Brevet FR2652407A1 — publié le 19910329

L'invention se rapporte à un chalumeau à gaz combustible et oxygène, plus particulièrement à un chalumeau oxyacétylénique de chauffage etlou de découpage; l'invention concerne plus particulièrement un perfectionnement permettant de régler avec précision les débits corrects de gaz combustible et d'oxygène, principalement à l'allumage. Un chalumeau à gaz combustible et oxygène comporte un corps formant poignée, à l'intérieur duquel sont ménagés un conduit d'alimentation de gaz combustible et au moins un conduit d'alimentation d'oxygène aboutissant à une buse de chauffage où les deux gaz sont mélangés pour alimenter la flamme de chauffage. Un conduit supplémentaire d'alimentation d'oxygène alimentant une buse spécifique, dite buse de découpage est prévu dans le cas d'un chalumeau de découpage. L'invention s'applique à l'allumage et au réglage de la flamme de chauffage dans un chalumeau de chauffage ou dans un chalumeau de découpage. Dans les chalumeaux connus, les débits d'acétylène et d'oxygène aboutissant à la buse de chauffage sont réglés par deux boutons séparés. Si ces débits et leur rapport ne sont pas réglés avec précision, on risque, notamment à l'allumage, des déflagrations et retours de flamme qui peuvent causer des brûlures graves à l'utilisateur et endommager, voire détruire, le chalumeau lui-même. Avec les dispositifs connus, ces réglages sont presque totalement empiriques, ce qui pose des problèmes de sécurité lorsque le chalumeau est entre les mains d'un utilisateur occasionnel, ou d'un apprenti, ne possédant pas l'expérience suffisante. L'invention apporte une solution à tous ces problèmes en proposant un chalumeau de manipulation facile et de grande sécurité. Dans cet esprit, l'invention concerne donc un chalumeau à gaz combustible et oxygène, caractérisé en ce que des vannes de réglage de débit, à action progressive, sont respectivement insérées en série dans un conduit d'alimentation d'oxygène et dans un conduit d'alimentation de gaz combustible et en ce que l'élément de commande de chaque vanne comporte une tige élastiquement sollicitée contre un moyen formant came lié à un bouton de commande. S'il s'agit d'un simple chalumeau de chauffage, les deux vannes pourront être couplées à un même bouton de commande fixant le rapport des débits entre l'oxygène et l'acétylène. En effet, pour ces chalumeaux, les rapports des débits sont essentiellement conditionnés par le type de buse utilisée. Le bouton de commande pourra d'ailleurs être repéré ou porter des inscriptions représentatives des caractéristiques desdites buses susceptibles d'être adaptées au chalumeau. Pour un chalumeau de découpage, on prévoira deux boutons placés côte à côte, commandant respectivement la vanne insérée dans le conduit d'alimentation d'oxygène et la vanne insérée dans le conduit d'alimentation de gaz combustible. Chacun de ces boutons portera ou repérera des inscriptions représentatives de conditions de fonctionnement particulières, notamment l'allumage. En définitive, l'allumage se fera dans les conditions les plus simples et les plus sûres, en plaçant chaque bouton sur la position repérée à cet effet (inscription A, par exemple) et le mélange des gaz sera automatiquement réglé à la valeur optimale. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre se rapportant à un chalumeau de découpage oxyacétylénique, conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue extérieure dune partie d'un chalumeau de découpage conforme à l'invention, montrant les moyens de réglage; - la figure 2 est une vue en coupe de ces moyens de réglage, certains composants étant illustrés schématiquement; et - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'une vanne couplée à l'un quelconque des boutons de réglage représentés sur les figures 1 et 2. En se référant au dessin, on a représenté une partie du corps 11 d'un chalumeau de découpage à oxygène et acétylène, plus particulièrement la partie de ce corps où sont agencés les moyens de réglage des débits respectifs d'acétylène et d'oxygène destinés à l'alimentation de la buse de chauffage. Ces moyens de réglage comprennent un module de commande 12 rapporté sur le corps 11 et comportant deux boutons de commande portant des inscriptions et graduations. I1 s'agit d'un bouton de commande d'oxygène 13 et d'un bouton de commande de gaz combustible 14. Chacun de ces boutons est couplé à une tige 16 faisant partie d'un élément de commande 17 d'une vanne 20 de réglage de débit à actionprogressive du type représenté à la figure 3.Sur la figure 2, on a représenté de façon très schématique les deux vannes 20a, 20b, insérées en série dans le conduit d'alimentation d'oxygène 21 et dans le conduit d'alimentation d'acétylène 22, respectivement, mais il est clair que les vannes sont agencées dans des cavités correspondantes du corps 11 au-dessous du module portant les boutons de commande, comme cela apparaît sur la figure 3. Chaque vanne renferme un ressort 25 qui sollicite l'élément de commande 17 et donc la tige 16 qui le prolonge contre un moyen formant came 23 lié au bouton de commande 13 ou 14, correspondant. Chacun de ces boutons porte (ou permet de repérer) des inscriptions représentatives de conditions de fonctionnement particulières. Par exemple, F indique la position de fermeture de la vanne; O indique le sens d'ouverture et, surtout, A indique une position correcte à l'allumage. I1 suffit de manoeuvrer les deux boutons de façon à amener les deux lettres A devant les repères fixes 24 correspondants pour être assuré que l'oxygène et l'acétylène parviendront à la buse de chauffage en quantité et proportion convenable pour un bon allumage, en toute sécurité.Après l'allumage, les réglages peuvent être modifiés à volonté et sans danger par l'utilisateur, selon le travail à effectuer. Le bouton de commande d'acétylène 14 comporte aussi un repère V permettant de mettre le chalumeau en veilleuse (débit minimum) avec l'arrivée d'oxygène fermée (bouton 13 en position F). Comme le montre la figure 2, chaque came 23 est constituée par une gorge en arc de cercle de profondeur évolutive, creusée dans une embase du bouton 13 ou 14 correspondant. Chaque gorge est centrée sur l'axe de rotation du bouton correspondant et la tige 16 de la vanne 20 correspondante est engagée dans cette gorge. C'est la profondeur de la gorge pour une position donnée du bouton qui fixe l'enfoncement de l'élément de commande 17 dans la vanne 20a ou 20b et, par conséquent, le débit d'oxygène ou d'acétylène. Les cames sont spécifiques pour chaque bouton. On va maintenant décrire, en référence à la figure 3, l'une des vannes du dispositif, par exemple la vanne 20b insérée dans le conduit d'alimentation d'acétylène 22; l'agencement étant identique pour la vanne 20a insérée dans le conduit d'alimentation d'oxygène 21. La vanne est agencée dans une cavité 26 du corps 11 comprenant deux portions de diamètres différents, cylindriques, alignées axialement. La portion de plus petit diamètre 26a, la plus interne, communique avec une première partie 22a du conduit d'alimentation 22 correspondant. Celui-ci débouche axialement au fond de ladite portion 26a. La portion de plus grand diamètre 26b de la cavité communique avec une seconde partie 22b du conduit d'alimentation 22. Deux plaques de guidage annulaires 27, 28, espacées l'une de l'autre, délimitent un espace 30 à l'intérieur de la portion de plus grand diamètre 26b de la cavité. La seconde partie 22b du conduit d'alimentation débouche dans cet espace dont la plus grande partie est occupée par un étouffoir 32 de forme annulaire en matériau poreux fritté, connu en soi, qui se trouve ainsi intercalé entre les deux plaques.La plaque 27 porte, dans une gorge externe, un joint d'étanchéité 34, torique, en contact avec la paroi cylindrique de la portion 26b de la cavité et, dans une gorge interne, un joint d'étanchéité 36, torique, en contact avec la paroi externe de l'élément de commande 17. La plaque 28, située au fond de la portion de grand diamètre 26b, porte, dans une gorge externe, un joint d'étanchéité 38, torique, en contact avec la paroi cylindrique de la portion 26b et, dans une gorge interne, un joint d'étanchéité 40, torique, en contact avec la paroi extérieure de l'élément de commande 17. L'empilage des plaques 27, 28 et de l'étouffoir 32 est maintenu dans la cavité par un circlip 41. Un épaulement interne 44 de la plaque 27 coopère avec un épaulement 45 de l'élément de commande 17 pour limiter la sortie de la tige 16.L'élément de commande 17 engagé dans la portion de petit diamètre 26a coulisse ainsi de façon étanche suivant l'axe commun des deux plaques de guidage 27 et 28. Ladite première partie 22a de conduit d'alimentation communique avec l'espace 30 par l'intermédiaire d'une lumière de réglage 42 pratiquée dans l'élément de commande 17. Plus précisément, ce dernier comporte un évidement 48, axial, ouvert à son extrémité la plus interne, de façon à pouvoir communiquer avec ladite première partie de conduit d'alimentation et la lumière 42 est pratiquée longitudinalement dans la paroi de l'élément de commande de façon à déboucher entièrement dans l'évidement 48. Le débit est donc déterminé par la longueur de la partie de la lumière 42 qui se trouve engagée dans l'espace 30, c'est-à-dire au-delà du joint 40.Le ressort 25 est monté en compression dans l'évidement 48. I1 prend appui entre un joint d'étanchéité 50, annulaire et plat, garnissant la paroi de fond de la portion de petit diamètre 26a (tout autour de l'orifice de la partie de conduit 22a) et un épaulement 51 d'un clapet de sécurité 52 logé également dans la cavité 48. Un épaulement 52a de ce clapet vient prendre appui contre la zone périphérique interne du joint 50, en position de fermeture de la vanne, telle que représentée sur la figure 3. Dans cette même position, l'extrémité interne de l'élément de commande 17 prend aussi appui contre le joint 50. Cet agencement assure une étanchéité parfaite à la fermeture, même en cas de détérioration d'un joint torique 38 ou 40. On vient de décrire un agencement à deux boutons de réglage, convenant plus particulièrement pour un chalumeau de découpage. Cependant, comme mentionné plus haut, pour un simple chalumeau de chauffage, on pourra avantageusement prévoir un seul bouton de commande comprenant deux cames (par exemple s'étendant chacune sur un peu moins d'un demi-cercle) couplées respectivement aux tiges des deux vannes agencées côte à côte dans le corps 11. De cette façon, le rapport des débits des deux vannes sera prédéterminé pour toute position du bouton de commande. Dans un chalumeau de chauffage, en effet, les rapports corrects des débits d'oxygène et d'acétylène dépendent essentiellement des caractéristiques des buses susceptibles d'y être adaptées. Dans ce cas, le bouton peut simplement comporter des inscription représentatives des caractéristiques des buses susceptibles d'être adaptées au chalumeau, en plus d'une position d'allumage, les profondeurs évolutives des gorges formant cames étant déterminées en conséquence. REVENDICATIONS 1. Chalumeau à gaz combustible et oxygène, caractérisé en ce que des vannes de réglage de débit (20a, 20b) à action progressive sont respectivement insérées en série dans un conduit d'alimentation d'oxygène (21) et dans un conduit d'alimentation de gaz combustible (22) et en ce que l'élément de commande (17) de chaque vanne comporte une tige (16) élastiquement sollicitée contre un moyen formant came (23) lié à un bouton de commande. 2. Chalumeau selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte un unique bouton de commande comprenant deux cames couplées respectivement aux tiges des vannes des deux conduits d'alimentation précités, de façon que le rapport de leur débit soit prédéterminé pour toute position dudit bouton. 3. Chalumeau selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bouton porte ou repèredes inscriptions représentatives des caractéristiques des buses susceptibles d'être adaptées audit chalumeau. 4. Chalumeau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux boutons de commande (13, 14) comportant chacun une came 23 précitée couplée à la tige de la vanne de l'un des deux conduits d'alimentation, chacun des boutons portant ou repérant des inscriptions représentatives de conditions de fonctionnement particulières, notamment l'allumage. 5. Chalumeau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une vanne précitée comprend un espace étanche (30) défini dans une cavité et traversé par ledit élément de commande (17) et en ce qu'une première partie (22a) du conduit d'alimentation correspondant communique avec ledit espace par l'intermédiaire d'une lumière de réglage (42) pratiquée dans l'élément de commande, une seconde partie (22b) dudit conduit d'alimentation débouchant directement dans ledit espace. 6. Chalumeau selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément de commande comporte un évidement (48) ouvert à l'une de ses extrémités, de façon à pouvoir communiquer avec ladite première partie de conduit d'alimentation et en ce que ladite lumière (42) est pratiquée dans les parois dudit élément de commande (17) de façon à déboucher dans ledit évidement, le débit étant déterminé par la longueur de la partie de la lumière de réglage (42) qui est engagée dans ledit espace (30). 7. Chalumeau selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit évidement renferme un ressort (25) maintenant la tige dudit élément de commande en contact avec ladite came. 8. Chalumeau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une came précitée est formée par une gorge en arc de cercle (23) de profondeur évolutive, creusée dans une embase interne du bouton de commande correspondant, ladite gorge étant centrée sur l'axe de rotation de ce bouton et en ce qu'une extrémité de ladite tige est engagée dans cette gorge. 9. Chalumeau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un étouffoir est logé dans ladite vanne. 10. Chalumeau selon l'ensemble des revendications 5 et 9, caractérisé en ce que ledit étouffoir (32), de forme annulaire, occupe sensiblement la plus grande partie de l'espace (30) précité.