Brevet FR2695458A1 — publié le 19940311

La présente invention concerne les chalumeaux, notamment d'oxycoupage, du type comportant un premier et un deuxième circuits pour le passage respectivement de gaz combustible et d'oxygène destiné à être mélangé au gaz combustible, comportant chacun un organe de contrôle de débit. Dans les chalumeaux actuels, les premier et deuxième circuits comprennent chacun un robinet de réglage des débits respectifs et servant également, en fin de course, d'organes d'arrêt. Avec cet agencement, pour couper la flamme, l'opérateur est obligé de fermer les robinets et, à chaque réallumage, la flamme doit nécessairement être réglée à nouveau. D'autre part, dans les chalumeaux d'oxycoupage connus, comportant un troisième circuit pour le passage d'oxygène de coupe, la commande d'arrivée d'oxygène de coupe est obtenue par une vanne quart de tour souvent placée dans le faisceau de tuyaux connecté au chalumeau et d'accès mal-aisé. Par ailleurs, quand un déscorificateur est prévu, son montage s'effectue, de façon inamovible, dans un té intercalé dans le tuyau d'alimentation en oxygène de chauffe. La présente invention a pour objet de proposer une structure de chalumeau, notamment d'oxycoupage, présentant une ergonomie et une souplesse d'utilisation grandement accrues, autorisant diverses adaptations, de fonctionnement simple et robuste et de faibles coûts de fabrication et d'entretien. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, le chalumeau comprend un dispositif de vanne d'arrêt à organe d'actionnement commun interposé dans une partie amont des circuits et, en aval du dispositif de vanne d'arrêt, un premier et un deuxième robinets de réglage de débit dans les premier et deuxième circuits, respectivement. Selon une caractéristique plus particulière de l'invention, le dispositif de vanne d'arrêt est monté dans un bloc formant les parties amont des circuits et rapporté sur un corps de chalumeau dans lequel sont montés les robinets. Selon une autre caractéristique plus particulière de l'invention, appliquée à un chalumeau d'oxycoupage, le chalumeau comporte un troisième circuit pour le passage d'oxygène de coupe dont la partie amont est formée dans le bloc et est sélectivement obturable par le dispositif de vanne d'arrêt, lequel comprend avantageusement des moyens d'obturation actionnables séquentiellement par l'organe d'actionnement de façon à couper indépendamment l'amenée d'oxygène de coupe d'une part et les amenées d'oxygène de chauffe et de gaz combustible, d'autre part. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le bloc comporte un logement pour recevoir de façon amovible, un déscorificateur établissant une liaison sélective entre les deuxième et troisième circuits, en aval du dispositif de vanne d'arrêt. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, d'un chalumeau d'oxycoupage selon l'invention - la figure 2 est une vue de côté du bloc supérieur du chalumeau de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du bloc supérieur - la figure 4 est une vue en coupe transversale du bloc supérieur ; et - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe transversale partielle du bloc supérieur montrant la disposition d'un déscorificateur, respectivement en position active et en position inactive. Le chalumeau représenté, à titre d'exemple, sur la figure 1, comprend essentiellement un corps de chalumeau 1 prolongé par une partie d'extrémité 2 se terminant par une extrémité de montage 3 pour recevoir une buse ou tête de coupe, et un bloc supérieur 4 rapporté sur le corps de chalumeau 1. Le corps 1 comporte deux robinets 5 et 6 de réglage de débit de l'oxygène de chauffe et du gaz combustible constituant le mélange de formation de flamme.Le corps 1 comporte une face plane supérieure 7 destinée à coopérer avec une face plane inférieure 8 du bloc 4 dans laquelle débouchent les extrémités aval des parties amont des circuits de gaz formés dans le bloc 4, en alignement avec les extrémités amont des parties aval des circuits dans le corps de chalumeau 1. Les extrémités amont des circuits dans le corps de chalumeau 1 sont conçues pour pouvoir recevoir directement des raccords à des tuyaux d'amenée de gaz.Sur la figure 1, on a représenté l'extrémité amont 9, taraudée, du circuit central d'oxygène de coupe qui, pour le raccordement étanche avec la portion de circuit amont correspondante 23 formée dans le bloc supérieur 4 (fig. 4 et 6), est munie d'un insert tubulaire 10 (analogue au raccord fileté d'extrémité d'un tuyau), l'étanchéité étant assurée par un joint torique 11 disposé dans un lamage périphérique de l'alésage taraudé 9. Dans la version complète représentée sur la figure 1, le bloc supérieur 4 est monté sur le corps de chalumeau 1 par des boulons 12, le bloc 4 comportant, à son extrémité supérieure, des raccords 13 pour la connexion aux différents tuyaux d'alimentation. Comme on le voit mieux sur les figures 3 à 6, le bloc 4 définit intérieurement les parties amont des circuits de passage de gaz, ces parties amont étant sélectivement obturables par un dispositif de vanne d'arrêt 14. Comme on le voit sur la figure 3, en liaison avec le circuit d'oxygène de chauffe, chaque partie de circuit dans le bloc 4 comporte une portion amont longitudinale 15 débouchant vers le haut par une ouverture 16 comportant des moyens pour recevoir les raccords 13, une partie aval 17 débouchant dans la face inférieure 8 et deux portions transversales intermédiaires 18 et 19 débouchant dans une chambre de faible hauteur 20 formée dans une paroi latérale du bloc 4.Sur la figure 4, on reconnaît la chambre 20 du circuit d'oxygène de chauffe et les chambres équivalentes 21 et 22 des parties de circuit d'oxygène de coupe et de gaz combustible, reliées à leurs passages de sortie respectifs 23 et 24 débouchant dans la face 8. Une membrane en matériau polymère élastique 25, avantageusement composite, est tendue au-dessus des chambres 20, 21, 22 en étant pincée entre le bloc 4 et une platine 26 renfermant les organes d'actionnement du dispositif de valve 14. Ce dispositif d'actionnement comprend trois poussoirs 27, 28, 29 coulissant dans des logements formés dans la platine 26 en regard des chambres 20-22 perpendiculairement à la membrane 25 et coopérant avec des surfaces de rampe 30, 31, 32 formées à la périphérie d'un axe 33 monté à rotation dans la platine 26, parallèlement à la membrane 25, et actionnable en rotation par un maneton 34.On comprendra, d'après la figure 3, qu'en actionnant chaque poussoir vers l'intérieur, ce dernier déforme localement la membrane 25 en la faisant pénétrer dans la chambre 21 et en interrompant ainsi la communication entre les passages transversaux 18 et 19 débouchant dans cette chambre 20. En relâchant la pression exercée sur le poussoir, la membrane 25 recouvre sa position de repos, représentée sur les figures 3 et 4, dégageant la chambre 20 et permettant la libre circulation du gaz entre les passages 18 et 19. Selon un aspect de l'invention, le dispositif de vanne d'arrêt 14 est du type à trois positions, à savoir : une position de pleine ouverture où les trois chambres 20, 21, 22 sont dégagées, une position intermédiaire, définie par le profil de la surface de rampe 31, où seule la chambre 21 du circuit d'amenée d'oxygène de coupe est obturée, et une position de pleine fermeture où les trois chambres 20-22 sont obturées. Une rotation de 900 de l'axe 33 permet de passer de l'une à l'autre de ces trois positions qui sont avantageusement indexées par des logements 35 formés dans la périphérie de l'axe 33 et coopérant avec un poussoir 36 sollicité élastiquement coulissant dans la platine 26. Comme on le voit sur la figure 3, les portions amont (15) des parties de circuit d'oxygène de chauffe et de gaz combustible dans le bloc 4 sont avantageusement dimensionnées pour y disposer une cartouche de sécurité anti-retour dite "ARPF" (anti-retour pareflamme). De plus, selon un aspect de l'invention, un logement transversal 37, débouchant extérieurement, est formé dans le bloc 4, dans lequel débouche partiellement le passage transversal aval 38 du circuit d'oxygène de coupe et communiquant, par un passage calibré 39 avec le passage aval transversal 19 du circuit d'oxygène de chauffe. L'extrémité intérieure du logement 37 comporte un taraudage 40 pour recevoir l'extrémité filetée 41 d'une cartouche de déscorificateur 42 renfermant un clapet 43 sollicité par un ressort 44 contre son siège formé en aval d'une chambre interne 45 communiquant, par des passages radiaux, avec une gorge annulaire 46 formée entre deux joints toriques périphériques 47 de la cartouche 42. Dans la position active représentée sur la figure 5, le passage 39 communique avec la gorge périphérique 46. En mode de préchauffe, où les circuits d'oxygène de chauffe et de gaz combustible sont ouverts mais le circuit d'oxygène de coupe fermé, l'oxygène de coupe sous faible pression dans les passages 19 et 39 pénètre dans la chambre 45, repousse le clapet 43, s'écoule le long de celui-ci dans la cartouche pour pénétrer dans l'extrémité intérieure du logement 37 et de là, par des rainures axiales formées dans le filetage 41, dans le passage 38 puis, par le passage 23, vers la buse 3 en balayant ainsi le circuit d'oxygène de coupe pour empêcher la remontée, dans ce dernier, de scories provoquées par la flamme de chauffe.En mode de coupage, le circuit d'oxygène de coupe est également ouvert et l'oxygène de coupe sous plus forte pression circule dans le passage 38, pénètre dans le fond du logement 37 et dans la cartouche 42 où le ressort 44 plaque alors de nouveau le clapet 43 contre son siège, interrompant la communication entre les passages 19 et 38. Si l'utilisateur ne veut pas utiliser le déscorificateur, il suffit alors de dévisser légèrement celui-ci dans le logement 37 pour l'amener dans la position inactive de la figure 6 où le passage 19 ne communique plus avec la gorge 46 mais est isolé entre le joint torique intérieur 47 et un autre joint torique 48, ce qui interrompt en permanence toute communication entre les passages 19 et 38. La conception de la cartouche de déscorificateur 42 permet en outre d'extraire aisément ce dernier pour changer, très aisément, le clapet du déscorificateur, si nécessaire. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Chalumeau, comportant un premier et un deuxième circuits pour le passage, respectivement, de gaz combustible et d'oxygène destiné à être mélangé au gaz combustible, comportant chacun un organe de contrôle de débit, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de vanne d'arrêt (14) à organe d'actionnement commun (33) interposé dans une partie amont des circuits, et, en aval du dispositif de vanne d'arrêt, un premier (5) et un second (6) robinets de réglage de débit dans les premier et deuxième circuits, respectivement. 2. Chalumeau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de vanne d'arrêt (14) est monté dans un bloc (4) formant les parties amont des circuits et rapporté sur un corps de chalumeau (1) dans lequel sont montés les robinets (5, 6). 3. Chalumeau selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième circuit (38, 23, 9) pour le passage d'oxygène de coupe, dont la partie amont (38, 23) est formée dans le bloc (4) et est sélectivement obturable (28, 25) par le dispositif de vanne d'arrêt (14). 4. Chalumeau selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de vanne d'arrêt (14) comprend des moyens d'obturation (25 ; 27-29) actionnables séquentiellement par l'organe d'actionnement (33). 5. Chalumeau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'obturation comprennent, pour chaque circuit, un élément de clapet (25) déplaçable par un poussoir (27-29) coopérant avec une surface de rampe (30-32) de l'organe d'actionnement (33). 6. Chalumeau selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (33) est rotatif. 7. Chalumeau selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments de clapet sont formés par une membrane élastique (25). 8. Chalumeau selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les parties amont (15) des premier et second circuits dans le bloc (4) sont dimensionnées de façon à recevoir une cartouche de sécurité anti-retour. 9. Chalumeau selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le bloc (4) comporte un logement (27) pour recevoir un déscorificateur (42) à clapet taré (43) établissant une communication sélective entre les deuxième (19) et troisième (38) circuits, en aval du dispositif de vanne d'arrêt (14). 10. Chalumeau selon la revendication 9, caractérisé en ce que le déscorificateur (42) est déplaçable dans le logement (37) entre une position active et une position inactive.