Brevet FR2683471A1 — publié le 19930514

La présente invention concerne un chalumeau coupeur pour 'oxycoupage de pièces en matériaux métalliques à base de fer. On design, par oxycoupage, le procédé de sectionnement de métaux par combustion localisée et continue, due à l'action d'un jet d'oxygbne pur. Cette combustion est initié au point d'armorçage portée à température appropriée, au moyen d'une flamme de chauffe. Les chalumeaux coupeurs pour l'oxycoupage comportent les mêmes éléments qu'un chalumeau soudeur en ce qui concerne la flamme de chauffe, mais disposent, en plus, d'un circuit particulier pour l'oxygène de coupe. Pratiquement, on emploie deux types principaux de flammes de chauffe, à savoir: une flamme oxy-ac6tylénique, qui est la plus utilisée et la plus chaude; elle permet des amorçages rapides et des coupes régulières et elle est, en outre, facile à régler de façon précise; une flamme oxy-pJ.opane1 dans laquelle le.propane remplace l'acétylène, et qui est utilisée surtout pour les très gros débits, en raison de son faible prix et de son pouvoir calorifique élevé. Les chalumeaux coupeurs connus sont équipés, pour permettre leur adaptation à différentes puissances qui sont en relation avec les épaisseurs des pièces à couper, de différentes buses de coupe, les gaz étant amenés dans la tête du chalumeau par des conduits séparés, à savoir des conduits d'oxygène et d'acétylène pour la flamme de chauffe, et une conduite d'oxygène pour la coupe. Les buses de coupe sont amovibles et elles sont généralement adaptées à un type de chalumeau coupeur donné. Ces buses doivent être protégées pendant le transport et le stockage et elles doivent être montées avec soin afin qu'il n'y ait aucune fuite de gaz aux joints. Le plus souvent, ces joints sont assurés par des portées métal sur métal, brodées. II est donc nécessaire d'éviter toute détériorisation de ces portées. L'invention vise à fournir un chalumeau coupeur permettant d'éviter l'utilisation de différentes buses pour toute une gamme d'épaisseurs de pièces à couper, afin d'éviter les inconvénients résultant d'une adaptation du chalumeau par un changement de buses et à assurer une très grande précision du coupage dans chaque cas d'application. A cet effet, le chalumeau coupeur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage pour régler, de façon continue, le débit de l'oxygène de coupe, de manière à permettre le coupage optimal de pièces d'une gamme d'épaisseurs au moyen d'une même buse de coupe. De préférence, lesdits moyens de réglage comprennent un clapet dans lequel un embout conique est monté de façon déplaçable dans un corps de clapet présentant un siège conique, de manière à définir, entre la surface conique de l'embout et la surface conique du siège, une ouverture de passage variable de façon continue pour l'oxygène de coupe. L'embout du clapet eatr. de préférence, réalisé en un matériau synthétique. Dans une forme d'exécution, l'embout conique est monté sur une tige de clapet soumise à l'action d'un ressort de rappel tendant à fermer lA r'lflpAt An amenant l'Rmhceut conique sir le siège du clapet, At iin levier d'actionnement est agencé pour permettre de déplacer la tige de clapet contre l'action du ressort de rappel, la course du levier d'actionnement étant réglable au moyen d'un dispositif de butée ajustable, de façon à déterminer l'ouverture maximale du clapet. Le dispositif de butée peut comporter une vis solidaire d'un bouton de réglage, une extrémité de cette vis étant de préférence soumise, dans le sens axial de la vis, à l'action d'un ressort. En outre, le dispositif de butée ajustable comporte, de préférence, un mécanisme à crans permettant de déterminer des positions de Réglage définies, ainsi qu'un dispositif de verrouillage. Le levier d'actionnement est, de préférence, muni d'un dispositif d'arrêt agencé pour permettre de limiter le mouvement de ce levier dans le sens opposé à celui limité par ledit dispositif de butée et de maintenir le clapet dans une position d'ouverture déterminée. Ce dispositif d'arrêt comporte avantageusement également un dispositif de verrouillage. Les caractéristiques, les buts et les avantages de l'invention ressortiront mieux de la description suivante d'une forme d'exécution particulière de l'invention, donnée à titre d'exemple et illustrée dans le dessin annexé, dans lequel: La Fig. 1 est une vue en coupe d'un chalumeau coupeur usuel; La Fig. 2 est une vue en coupe partielle du manche d'un chalumeur coupeur selon l'invention; et La Fig. 3 est une vue de dessus de la partie du manche saton la Fig. 2. Un chalumeau oxy-acétylénique usuel selon la Fig. I comporte un manche monobloc 20 muni de raccords 21,22 pour l'oxygène et l'acétylène. Une tête de coupe 23 est reliée à ce manche par des conduites séparées 24,25 et 26 pour l'oxygène de coupe ainsi que l'oxygène et t'acétylène pour la flamme de chauffe. Le manche 20 porte un levier 27 permettant d'actionner un clapet d'ouverture et de fermeture 28 pour le jet d'oxygène. Le levier d'actionnement 27 est munie d'un bouton poussoir 29, auquel est associé un dispositif de blocage du levier 27 dans la position ouverte. Des buses de coupe 30 interchangeables permettent d'adapter le chalumeau à une application donnée. Par exemple, un jeux de cinq buses permet de couvrir une gamme de pressions d'oxygène de 1,5 à 6 bars correspondant à la coupe d'aciers de 3 à 200 mm d'épaisseur. La Fig. 2 montre les moyens de réglage selon une forme d'exécution de la présente invention. Ils comprennent un clapet la dans lequel un embout conique 2 est monté sur une tige de clapet 5, de façon déplaçable axialement, dans un corps de clapet 3. L'embout 2 et le siège du clapet 4 présentent des surfaces coniques correspondantes et définissent entre eux une ouverture de passage variable de façon continue pour l'oxygène de coupe. Etant donné les pressions élevées, t'embout est de préférence réalisé en une matière plastique telle que le plastique connu sous la marque TEFLON. L'oxygène est amené au mnnnh, désigné ici par 14, par une conduite 15, cette dernière se prolongeant par un canal 16 indiqué en traits pointillés. A la hauteur du clapet 1, le canal 16 présente une ouverture latérale 17 qui communique avec un logement 18 pour ce clapet. La tige de clapet 5 est montée dans le corps 3 de façon étanche, au moyen de joints toriques 19,19', et présente une partie de toute arrondie 31. La tige 5 est soumise à l'action d'un ressort de rappel 6 qui s'appuie, d'une part, sur une surface annulaire du corps 3, et, d'autre part, sur une rondelle solidaire de la tête 31. Ce ressort 6 tend à ramener l'embout conique 2 dans sa position de fermeture en contact avec le sIège 4. Un levier d'actionnement 7 est monte sur un pivot 32 et permet d'agir sur la tige 5 par l'intermédiaire de la tête 31 de celle-ci, pour amener le clapet 1 dans une position d'ouverture. En effet, en appuyant sur un bouton 33 agencé sur le levier 7, on abaisse l'embout conique 2, de façon à créer une ouverture de passage pour l'oxygène arrivant dans le logement 18 et passant alors dans un canal de sortie 34 communique avec la buse do coupe du chalumeau. L'abaissement du levier d'actionnement 7 est limité au moyen d'un dispositif de butée 8 réglable en hauteur par la rotation d'une vis 9 solidaire d'une partie de butée présentant une surface légèrement conique 8'. La rotation de la vis 9 est effectuée par l'lntermXdlalre d'un bouton de réglage tO muni d'une graduation périphérique et d'un mécanisme à crans non-représenté. La vis 9 se déplace par rapport ê une pièce 35 solidaire du manche 14,. et son extrémfté est soumise, dans un logement de la pièce 35, à l'action d'un ressort de compression 17 pour éviter des erreurs de réglage dues au îeu de la vis O dans 16 filetage de la pièce 05. La Fig. 2 montre, an traites mixtes, une position 36 du levier d'actionnement 7, dans laquelle le clapet I est ouvert à un degré déterminé par la position de la surface de butée 8'. Pour maintenir le levier d'actionnement 7 dans une position d'ouverture souhaitée, déterminée comme indiquée ci-dessus, le bouton 33 est solidaire d'une fourchette à angle d'ouverture aigu 12, qui est déplaçable par coulissement par rapport au levier 7. Une pièce d'arrêt conique 13 est fixée sur le manche 14, de manière à coopérer avec la fourchette 12 pour arrêter le mouvement vers le haut que le levier 7 a tendance à effectuer sous l'effet du ressort 6 agissant par l'intermédiaire de la tête de tig l sur ce levier, A oet effet, le bouton 33 est poussé jusqu'au contact de la fourchette 12 avec la pièce 13. Lorsque l'on fait coulisser le bouton 33 de façon à écarter la fourchette 12 de la pièce d'arrêt 13, le levier 7 peut rayaiqir dans la position hauia correspondant da fermeture du clapet 1. Le levier 7 peut être arrêté dans cette position de fermeture au moyen du dispositif de butée 8, de manière à éviter.un enclenchement intempestif du jet d'oxygène. La Fig. 3 montre la partie du manche du chalumeau coupeur selon la Fig. 2 et indique notamment, en traits interrompus, la forme de la fourchette 12 et l'emplacement de la pièce d'arrêt13. Sur cette figure, on voit également la graduation du bouton de réglage 10 permettant de déterminer, avec précision, l'ouverture maximale souhaitée, soit de façon continue, soit au moyen d'un dispositif à crans pour définir des positions déterminées et permettre un réglage sans lecture de la position du bouton. REVENDICATIONS 1. Chalumeau coupeur pour l'oxycoupage de pièces en matériaux métalliques à base de fer, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage (1 à 7) pour régler, de façon continue, le débit de l'oxygène de coupe, de manière à permettre le coupage optimal de pièces d'une gamme d'épaisseurs au moyen d'une même buse de coupe 2. Chalumeau coupeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage comprennent un clapet (1) dans lequel lin embout flnniqlia (?) rst mnnt, r1 faOnn déplacable, dans tin nnrps de clapet (3), présentant un siège conique (4), de manière à définir, entre la surface conique de i'embout et la surface conique du siège, une ouverture de passage, variable de façon continue, pour l'oxygène de coupe. 3. Chalumeau coupeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'embout (2) est réalisé en un matériau synthétique. 4. Chalumeau coupeur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'embout conique (2) est monté sur une tige de clapet (5) soumise à l'action d'un ressort de rappel (6), tendant à fermer le clapet en amenant l'embout conique sur le siège du clapet, et en ce qu'un levier d'actionnement (7) est agencé pour permettre de déplacer la tige de clapet (5) contre l'action du ressort de rappel (6), la course du levier d'actionnement étant réglable au moyen d'un dispositif de butée (8) ajustable de façon à déterminer l'ouverture maximale du clapet. 5. Chalumeau coupeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de butée (8) comporte une vis (9) solidaire d'un bouton de réglage (10). 6. Chalumeau coupeur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une extrémité de ladite vis (9) est soumise, dans le sens axial de la vis, à l'action d'un ressort (11). 7. Chalumeau coupeur selon l'une des revendications 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif de butée ajustable (8) comporte un mécanisme à crans, de façon à déterminer des positions de réglage définies. 8. Chalumeau coupeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de butée ajustable (8) comporte un dispositif de verrouillage. 9. Chalumeau coupeur selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le levier d'actionnement (7) est muni d'un dispositif d'arrêt (12,13) agencé pour permettre de limiter le mouvement de ce levier dans le sens opposé à celui limité par ledit dispositif de butée (8) et de maintenir ainsi le clapet dans une position d'ouverture déterminée. 1.0 Chalumeau coupeur selon la revendication 9, carasterisX en ce que le dispositif d'arrêt (12,13) comporte un dispositif de verrouillage.