Brevet FR2628667A1 — publié le 19890922

L'invention concerne un chalumeau à gaz équipé d'un dispositif d'observation visuelle d'un bain de fusion produit par le chalumeau, destiné notamment à être utilisé sur les chalumeaux de décriquage. Il est connu d'observer un bain de métal en fusion produit notamment par un chalumeau de décriquage à partir d'une caméra vidéo indépendante de ce dernier disposée à proximité du bain afin par exemple de surveiller et contrôler la disparition des criques à la surface des lingots de métal avant leur laminage. Lors d'e l'observation du bain, la caméra et le matériel accessoire sont soumis d'une part aux projections de métal en fusion au voisinage du bain et d'autre part au flux de chaleur dégagée par la flamme du chalumeau et par le bain. Les agressions de l'environnement exposent le matériel (caméra...) à des risques d'endommagements importants et rendent impossible toute visée rapprochée du bain. En outre, la fumée dégagée par la fusion du bain diminue considérable- ment la qualité de la prise de vue et ne permet pas de déceler les criques ou défauts de petites tailles. L'invention a donc pour but principal de remédier à cette situation en proposant un chalumeau grâce auquel l'observation d'un bain en fusion produit par ce chalumeau n'est soumise à aucun des inconvénients mentionnés plus haut. A cet effet, l'invention a pour objet un chalumeau à gaz comprenant un corps ayant au moins un conduit d'arrivée d'un gaz muni à une extrémité d'une buse ayant un orifice principal. Conformément à l'invention, le chaLumeau com- prend un dispositif optique d'observation visuelle composé d'une part d'un objectif coaxial à l'orifice principal de la buse disposé à l'intérieur du conduit d'arrivée, en ménageant une section de passage suffisante pour le gaz et balayée par ce dernier pendant le fonctionnement, de façon que la surface de l'orifice principal corresponde sensiblement à celle embrassée par l'angle de vue de l'objectif et d'autre part 2 2628667 d'une fibre optique ayant une partie extrême partant de l'objectif et s'étendant de manière étanche au gaz à l'exté- rieur du corps en direction d'un dispositif d'interprétation des informations lumineuses. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, un tube de guidage rigide est disposé en prolon- gement du conduit pour protéger et maintenir la fibre optique depuis ledit conduit jusqu'à un connecteur extérieur au corps du chalumeau. De préférence, l'extrémité intérieure opposée du tube de guidage rigide est en communication avec une chambre d'arrivée du gaz alimentée par un conduit d'arrivée de gaz désaxé débouchant transversalement dans cette der- nière. Selon une autre caractéristique, la partie extrême du dispositif optique située à l'intérieur du conduit d'arrivée de gaz s'étend à l'intérieur d'un tube comprenant au moins des moyens de centrage du tube dans le conduit susdit et une butée d'arrêt du dispositif optique dans le tube. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation non limitatif en liaison avec les dessins ci-joints parmi lesquels: - la figure I est une vue partielle en coupe axiale d'un chalumeau à gaz équipé d'un dispositif optique d'observation visuelle selon l'invention; - la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale décalée angulairement par rapport à la figure 1 de la partie avant d'un chalumeau à gaz équipé d'un disposi- tif optique d'observation visuelle selon l'invention; - la figure 3 est une section selon la ligne III - III de la figure 2. En se référant aux figures 1 et 2 on voit un chalumeau à gaz, par exemple un chalumeau de décriquage oxyacétylènique équipé d'un dispositif optique d'observation visuelle d'un bain de combustion produit par ce dernier.. Le chalumeau comprend un corps cylindrique 1 creux, une tête de chalumeau 2 fixée de façon étanche dans la partie avant du corps (à gauche sur les figures 1, 2) à travers Lesquels s'étendent deux conduits d'alimen- tation en oxygène 3, 4 et un conduit d'alimentation en acétylène 5. Le chalumeau comprend également une buse de décriquage 6 de forme générale cylindrique ayant un conduit central d'arrivée d'oxygène 7 relié au conduit d'alimentation en oxygène 3. Selon l'invention le chalumeau comprend un dispositif optique d'observation visuelle 8 -qui sera décrit plus loin- dont une partie extrême s'étend coaxialement à l'intérieur du chalumeau, ce dispositif étant relié par sa partie opposée s'étendant hors du-corps 1 à un récepteur, par exemple une caméra au moyen d'un connecteur 9. La tête de chalumeau comprend, implantée dans sa partie arrière, les extrémités des trois conduits d'alimentation en gaz 3, 4, 5 disposés de façon excentrée et fixés de façon classique sur la face arrière 10 de la tête 2. Par ailleurs, ces conduits sont reliés par leurs extrémités opposées à la source de gaz correspondante. La tête de chalumeau comprend un chambrage central 12 auquel aboutit un alèsage arrière 13 qui s'ouvre sur l'avant par une portée conique 11 destinée à recevoir de manière étanche l'extrémité 6a de fixation de la buse 6. L'alèsage 13 permet ainsi de recevoir et de guider une partie du dispositif optique 8 s'étendant à l'intérieur de la tête 2. La chambre 12 est alimentée en oxygène par le conduit 3 qui peut ainsi rejoindre par un canal central de la buse 6 le conduit 7. Le conduit 7 présente une portion cylindrique à sa partie arrière (à droite sur les figures 1, 2) qui reçoit une partie du dispositif optique, et une portion ayant la forme d'un venturi à sa partie avant qui débouche en un orifice central principal 17. Des gorges appropriées ménagées dans La portée 11 constituent des chambres annulaires, l'une 20 alimentée en acétylène par un conduit 14, 5; L'autre 21 alimentée. en oxygène par un conduit 15, 4. Ces chambres communiquent par une pluralité de conduits d'injection 18 dans des con- duits 19 assurant Le mélange des gaz et leur détente pour les rendre propre à La combustion à La sortie de La buse 6. Le chalumeau selon L'invention comprend un dispositif optique d'observation visuelle 8 composé d'un objectif 22 et d'une fibre optique 23 s'étendant coaxialement à l'intérieur du conduit d'arrivée central 7 de la buse 6, à travers l'alésage 13 débouchant sur la face arrière de la tête de chalumeau pour sortir du corps par une ouverture 24 à l'opposé de la buse 6. La partie extrême du dispositif optique com- prenant l'objectif et une fraction de la longueur de la fibre 23 logée à l'intérieur du conduit central d'arrivée d'oxygène 7 est disposée dans un tube 25. Ce tube comprend une extrémité arrière évasée 26 pour faciliter l'introduction du dispositif optique dans le tube. En outre le tube comprend à ses deux parties extrêmes une douille 27a, 27b de centrage du tube intérieur de la partie arrière du conduit d'arrivée central d'oxygène de la buse. Les douilles 27a, 27b sont des douilles à trois ailettes permettant un bon centrage sans par ailleurs gêner le passage du gaz. Bien entendu on peut prévoir une douille longitudinale de même type s'étendant sur la totalité de la longueur- du tube 25 ou tout autre moyen approprié de centrage permettant un passage de gaz. On remarquera que la douille située du côté de l'objectif comprend une face de butée ?8 contre laquelle l'objectif 23 prend appui et que cette douille 27a s'appuie également contre un épaulement 29 ménagé à l'extrémité avant de.la partie cylindrique du conduit central de la buse. Ainsi, l'objectif est disposé à une distance déterminée de l'orifice de la buse pour que les limites de son angle de vue A passent par les bords de l'orifice central principal 17 de la buse. De préférence, l'optique de l'objectif et notamment sa grande distance focale sont telles que l'angle de vue A est à peu prés égal à 13 . On notera également que lorsque l'on procède à un changement de buse, le dispositif optique est protégé par le tube et est maintenu dans une position sensiblement coaxiale au conduit central d'arrivée d'oxygène 7 si bien que la mise en place de la nouvelle buse est facilitée. Comme il ressort des figures 1 et 2, la partie du dispositif optique disposée dans la chambre chaude de la buse est balayée par un flux d'oxygène pur et frais qui protège efficacement le dispositif optique de la chaleur ainsi que des projections de métal en fusion, le flux d'oxy- gène s'opposant à la pénétration de cettes-ci à l'intérieur de la buse. Un tel arrangement du dispositif optique à l'intérieur du chalumeau permet l'observation d'un bain en fusion avec une visée rapprochée améliorant la qualité et l'efficacité des prises de vues si bien qu'il est possible de déceler des criques ou des défauts analogues de très petites tailles. En arrière de la partie de la fibre optique située dans le conduit central d'arrivée d'oxygène, la fibre optique 23 s'étend en dehors du corps dans un tube de guidage 30 rigide implanté dans l'alésage 13. Ce tube 30 s'étend à partir de la tête 2 d'abord à l'intérieur du corps 1 avant de sortir de ce dernier à travers l'ouver- ture 24 prévue à cet effet au bord de laquelle il est brasé. On notera que l'extrémité intérieure du tube disposé dans la partie arrière de la tête de chalumeau est en communication avec la chambre d'arrivée d'oxygène. Enfin la figure 3 représente une section droite de la partie avant de la buse montrant la disposition des conduits d'arrivée de mélange oxyacétylènique 19 par rapport au conduit central d'arrivée d'oxygène 7 de la buse. Bien entendu le diamètre de la partie du conduit central d'arrivée 7 recevant le dispositif optique 8 a été agrandi par rapport au diamètre d'un conduit central d'arrivée d'une buse ne contenant pas de dispositif optique afin de rétablir une section de passage de l'oxygène adapté au débit désiré. REVENDICATIONS 1. Chalumeau à gaz comprenant un corps (1) ayant au moins un conduit d'arrivée (7) d'un gaz muni à une extrémité d'une buse (6) ayant un orifice principal (17), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif optique d'observation visuelle (8) composé d'une part d'un objectif (Z2) coaxial à l'orifice principal (17) de la buse (6) disposé à l'intérieur du conduit d'arrivée (7) en ménageant une section de passage suffisante pour le gaz, et balayé par ce dernier pendant le fonctionnement, de façon que la surface de l'orifice principal corresponde sensiblement à celle embrassée par l'angle de vue (A) de l'objectif (22) et d'autre part d'une fibre optique (23) ayant une partie extrême partant de l'objectif (22) et s'étendant de manière étanche au gaz, à l'extérieur du corps (1) en direction d'un dispositif d'interprétation des informations lumineuses. 2. Chalumeau selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comprend un tube de guidage (30) rigide disposé en prolongement du conduit (7) pour protéger et maintenir la fibre optique (23) depuis ledit conduit (7) jusqu'à un connecteur (9) extérieur au corps (1l) du chalu- meau. 3. Chalumeau selon la revendication 2, carac- térisé en ce que l'extrémité intérieure opposée du tube de guidage rigide (30) est en communication avec une chambre d'arrivée (12) de gaz, alimenté par -un' conduit d'arrivée de gaz (3) désaxé débouchant dans cette dernière. 4. Chalumeau selon la revendication 3, carac- térisé en ce que la partie extrême (22,23) du dispositif optique situé à l'intérieur du conduit d'arrivée de gaz (7) s'étend à l'intérieur d'un tube (25) comprenant au moins des moyens de centrage (?7a, 27b) du tube (25) dans le conduit (7) susdit, et une butée d'arrêt (29) du dispo- sitif optique (22,23) dans le tube (25). 5. Chalumeau selon la revendication 4, carac- térisé par ce que les moyens de centrage sont constitués par des ailettes fixées au tube (25). 6. Chalumeau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit d'arrivée de gaz (7) est un conduit d'arrivée d'oxygène. 7. Chalumeau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle (A) de vue de l'objectif (2) est sentiblement égal à 13 .