaque soupape est pressé© sur son siège 30» Pour obtenir 1"étahchëité de la chafebre de soupape 32 par rapport à la découpe de guidage 26 on prévoit tan soufflet élastique 33, constitué de préférence par de 25 l'acier à ressort et qui s'appuie, d'une part, contre l'insertion 27 et, d'autre part, contre le disque de soupape 28„ Le trajet des gaz à travers l'enveloppe de soupape 21 ressort plus particulièrement de la figs 3 qui représente le guidage de 1r oxygène de coupage. Le guidage de l'oxygène de chauffe et du gag 30 de combustion est réglé de manière correspondante. L'oxygène de coupage traverse le tube de chalumeau 17 (la poignée tubulaire entourant les tubes du chalumeau, est représentée à la fig. 3 et porte le repère 34) jusquêà un forage 35 de l'enveloppe de soupape 21 et, de ce point il pénètre dans un forage 36 dont l'extré-35 mité forme le siège de soupape 30. Lorsque la soupapl^est ouverte l'oxygène de coupage pénètre dans la chambre de soupape 32 et, de ce point, il peut pénétrer par l'intermédiaire d'un forage 37 dans le tube de chalumeau 17a formant le prolongement du tube de chalumeau 17. La même chose est vraie pour les tubes de cha-40 lumeau 18a et 20a. Par les tubes de chalumeau 17a, 18a et 20a 20 soupape 25 et qui s'appuie contre l'insertion 6908922 5 2005497 les gaz sont directement amenés à la tuyère de chalumeau 11. La répartition des gaz dans les canaux correspondants de la tuyère est obtenue d'une manière qui n'est pas représentée en détail, mais elle s'effectue dans la tête de chalumeau repérée par 5 38 à la fig. 1. Cette tête de chalumeau est associée à une tuyère mélangeant les gaz et qui, avanatageusement, permet un débit maximum. Conformément à la forme d'exécution représentée aux figs. 1 à 4, 1'actionnement ées soupapes 22, 23, 24, à savoir leur ouver-10 ture à 1'encontre de la résistance des ressorts de compression 31, est obtenu au moyen d'une coulisse 39. La coulisse 39 est guidée dans une découpe 40 d'une partie séparée 41 de l'enveloppe. Cette coulisse est munie d'une fente longitudinale 42 Cvoir fig; 1) qui est traversée par les pointeaux de soupape 25. A la face dor-15 sale, la coulisse 39 est munie de cames circulaires 43, 44, 45 qui sont destinées à engager les pointeaux de soupape 25, et ce, indirectement par l'intermédiaire de tenons transversaux 46 fixés aux pointeaux. Suivant les figs. 1 et 2, les tenons 46 engagent directement les cames, tandis que suivant les figs. 3 et 4 on in-20 tercale des galets 47 pour réduire le frottement. L'ouverture des soupapes 22, 23, 24 est obtenue par le déplacement de la coulisse 39 dans le sens de la flèche 48; de ce fait, les cames 43, 44, 45 engagent les tenons 46. Les cames sont disposées de manière que les soupapes 23, 24 pour l'oxygène de chauffe ou le gaz de 25 combustion sont ouvertes d'abord alors que la soupape 22 pour 1' oxygène de coupage ne s'ouvre qu'ensuite. Afin de pouvoir ouvrir la soupape à oxygène de coupage 22, la coulisse 39 doit vaincre un dispositif d'enclenchement qui est représenté à la fig. 4. Le dispositif d'enclenchement est cons-30 titué par un tenon 50 se déplaçant dans une découpe 49 de l'enveloppe de soupape 21 et qui est muni d'une pointe cônique 51 qui, par un ressort de compression 52, représenté par des traits mixtes, est pressée dans une découpe 53 de la coulisse. A l'arrière, le ressort 52 s'appuie contre un tenon fileté 54. Le dispositif 35 d'enclenchement décrit ci-dessus indique d'une manière simple mais efficace au préposé que la soupape à oxygène de chauffe et la soupape à gaz de combustion sont ouvertes. Les butées pour les deux positions terminales de la coulisse (toutes les soupapes étant ouvertes ou toutes les soupapes étant fermées) sont formées 40 par les deux extrémités 55, 56 repliées en U de la coulisse et qui servent en même temps à 1'actionnement de cette dernière, Bans la 6908922 6 2005497 position représentée aux figs. 1 et 2 de la coulisse, les trois soupapes sont, par exemple, fermées. Les figs. 5 à 10 représentent une autre forme d'exécutioa âsun chalumeau de coupage à main. Les tubes de chalumeaux, la poignée3 5 la tête de chalumeau et la tuyère sont négligés aux figs. 6 à 10„ L'enveloppe de soupape est repérée par 57. Le sens de la circulation des gaz est indiqué par une flèche 58. La poignée est rspé~ rée par 59. A la fig. 5, les forages de raccord pour 11oxygéna @t le gaz de combustion sont représentés par des traits interrompus 10 et sont désignés par 60 ou 61. La division en un canal à oxygène de coupage 62 et un canal à oxygène de chauffe 63 n'est prévue que dans l'enveloppe de soupape 57 elle-même. Les forages 64, 65s 66 sont prévus pour la soupape à oxygène de coupage. La soupape à oxygène de chauffe et la soupape à gaz de combustion. Les soe° 15 papes dont une est représentée aux figs. 8 et 9, sont disposées perpendiculairement au plan du dessin des figs. 5 à 8 et se siteent sur une face de manteau cylindrique. L*actionnement des soupapes est obtenu par une coulisse rotative 68 en forme de disque. Ainsi qu'il ressort plus particaliê-20 rement de la fig. 9, la coulisse rotative est disposée à rotatios latéralement sur l'enveloppe ée soupape au moyen d'une vis 70 vis° sée dans l'enveloppe de soupape 57 et garantie par un tenon La coulisse rotative 68 est actionnée au moyen d'un levier 72 £i soit possible. Ainsi qu'indiqué dans le bas à droite de la fig. 9, la cou-30 lisse rotative 68 engage directement les pointeaux 74 des ssiîpspes. Dans la face intérieure 75, orientée vers l'enveloppe de soupape 57, de la coulisse rotative 68 sOnt prévues trois découpes coniques 76, 77, 78 (voir plus particulièrement figs. 6 à 8 et figs .9) qui sont décalées les unes par rapport aux autres suivant la po~ 35 sition des soupapes. Dans la positionjreprésentée aux figs* 59 6 et 9, de la coulisse rotative, les pointeaux de soupape engagent la découpe qui leur est associée, c'est-à-dire que les trois soupapes sont fermées. Lorsque la coulisse rotative 7 2 est tournée dans le sens opposé au sens de rotation des aiguilles d'une mon-40 tre, les pointeaux de la soupape à gaz de combustion 66 et de la 6908922 7 2005497 soupape à oxygène de chauffe 65 se dégagent d'abord des découpes correspondantes, c'est-à-dire que les pointeaux sont refoulés par la face 75 de la coulisse rotative jusqu'à l'intérieur de 1* enveloppe de soupape 57. De ce fait, les soupapes 65, 66 sont 5 ouvertes (voir fig. 7). Pendant ce mouvement de rotation de la coulisse rotative, le pointeau de la soupape à oxygène de coupage 64 reste engagé dans la découpe 76 qui lui est associée, du fait que cette dernière est réalisée sous la forme d'une rainure. Pendant ce temps la soupape à oxygène de coupage 64 reste donc fer-10 mée. Ce n'est qu'après l'ouverture complète de la soupape à oxygène de chauffe et de la soupape à gaz de combustion et lors d'une rotation ultérieure de la coulisse rotative dans le sens mentionné que le pointeau de la soupape à oxygène de coupage 64 se dégage également de sa découpe 76 et que cette soupape à oxygène de 15 coupage est ouverte (fig.8). Cependant, avant cette ouverture, il faut vaincre un dispositif d'enclenchement qui sera décrit plus loin et qui s'enclenche après l'ouverture de la soupape à oxygène de chauffe et de la soupape à gaz de combustion et indique donc ce fait au préposé (fig. 20 7) Ainsi qu'il ressort plus particulièrement de la fig. 9, ce dispositif d*enclenchement est constitué par un tenon 81 se déplaçant, à l'encontre de la résistance d'un ressort de compression 80, dans une découpe 79 de l'enveloppe de soupape 57 et dont l'extrémité sphérique 82 engage une découpe correspondante, prévue 25 dans la face intérieure 75 de la coulisse rotative 68. Aux figs. 6 à 8 cette découpe est désignBe par 83. Le tenon 81 et la découpe 83 sont disposés l'un par rapport à l'autre de manière que ces pièces s'engagent l'une dans l'autre lorsque la soupape à oxygène de chauffe et la soupape à gaz de combustion sont déjà ouvertes 30 mais que la soupape à oxygène de coupage est encore fermée (fig.7) Les soupapes 65 et 66 qui, en ce qui concerne leur réalisation, leur disposition et leur fonctionnement sont similaires à la soupape 64, sont représentées en détail aux figs. 9 et 10 et seront décrites ci-après. Les soupapes sont munies , chacune, 35 d'un pointeau constitué par deux parties dont la partie 74 qui engage la coulisse rotative 68 a déjà été mentionnée plus haut. Dans une découpe 84 de la partie 74 du pointeau se déplace la partie 85 du pointeau, partie 85 qui porte le disque de soupape désigné par 86. Le disque de soupape 86 porte un joint plat 87 qui 40 engage le siège de soupape 88 et qui est pressé par un ressort de compression 89 contre le siège de soupape 88. Le pointeau de sou- 6908922 2UU54V/ pape 74, 85 est guidé, des deux côtés, dans des découpes 90 ou 91 de pièces filetées 92 ou 93. La pièce filetée 93 sert en même temps comme mppui pour le ressort de compression 89 influençant le disque de soupape 86. L'étanchéité de la chambre de soupape 5 94 par rapport de la découpe 90 est obtenue par un soufflet 95 en acier à ressort qui, d'une part, s'appuie contre une bride 96 de la partie 74 du pointeau et, d'autre parf, dans une rainure annulaire 97, prévue dans la partie filetée 92. La fixation du soufflet en acier à ressort 95 aux pièces 96 et 93 est obtenue par 10 une soudure légère de préférence, en utilisant des soudures à comportements différents à la fusion et qui doivent être adaptées aux conditions de température régnant dans l'enveloppe de soupape , Le sens du passage à travers la soupape est indiqué, à la fig. 10, par une flèche 98, Le gaz, venant du tube de chalumeau 15 102, pénètre dans un forage 99 de l'enveloppe de soupape 57 et arrive à la chambre 100. Le gaz favorise donc la pression, exerc8e par le ressort de compression sur le disque de soupape,de manière que la soupape doive être ouverte à 1'encontre de la pression du ressort et de la pression dugLz. Lorsque la soupape est ouverte, 20 le gaz passe dans la chambre de soupape 95 et, de cet_endroit,il peut être conduit par un tube 101 vers la tuyère de chalumeau 103 (fig.5). Ainsi/que dit plus haut, la soupape est ouverte par la pression, exercée par la face 75 de la coulisse rotative, sur la partie 74 du pointeaux. 25 6908922 9 2005497 REVENDICATIONS 1.- Chalumeau de coupage et/ou de décriquage muni d'une soupape pour le gaz de combustion, d'une soupape pour l'oxygène de 5 chauffe et d'une soupape pour l'oxygène de coupage, caractérisé en ce que les trois soupapes peuvent être ouvertes par des cames ou similaires, à l'encontre de la force de ressorts, cames qui sont disposées sur une coulisse. 2.- Chalumeau suivant la revendication 1, caractérisé en ce 10 que les cames ou similairessont disposées de manière que lors de 1'actionnement de la coulisse dans un sens du mouvement, les soupapes à gaz de combustion et à oxygène de chauffe soient ouvertes d'abord, alors que la soupape à oxygène de coupage n'est ouverte qu'ensuite. 15 3.- Chalumeau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la coulisse porte un dispositif d'enclenhement qui doit être vaincu avant que la soupape à oxygène de coupage ne puisse être actionnée. 4.- Chalumeau suivant les revendications précédentes carac-20 térisé en ce que les soupapes sont disposées dans une «mveloppe, fixée au chalumeau, et parallèlement les unes par rapport aux autres dans un plan qui est orienté perpendiculairement au sens des tubes du chalumeau. 5.- Chalumeau suivant la revendication 4, caractérisé en ce 25 que la coulisse traverse l'enveloppe dans une découpe et en ce que les cames, prévues sur la coulisse, engagent les extrémités des pointeaux des soupapes, éventuellement par l'intermédiaire de tenons, galets, ou similaires. 6.- Chalumeau suivant la revendication 5, caractérisé en ce 30 que les extrémités, s'étendant au-delà de l'enveloppe, de la coulisse sont repliées en U et servent tant à 1'actionnement de la coulisse que comme butées pour les deux positions terminales de cette dernière. 7.- Chalumeau suivant les revendications l,à,3, caractérisé 35 en ce que les soupapes dans l'enveloppe fixée au chalumeau sont disposées parallèlement les unes par rapport aux autres, transversalement au sens des tubes du chalumeau sur une face de manteau cylindrique imaginaire et en ce que les extrémités des pointeaux des soupapes engagent la face d'une coulisse rotati-40 ve. 6908922 10 2005497 8.- Chalumeau suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la face, engagée par les extrémités des pointeaux des soispa» pes, de la coulisse rotative est munie de renfoncements qui correspondent chaque fois à une position fermée des soupapes. 5 9.- Chalumeau suivant les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la coulisse rotative est disposée dans un plan de rotation perpendiculaire latéralement sur le chalumeau et est munie d'un levier d*actionnement replié angulairement qui est actioimé au-dessus du chalumeau.