Brevet FR2770657A1 — publié le 19990507

La présente invention se rapporte à un dispositif d'actionnement permettant d'agir sur un ou plusieurs organes de commande, lequel dispositif d'actionnement est susceptible d'équiper notamment un chalumeau afin d'y contrôler l'arrivée des fluides, tels les gaz combustibles et comburants. De nombreux équipements et appareils divers sont aujourd'hui munis de dispositifs de manoeuvre permettant de commander l'arrivée audit équipement d'un liquide ou d'un gaz, voire de courant électrique. Ainsi, dans le domaine du soudage, lequel regroupe le soudage proprement-dit, le coupage, le traitement thermique et les autres techniques analogues, on utilise habituellement des chalumeaux munis de dispositifs permettant de commander l'arrivée du ou des gaz combustibles et/ou comburants dans la buse de soudage ou l'allumage et/ou l'extinction de la flamme. Or, lors de la fermeture de l'alimentation de la buse de soudage en gaz combustible et/ou gaz comburant, il se produit généralement un phénomène de "claquement" bien connu du soudeur, c'est-à-dire une déflagration ou nuisance sonore provoquée par une rentrée de la flamme à l'intérieur de la buse de soudage, lors de l'interruption de l'arrivée du ou des gaz de soudage dans ladite buse. Afin de résoudre ce problème de claquement à l'extinction de la flamme, il est nécessaire de contrôler la vitesse d'écoulement du flux gazeux sortant de la buse, ainsi que proposé dans la demande de brevet au nom de LA SOUDURE AUTOGENE FRANCAISE NO FR 9709585. Ce document divulgue, en outre, plusieurs dispositifs de commande de l'arrivée des gaz susceptibles d'être utilisés pour lutter contre ce phénomène de claquement. Toutefois, les dispositifs actuellement existants ne peuvent être considérés comme totalement satisfaisants, dans la mesure où ceux-ci mettent en oeuvre de nombreuses pièces, d'où il résulte une augmentation de l'encombrement global et donc de la complication architecturale du dispositif, et il s'ensuit une augmentation de son prix. Le but de la présente invention est donc de pallier les problèmes des dispositifs de l'art antérieur, en proposant un dispositif de manoeuvre qui soit: - de fonctionnement efficace et simple, - de taille réduite, c'est-à-dire que l'ensemble doit tenir dans la main de l'utilisateur, - de coût peu élevé, - apte à équiper notamment un chalumeau de soudage, coupage, traitement thermique ou analogue, - capable d'agir sur un ou plusieurs organes de commande, telles des valves commandant l'alimentation d'un chalumeau en gaz combustible et/ou ou comburant, de manière à pouvoir éliminer ou pour le moins lutter contre le phénomène de claquement à l'extinction de la flamme. La présente invention concerne alors un dispositif d'actionnement d'au moins un organe de commande comprenant - des moyens de manoeuvre susceptibles de se déplacer en translation selon une première direction (xx'), et - des moyens à ressort dont au moins une extrémité aval est mobile selon une deuxième direction (y-y') sensiblement orthogonale à ladite première direction (x - lesdits moyens de manoeuvre coopérant, lors d'au moins un déplacement en translation selon la première direction (x-x'), avec ladite extrémité aval desdits moyens à ressort de manière à actionner au moins une partie de l'organe de commande par déplacement de ladite extrémité aval (3a, 3b) selon la deuxième direction (yy'). Selon le cas, le dispositif de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les moyens à ressort ont au moins deux extrémités aval mobiles susceptibles d'actionner chacune un organe de commande; - les moyens de manoeuvre comprennent au moins un bouton-poussoir à action de came; - chaque organe de commande comprend au moins une valve; - ladite valve commande des moyens d'alimentation en fluide; - le fluide est choisi parmi les gaz comburants, les gaz combustibles et leurs mélanges. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un chalumeau muni d'un dispositif selon l'invention et/ou l'utilisation d'un tel chalumeau dans un procédé de soudage, de coupage, de traitement thermique ou analogue. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide de schémas d'un dispositif d'actionnement selon l'invention et de son mode de fonctionnement, donné à titre illustratif mais non limitatif. Les figures 1 à 8 représentent des schémas d'un dispositif d'actionnement 1 selon l'invention, lequel dispositif est susceptible d'équiper un chalumeau de soudage, en particulier un chalumeau oxyacétylénique. Dans ce cas, le dispositif d'actionnement 1 permet à l'opérateur utilisant le chalumeau d'allumer et/ou d'éteindre celui-ci à volonté, tout en minimisant ou supprimant les claquements ayant lieux à l'extinction de la flamme, lorsque ledit chalumeau est destiné à équiper d'un dispositif classique de l'art antérieur. Actuellement, les chalumeaux sont équipés de dispositifs d'actionnement et/ou de commande, par exemple des systèmes à escamotage de roulettes montées sur genouillère, ne permettant pas de commander les valves de contrôle de l'alimentation en gaz combustible et/ou comburant, de manière différente selon que l'opérateur souhaite allumer ou éteindre la flamme du chalumeau. Or, il a été mis en évidence que pour éviter le phénomène de claquement, il était nécessaire de procéder à une alimentation de la lance ou buse du chalumeau en un gaz de compensation, par exemple de l'oxygène de compensation, de manière à maintenir la vitesse du flux gazeux à une vitesse minimale prédéterminée et, en général, supérieure à la vitesse de rentrée du front de flamme à l'intérieur de la buse. Cependant, si une telle alimentation en un gaz de compensation permet de lutter contre le phénomène de claquement à l'extinction, celle-ci s'oppose à un allumage correct de la flamme en début d'opération de soudage. Il s'ensuit que le dispositif d'actionnement doit permettre, en même temps, une activation de la ou des vannes d'alimentation en gaz combustible et/ou comburant, de manière à permettre un allumage de la flamme, et de la vanne d'alimentation en gaz de compensation, de manière à couper l'alimentation en ledit gaz de compensation, lors de l'allumage de la flamme en début d'opération de soudage. A l'inverse, le dispositif d'actionnement doit permettre une arrivée du gaz de compensation et un arrêt de l'alimentation en gaz combustible et/ou comburant par actionnement des vannes correspondantes, lors de l'extinction de la flamme en fin d'opération de soudage. De préférence, le dispositif d'actionnement doit, en outre, permettre d'activer l'allumeur du chalumeau, lequel génère une petite flamme auxiliaire servant à allumer la flamme principale en début d'opération de soudage, ladite petite flamme auxiliaire s'éteignant ensuite. La figure 1 représente un schéma d'un dispositif d'actionnement 1 selon l'invention comprenant des moyens à ressort 3 ayant sensiblement une forme en fer à cheval, c'est-à-dire une forme en "U", fixée par sa base au chalumeau (non représenté) par des moyens de fixation 6a, 6b, par exemple des boulons, des rivets ou analogues. En outre, les extrémités 3a et 3b desdits moyens à ressort 3 sont mobiles selon une direction (y-y'), ainsi que schématisées sur la figure 5, et ont une forme sensiblement cylindrique. De préférence, les moyens à ressort 3 sont constitués d'un matériau élastiquement déformable, tel un métal ou un alliage métallique. Le dispositif d'actionnement 1 comprend, en outre, des moyens de manoeuvre 5a et 5b, tels des boutonspoussoirs, susceptibles de se déplacer en translation selon la direction (x-x'), ainsi que schématisé sur la figure 5, ledit déplacement en translation selon la direction (x-x') étant guidé par des moyens de guidage 7a et 7b, tel des glissières ou des rails de guidage aménagés sur le chalumeau (non représenté). Dans certains cas, il est avantageux de rendre les boutons-poussoirs 5a et 5b solidaires l'un de l'autre, de manière à ce que le déplacement en translation de l'un des boutons-poussoirs s'accompagne du déplacement de l'autre bouton-poussoir dans la même direction, de manière symétrique. A l'inverse, dans d'autres cas, il est préférable de découpler les deux boutons-poussoirs 5a et 5b, de manière à ce que le déplacement de l'un des boutons-poussoirs soit indépendant de l'autre. De manière analogue, le dispositif d'actionnement de l'invention peut comprendre uniquement un seul boutonpoussoir ou, selon le cas, plus de deux boutonspoussoirs. Toutefois, la modification du nombre de boutonspoussoirs engendre, en général, aussi une modification de l'architecture des moyens à ressort 3, de manière à ce que chaque bouton-poussoir soit associé à au moins une extrémité mobile des moyens à ressort 3. Dans un souci de simplification, le fonctionnement du dispositif d'actionnement 1 selon l'invention, illustré sur les figures 1 à 8, est décrit ci-après pour un dispositif d'actionnement comprenant deux boutonspoussoirs 5a et 5b rendus solidaires l'un de l'autre, c'est-à-dire se déplaçant simultanément l'un à l'autre dans des glissières 7a et 7b, lesquelles sont sensiblement parallèles l'une à l'autre selon l'axe (xx'). La figure 1, ainsi qu'expliqué ci-avant, représente un dispositif d'actionnement 1 selon l'invention dans sa position de repos, c'est-à-dire dans une position correspondant au moment précédent l'allumage de la flamme, en début d'opération de soudage. Lorsque l'opérateur décide d'allumer le chalumeau, il actionne les boutons-poussoirs 5a et 5b dans le sens de la flèche F de la figure 2, de manière à déplacer lesdits boutons-poussoirs 5a et 5b dans les glissières 7a et 7b respectivement, selon la direction (x-x') de la figure 5. Comme on peut le voir sur les figures 1 à 4, les boutons-poussoirs 5a et 5b présentent des extrémités avant 15a et 15b planes à déclivité inversée. Plus précisément, l'extrémité avant 15a du boutonpoussoir 5a forme un angle sensiblement obtu avec le plan horizontal alors que l'extrémité 15b du bouton-poussoir 5b présente un angle sensiblement aigu avec le plan horizontal; préférentiellement, la somme desdits deux angles obtus et aigus conduit à un angle plat. A l'inverse, l'extrémité IGa du bouton-poussoir 5a présente un angle plutôt aigu avec le plan horizontal, alors que l'extrémité 16b du bouton-poussoir 5b présente un angle sensiblement obtu avec ledit plan horizontal. De préférence, le plan de la surface de l'extrémité 15a du bouton-poussoir 5a est parallèle au plan de son extrémité 16a. De là, lorsque l'opérateur fait coulisser les boutons-poussoirs 5a et 5b dans le sens de la flèche F de la figure 2 afin d'allumer le chalumeau, les extrémités 15a et 15b des boutons-poussoirs 5a et 5b, respectivement, vont venir agir à la manière de cames sur les extrémités 3a et 3b, respectivement, des moyens a ressort 3. Il en résulte alors un déplacement des extrémités 3a et 3b dans des sens opposés selon l'axe (y-y') de la figure 5, de par les déclivités inversées des extrémités 15a et 15b des boutons-poussoirs 5a et 5b, respectivement. Plus précisément, de par son extrémité 15a à angle obtu, le bouton-poussoir 5a engendre un déplacement de l'extrémité 3a dans la direction de l'axe (y-y') et le sens de la flèche A par déformation élastique des moyens à ressorts 3. En d'autres termes, le bouton-poussoir 5a vient se placer entre l'extrémité 3a des moyens à ressort 3 et la surface S du chalumeau, ainsi que représenté sur la figure 2. A 1 inverse, de par son extrémité 15b à angle sensiblement aigu, le bouton-poussoir 5b opère un déplacement de l'extrémité 3b également selon l'axe (yy'), mais cette fois dans le sens de la flèche B de la figure 5, c'est-à-dire dans le sens opposé à la flèche A, là aussi, par déformation élastique des moyens à ressort 3. Dans ce cas, ainsi que détaillé sur les figures 2, 5 et 6, le bouton-poussoir 5b tend à déplacer l'extrémité 3b des moyens à ressort 3a, par déformation élastique dans le sens de la flèche B, c'est-à-dire de manière à ce que ladite extrémité avale 3b puisse actionner un organe de commande 2b, telle une valve commandant la fourniture et/ou l'arrêt d'alimentation en un gaz, lequel organe de commande 2b est situé sous la surface S du chalumeau. Ainsi, dans le cas d'un chalumeau oxyacétylénique, les boutons-poussoirs 5a et 5b commanderont l'arrivée ou, le cas échéant, la coupure de l'alimentation du chalumeau en oxygène et/ou en acétylène et/ou l'allumage de la petite flamme auxiliaire en agissant sur un allumeur. La figure 3 représente un schéma du dispositif d'actionnement 1 de l'invention dans une position correspondant à une position du chalumeau, c'est-à-dire correspondant à un déplacement maximal dans la direction de la flèche F des boutons-poussoirs 5a et 5b. En fin d'opération de soudage, lorsque l'opérateur souhaite éteindre la flamme sans phénomène de claquement à l'extinction, il opère alors selon les schémas des figures 4 et 8, en actionnant les boutons-poussoirs 5a et 5b dans le sens inverse selon la direction (x-x'), c'està-dire dans le sens de la flèche F' et ce, jusqu'au retour du dispositif d'actionnement 1 dans sa position de la figure 1. En d'autres termes, le bouton-poussoir 5a engendre, lors de son déplacement selon la flèche F', un déplacement de l'extrémité 3a dans la direction (y-y') et dans le sens de la flèche B, de manière à aller actionner, là encore, un organe de commande (non représenté), alors que le bouton-poussoir 5b provoque un déplacement de l'extrémité 3b des moyens à ressort 3 selon la direction y, y', mais dans le sens de la flèche A de la figure 5. Il s'en suit, que dans le cas d'un chalumeau oxyacétylénique, l'actionnement d'une valve de compensation par le biais de la coopération ayant lieu entre le bouton-poussoir 5a et l'extrémité aval 3a, permet l'arrivée dans la buse d'un flux de gaz de compensation, par exemple de l'oxygène, permettant d'empêcher le retour de la flamme à l'intérieur de la buse et donc, par là même, d'éviter tout phénomène de claquement. Bien que le dispositif d'actionnement selon la présente invention ait été décrit en liaison à un chalumeau de soudage, celui-ci peut également s'appliquer à d'autres dispositifs ou appareils mettant en oeuvre un organe de commande ne devant, de préférence, être activé que dans un sens de fonctionnement de l'organe de manoeuvre, par exemple à un dispositif à contacteurs électriques. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'actionnement (1) d'au moins un organe de commande (2a, 2b, 2'a, 2'b) comprenant - des moyens de manoeuvre (5a, 5b) susceptibles de se déplacer en translation selon une première direction (x-x'), et - des moyens à ressort (3, 3a, 3b) dont au moins une extrémité aval (3a, 3b) est mobile selon une deuxième direction (y-y') sensiblement orthogonale à ladite première direction (x-x'), - lesdits moyens de manoeuvre (5a, 5b) coopérant, lors d'au moins un déplacement en translation selon la première direction (x-x'), avec ladite extrémité aval (3a, 3b) desdits moyens à ressort (3, 3a, 3b) de manière à actionner au moins une partie de l'organe de commande (2a, 2b, 2'a, 2'b) par déplacement de ladite extrémité aval (3a, 3b) selon la deuxième direction (y-y'). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à ressort (3, 3a, 3b) ont au moins deux extrémités aval (3a, 3b) mobiles susceptibles d'actionner chacune un organe de commande (2a, 2b, 2'a, 2'b). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de manoeuvre (5a, 5b) comprennent au moins un bouton-poussoir à action de came. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque organe de commande (2a, 2b, 2'a, 2'b) comprend au moins une valve (2'a, 2'b). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite valve (2'a, 2'b) commande des moyens d'alimentation en fluide. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fluide est choisi parmi les gaz comburants, les gaz combustibles et leurs mélanges. 7. Chalumeau comportant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Utilisation d'un chalumeau selon la revendication 10 dans un procédé de soudage, de coupage ou de traitement thermique.