Brevet FR2857730A3 — publié le 20050121

FR 2857730 A3 20050121 FR 0407637 A 20040708 La présente invention porte sur une buse de chauffe, en particulier pour chalumeau manuel oxyacétylénique. De façon connue en soi, lors d'une opération de soudage manuel, I'opérateur se sert d'un chalumeau manuel comprenant un corps de chalumeau muni d'une poignée de manipulation et de moyens de réglage de l'arrivée de gaz permettant de contrôler le débit des gaz différents et/ou du mélange gazeux envoyés, vers une buse de sortie, par l'intermédiaire de canalisations agencées dans le corps de 10 chalumeau. Le fonctionnement d'un chalumeau est parfaitement connu et ne sera pas redétaillé ci-après. A titre indicatif, des chalumeaux de soudage manuels sont présentés dans le Catalogue Général des Equipements et Produits d'Apport; Soudage Coupage; 15 SAF; AIR LIQUIDE WELDING; pages 150-151. Actuellement les chalumeaux existants permettent de couvrir des gammes de débit de 10 à 4000 I de gaz/heure, voire davantage, ce qui permet de souder des épaisseurs allant de 0,25 à 40 mm; selon le débit considéré, I'application envisagée, la configuration des buses utilisées... En effet, on comprend aisément que des travaux de soudage minutieux, comme ceux pratiqués en orfèvrerie, dans le domaine des prothèses dentaires ou du maquettisme, nécessiteront généralement une mise en oeuvre de débit de gaz nettement moindre que des travaux plus rustiques, comme ceux pratiqués en carrosserie, en chaudronnerie, dans les domaines de la construction navale ou de la 25 tuyauterie de forte section... où les épaisseurs à souder sont plus importantes, donc la puissance énergétique apportée par la flamme du chalumeau (donc en relation avec le débit de gaz) doit être plus élevée. Dans les chalumeaux, il est usuel de mélanger un gaz combustible, tel de l'acétylène, avec un gaz comburant, tel de l'oxygène, de manière à obtenir le 30 mélange inflammable qui alimente la buse de soudage du chalumeau. Comme on le comprend aisément, le dimensionnement, la forme et plus généralement la configuration de la buse de soudage sont très importants car la qualité de la soudure qui en résulte en dépend. Le but de l'invention est alors de proposer une buse de soudage présentant 35 une nouvelle configuration, en particulier un dimensionnement particulier, lui permettant, d'une part, d'être facilement montée sur tout corps de chalumeau et, d'autre part, présentant une grande flexibilité d'emploi, c'est-à-dire autorisant son utilisation dans un vaste domaine de débits, donc d'applications, à savoir, soit pour des applications nécessitant des débits de 40 à 160 I/h, soit pour des applications requérant des débits supérieurs à 160 I/h, en particulier de 160 à 400 I/h. La solution de l'invention est alors une buse de chalumeau comprenant un corps de forme générale oblongue, ledit corps comprenant un passage axial de gaz permettant d'acheminer le gaz entre un orifice d'entrée de gaz et un orifice de sortie de gaz, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réglage, agencés dans au moins une partie du passage axial de gaz, permettant d'ajuster le diamètre de 10 l'orifice de sortie du gaz et ainsi de régler le débit de gaz délivré par la buse. Selon le cas, la buse de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les moyens de réglage (10, 11) comprennent un ou plusieurs moyens élastiques. - les moyens de réglage (10, 11) comprennent un ou plusieurs ressorts spiralés, de préférence de forme générale conique. - le passage axial présente au niveau de l'orifice de sortie une section circulaire de diamètre compris entre 0,5 et 1,8 mm. - le corps présente une portion avant de forme conique ou tronconique. 20 - le corps de buse a une longueur (L) comprise entre 32 et 36 mm. - le diamètre de l'orifice de sortie est compris entre 0,7 et 1,6 mm. - le diamètre de l'orifice de sortie est compris entre 0,7 et 1 mm pour un débit de gaz de 40 à 160 I/h. - le diamètre de l'orifice de sortie est compris entre 1 mm et 1,6 mm pour un 25 débit de gaz de 160 à 400 I/h. - une portion arrière de forme cylindrique ayant un diamètre périphérique supérieur à celui de la portion avant, le passage interne présentant au niveau de cette portion arrière une section cylindrique de diamètre supérieur à celui de la portion avant. - les portions avant et arrière sont séparées par un décrochement périphérique externe. - la portion arrière a une longueur (I) comprise entre 8 et 25 mm, de préférence de l'ordre de 12 mm à 20 mm. - elle est réalisée en métal ou en un alliage métallique, en particulier du 35 cuivre ou un alliage de cuivre. L'invention concerne aussi un chalumeau de soudage équipé d'une telle buse, ainsi qu'un procédé de soudage, dans lequel on alimente un chalumeau selon l'invention avec un mélange gazeux comprenant un gaz combustible et un gaz comburant, dont le débit est compris entre 40 et 400 I/h. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en références aux figures annexées. La figure 1 représente un schéma de principe d'une buse pour chalumeau de soudage manuel conforme à l'invention comprenant un corps 1 de forme oblongue à savoir ici tronconique, muni d'un passage axial 2 dans lequel circule le gaz entre l'orifice d'entrée 4 du passage et l'orifice de sortie 3 dudit passage 2. Plus précisément, le corps 1 de buse comporte une portion arrière 6 de 10 forme cylindrique ayant un diamètre périphérique supérieur à celui de la portion avant 4, le passage interne 2 présentant au niveau de cette portion arrière 6 une section cylindrique de diamètre supérieur à celui de la portion avant 5. Comme on le voit, les portions avant 5 et arrière 6 sont séparées par un décrochement 7 périphérique externe. A titre indicatif, la longueur L totale du corps 1 de buse est de 34,5 mm et la longueur I de la portion arrière 6 est de10,5 mm Par ailleurs, le diamètre de l'orifice d'entrée 4 est de l'ordre de 8 mm, alors que celui de l'orifice 3 de sortie est donné dans le tableau ci-après, en fonction du débit de gaz traversant la buse. La figure 2 représente, de façon plus précise, une buse selon l'invention, représentée 20 en coupe longitudinale où l'on voit que la buse comprend deux ressorts 10, 11 internes, I'un destiné au réglage de débit, I'autre à la position angulaire de l'ensemble corps-ressort de réglage. Lorsque l'opérateur exerce un mouvement de rotation du corps 1 par rapport à l'orifice d'entrée 4, ce corps 1 transmet ce mouvement de rotation à l'extrémité du ressort 10 25 conique du fait de la fixation mécanique du ressort 10 à l'intérieur de la buse, par exemple par soudage par point du ressort 10 par rapport à l'orifice d'entrée 4 et blocage angulaire du ressort par rapport au corps 1. Ce mouvement a pour effet de diminuer le diamètre de l'extrémité du ressort 10 et donc de diminuer le débit du flux gazeux. Cependant, afin de garder cette position angulaire, 30 donc ce débit de sortie, le corps 1 comporte dans sa partie interne, un second ressort 11 fixé solidairement à la partie portant l'orifice d'entrée 4 et comporte à une de ces extrémités une demi-sphère bloquant la rotation du corps 1. L'opérateur, lorsqu'il exerce ce mouvement de rotation, combat ce blocage en sortant la demi-sphère de l'alésage de réglage représentant le débit recherché et donc le diamètre 35 correspondant. Comme visible sur la figure 2, les deux ressorts 10, 11 sont constitués chacun d'une bande métallique enroulée autour d'un axe de manière à obtenir un enroulement formé de spires plates se recouvrant partiellement les unes les autres et ayant une forme générale conique. Le mouvement de rotation opéré par l'opérateur, tel qu'expliqué cidessous, provoque un serrage des spires plates du ressort, donc une diminution du plus petit orifice du ressort, ce qui conduit à une variation du débit de gaz délivré. Pour des débits de gaz entre 40 et 160 litres/heure, le diamètre de l'orifice de 5 sortie 3 est compris entre 0,7 et 1 mm, alors que pour des débits de 160 à 400 I/h, le diamètre est de 1 à 1,6 mm. Le tableau suivant propose, à titre purement illustratif, des corrélations possibles entre débit de gaz et diamètre de sortie de buses conformes à la présente invention. TABLEAU Débit (en litres) Diamètre de sortie en (mm) 0,7 63 0,8 0,9 1 250 1,2 315 1,4 400 1,6 De façon générale, la buse de l'invention permet à l'opérateur de régler le 15 débit correspondant au débit souhaité au lieu de monter la buse correspondante à la chauffe exigée par la soudure avoisinante, sans quoi l'apport thermique sera trop important ou pas assez et la soudure ne sera pas correcte. C'est pourquoi il est nécessaire de créer deux types de buses: - la première réglable de 40 à 160 litres correspondant à de petits travaux de 20 soudage (travaux fins comme la joaillerie, prothèse dentaire, soudage de sculpture). - la seconde réglable de 160 à 400 litres correspondant aux travaux de plomberie ou de chauffage. Bien sûr, la solution proposée peut remplacer les buses actuelles montées sur les chalumeaux soudeurs type 0. Ce type de mécanisme à ressort peut être généralisé sur tous les chalumeaux soudeurs et chauffeurs avec buse monodard. Cette invention s'adapterait même à tout mécanisme demandant des réglages de débit pour autant que la pression ne soit pas trop importante. REVENDICATIONS 1. Buse de chalumeau comprenant un corps (1) de forme générale oblongue, ledit corps (1) comprenant un passage axial (2) de gaz permettant d'acheminer le 5 gaz entre un orifice d'entrée (4) de gaz et un orifice de sortie (3) de gaz, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réglage (10, 11), agencés dans au moins une partie du passage axial (2) de gaz, permettant d'ajuster le diamètre de l'orifice de sortie (3) du gaz 2. Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le passage axial (2) présente au niveau de l'orifice de sortie (3) une section circulaire de diamètre compris entre 0,5 et 1,8 mm. 3. Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (1) présente une portion avant (5) de forme conique ou tronconique. 4. Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de réglage (10, 11) comprennent un ou plusieurs moyens élastiques. 5. Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de réglage (10, 11) comprennent un ou plusieurs ressorts spiralés, de préférence de forme générale conique. 6. Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en métal ou en un alliage métallique, en particulier du cuivre ou un alliage de cuivre. 7. Chalumeau de soudage comprenant une buse selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Procédé de soudage, dans lequel on alimente un chalumeau selon la revendication 7 avec un mélange gazeux comprenant un gaz combustible et un gaz comburant, dont le débit est compris entre 40 et 400 I/h.