Brevet FR2642990A1 — publié le 19900817

Dispositif pour projeter à la flamme en parti- culier des matériaux pulvérulents, au moyen d'une flamme autogène, comportant un porte-buse qui présente une buse de chalumeau et qui peut se raccorder à un raccord accé- lérateur, de préférence tubulaire, muni de passages d'un fluide de refroidissement entourant la buse de chalu- meau. On connaît des appareils de projection à la flamme comportant des raccords pour donner à la flamme une accélération supplémentaire. Un problème qui se pré- sente toujours dans le cas de ces appareils de projec- tion à la flamme est l'allumage sûr et le réglage de la flamme. Pour ce processus, on a développé différentes techniques, par exemple l'allumage de la flamme au moyen d'une bougie d'allumage ou d'un dispositif d'allumage; ce type de construction présente un risque d'explosion car le volume de gaz dans le tube accélérateur est rela- tivement important. Une autre disposition constructive consiste à rabattre le tube accélérateur, en allumant la flamme dans cet état rabattu. Un défaut de ce raccord est que, lorsque'le tube accélérateur est ainsi rabattu au-dessus de la flamme, il peut survenir chez celle-ci des incidents qui conduisent à une flamme irrégulière. Les dispositions décrites n'ont pas apporté l'amélioration espérée de la sécurité pour les appareils de projection à la flamme. En outre, le réglage de la flamme -d'une flamme normale, d'une flamme oxydante, ou d'une flamme réductrice- n'est possible que sous cer- taines réserves. Un autre problème avec les raccords accéléra- teurs connus est leur insuffisante capacité d'adaptation au matériau de projection pulvérulent à traiter. Au vu de ces données, l'inventeur s'est donné comme but de remédier aux déficiences connues avec un dispositif amélioré du type mentionné au début. On atteint ce but par le moyen que le raccord accélérateur est adjacent, avec coulissement, d'un doigt central du porte-buse, sur une partie axiale à laquelle se raccorde, du côté opposé à la buse, une zone conique à laquelle se raccorde une portion qui entoure extérieure- ment une chambre de combustion, la chambre de combustion étant limitée, du côté du chalumeau, par un organe annu- laire mobile. L'inventeur a donc constaté qu'il est possible de remédier aux déficiences connues par une disposition constructive; le raccord est intégré dans l'appareil de projection à la flamme, ou bien posé sur cet appareil, et, par voie pneumatique, hydraulique ou mécanique; il est mis en extension pour s'adapter à la longueur, dési- rée ou dépendante du matériau pulvérulent, de la chambre de combustion. Le processus d'allumage et le réglage de la flamme se font alors que le raccord accélérateur n'est pas en extension. Dans le cadre de l'invention, la mise en extension du raccord accélérateur peut se faire de dif- férentes façons, par exemple au moyen d'un dispositif mécanique, mais aussi par voie hydraulique ou pneuma- tique. Selon l'invention, le raccord accélérateur est conçu sous forme d'une double enveloppe avec espace intérieur traversant pour le fluide de refroidissement, et il est avantageux qu'il présente une enveloppe qui entoure le doigt central à une certaine distance radiale et qui comporte, du côté de l'extrémité, une butée pour une position finale du raccord accélérateur. Dans le cas d'une réalisation, on préfère que l'enveloppe soit conçue de longueur variable; elle est formée par une portion tubulaire du portebuse sur laquelle se visse une douille de butée - qui présente une butée du type collet. L'organe annulaire, mentionné ci-dessus repré- sentant un piston peut se déplacer dans un espace annu- laire du porte-buse et peut, du côté du chalumeau, être contraint par un fluide en écoulement. Ce fluide est - amené dans une chambre sous pression qui est limitée, d'une part, par une surface de butée de l'organe annu- laire et par l'enveloppe et d'autre part par le doigt central. Dans ce cas, le fluide en écoulement, sous forme d'air comprimé sert également de fluide de refroi- dissement, ce pour quoi l'espace intérieur de la double enveloppe d'une part est relié avec la chambre sous pression et d'autre part présente des sorties pour le fluide en écoulement. Il est également dans le cadre de l'invention que l'enveloppe soit réalisée sous forme d'une douille et soit fixée au porte-buse avec liberté de modification de sa position axiale, par exemple par vissage. Ici, la double enveloppe du raccord accélérateur est obturée, du côté chalumeau, par un collet annulaire. A l'autre extrémité, la double enveloppe peut également être obturée -et dans ce cas elle comporte, en tant que pas- sage pour l'eau de refroidissement, les tubulures d'entrée et de sortie- ou bien elle présente des per- çages pour la sortie du fluide en écoulement. Selon l'invention; le raccord accélérateur peut être équipé d'un dispositif de réglage hydraulique ou pneumatique qui présente au moins un cylindre sous pression pour mise en extension du raccord. De préférence, la butée prévue pour régler la longueur de la chambre de combustion est disposée sur un verrou, réglable, du dispositif de réglage et la lon- gueur d'extension du raccord, et donc la longueur de la chambre de combustion, sont réglables par l'intermé- diaire d'une butée réglable. Avant l'allumage de la flamme, le raccord accélérateur, constitué d'une chambre de combustion et d'un tube de contraction refroidi, n'est pas en exten- sion. Selon l'invention, la buse du chalumeau se trouve -dans un plan, avec l'ouverture de sortie de la flamme du raccord accélérateur, et elle est mise en extension après l'allumage. Comme plan de glissement, on emploie le porte-buse lui-même ou une surface de glissement pré- vue sur lui. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortent de la description sui- vant d'exemples préférés de réalisation ainsi que des dessins; ceux-ci représentent chaque fois en coupe lon- gitudinale schématique: - sur la figure 1, un porte-buse avec raccord accélérateur intégré, mécanisme pneumatique de mise en extension et chambre de combustion réglable; - sur la figure 2, un dispositif adaptable, de mise en extension pour un tube d'accélératicn pour mise en extension hydraulique; - sur la figure 3, un dispositif mécanique, réglable, de mise en extension pour un tube d'accélération. Selon la figure 1, un porte-buse 10 d'un sys- tème de chalumeau, non représenté davantage pour des motifs de clarté, est équipé, à l'extrémité libre, d'un doigt central 12, en forme de goujon, de longueur a et d'une buse de chalumeau 9, et il est entouré d'un man- chon tubulaire 16, de plus petite longueur b, avec for- mation d'un espace annulaire 14. Au manchon 16 est vissé, en 18, un chapeau tubulaire 17 qui, à l'autre extrémité, présente une butée annulaire 19 dirigée radialement. Dans l'axe longitudinal M du porte-buse 10 passe un canal 20 pour de la poudre et un gaz porteur amenés dans la direction d'écoulement x. Ce canal 20 débouche à l'avant 8 de la buse de chalumeau 9. Parallèlément à l'axe sont en outre prévus des perçages longitudinaux 22 pour un gaz d'oxydation, 24 pour un gaz de contraction et 26 pour un gaz de combus- tion, perçages auxquels correspondent, près de l'avant 8 de la buse, des canaux annulaires 23, 25 et 27. Au canal annulaire 27 du perçage 26 prévu pour le gaz de combustion est relié en 28, le canal annulaire 23 prévu pour le gaz d'oxydation, de sorte qu'un mélange de gaz de combustion se forme devant une embouchure 29. Sur le canal annulaire 27, on peut voir en 30 un injecteur pour le mélange gaz de combustion/gaz d'oxydation; à l'extérieur du canal annulaire 27, des conduits à embouchure 32 vont du canal annulaire 25 prévu pour le gaz de contraction à l'avant du doigt central 12. Sur une surface de butée radiale 15 située à l'extrémité de l'espace annulaire 14 on peut voir des perçages 34 de liaison avec une chambre annulaire 36 dans laquelle arrive de l'air comprimé par une tubulure 37. En face de la surface annulaire 15 est porté, dans l'espace annulaire 14, un piston annulaire 38 qui fait partie d'un raccord accélérateur 40. Ce dernier présente une double enveloppe tubulaire 42 qui crée un espace annulaire 43 et qui, à une certaine distance e du piston annulaire 38, se transforme en une zone 44 de longueur f qui va en se rétrécissant en cône pour s'appuyer alors contre le périmètre extérieur du doigt central 12 et, de façon plus précise, sous forme d'une partie 45 de longueur h. En direction de l'extrémité libre, la partie du raccord accélérateur 40 est obturée par une bague 47 présentant des perçages étroits 48. La portion 42, qui se raccorde au piston annu- laire 38, du raccord accélérateur 40 entoure une chambre de combustion 50 qui peut se modifier par coulissement du raccord accélérateur 40. Sa course -limitée par la butée annulaire décrite 19 et modifiable au moyen du chapeau tubulaire 17- est commandée par l'air comprimé qui, depuis la chambre annulaire 36, parvient, par les perçages de liaison 34, dans une chambre sous pression 35 limitée par le piston annulaire 38. Depuis celle-ci, l'air comprimé peut, par des passages 39 du piston annulaire 38, parvenir dans la double enveloppe et, de celle-ci, en passant par les perçages 48, parvenir axialement vers l'extérieur. Dans le cas de la forme de réalisation du raccord accélérateur 40a selon la figure 2, l'espace intérieur 43 est clos d'une part par une bague 47a ainsi que d'autre part par un collet annulaire 38a et il com- porte une tubulure 51 d'arrivée de l'eau et une tubulure 52 de sortie de l'eau. Le porte-buse 10 n'est pas repro- duit ici pour permettre de voir en 54 l'espace de glis- sement pour le doigt central 12. Depuis ce raccord accélérateur 40a' part radialement un barreau de liaison 56 qui est relié avec une tige de piston 58 parallèle à l'axe. Son piston 59 peut coulisser dans un cylindre 60 dont l'espace inté- rieur 61 est raccordé aux tubulures d'air 62, 63. Le cylindre 60 est relié à une bague d'arrêt 66 qui, avec une vis radiale 67, forme un mécanisme de bridage 68 grâce auquel on peut fixer le raccord accélé- rateur 40 sur le chalumeau ou sur le porte-buse 10. Sur la figure 3, le doigt central 12 du porte- buse 10 n'est pas entouré par un manchon tubulaire 16; ici, c'est une douille filetée 70 avec une bague de butée 71 qui se visse sur un filetage extérieur 72 du porte-buse 10. Ce filetage extérieur 72 se trouve dans une partie du porte-buse 10 qui se présente en décrochement étagé en 74 et dont la section diminue donc d'une part en 74, d'autre part en 75 pour former le doigt central 12. - Sur le doigt central 12 s'appuie aussi ici un raccord accélérateur 40b dont l'espace intérieur 43 peut être raccordé, par au moins une tubulure 51/52, à un système de refroidissement. Cette tubulure 51/52 passe axialement dans une fente 76 dé la douille filetée 70. A l'extrémité avant de cette fente 76 est indiquée une fente transversale 77 dans laquelle la tubulure 51/52 peut s'insérer pour verrouillage. Cette fermeture à baïonnette peut également être conçue autrement. 8 i REVENDICATIONS 1. Dispositif pour projeter à la flamme, en particulier des matériaux pulvérulents, au moyen d'une flamme autogène, comportant un porte-buse qui présente une buse de chalumeau et qui peut se raccorder à un raccord accélérateur, de préférence tubulaire, muni de passages d'un fluide de refroidissement entourant la buse de cha- lumeau, caractérisé en ce que le raccord accélérateur (40, 40a, 40b) est adjacent, avec coulissement, d'un doigt central (12) du porte-buse (10), sur une partie axiale (45) à laquelle se raccorde, du côté opposé à la buse, une zone conique (44) à laquelle se raccorde une portion (42) qui entoure extérieurement une chambre de combustion (50), la chambre de combustion étant limitée, du côté du cha- lumeau, par un organe annulaire mobile (38, 38a). 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la buse de chalumeau (9) se trouve sen- siblement dans un plan, avec des ouvertures de sortie de la flamme du raccord accélérateur (40, 40a, 40b), et peut venir en rétraction et en extension. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le raccord accélérateur (40, 40a, b) est formé sous forme d'une double enveloppe avec un espace intérieur traversant (43) pour le fluide de refroidissement. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le raccord accélérateur (40, b) est guidé dans une enveloppe (16, 70) qui entoure, à une certaine distance radiale, le doigt central (12) et en ce que cette enveloppe comporte, du côté de l'extrémité, une butée (19) pour une position finale du raccord accélérateur (40, 40b). 5. Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que l'enveloppe (16) est formée de longueur variable. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'enveloppe est formée d'une por- tion tubulaire (16) du porte-buse (10) et en ce qu'elle comporte une douille de butée (17) qui est fixée, de façon amovible, sur cette portion et qui présente la butée (19). 7. Dispositif selon au moins l'une des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe annu- laire (38) peut se déplacer dans un espace annulaire (14) du porte-buse (10) et peut être contraint, du côté du chalumeau, par un fluide en écoulement. 8. Dispositif selon la revendication 4 ou 7, caractérisé en ce que l'organe annulaire (38) forme, avec une surface de butée (15) du portebuse (10) et avec l'enveloppe (16) d'une part ainsi qu'avec le doigt central (12) d'autre part une chambre sous pression (35). 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'on peut amener le fluide en écoulement à la chambre sous pression (35) par au moins une chambre annulaire (36) du porte-buse (10). 10. Dispositif selon au moins l'une des reven- dications 1 à 9, caractérisé en ce que d'une part l'espace intérieur (43) de la double enveloppe est relié avec la chambre sous pression (35) et en ce que d'autre part cet espace présente des sorties (48) pour le fluide en écoulement servant de fluide de refroidissement-. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe est réalisée sous forme de douille (70) et en ce qu'elle est fixée au porte-buse (10) avec liberté de modification de sa posi- tion axiale. 12. Dispositif selon la revendication 3 ou 11, caractérisé en ce que, du côté du chalumeau, le raccord accélérateur (40a, 40b) est obturé par un collet annu- laire (38a). 13. Dispositif selon la revendication 1 ou 11, caractérisé en ce que la douille (70) présente une fente longitudinale (76) pour le guidage d'au moins un organe radial (51/52) du raccord accélérateur (40b). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'à la fente longitudinale (76) se raccorde au moins une fente transversale (77) servant de portion de verrouillage pour l'organe radial (51/52) du raccord accélérateur (40b). 15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que l'organe radial (51/52) est une tubulure de la double enveloppe. 16. Dispositif selon au moins l'une des reven- dications 1 à 15, caractérisé en ce que le raccord accé- lérateur (40a) est équipé d'un dispositif (56 à 61) de réglage hydraulique ou pneumatique. 17. Dispositif selon la revendication 1 ou 16, caractérisé en ce que le dispositif de réglage présente au moins, pour la mise en extension du raccord accéléra- teur (40a), un cylindre sous pression (60) disposé à l'extérieur de l'appareil de projection à la flamme. 18. Dispositif selon la revendication 1 ou 16, caractérisé en ce que le dispositif de réglage présente au moins, pour la mise en extension du raccord (40, 40a, b), un cylindre sous pression (60) disposé dans l'appareil de projection à la flamme. 19. Dispositif selon la revendication 1 ou 16, caractérisé en ce que la butée de réglage de la longueur de la chambre de combustion est disposée sur un verrou, réglable, du mécanisme de réglage. 20. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que le cylindre sous pression (60) part, parallèlement à l'axe, d'une bague de posi- tionnement (68) qui entoure le porte-buse (10) et qui ' comporte de préférence une, ou des, vis de bridage (67). 21. Dispositif selon au moins l'une des reven- dications 1 à 20, caractérisé en ce que l'on peut régler la longueur d'extension du raccord (40, 40a, 40b), et donc la longueur de la chambre de combustion (50), par l'intermédiaire d'une butée réglable. 22. Dispositif selon au moins l'une des reven- dications 1 à 21, caractérisé en ce que le raccord accé- lérateur (40, 40a, 40b) est formé réglable au moyen d'un mécanisme magnétique. 23. Dispositif selon au moins l'une des reven- dications 1 à 22, en particulier 1 à 10, caractérisé par l'emploi de gaz, notamment d'air comprimé, comme fluide pneumatique d'écoulement-et de refroidissement. 24. Dispositif selon au moins l'une des reven- dications 1 à 23, caractérisé par l'emploi du fluide de refroidissement et du gaz de contraction comme fluide pneumatique en écoulement. 25. Dispositif selon au moins l'une des reven- dications 1 à 22, caractérisé par l'emploi d'eau de refroidissement comme fluide hydraulique en écoulement.