Brevet FR2688288A1 — publié le 19930910

La présente invention concerne les valves à ouverture progressive, du type comprenant un siège de clapet disposé dans un circuit de fluide formé dans un corps de vanne, et un élément de clapet déplaçable sélectivement par rapport au siège de clapet pour établir un passage de fluide à section évolutive dans le circuit de fluide. Une telle valve est décrite dans la demande de brevet français N" 91.10780 aux noms des Demanderesses, dont le contenu est supposé intégré ici pour référence. La présente invention a pour objet de proposer des perfectionnements à ce type de valve permettant, avec une structure simple et fiable, de bloquer la valve dans une position préréglée ou déterminée par l'opérateur, notamment en position de pleine ouverture, facilitant ainsi, notamment dans l'application aux chalumeaux de coupe, la tâche de l'utilisateur et élargissant les domaines d'application du chalumeau. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, la valve comprend des moyens de blocage, sélectivement déverrouillables, agissant sur l'élément de clapet pour bloquer celui-ci dans au moins une position d'ouverture par rapport au siège de clapet. Plus spécifiquement, l'élément de clapet comporte une tête coulissant dans un alésage d'une cage à billes et ayant une surface périphérique conformée, à profil évolutif ou avec une succession de logements, les moyens de blocage comprenant au moins une bille déplaçable radialement dans une ouverture de la cage et coopérant avec la surface périphérique de la tête de clapet. La présente invention concerne également les chalumeaux de coupe comportant une telle valve interposée dans le circuit d'oxygène de coupe. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une demi-coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'une valve selon l'invention ; - la figure 2 est une vue du dessus de la valve de la figure I ; et - la figure 3 est une vue, analogue à celle de la figure 1, d'un second mode de réalisation d'une valve selon l'invention. Dans la description qui va suivre et sur les dessins, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes chiffres de référence. Sur les dessins, on reconnait la structure de base d'une valve à ouverture progressive selon la demande de brevet français N" 91.10780 sus-mentionnée, à savoir un élément de clapet allongé 23 coulissant dans un corps de valve 13 monté dans un corps de vanne 1, typiquement un corps de chalumeau manuel, et comportant un joint torique 31, retenu dans une gorge dissymétrique 30 et coopérant avec un siège conique 20 et une jupe d'extrémité 21 du corps de valve 13, la jupe étant formée avec des fentes longitudinales de façon à établir un passage de fluide suivant une loi d'ouverture progressive dans un circuit d'oxygène de coupe 4 débouchant de part et d'autre du joint 31. Selon la présente invention, l'alésage 9 du corps 1 recevant l'extrémité supérieure du corps de valve 13 est prolongé par un alésage de plus grand diamètre 35 débouchant hors du corps 1 à l'opposé de la partie émergente ou poussoir 34 de l'élément de clapet 23. Dans l'alésage intermédiaire 9 est montée une cage à billes 36 comportant un alésage intérieur 37 dans lequel coulisse la tête 28, ayant ici une dimension axiale agrandie, de l'élément de clapet 23. Le ressort 32 de sollicitation vers l'extérieur de l'élément de clapet 23 est ici disposé entre un épaulement interne 38 de la partie supérieure du corps de valve 13 et une partie d'extrémité rapportée sur l'élément de clapet 23 et formant le poussoir 34.Une pièce tubulaire 39, portant un chapeau d'actionnement 40, est montée à coulissement étanche, avec un joint 41 dans l'alésage 35 en coopérant à coulissement étanche, avec un joint 42, avec la périphérie de la cage 36. Cette dernière comporte au moins une ouverture radiale 43 établissant une communication entre son espace interne, où coulisse la tête 28, et la portion de sortie du circuit de fluide 4. Au-dessus de cette ouverture radiale 43, la cage 36 comporte au moins une ouverture radiale 44 dans laquelle est disposée une bille 45 déplaçable radialement vers l'intérieur par coopération avec une rampe 46 formée à l'intérieur de la pièce tubulaire 39. Cette dernière est sollicitée, dans la direction tendant à faire coopérer la rampe 46 et la bille 45, par un ressort 47 disposé entre le chapeau 40 et un épaulement extérieur de la cage 36. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la tête 28 de l'élément de clapet 23 comporte au moins une, typiquement trois gorges annulaires 48 séparées axialement par des plats 49 ayant un diamètre externe correspondant sensiblement au diamètre interne de l'alésage 37 de la cage 36. Le fonctionnement de la valve est le suivant : à partir de la position fermée, représentée sur la figure 1, une action d'enfoncement sur le poussoir de valve 34 dégage le joint 31 du siège 20 amenant ainsi la première gorge 48 en regard de l'ouverture 44 de la cage 36. La rampe 46, sous l'effet du ressort 47, force la bille 45 dans la gorge 48 assurant ainsi un blocage provisoire de la valve, dans une première position intermédiaire, inhibant l'action du ressort de rappel 32. La valve assure ainsi un premier débit d'oxygène préréglé.En exerçant une nouvelle pression sur le poussoir 34, et en raison de la conformation des rainures 48, la bille 45 est repoussée extérieurement, à l'encontre de l'action du ressort 47, et l'élément de clapet 23 est déplacé plus avant, la bille 45 venant alors se loger dans la rainure suivante 48, la valve étant ainsi bloquée provisoirement dans une deuxième position intermédiaire assurant un deuxième débit d'oxygène de coupe. A partir d'une des positions préréglées ainsi obtenues, une action de l'opérateur sur le boutonpoussoir 40, 39, dégage la rampe 46 de la bille 45 et libère l'élément de clapet 23 qui, sous l'action du ressort de rappel 32, est rappelé vers sa position initiale de fermeture, ce retour pouvant s'effectuer par incréments selon la durée d'application de l'action de l'opérateur sur le poussoir 40. Selon un aspect de l'invention, les moyens de blocage peuvent être rendus inopérants par débrayage. Dans le mode de réalisation représenté, le chapeau 40 comporte une ouverture centrale oblongue 50 au travers de laquelle s'étend normalement librement une partie d'extrémité formant une tête oblongue 51 de la cage 36, cette tête oblongue se raccordant à la cage 36 par une partie centrale de diamètre réduit 52 définissant une gorge sous la tête 51. En déplaçant vers le bas le chapeau 40, à l'encontre du ressort 47, et en lui faisant subir une rotation d'environ un quart de tour, la paroi supérieure du chapeau 40 est rendue prisonnière dans la gorge sous la tête 51, et la rampe 46 est ainsi maintenue en permanence éloignée de la bille 45. Les moyens de blocage sont ainsi débrayés. Une action inverse permet de revenir à un fonctionnement avec blocage tel que décrit plus haut. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la tête 28 présente une surface périphérique 53 coopérant avec la bille 45, qui est conique, divergeant vers l'extérieur. Dans ce mode de réalisation, le déplacement axial de l'élément de clapet 23 est constamment accompagné par la bille 45 sollicitée vers l'intérieur par la rampe 46. De cette façon, en interrompant l'action de poussée sur le poussoir 34, l'élément de clapet 23 est bloqué instantanément dans la position, quelconque, précédemment atteinte, entre les configurations de fermeture et de pleine ouverture. Le déblocage s'effectue de la même façon que décrit précédemment, par action sur le chapeau 40. L'agencement selon la présente invention permet de bloquer l'élément de clapet dans une position intermédiaire ou dans une position de pleine ouverture, ce qui affranchit l'utilisateur d'appliquer en permanence une pression contrôlée sur le poussoir 34. Le déblocage s'effectue simplement et rapidement par pression du pouce sur le chapeau 40, notamment en cas d'urgence. Le débrayage des moyens de blocage permet de travailler conventionnellement, en particulier pour les amorçages de coupe et les durées courtes de coupage. Le blocage dans une position d'ouverture intermédiaire permet grâce à l'adaptation de la puissance du jet, de nouvelles utilisations des chalumeaux de coupe, et notamment de réaliser, par travail en biais, l'arasement de tôles en adaptant la puissance du jet à la taille des aspérités à araser. REVENDICATIONS 1. Valve à ouverture progressive comprenant un siège de clapet (20) disposé dans un circuit de fluide (4) formé dans un corps de vanne (1), et un élément de clapet (23) déplaçable sélectivement par rapport au siège de clapet pour établir un passage de fluide à section évolutive dans le circuit, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de blocage (45) sélectivement déverrouillables agissant sur l'élément de clapet pour bloquer celui-ci dans au moins une position d'ouverture par rapport au siège de clapet (20). 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de clapet (23) comporte une tête (28) coulissant dans un alésage (37) d'une cage à billes (36) et ayant une surface périphérique conformée (48 ; 53), et en ce que les moyens de blocage comprennent au moins une bille (45) déplaçable radialement dans une ouverture (44) de la cage (36) et coopérant avec la surface périphérique de la tête de clapet. 3. Valve selon la revendication 2, caractérisée en ce que la bille (45) coopère avec une rampe (46) formée dans un poussoir (39) coulissant par rapport à la cage (36) et sollicité élastiquement (47) dans une direction tendant à faire coopérer la rampe et la bille. 4. Valve selon la revendication 3, caractérisée en ce que le poussoir (39) est blocable dans une position empêchant la coopération entre la rampe (46) et la bille (45). 5. Valve selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la surface périphérique de la tête (28) de l'élément de clapet (23) comporte au moins un logement (48) de réception de la bille (45). 6. Valve selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la surface périphérique de la tête (28) de l'élément de clapet (23) présente un profil conique (53) divergeant vers 1 'extérieur. 7. Valve selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le poussoir (39) est tubulaire et est monté à coulissement étanche autour de la cage (36), et est sollicité par un ressort (47) prenant appui sur la cage (36). 8. Valve selon la revendication 7, caractérisée en ce que le poussoir (39, 40) est blocable en position de débrayage des moyens de blocage (45) par coopération avec une extrémité conformée (51) de la cage (36). 9. Chalumeau de coupe, caractérisé en ce qu'il comporte une valve selon l'une des revendications précédentes, interposée dans un circuit (4) d'oxygène de coupe.