Brevet FR2624254A1 — publié le 19890609

La présente invention concerne un chalumeau aéro-gaz à allumage piezo-électrique pouvant servir à réaliser des opérations nécessitant un chauffage localisé comme le soudage à l'étain, le brasage à l'argent, le brûlage des revêtements mureaux tels que peintures et vernis. Parmi les chalumeaux aéro-gaz actuellement utilisés et qui sont pourvus d'un robinet de réglage du débit de gaz, ceux à allumage piezo-électrique ont toujours une poignée de forme classique mais telle est dans ce cas réalisée en deux parties symétriques par rapport à une coupe longitudinale. L'avantage de cette conception est de grandement faciliter la mise en place et les raccordements des éléments intérieurs tels que l'allumeur piezo-électrique et le robinet agissant sur le débit du gaz sous l'action d'un moyen de commande accessible de l'extérieur de la poignée.En contrepartie l'assemblage des deux demi-poignées requiert des moyens de fixations en un certain nombre de points, ce qui implique également un allongement du temps de montage des différents éléments de ce type d'outil chauffant. La poignée du chalumeau objet de la présente invention permet de remédier à ces inconvénients car elle est réalisée en une seule partie présentant à l'avant une ouverture suffisamment grande pour permettre une introduction aise de l'allumeur et de son moyen de commande. Dans une telle poignée fermée à l'avant par le robinet de commande semi encastré et à l'arrière par le raccord d'alimentation, le tube métallique reliant ces deux éléments sert d'une part de tirant permettant leur immobilisation et d'autre part de calage maintenant en place l'allumeur piezoélectrique dans l'axe de son moyen de manoeuvre parallèle à celui du robinet .L'étincelle d'allumage devant être produite dans le corps de lance par une bougie dont l'électrode doit être légèrement en retrait du passage du mélange air-gaz pour qu'il y ait réellement inflammation d'un petit volume de mélange apte à conserver son état incandescent jus-qu'au brûleur, il faut qu'il existe entre la lance et le manche une conti nuité électrique du circuit de mise sous tension de ladite électrode d'allumage. Pour répondre à cet impératif, la lance a une forme particulière telle que une fois le corps placé dans le plan de symétrie de la poignée l'engagement de l'écrou de l'injecteur sur le nez fileté du robinet amène l'extr;*..mite de la bougie d'allumage dans l'alvéole inférieure du manche en face de l'extrémité du câble haute tension venant de l'allumeur.L'axe de la bougie étant parallèle à celui de l'injecteur,le degré de serrage n a aucune influence sur sa position par rapport à celui de l'alvéole qui est lui-même parallèle à l'axe de la sortie du robinet. Dans ce qui suit l'invention est exposée en détail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution donné à titre d'exemple non limitatif. - La figure 1 est une vue d'ensemble du chalumeau aéro-gaz à allumage piezo-électrique selon l'invention, dans laquelle seules la poignée et la clavette d'immobilisation du câble haute tension sont présentées en coupe. - La figure 2 est une vue de dessus de la poignée. - La figure 3 represente la poignée vue du côté lance. - La figure 4 représente le manche vu du côté lance. - La figure 5 représente une coupe longitudinale de la lance équipée d'un brûleur à flamme dard. En se reportant à la figure 1 on voit que le chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique est constitué par une lance et un manche comprenant un allumeur (1), un câble (2) haute tension immobilisé par une clavette (3), et une poignée (4) traverseé par un tube de liaison (5) portant à l'arrière un mamelon (6) de raccordement à une source de gaz et à l'avant un robinet de commande (7) sur lequel vient se monter la lance dont le corps métallique (10) s'étend suivant trois axes coplanaires respectivement porteurs de l'injecteur (9), du brûleur (11) et de la bougie d'allumage. Le mamelon (6) étant pourvu à l'extérieur de la poignée d'un ecrou de serrage (13) prenant appui sur une surface plane, le vissage de cet écrou génère une traction du mamelon sur le tube.laquelle transmise au robinet oblige ce dernier à venir se bloquer contre la face avant de la poignée.Ce faisant, la partie inférieure (14) de l'embase du corps du robinet vient en contact avec le rebord (15) de la clavette (3) qui ainsi ne peut plus ressortir de l'intérieur de l'appendice (16) prolongeant longitudinalement la partie basse de l'avant de la poignée. Le dessous delta clavette (3) étant pourvu d'une rainure (17) de section semi-circulaire d'un diamètre supérieur à celui de la rainure (34) lui faisant face dans le fond intérieur de l'appendice, sauf sur une courte longueur (18), le câble haute tension dont le diamètre est compris entre ceux des sections desdites rainures lui servant de guide se trouve donc fortement serré uniquement sur ladite courte longueur précédant l'évidement semi-circulaire (19) de la clavette lequel est placé en regard de son homologue (33) de l'appendice pour former une alvéole (20). Les figures 2 et 3 montrent que la poignée (4) est réalisée en une seule partie présentant respectivement sur le dessus un trou cylindrique (21) prevu pour le passage du capuchon (22) coiffant le bouton poussoir de l'allumeur piézo-électrique, à l'arrière un second trou (23) prévu pour le mamelon (6), et à l'avant au-dessus de l'appendice (16) une très grande ouverture (24) qui permet l'introduction de l'allumeur coiffé ou non de son capuchon de manoeuvre. Cette poignée admettant un plan de symétrie, ce dernier coincide avec celui portant l'axe du tube de liaison (5) et passant par l'axe de l'allumeur.De ce fait le corps de l'allumeur piezo-électrique prend appui sur la paroi du tube de liaison pour assurer son maintien en place et repousser le capuchon de manoeuvre jusqu a ce que sa collerette (25) visible sur la figure 1 soit en contact avec le rebord interne du trou (21). Toujours sur les figures 2 et 3 on peut voir au niveau de l'appendice (16) la position, l'inclinaison et le profil de deux petites rampes (26) (27) qui assurent le guidage de la clavette (3) lors de sa mise en place. En rapprochant les figures 3 et 4 on constate que le robinet de commande du débit de gaz obture complètement l'ouverture (24) de l'avant de la poignée. Son embase (14) est encastrée dans les feuillures (28) (29) tandis que la partie supérieure de l'écrou (30) coiffant le corps ne fait qu'effleurer par ses arêtes verticales une échancrure semi-circulaire (31) visible sur la figure 2.Cet écrou (30) étant traversé par un axe solidaire d'un bouton cannelé (32) dont la.rotation commande l'ouverture du robinet, on voit à la figure 1 que ce bouton est placé à proximité immédiate du capuchon de manoeuvre (22) de l'allumeur piézo-electrique et qu'ainsi l'un et l'autre sont manoeuvrables d'une seule main par I'opé- rateur ; et ce d'autant plus facilement que la poignée est pourvue de deux repose-doigts latéraux (35) (36) s'étendant entre ces deux élements à la hauteur du nez (37) du robinet. En se reportant à la figure 5 on voit que l'injecteur (9) monté sur le corps de lance (10) est pourvu d'un ecrou (8) qui est le seul moyen de raccordement de la lance sur le manche du chalumeau. En conséquence si l'opérateur prend soin de placer préalablement ledit corps de lance dans le plan de symétrie de la poignée, la forme spécifique de ce corps est telle qu'un simple vissage de ltécrou (8) sur le nez fileté (37) du robinet amène l'extrémité (38) de la bougie d'allumage (39) dans l'alvéole (20) visible sur la figure 1 et au fond de laquelle affleure le bout du câble haute tension venant de l'allumeur.L'opérateur dispose ainsi d'un moyen simple et rapide de fixer la lance sur le manche dans une position apte à assurer la continuité du circuit de mise sous tension de l'électrode d'allumage (40), car du fait de l'engagement de l'extrémité cylindro-sphérique de la bougie dans l'alvéole (20), la section affleurante de l'électrode se retrouve suffisamment près du bout du câble haute tension pour que la conduction électrique soit réalisée par un arc traversant le jeu subsistant entre ces deux conducteurs chaque fois que l'allumeur génère des impulsions de haute tension. Toujours sur la figure 5 on constate que l'axe de la chambre de melange (42) et celui du conduit (43) la mettant en communication avec le brûleur (11) font entre eux un angle de l'ordre de 135". De plus le plan qu'ils définissent est en même temps celui de l'axe de la bougie d'allumage qui occupe un logement parallèle à la chambre de mélange. Le prolongement de ce logement constitue une cavité (44) débouchant sur le trajet du mélange air-gaz empruntant le conduit (43). Le corps de la bougie étant en matière isolante, l'étincelle d'allumage ne peut jaillir qu'entre la pointe (41) de l'électrode et la paroi métallique interne de cette cavité (44), car le corps de lance (10) est mis au potentiel de la masse (45) de l'allumeur visible sur la figure 1 par l'injecteur (9), l'écrou (8), le robinet (7) et le tube (5). Ces éléments métalliques sont isolés de l'extrémité du câble haute tension par la matière isolante dans laquelle sont réalisées la poignée et la clavette (3). Le brûleur (11) équipant cette lance est du type dit à flamme dard, mais il peut être remplacé par un brûleur plat ou un brûleur semicirculaire ou un brûleur à flamme turbulente du genre de celui décrit dans le brevet français RIPPES n" 2 578 029 sans que cela altère les performances de l'allumage. La mise en service du chalumeau objet de la présente invention est très facile : il suffit de raccorder le mamelon arrière (6) à une source de gaz adéquate, de saisir d'une main la poignée (4) et d'ouvrir le robinet (7) en le tournant entre le pouce et l'index avant d'enfoncer le bouton poussoir de l'allumeur à l'aide du capuchon (22) pour obtenir une flamme à la sortie du brûleur. Avant de parvenir à la chambre de mélange, le gaz parcours le tube de liaison, traverse le robinet et l'injecteur tandis que l'air est admis par les ouvertures chanfreinées du corps de lance situées de part et d'autre du nez de l'injecteur. L'écoulement rapide du mélange air-gaz dans le conduit (43) crée une légère dépression dans la cavite (44) où se produit l'étincelle. Le mélange s'y enflamme et la combustion se propage jusqu'au conduit (43) où l'écoulement du mélange propulse très rapidement tout ce qui est incandescent vers le brûleur car sa vitesse d'écoulement est supérieure à la vitesse de propagation de la flamme. Une fois dans le brûleur la flamme s'accroche dans la chambre de combustion (12) à la sortie du diffuseur où elle se stabilise. Il ne reste à l'opérateur qu'à regler au moyen du bouton (32) le débit du gaz pour obtenir une flamme appropriée au travail qu'il désire réaliser. Ce chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique est parfaitement adapté aux opérations de soudage à l'étain et de brasage à l'argent ou au phosphore que l'on rencontre en plomberie-sanitaire. En dehors de ce domaine d'application, ce chalumeau peut être équipé de brûleurs de formes spéciales tels que les brûleurs plats pour le brûlage à la flamme ou le décapage à l'air chaud des peintures et des vernis. REVENDICATIONS 1) Chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique comprenant d'une part un manche se composant d'un allumeur et d'une poignée traversée par un tube pourvu d'un robinet de commande et d'un moyen de raccordement à une source de gaz, et d'autre part une lance dont le corps métallique porte l'injecteur de gaz, le brûleur et la bougie d'allumage de l'appareil lequel est caractérisé en ce que la poignée (4) qui présente à l'avant une ouverture (24) permettant l'introduction de l'allumeur piézo-électrique (1) et de son moyen de manoeuvre (22), est réalisée en une seule partie tandis que le corps de lance (10) s'étendant suivant trois axes coplanaires a une forme spécifique due à ce que sous l'action d'un moyen classique simple et rapide (8) de raccordement de l'injecteur (9) sur le nez (37) du robinet, ledit corps de lance préalablement placé dans le plan de symétrie de la poignée doit amener l'extrémité (38) de la bougie d'allumage (39) dans l'alvéole inférieure (20) du manche en face de l'extrémité du câble haute tension (2) venant de l'allumeur, pour assurer le positionnement de ladite lance par rapport au manche et la continuité du circuit de mise sous tension de l'électrode d'allumage (40). 2) Chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de manoeuvre (22) de l'allumeur piézo-électrique (1) se trouve à l'avant de la poignée à proximité immédiate de la commande (32) du robinet (7) de façon à ce que l'un et l'autre soient manoeuvrables d'une seule et même main par l'opérateur. 3) Chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'allumeur piézo-électrique (1) est maintenu en position dans la poignée (4) par le tube (5) qui en traversant longitudinalement cette poignée assure la jonction entre le raccord d'entrée (6) du gaz situé à l'arrière du manche et le robinet (7) de réglage du débit encastré dans l'ouverture avant (24) de la poigne. 4) Chalumeau aéro-gaz à allumage piezo-électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le câble haute tension (2) assurant la liaison électrique entre l'allumeur piézo-électrique (1) et la bougie d'allumage (39) montée dans le corps de lance (10) est immobilisé à l'extrémité de la poignée (4) par une clavette (3) de forme appropriée elle-même immobilisée en translation par la mise en place du corps de robinet (7). 5) Chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique selon la revendication 1 ou la revendication 4 caractérisé en ce que l'auto-positionnement de la lance par rapport au manche et la continuité de l'alimentation haute tension de l'électrode d'allumage (39) sont assurés par l'engage- ment de l'extrémité cylindro-sphérique (38) de la bougie d'allumage dans une alvéole cylindrique (20) formée de deux évidements (19) (33) semicirculaires peu profonds situés aux extrémités en regard de la clavette (3) et de l'appendice (16) de la poignée. 6) Chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans le corps de lance (10) l'axe de la chambre de melange (42) et celui du conduit (43) la mettant en communication avec le brûleur font entre eux un angle de l'ordre de 135" et définissent le plan dans lequel se trouve l'axe de la bougie d'allumage (39). 7) Chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique selon la revendication 1 ou la revendication 6 caractérisé en ce que la bougie d'allumage (39) est placée dans un logement parallèle à la chambre de mélange (42) et débouchant dans le conduit (43) mettant ladite chambre en communication avec le brûleur situé dans le plan de symétrie de la lance. 8) Chalumeau aéro-gaz à allumage piézo-électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le brûleur (11) monté sur la lance est un brûleur à flamme dard qui peut être remplacé par un brûleur quelconque et en particulier par un brûleur à flamme turbulente,