[0001] La présente invention se rapporte à un chalumeau à deux gaz muni d'un dispositif
anti-inflammation. interne, ce chalumeau comportant d'une part un manche ayant des
moyens de robinet et d'autre part une lance fixable au manche et ayant des moyens
d'injecteur et une chambre de mélange, chalumeau dans lequel le dispositif anti-inflammation
interne comporte un obturateur qui est interposé entre les moyens de robinet et l'injecteur
d'un des gaz, cet obturateur ayant une portée fixe solidaire du manche et une portée
mobile formée à l'arrière de la lance et tendant à se fermer par effet de dilatation
thermique de la lance en réponse à une élévation intempestive de la température dans
une région de la lance située légèrement à l'avant des moyens d'injecteur.
[0002] Des chalumeaux de ce genre fonctionnement notamment avec de l'oxygène et de l'acétylène.
De tels chalumeaux sont soumis à un risque de rentrée de flamme. Il arrive en effet
que la flamme, au lieu de sortir normalement par le bec de lan.ce,ren.- tre à l'intérieur
de l'appareil et y séjourne.
[0003] Dans les chalumeaux proposés jusqu'à présent, le dispositif anti-inflammation interne
a une efficacité aléatoire et ne permet généralement pas d'éviter un endommagement
de l'appareil.
[0004] La présente invention a pour objet un chalumeau à deux gaz, muni d'un dispositif
anti-inflammation interne qui permet, en cas de fonctionnement anormal, d'arrêter
la propagation du front de flamme d'une manière très efficace et sûre dans les toutes
premières secondes qui suivent la rentrée de flamme, et ceci en évitant un endommagement
du chalumeau.
[0005] Suivant l'invention., ce chalumeau est caractérisé en ce qu'une douille entourant
la lance de manière espacée est montée sur la lance à l'avant de la région susdite
et est maintenue butée par son extrémité arrière sur le manche par une bague.
[0006] Grâce à cette disposition., en. cas d'élévation intempestive de la température dans
la région susdite, la partie arrière de la lance se dilate davantage que la douille
et provoque le rapprochement de la portée mobile vers la portée fixe de l'obturateur,
ceci avec une grande efficacité et une excellente fiabilité.
[0007] Suivant une autre caractéristique, un moyen compressible, de préférence un ressort
hélicoidal notamment à spires plates, est interposé avantageusement entre l'extrémité
arrière de la douille et le manche pour permettre à la partie arrière de la lance
de continuer à se dilater sans dommage, même après que la portée mobile de l'obturateur
est venue en application. sur la portée fixe.
[0008] Une forme d'exécution de l'invention est ci-après décrite, à titre d'exemple, en
référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue d'ensemble d'un. chalumeau suivant l'invention
la figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle du bec de lance, suivant la
ligne II-II de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue à plus grande échelle en.core, de la partie arrière de la
lance et de la partie avant du manche et montre le dispositif de sécurité en position
d'ouverture pendant un fonctionnement n.ormal ;
la figure 4 est une vue analogue à une partie de la figure 3 mais dans laquelle le
dispositif de sécurité est fermé en réponse à une élévation intempestive de la température.
[0009] Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, un chalumeau suivant l'invention
(figure 1) comporte un manche 10 et une lance 11 qui est fixée à ce manche 10 par
une bague filetée 12.
[0010] Le manche 10 comporte (figures 1 et 3) une paire de conduits 13 et 14 adaptés à être
reliés à deux sources de gaz 15 et 16.
[0011] Plus particulièrement le conduit 13 est un conduit d'oxygène relié par un tuyau souple
17 à une bouteille d'oxygène 15 tandis que le conduit 14 est un conduit d'acétylène
relié par un tuyau souple 18 à une bouteille d'acétylène 16.
[0012] Les conduits 13 et 14 comportent des moyens de robinet généralement désignés par
19. Ces moyens de robinet 19 comportent plus particulièrement un bouton 20 pour le
réglage du débit global oxygène et acétylène et une touche 21 pour doser la proportion
de l'oxygène et de l'acétylène dans le mélange.
[0013] On voit en 13A et 14A les parties des conduits 13 et 14 qui sont disposées à l'aval
du robinet 19 et qui sont ainsi situées à l'extrémité avant 22 du manche 10. Cette
extrémité 22 forme un raccord fileté 23 pour la bague 12.
[0014] La lance 11 se termine par un bec 24 (figure 2) et comporte un tube coudé 25 solidaire
d'une partie arrière ou embase 26.
[0015] Cette partie arrière 2
6 de la lance 11 comporte, d'une part, un injecteur axial 27 pour l'oxygène et un ou
plusieurs injecteurs latéraux 28 pour l'acétylène. Les deux injecteurs 27 et 28 sont
reliés à une chambre de mélange 29, laquelle est elle-même reliée par un divergent
30 au tube de lance 25.
[0016] On voit en 31 une chambre de détente de section croissante en un ou plusieurs paliers
(deux paliers dans l'exemple représenté à la figure 3). Cette chambre de prédétente
31 est disposée entre l'injecteur d'oxygène 27 et la zone 32 par laquelle les injecteurs
d'acétylène 28 sont raccordés à la chambre de mélange 29.
[0017] Cette chambre de prédétente a pour effet de limiter les risques de rentrée de flamme.
[0018] On voit en 33 et en 34 des joints d'étanchéité qui sont disposés entre la partie
arrière 26 de la lance 11 et le manche 10 et qui sont répartis de part et d'autre
des injecteurs 28.
[0019] Comme on le voit à la figure 3, l'extrémité 13A du conduit 13 aboutit dans une chambre
35 qui est définie dans le raccord 22 du manche autour de l'extrémité arrière 26 de
la lance 11 et qui est limitée par les joints d'étanchéité 34. Cette chambre 35 communique
avec l'injecteur d'oxygène 27.
[0020] L'extrémité avant 14A du conduit d'acétylène 14 aboutit, d'une manière analogue,
dans une chambre 36 qui est ménagée dans l'extrémité du raccord 22 du manche 10 et
qui est définie entre les joints d'étanchéité 33 et 34 en communiquant avec l' injecteur
d'acétylène 28.
[0021] Les deux gaz, oxygène et acétylène, issus respectivement des deux bouteilles 15 et
16 passent par les tuyaux 17 et 18 dans les conduits 13 et 14 puis dans les moyens
de robinet 19 et passent par les extrémités 13A et 14A des conduits 13 et 14 dans
les chambres 35 et 36. Puis ils passent, pour l'oxygène, dans l'injecteur 27 et la
chambre de prédétente 31, et, pour l'acétylène, par les injecteurs 28 dans la chambre
de mélange 29. Le mélange de gaz franchit le divergent 30, passe, dans le tube 25
et parvient au bec 24 où le mélange forme une flamme
F.
[0022] Il peut arriver que la flamme F rentre accidentellement à l'intérieur du chalumeau,
et, afin. d'éviter la propagation d' une telle combustion intempestive, le chalumeau
à deux gaz suivant l'invention est pourvu d'un dispositif anti-inflammation. interne.
[0023] Ce dispositif anti-inflammation interne comporte un. moyen de sécurité formant un
moyen d'arrêt ou de diminution du débit gazeux. Le moyen de sécurité, désigné dans
son ensemble par 37, est disposé entre les moyens de robinet 19 et les moyens d'injecteur
27 et 28 et est associé à l'un au moins des deux gaz, à savoir dans l'exemple représenté,
l'oxygène. Ce moyen. de sécurité est rendu actif en réponse à une élévation intempestive
de la température et/ou de la pression dans une région prédéterminée
R située légèrement en aval des moyens d'injecteur 27 et 28. Plus particulièrement,
cette région prédéterminée où est détectée une élévation intempestive de la température
est située dans la partie arrière 26 de la lance 11.
[0024] Dans l'exemple représenté, le moyen de sécurité 37 consiste en un obturateur ayant
un élément siège 38 et un élément de fermeture 39. Ces deux éléments sont normalement
espacés l'un de l'autre pour permettre l'alimentation d'un des injecteurs, à savoir
l'injecteur 27 dans l'exemple représenté, par l'un des conduits, à savoir le conduit
d'oxygène 13. L'élément de fermeture 39 est adapté à se rapprocher du siège 37 par
l'effet de la dilatation thermique de la partie arrière 26 de la lance 11, en réponse
à une élévation intempestive de la température dans la région prédéterminée R.
[0025] Plus particulièrement, le siège 38 de l'obturateur 37 est disposé à l'avant du manchon
10, tandis que l'élément de fermeture 39 de l'obturateur 37 est disposé à l'arrière
de la lance 11. Comme on le voit à la figure 3, la lance 11 est montée par butée longitudinale
en 40 et de préférence avec une fixation par soudure sur l'extrémité avant 41 d'une
douille 42. Cette douille 42, entoure, de.man.ière espacée, la partie arrière 26 de
la lance 11. La douille 42 est, elle même, butée longitudinalement en 43 par son extrémité
arrière 44 sur le raccord 23 du manche 10. Comme on le voit à la figure 3, la butée
40 est prévue à l'aval de la région R et notablement éloignée de celle-ci.
[0026] La bague 12 de montage de la lance 11 sur le raccord 23 est vissée en 45 sur ce raccord
23 jusqu'à butée longitudinale en 46.
[0027] Un ressort hélicoïdal 47, à spires plates, est logé dans la bague 12 autour de la
douille 42 et est appliqué par une de ses extrémités 48 sur la bague 12 et par son
autre extrémité 49 sur la douille 42.
[0028] Le ressort 47 a une précontrainte prépondérante sur les résistances passives des
joints 33 et 34 mais assez faible pour éviter un tassement irrémédiable de l'embase
26 en cas de surchauffe.
[0029] En cas d'élévation intempestive de la température de la région R, la partie arrière
26 de la lance 11 se dilate davantage que la douille 42, ce qui provoque le rapprochement
de l' élément de fermeture 39 du siège 38 de l'obturateur 37. On appréciera que le
ressort hélicoïdal 47 interposé entre l'extrémité arrière 49 de la douille 42 et l'extrémité
antérieure 48 de la bague 12 solidaire du manche 10, permet à la partie arrière 2
6 de la lance de continuer à se dilater même après que l'élément de fermeture 39 de
l'obturateur 37 est venu (figure
4) en application sur le siège 3
8 de cet obturateur 37.
[0030] On appréciera que le ressort 47 peut être supprimé si l' obturateur 37, au lieu de
présenter des éléments 38,39 métal sur métal, a au moins un. de ces deux éléments
prévu déformable élastiquement.
[0031] En fonctionnement normal, l'oxygène et l'acétylène alimentés par les bouteilles 15
et 16 passent par les conduits 13 et
14, franchissent le robinet 19 qui a été réglé en vue d'un débit global convenable avec
une proportion également réglée par la touche 20, et passent par les injecteurs 27
et 28 pour parvenir à la chambre de mélange 29 d'où le mélange se dirige par le divergent
30 dan.s le tube de lance 25 et sort par le bec
24 en produisant la flamme F
[0032] On appréciera que la chambre de prédétente 31 permet une stabilité remarquable de
la flamme F à l'extérieur du chalumeau. On comprendra également qu'en fonctionnement
normal et même si le travail est intensif, les différentes pièces, y compris la partie
arrière 26 de la lance et la douille 42 sont toutes à une même température de sorte
que l'obturateur 37 est ouvert puisque la partie arrière 26 de la lance 11 se dilate
de la même façon que la douille 42.
[0033] S'il se produit accidentellement une rentrée de flamme, la flamme séjournera d'abord
dans la partie arrière 2
6 de la lance au voisinage du divergent 30. Il se produit alors un sifflement qui prévient
l'opérateur et celui-ci s'empressera de fermer le robinet 29 et de préférence aussi
les bouteilles 15 et 16.
[0034] Mais si l'opérateur n'agit pas de cette façon., les jointe
33 et 34 sont rapidement mis hors service et le front de flamme qui se développe au
voisinage du divergent 30 ne tarde pas à remonter dans le manche 10 en le faisant
fondre..
[0035] Grâce à l'invention, ce danger se trouve écarté par le fait que la partie arrière
26 de la lance 11 se trouve portée, dans les premières secondes, à une température
plus élevée que la douille 42 puisque celle-ci entoure de manière espacée la partie
arrière de la lance 11.
[0036] Cette partie arrière 26 se dilate donc vers l'arrière ce qui tend à fermer en 38,39
l'obturateur de sécurité 37.
[0037] Dès lors, l'arrivée d'oxygène vers l'injecteur 27 tend à se fermer. La proportion
du mélange est modifiée et celui-ci n'est plus combustible, ce qui provoque l'extinction
de la flamme.
[0038] On appréciera que ce remède entièrement automatique intervient dans les toutes premières
secondes qui suivent le phénomène intempestif de rentrée de flamme et on. évite ainsi
les conséquences irrémédiables qui pourraient survenir au bout d' une dizaine de secondes
après l'apparition de la rentrée de flamme.
[0039] Lorsque la flamme à l'intérieur de la partie arrière 26 de la lance 11 a été éteinte
grâce au dispositif de sécurité suivant l'invention et comme il vient d'être dit,
la partie arrière 26 de la lance 11 se refroidit, ce qui provoque la réouverture de
l'obturateur 37. La proportion propre à la combustion du mélange combustible se trouve
alors rétablie et le chalumeau peut être prêt à être rallumé d'une manière normale
au bec de lance 24.
[0040] On appréciera la construction particulièrement simple et efficace du chalumeau suivant
l'invention muni du dispositif anti-flamme interne.
1) Chalumeau à deux gaz muni d'un dispositif anti-inflammation interne, chalumeau
comportant d'une part un manche 10 ayant des moyens de robinet 19 et d'autre part
une lance 11 fixable au manche 10 et ayant des moyens d'injecteur 27,28 et une chambre
de mélange 29, chalumeau dans lequel le dispositif anti-inflammation interne comporte
un obturateur 38,39 qui est interposé entre les moyens de robinet 19 et l'injecteur
27 d' un des gaz, cet obturateur ayant une portée fixe 38 solidaire du manche 10 et
une portée mobile 39 formée à l'arrière de la lance 11 et tendant à se fermer par
effet de dilatation thermique de la lance 11 en réponse à une élévation intempestive
de la température dans une région R de la lance 11 située légèrement à l'avant des
moyens d'injecteur 27,28, chalumeau caractérisé en ce qu'une douille 42 entourant
la lance 11 de manière espacée est montée sur la lance 11 à l'avant de la région R et est maintenue butée par son extrémité arrière 44 sur le manche 10 par une bague
12.
2) Chalumeau suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moyen compressible
47 est prévu pour permettre à la partie arrière de la lance 11 de continuer à se dilater
même après que la portée mobile 39 de l'obturateur 38,39 est venue en application
contre la portée fixe 38 de l'obturateur 38,39.
3) Chalumeau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ce moyen compressible
consiste en. un ressort hélicoïdal 47.
4) Chalumeau suivant la revendication 1, caractérisé en. ce qu'un ressort hélicoidal
47 est logé dans la bague 12 autour de la douille 42 et est appliqué par ses extrémités sur la bague 12 et sur
la douille 42.
5) Chalumeau suivant la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que
le ressort 47 a une précontrainte prépondérante sur les résistances passives de joints
d'étanchéité 33,34 disposés entre la partie arrière de la lance 11 et le manche 10
et répartis de part et d'autre des moyens d'injecteur 27,28, ladite précontrainte
étant assez faible pour éviter un tassement irrémédiable de la partie arrière de la
lance 11 en cas de dilatation intempestive.
6) Chalumeau suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce
que le ressort hélicoïdal 47 est à spires plates.