Brevet FR2517026A1 — publié le 19830527

La présente invention concerne des perfectionne- ments apportés à des cnalumeaux dits "à mélange dans la tête". Comme on le sait, il existe deux types de cnalumeaux d1oxy-coupae : ceux dits ',à mélange préalable", dans lesquels Te mélange oxygène + gaz combustiDle est réalisé dans un système injecteur - mélangeur situé en amont de la A;;e- te de coupe, et ceux dits "à mélange dans la tête", dans lesquels le mélange gazeux 81 effectue dans la tête de coupe, en amont de laquelle il n'existe pas de système injecteur - mé langeur. Ces deux types de chalumeaux possèdent un "circuit d'oxygène de coupe" indispensable pour créer et chasser les oxydes de fer lors d'une opération d'oxy-coupage, et qui est concentrique au trajet suivi par le mélange de chauffe dans la tête de coupe du chalumeau.Le tube relié à la source d'oxygène se divise, en amont de la tête du chalumeau, en un conduit pour l'oxygène de coupe et une dérivation qui va rejoindre le tube relié à la source d'oxygène de chauffe; en outre, dans le conduit pour l'oxygène de coupe, dans la dérivation précitée et dans te tube relié à la source de gaz combustible, il existe un clapet actionné par UJI volant ou par un levier. 3'il arrive, pour une raison quelconque, que l'alimentation en oxygène soit coupée, par exemple par épuisement de la sour- ce correspondante, rien n'empêche le gaz combustible, lors de l'ouverture des clapets ou des robinets, de passer dans le circuit d'oxygène et d'y continuer sa progression jusqu'au moment où l'opérateur se rend compte qu'il y a une anomalie, ferme les clapets ou les robinets, et rétablit l'alimentation en oxygène.Mais il existe alors, dans le circuit d'oxygène, un mélange inflammable oxygène plus gaz combustible, et bien que, lorsque le chalumeau est allumé, une grande partie de ce mélanose soit évacuée, une autre partie reste emprisonnée en amont du clapet d'oxygène de coupe, et au moment de l'ouverture de celui-ci, le mélange s'enflamme à la sortie de la tête de coupe, et la flamme se propage dans le circuit d'oxygène de coupe en détruisant le clapet de coupe, qui est généralement fabriqué è partir d'une matière sou ple et n'assure plus ainsi son rôle de fermeture. Ie risque d'un tel accident a été supprimé depuis très longtemps dans des cnalumeaux à mélange préalable", en pla çant le système anti-retour dans un endroit idéal : l'injecteur, ce qui empoche le passage du Ëaz combustible dans le conduit d'oxygène. la présente invention a pour objet l'incorporation ju vicieuse dans des chalumeaux coupeurs "d mélange dans la tète" d'un système anti-retour de gaz, ayant pour but d'interdire d'éventuelles remontées de gaz dans le circuit d'oxygène, et qui sera décrite ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés, sur lesquels La figure 1 est un schéma d'un circuit classique connu dans un chalumeau "à mélange dans la tête". La figure 2 est un schéma d'un circuit suivant l'in- venticn. La figure 3 montre en coupe le système anti-retour de gaz suivant l'invention. La figure 4 est une coupe par-IV - IV de la figure 3. La figure 5 est une coupe d'une variante dans laquelle le systeme anti-retour est situé dans le robinet du conduit de l'oxygène de chauffe. Sur la figure 1, on voit en 1 une tête de coupe pour un chalumeau à mélange dans la tête" de type connu. L'oxy gène arrive pa-r un tube 2 à un embranchement 3 où il se divi se en deux courants : le premier, suivant, un tube 4, traverse la tête 1 et est relié à une buse interne, non représentée; le second, suivant un tue 5, arrive à une partie de la tête dans laquelle il se mélange avec le gaz combustible arrivant par un tube 6. Chacun des tubes 4, 5 et 6 est pourvu d'un ro binet ou d'un clapet, 7, 8, 9. Les flèches montrent que le gaz combustible peut, à travers la tête 1, arriver au tube 5 et même aux tubes 2 et 4 si le clapet ou le robinet 8 est ouvert ou détruit comme indiqué précédemment. Pour éviter le danger d'un tel accident, le chalu- meau suivant l'invention est réalisé comme on va maintenant le décrire, à titre d'exemple non limitatif, avec référenee aux figures 2 à 5. Sur la figure 2, on voit que les crialumeaux coupeurs suivant l'invention sont de préférence pourvus d'un man che 10 à deux entrées à savoir un tube 2 pour l'oxygène et an tube 6 pour un gaz combustible. A l'intérieur du manche 10 se trouvent un conduit 2", l'embrancernent 3 et des conduits 4', 5', et 5' ainsi qu'un système anti-retour de az 11, ou clapet de sécurité, qui sera décrit ci--apres. les comman- des des robinets ou clapets 7 à 9 sont évidemnent situées à l'extérieur du manche 10. Ce dernier peut être réalisé de toute façon connue, et son mode de réalisation ne constitue pas un objet dé l'invention. L'avant du manche 10 comporte trois tubes de sortie distincts, 4", 5" et 5, auxquels sont reliés respectivement les conduits 4', 5' et 6' et qui conduisent les gaz jusqu'à la tête de coulpe mélangeuse 1. le tube 6" conduit le gaz combustible, le tube 5" conduit l'oxygène de chauffe, et le tube 4" conduit l'oxygène de coupe. l'emplacement choisi pour positionner le système de sécurité anti-retour 11 est situé daslsle manne 10 mais de préférence à l'avant de celui-ci pour des raisons de commodité. Toutefois, dans une variante non représentée, cet emplacement peut être différent, dans le circuit de l'oxygène de chauffe, de celui qui a été représenté, pourvu qu'il reste situé entre l'embranchement 3 et l'extrémité du conduit 5" éloignée ae la tête 1, afin d1éviter les remontées de gaz entre le robinet ou le clapet 7 et 1 'embranchement 3 et en amont de celuici. Une autre variante consisterait à placer le dispositif anti-retour par exemple dans le robinet ou le clapet 8. la figure 3 représente plus en détail un système anti-retour de gaz situé G l'avant du manche 10. Dans ce dernier a été usiné, en aval du conduit 5' et concentriquement à lui,un alésage 12 de diamètre légèrement supérieur et qui se raccorde au conduit 5' par un siège 13 avec lequel collabore une garniture de clapet 14 montée sur un porte-clapet 15 représenté en coupe sur la figure 4 mais dont la forme n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif. Comme le montre la figure 4, le porte-clapet 15 présente quatre découpures 16 qui permettent le passage de l'oxygène de chauffe arrivant par le conduit 5' dans le tube 5" dont l'extrémité est introduite dans l'alésage 12, l'étanchéité étant assurée par un joint torique 17 (figure 3).Un resssort 18 prend appui contrel'extré mité du tube 5" et sollicite la garniture de clapet 14 contre le siège 13. Si on le désire, le joint torique 17 peut être maintenu en place par une vis qui sert également à la fixa tivn du tube -5" dans l'alésage 12. les tubes 4" et 6" sont fixés aux conduits 4' et 6' par tout moen connu Il résulte de ce qui précède que si, pour une raison quelconque, le robinet ou le clapet 9 est ouvert, le gaz combustible arrivant par le tube 6 est amené à la tête de coupe mélangeuse 1 par le tube 6" et passe dans. le tube 5", mais sa pression, en plus de celle qu'exerce le ressort 18, applique la garniture de clapet 14 contre le siège 13, de sorte qu'aucun mélange gazeux ne peut arriver aux conduits 5r, 4', et 2'. Lors de l'ouverture du robinet de coupe 7 apresmise en place d'une nouvelle source d'oxygène, il ne peut se produire aucune propagation de flamme dans le circuit de l'oxygène de coupe. Sur la figure 5, on voit une variante dans laquelle le système antirretour est situé dans le robinet du conduit de l'oxygène de chauffe. le mancholJ 10A est percé d'un alésage 26 pour recevoir une pièce intermédiaire 23 que traverse le pointeau 21 -du robinet 8A situé sur le conduit 5' de l'oxygène de chauffe. L'extrémité de ce pointeau, dans la position de fermeture représentée, s'appuie contre le raccord entre l'alésage 26 et un prolongerrent axial S'a du conduit 5', doiit le diamètre est supérieur à celui de ce conduit. L'alésabe 26 est percé d'un second conduit 5'-b auquel est raccordé le tube 5"~(non repré- senté) correspondant à celui de la figure 3 et aboutissant à-- la tête de coupe 1 de la figure 2.Une bille 19 est logée dans l'alésage 5'a et prend appui contre un siège conique 2G usiné dans le manche 1CA sous l'effet d'un ressort 22 partiellement logé dans un alésage 27 ménagé dans le pointeau-21. lorsque de l'oxygène de chauffe arrive en contact, par le conduit 5', avec 'a bille 19 reposant sur le siège conique 2C et que le pointeau 21 du robinet 8A est ouvert, la pression de l'oxygène de chauffe éloigne la bille 19 du siè ge 20 et permet ainsi un écoulement par le conduit 5'b en di rection de ]a tête de coupe 1. En cas d'absence de pression d'oxygène, la bille 19 reste en contact avec le siège 20 grâce à l'action du ressort 22. la pièce itermédiaire 23 permet la réalisation pratique du montage. Un joint 24 entre le pointeau 21, la pièce 23 et un écrou 25 permet 1 'étanchéité de l'ensemble par rapport à l'extérieur, l'écrou 25 assurant le maintien du joint. Le volant 8A permet la fermeture et l'ouverture manuelles du robinet. RBY:ENDI CATI UNS 1- Chalumeau dit "a mélange dans la tête", comprenant un circuit de gaz combustible (6, 6') et un circuit d'oxyg4e- ne t2, 2') qui se divise, à un embranchement (3), en un trajet (4', 4") poor l'oxgène de coupe aboutissant à une buse interne solidaire de la tête de coupe (1) du chalumeau et en un trajet (5', 5") pour l'oxygène de chauffe aboutissant à la tête de coupe précitée dans laquelle cet oxygène se mélange avec le gaz combustible amené par un trajet- (6', 6"), et un manche monobloc (10) à l'intérieur duquel sont réalisés les trajets (2', 4', 5' et 6') et l'embranchement (3) précité et dans lequel des robinets ou des clapets (7, 8, 9) sont disposés respectivemerlt sur les trajets (4', 5' et 6'); et caractérisé en ce que : a) les trajets'précités comprennent à l'intérieur du manche (10) un conduit (4, 5' ou 6') et entre le manche et la tête de coupe (1) un tube (4", 5'' ou 6"); et b) à l'intérieur du manchon (10), un système de sécurité anti-retour (11) est placé entre les trajets (5' et 5") de l'oxygène de chauffe et comprend un siège (13), une garniture de clapet (14) montée sur un porte-clapet (15), et un ressort (18) qui sollicite le porte-clapet contre le siège. 2 - Chalumeau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que : a) le dispositif de sécurité anti-retour (11) est situé au voisinage de l'extrémité du manche (10) la plus voisine de la tête de coupe (1); et b) le ressort (18) est en contact avec l'extrémité du tube (-5") qui amène l'oxygè- ne de coupe à.la tête de coupe (1) du chalumeau. 3 -Onalumeau suivant la revendication 1, caractérisé en ce quele dispositif de sécurité anti-retour est situé dans le robinet (8A)situé sur le trajet (5').