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WO1996027762A1 - Dispositif de commande coordonnee de l'ecoulement d'au moins deux gaz, et brûleur le comportant - Google Patents

Dispositif de commande coordonnee de l'ecoulement d'au moins deux gaz, et brûleur le comportant Download PDF

Info

Publication number
WO1996027762A1
WO1996027762A1 PCT/FR1996/000301 FR9600301W WO9627762A1 WO 1996027762 A1 WO1996027762 A1 WO 1996027762A1 FR 9600301 W FR9600301 W FR 9600301W WO 9627762 A1 WO9627762 A1 WO 9627762A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conduit
supply
gas
supplying
valve
Prior art date
Application number
PCT/FR1996/000301
Other languages
English (en)
Inventor
Gilles Cannet
Gervais Lemesle
Philippe Pisot
Original Assignee
Soudure Autogene Française
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Soudure Autogene Française filed Critical Soudure Autogene Française
Priority to EP96904911A priority Critical patent/EP0758438B1/fr
Priority to BR9605922A priority patent/BR9605922A/pt
Priority to DE69607424T priority patent/DE69607424D1/de
Publication of WO1996027762A1 publication Critical patent/WO1996027762A1/fr

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/027—Regulating fuel supply conjointly with air supply using mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/465—Details, e.g. noise reduction means for torches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/22—Timing network
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N2227/22—Pilot burners
    • F23N2227/24—Pilot burners the pilot burner not burning continuously
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/28—Ignition circuits
    • F23N2227/30—Ignition circuits for pilot burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/36—Spark ignition, e.g. by means of a high voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/18—Groups of two or more valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/11—Torches

Definitions

  • Device for the coordinated control of the flow of at least two gases, and burner comprising it.
  • the present invention relates to a device for the coordinated control of the flow of two gases, of the type comprising two supply conduits each provided with a shut-off valve, a first conduit comprising a gas supply connection for an organ pneumatic actuation of the stop valve of the second conduit, and in which there is provided a common member for controlling the supply of said actuator and the flow in the first conduit. It also relates to a burner, in particular a torch, of the type comprising a first conduit for supplying oxidizing gas and a second conduit for supplying combustible gas.
  • the invention aims to provide a device for the coordinated control of the gas supply from two separate conduits, this device being simple to make, easy to use, reliable and not having the drawbacks mentioned above.
  • the subject of the invention is a device for coordinated control of the flow of two gases, of the aforementioned type, characterized in that the pneumatic action device actuates the stop valve of the second conduit for controlling the circulation of gas only from the second conduit.
  • control device can have one or more of the following characteristics:
  • the common control member is formed by the stop valve of the first conduit, this valve being arranged upstream of the nozzle;
  • the common control member is a distributor arranged on the nozzle, and the stop valve of the first conduit is arranged downstream of the nozzle and is associated with a complementary pneumatic actuator supplied via the common control member;
  • the pneumatic actuator complementary to the shutoff valve of the first conduit is connected, in parallel with the actuator of the shutoff valve to the second conduit, to the outlet of the common member control ;
  • the distributor forming one common control member has a closed discharge outlet when the distributor is open and adapted to connect the supply outlet of the distributor to the ambient medium when the distributor is closed;
  • the device comprises, upstream of or at least one actuating member, a throttle or a buffer chamber forming a differential time delay means for controlling the flow in the two conduits;
  • the or each actuating member is a pneumatic cylinder loaded by a spring
  • the common control member is a bi-stable valve or distributor provided with a selection device by simple manual impulse
  • the common control member is a monostable valve or distributor which normally closes the supply to the actuating member.
  • the invention also relates to a device for coordinated control of the flow of more than two gases, comprising more than two supply ducts each provided with a shut-off valve, a first duct comprising a gas supply tap actuators pneumatic shut-off valves of the other conduits, and in which there is provided a common member for controlling the supply of said actuating members and the flow in the first duct, the pneumatic actuating members actuating the stop valves of the other conduits for the control of the gas circulation only of these other conduits.
  • the invention also relates to a burner, in particular a blowtorch, of the type comprising a first fuel gas supply pipe and a second fuel gas supply pipe, characterized in that it comprises a device for controlling the two pipes as defined above.
  • the burner may include one or more of the following characteristics:
  • the burner further comprises an auxiliary supply pipe for combustible gas to an auxiliary ignition device, the gas supply connection from the actuating member is stitched onto the first supply pipe in oxidizing gas, and the shut-off valve associated with the combustible gas supply duct is a distributor, one of the outputs of which is connected to the auxiliary fuel gas supply duct of the auxiliary ignition device, this latter outlet being fed selectively according to the state of the actuating member;
  • the burner further comprises an ignition device disposed at the outlet end of the auxiliary fuel gas supply pipe of the auxiliary ignition device, and a piezoelectric element is provided connected to the device. ignition for its supply of electrical energy and actuated by the actuating member after gas supply to said auxiliary ignition device from the distributor; - an insulated supply conductor of the ignition device is disposed inside the auxiliary supply pipe for combustible gas of the auxiliary ignition device; the burner comprises an additional conduit for supplying oxidizing gas, for cutting a material, said additional conduit comprising a shut-off valve, actuated by a pneumatic actuating member stitched on one or the other of the first and second conduits and there is provided a complementary control member disposed on the nozzle for supplying said pneumatic member.
  • the invention further relates to a burner, in particular as defined above, of the type comprising a first oxidizing gas supply duct, a second combustible gas supply duct, and an ignition device, characterized in that that one of the conduits has a gas supply nozzle for a pneumatic actuator of a piezoelectric element, the latter being electrically connected to the ignition device for its supply of electrical energy during the supply said action body.
  • each conduit comprising a shut-off valve, it further comprises an auxiliary conduit for supplying combustible gas to an auxiliary ignition device, the nozzle for supplying gas to the actuating member is stitched onto the first oxidant gas supply conduit, and said pneumatic actuating member is adapted to actuate the stop valve associated with the fuel gas supply conduit, this stop valve being a distributor, one of the outputs of which is connected to the auxiliary gas supply pipe fuel of the auxiliary ignition device, this output being supplied selectively as a function of the state of the actuating member;
  • an insulated conductor supplying the ignition device is disposed inside the auxiliary fuel gas supply pipe of the auxiliary ignition device.
  • FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of a control device according to the invention, comprising a single pneumatic actuator,
  • FIGS. 2 and 3 are schematic views respectively of a second and of a third embodiment of a control device according to the invention, using two pneumatic actuating members, and
  • FIG. 4 is a schematic view of a torch according to the invention provided with a coordinated control device.
  • the coordinated control device shown diagrammatically in FIG. 1 comprises two supply conduits 10, 12 for two gases which are assumed to be respectively oxidizing gas, for example oxygen, and combustible gas, for example acetylene.
  • the conduits 10 and 12 are supplied from pressurized gas storage tanks 14 and 16. Furthermore, these conduits 10, 12 meet at their outlet end in an end nozzle 18 adapted to supply a heating flame d '' a blowtorch, for example.
  • the conduits 10 and 12 can also, alternatively, join in a intermediate mixer connected by a single conduit to the end nozzle.
  • a stop valve 20 On the supply duct 10 is arranged a stop valve 20, of any known type.
  • a duct 22 for supplying an actuating cylinder 24 is stitched onto the duct 10 downstream of the shut-off valve 20.
  • On the tap 22 is arranged a time lag 25.
  • the cylinder 24 shown diagrammatically in section in FIG. 1 is a single-acting cylinder of conventional type, comprising a cylindrical body 26 in which a piston 28 is movable.
  • This piston 28 defines at the front of the cylinder a sealed front chamber 30 connected to the downstream end of the tap 22 and, at the rear, a rear chamber 32 communicating permanently with the ambient environment by an end opening 34.
  • a spring 36 Inside the rear chamber 32 is disposed a spring 36, one end of which is supported on the rear wall of the body 26 and the other end of which rests on the piston 28.
  • a rod 38 of the jack, integral with the piston 28, is extended by an actuating rod 40 of a stop valve 42 disposed on the supply pipe 12 of combustible gas, this valve 42 thus being actuated by the jack 24 .
  • the stop valve 42 shown diagrammatically in section in FIG. 1, comprises an inlet chamber 44 communicating with an outlet chamber 46 by a bore 48.
  • the actuating rod 40 of the valve passes axially through these two chambers and this bore.
  • a conical needle 50 integral with the actuating rod 40, is adapted to cooperate with a chamfered end 52 of the bore 48 forming a valve seat in order to close the bore 48 and thus isolate the inlet chamber 44 from the outlet chamber 46.
  • the device shown in Figure 1 further includes a nozzle 11 connecting the inlet chamber of a valve 13 similar to the stop valve 42 to the front portion 10A of the supply conduit 10 for oxidizing gas.
  • the outlet chamber of the valve 13 is extended by an additional supply pipe 15 for cutting oxygen. This duct opens in the vicinity of the end nozzle 18.
  • the actuating rod of the stop valve 13 is connected to the rod of an actuating cylinder 17 similar to the cylinder 24.
  • the front chamber of the cylinder 17 is connected to the supply pipe 10 of oxidizing gas by the intermé ⁇ diary of a conduit 19 pricked downstream of the valve 20.
  • a control valve 21 is disposed on the nozzle 19.
  • This valve 21 is formed by a distributor three oriices or channels and two distinct positions or states. One of its channels, constituting its inlet, is connected to the conduit 10 for supplying oxidant gas.
  • a second channel 23 is connected to the ambient environment and constitutes a discharge or exhaust outlet.
  • the third channel of the distributor, constituting a supply outlet is connected to the inlet of the front chamber of the jack 17.
  • the valve 20 When the valve 20 is closed, that is to say that it does not allow any fluid to pass, the oxidizing gas remains confined in the reservoir 14 and cannot circulate in the supply line 10. In particular, no flow n 'takes place at the nozzle 18 or towards the front chamber 30 of the jack. Thus, the chamber 30 communicates with the ambient medium through the front portion 10A of the supply duct 10 for oxidizing gas. Under the effect of the spring 36, the piston 28 is pushed towards the front of the jack, the actuating rod 38 then being in the extended position. Under these conditions, the needle 50 is pressed against the valve seat 52, which prevents any flow of combustible gas in the supply line 12.
  • the oxidizing gas circulates in the supply conduit 10 and flows to the end nozzle 18.
  • oxidizing gas flows in the nozzle 22, gradually fills the time balloon 26 and finally increases the pressure inside the front chamber 30 of the jack.
  • the piston 28 is moved rearward, thereby retracting the rod 38 of the jack, which releases the needle 50 from the valve seat 52 and then authorizes the passage of the pressurized combustible gas from the tank 16 to the end nozzle 18.
  • the rear chamber 32 being in contact with the ambient medium through the opening 34, the air contained in it is free to flow and does not hinder the movement of the piston 28.
  • the timing flask 25 constitutes a delay means for actuating the jack 24.
  • the valve 20 when the valve 20 is opened, the oxidizing gas immediately circulates in the direction of the end nozzle 18, where it is released .
  • a certain delay is necessary before the pressure inside the chamber 30 is sufficient to overcome the resistance of the spring 36. This delay is all the longer as the volume of the delay tank is greater. Indeed, this pressure must be reached both in the chamber 30 and in the balloon 25 before the jack 24 is actuated. Furthermore, this delay is all the longer the lower the pressure inside the oxidant gas tank 14.
  • the timer 25 can alternatively be replaced by a throttle reducing the flow in the stitching 22. Such a constriction also constitutes a means of delaying. Furthermore, it is also possible to provide the opening 34 with a delay throttle. Once the supply of oxidizing gas and fuel has been established, it is possible to establish a flame at the end nozzle 18.
  • the torch thus formed can be used to heat a part to be cut by flame cutting.
  • the valve 21 is open, which leads to the supply of the front chamber of the jack 17 with oxidizing gas coming from the pipe 10.
  • the stop valve 13 is then gradually opened, leading to the circulation of oxygen towards the free end of the supply pipe 15 for cutting oxygen.
  • valve 21 When the valve 21 is closed, the gas contained in the front chamber of the jack 17 escapes via a discharge outlet 23. Under the effect of the jack spring 17, the valve 13 is then gradually closed. The flow of cutting oxygen from the supply line 10 to the end of the line 15 is thus stopped.
  • valve 20 closes, forming a common member for controlling the supply of the jack 24 and the flow in the first conduit 10, the supply of oxidizing gas is stopped.
  • the front chamber 30 and the balloon 25 then being maintained in communication with the ambient medium by the nozzle 18, the pressure inside these drops by circulation of the oxidizing gas which they contain towards the ambient medium, and gradually becomes lower than the pressure necessary to overcome the thrust of the spring 36.
  • the valve 42 is then gradually closed under the effect of spring 36, which causes the flow of combustible gas to the nozzle 18 to stop.
  • FIGS 2 and 3 show diagrammatically two other embodiments of the invention.
  • the identical references designate elements common to the two embodiments and to the embodiment of FIG. 1.
  • the supply line 12 for combustible gas comprises, as previously, the stop valve 42 actuated by the jack 24.
  • the supply line 10 for oxidizing gas comprises, with the exception of any other valve , a stop valve 60 similar to the stop valve 42.
  • This valve 60 is actuated by an actuator 62 analogous to the actuator 24 and arranged in a similar manner.
  • a nozzle 64 is provided on the supply line 10 upstream of the stop valve 60.
  • the third channel of the distributor 66 constituting a power outlet is connected respectively, by the intermediary of two parallel branches 70, 72, to the front chambers of the jacks 24 and 62, which are thus connected to each other .
  • These branches 70 and 72 each have a delay throttle 74 and 76.
  • the throttle 76 has a larger diameter than the throttle 74.
  • the distributor 66 When the distributor 66, forming a common member for controlling the two gases, connects the nozzle 64 to the two branches 70 and 72, thus playing the role of an open valve, the front chambers of the jacks 24 and 62 are supplied with oxidizing gas, causing, like this has been described with reference to FIG. 1, the gradual opening of the valves 42 and 60. Thus, the supply of oxidizing gas and fuel is gradually ensured towards the end nozzle 18.
  • the throttles 74 and 76 having different diameters , the actuator 62 associated with the throttle 76 of larger diameter more quickly reaches the pressure necessary to overcome the thrust of the spring 36. Also, the associated valve 60 will be opened faster and earlier than that associated with the actuator 24, for which the feed rate is lower.
  • the branches 70 and 72 are connected to the discharge outlet 68.
  • the oxidizing gas contained under pressure in the chambers before cylinders 24 and 62 then flows towards the ambient environment, leading to the gradual closing of the associated valves 42 and 60.
  • the valve 60 associated with the throttle 76 of larger diameter will be closed before that associated throttle 74 of smaller diameter.
  • the front chamber of the cylinder 62 is connected to the third channel of the distributor 66 by a supply conduit 78.
  • a supply conduit 78 On the cylindrical body 80 of the cylinder 62 is formed, behind the entry point of the conduit 78, an outlet 82 cylinder 24 supply. outlet 82 is connected by a supply conduit 84 to the front chamber of the jack 24.
  • valve 60 is therefore partially open before the opening begins. of valve 42.
  • the continuation of the supply of gas oxidizing chambers before cylinders completes the opening of valves 60 and 42.
  • throttles not shown, formed on the conduits 78 and 84 make it possible to impose the desired coordination of opening and closing of the valves 42 and 60.
  • the springs 36 arranged in the rear chambers of the jacks can also be arranged on the actuating rods 40 of the valves and bear on the body of the latter.
  • FIG. 4 is shown schematically an embodiment of a torch according to the invention.
  • This torch uses the principle of the first embodiment (FIG. 1), but also includes an automatic auxiliary ignition device.
  • the references reproduced from FIG. 1 designate similar elements.
  • the nozzle 22 is connected to the rear chamber of a jack 90 in which slides a piston 92 associated in a sealed manner with a jack rod 94 forming the actuating rod of a distributor 96.
  • the front chamber of the jack 90 is in communication with the environment.
  • the conduit 12 for supplying combustible gas is connected to an inlet 98 of the distributor 96, communi ⁇ as with an inlet chamber 100.
  • a outlet chamber 102 Behind this inlet chamber 100, along the rod 94 of the jack, is arranged a outlet chamber 102.
  • An outlet portion 12A of the fuel gas supply duct 12 extends from this outlet chamber 102 of the distributor 96 to the end nozzle 18.
  • the portion 12A comprises a tap 12B flow control.
  • the outlet portion 10A of the conduit 10 comprises, downstream of the tap 22, a valve 10B for adjusting the flow rate.
  • a supply duct 104 of an auxiliary ignition device 106 is also connected to the outlet chamber 102 by means of a valve 108 with unidirectional actuation of any known type, which can for example be an associated valve in known manner to a unidirectional actuation device marketed by the company TELEMECANIQUE under the name of "retractable roller lever” and bearing the reference XCM Z24.
  • the cylinder rod 94 passing through the distributor 96 along the axis of the chambers 100 and 102 has a wall of separation or closure 110 extending in the inlet chamber 100 and adapted to cooperate with a seat 112 of the dispenser provided at the entrance to this chamber to separate the inlet 100 and outlet 102 chambers.
  • a cam 114 is further arranged on the cylinder rod 94 inside the outlet chamber 102. This cam 114 is adapted to actuate the valve 108.
  • a piezoelectric disc 116 secured to the body of the distributor 96 and connected to an ignition device 118 by an insulated supply conductor 120.
  • the ignition device 118 is arranged at the outlet of the auxiliary ignition device 106.
  • the cylinder rod 94 has an end point 122 surrounded by a flange 124 on which one end of a spring 126 bears, the other end of which bears on the body of the distributor. , around the p piezoelectric tip 116.
  • the tip 122 of the rod 94 exerts pressure on the piezoelectric pellet 116, which generates an electric current transmitted by the supply conductor 120 to the device. ignition 118.
  • the spark generated by the ignition device 118 causes the ignition of a flame at the auxiliary ignition device 106.
  • the combustible and oxidizing gases circulating in the supply conduits 10 and 12 arriving at the level of the feed nozzle 18, the torch flame is lit by the flame of the auxiliary ignition device.
  • the valve 20 is closed again, similarly to the first embodiment, the supply of oxidizing gas ceases and the rod 94 is retracted inside the jack in the opposite direction to the arrow FI, under the effect of the spring 126.
  • the cam 114 then passes in line with the valve 108 without causing the opening of the supply duct 104 of the auxiliary ignition device, then the wall 110 comes to isolate the outlet chamber 102, then leading to the complete interruption of fuel gas circulation.
  • the section of the supply duct 104 is chosen to be as small as possible.
  • a special conduit formed for example of a capillai ⁇ re conduit, which is expensive and fragile, it is possible to use a conventional conduit of larger internal diameter and to have at the l inside the insulated supply conductor 120.
  • the cross section of the conduit 104 is reduced by the presence of the conductor 120, and the latter is protected from shocks and projections when using the torch.
  • the particular arrangement of the last embodiment of the torch allows automatic re-ignition of the latter in the event of accidental interruption of the oxygen supply upstream of the nozzle 22, for example following an exhaustion of the reservoir of storage 14. Such an interruption can also occur in the event of a pinching or crushing of the pipe connecting the reservoir 14 to the torch, for example under the effect of the weight of a vehicle traveling on the pipe.
  • the cylinder 90 After restoration of the oxygen supply, the cylinder 90 is again acted upon, so that the piezoelectric element 116 is again excited, which causes the flame to ignite as explained above.
  • This automatic re-ignition is particularly useful since it avoids the release of combustible gas and oxygen into the atmosphere without these being burned after the resumption of the oxygen supply if the control member (valve 20) remained open.
  • the circulation of the combustible gas is controlled by a jack actuated by the oxidizing gas. It is understood that the two gases can be interchanged by simple permutation of the storage tanks 14 and 16, the oxidizing gas then being controlled by a jack actuated by the combustible gas. Re-ignition occurs in this case after refueling with combustible gas. However, it seems preferable to actuate the jacks with the oxidizing gas, since the latter is generally odorless and harmless oxygen whereas the combustible gas is frequently an odorous and dangerous gas since it is easily flammable.
  • the common member for controlling the flow of the two gases namely, according to the embodiments, the valve 20 or the distributor 66, is a bi-stable member, which is advantageously associated with a selection device by simple manual pressure of one or other of its positions, each of them being held automatically without it being necessary for the user of the torch to maintain any pressure on the control unit. A single pulse on a push button of the control member is then necessary for the ignition, and another pulse is enough to interrupt the operation.
  • valve 20 or the distributor 66 is a monostable member which normally closes the supply to the actuating member.
  • a permanent pressure on the push button of the control member is necessary to keep the flame lit.
  • the supply pipes are closed and the flame goes out.
  • the invention can also be applied to a device for controlling more than two gases, conveyed by several separate supply conduits.
  • each of the additional conduits is provided with a valve associated with an actuating cylinder, according to an arrangement similar to those described above, and each of the jacks is supplied in parallel or in series from the nozzle arranged on the first conduit.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande coordonnée de l'écoulement de deux gaz, du type comportant deux conduits d'alimentation (10, 12) munis chacun d'une vanne d'arrêt (20, 42; 60, 42; 20, 96), un premier conduit (10) comportant un piquage (22; 64) d'alimentation en gaz d'un organe d'actionnement pneumatique (24; 90) de la vanne d'arrêt (42; 96) du second conduit (12), et dans lequel il est prévu un organe commun (20; 66) de commande de l'alimentation dudit organe d'actionnement et de l'écoulement dans le premier conduit (10), caractérisé en ce que l'organe d'actionnement pneumatique (24, 90) actionne la vanne d'arrêt du second conduit (12) pour la commande de la circulation du gaz uniquement du second conduit (12). Application à la commande des gaz d'alimentation de la flamme de chauffe d'un chalumeau.

Description

Dispositif de cατmande coordonnée de l'écoulement d'au moins deux gaz, et brûleur le comportant .
La présente invention concerne un dispositif de commande coordonnée de l'écoulement de deux gaz, du type comportant deux conduits d'alimentation munis chacun d'une vanne d'arrêt, un premier conduit comportant un piquage d'alimentation en gaz d'un organe d'actionnement pneumatique de la vanne d'arrêt du second conduit, et dans lequel il est prévu un organe commun de commande de l'alimentation dudit organe d'actionnement et de l'écou¬ lement dans le premier conduit. Elle concerne également un brûleur, notamment un chalumeau, du type comportant un premier conduit d'alimentation en gaz comburant et un second conduit d'alimentation en gaz combustible.
Il est fréquent, dans des dispositifs ou des installations mettant en oeuvre au moins deux gaz notam- ment dans les chalumeaux, de devoir commander de manière coordonnée l'ouverture ou la fermeture des conduits d'alimentation de ces gaz.
Un agencement répondant à cet objectif est décrit par exemple dans le document DE-A-34 19 970 qui divulgue un dispositif de commande coordonnée de l'écoulement de deux gaz du type précité. Dans cet agencement, l'organe d'actionnement pneumatique actionne une vanne qui comman¬ de à la fois l'arrêt du gaz du second conduit et l'arrêt du gaz du premier conduit. En conséquence, après ferme- ture de l'organe commun de commande, disposé sur le premier conduit en amont du piquage d'alimentation de l'organe d'actionnement pneumatique, le gaz contenu en excès dans cet organe d'actionnement ne peut s'écouler qu'au travers du tronçon de circuit portant la vanne d'arrêt destinée à obturer à la fois le premier conduit et le second conduit. L'écoulement du gaz issu de l'or¬ gane d'actionnement pneumatique provoque la fermeture progressive de cette vanne. La fermeture de la vanne interrompt la circulation du gaz issu de l'organe d'ac- tionnement. En conséquence, seule une partie du gaz contenu dans l'organe d'actionnement peut s'échapper de sorte que ce dernier ne peut revenir complètement dans sa position de repos. L'agencement connaît alors un état instable nuisant à sa fiabilité. De plus, l'écoulement des deux gaz ne peut être ouvert ou fermé que simultanément.
Il est connu par ailleurs dans les chalumeaux de commander un conduit d'alimentation en oxygène de coupe à partir d'un levier. Afin de pouvoir être manoeuvré manuellement, et donc de ne pas nécessiter un effort trop grand de la part de l'utilisateur, le levier doit présen¬ ter une longueur relativement importante, de l'ordre de 30 à 40 cm, ce qui le rend encombrant. De plus, le maintien du levier appuyé avec la main fatigue l'utilisa¬ teur du chalumeau. Par ailleurs, l'agencement du levier, articulé à l'une de ses extrémités, est sujet à l'usure et à l'encrassement.
L'invention a pour but de fournir un dispositif permettant la commande coordonnée de l'alimentation en gaz depuis deux conduits distincts, ce dispositif étant simple à réaliser, facile d'utilisation, fiable et ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus.
A cet effet, l'invention a pour objet un disposi¬ tif de commande coordonnée de l'écoulement de deux gaz, du type précité, caractérisé en ce que l'organe d'action¬ nement pneumatique actionne la vanne d'arrêt du second conduit pour la commande de la circulation du gaz unique¬ ment du second conduit.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de commande peut présenter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l'organe commun de commande est formé par la vanne d'arrêt du premier conduit, cette vanne étant disposée en amont du piquage ; - l'organe commun de commande est un distributeur disposé sur le piquage, et la vanne d'arrêt du premier conduit est disposée en aval du piquage et est associée à un organe d'actionnement pneumatique complémentaire alimenté via l'organe commun de commande ;
- l'organe d'actionnement pneumatique complémen¬ taire de la vanne d'arrêt du premier conduit est relié, en parallèle avec l'organe d'actionnement de la vanne d'arrêt du second conduit, à la sortie de l'organe commun de commande ;
- les organes d'actionnement des vannes d'arrêt des premier et second conduits sont montés en série ;
- le distributeur formant 1 'organe commun de commande comporte une sortie de décharge fermée lorsque le distributeur est ouvert et adaptée pour relier au milieu ambiant la sortie d'alimentation du distributeur lorsque le distributeur est fermé ;
- le dispositif comporte, en amont du ou d'au moins un organe d'actionnement, un étranglement ou une chambre-tampon formant un moyen de temporisation diffé¬ rentiel pour la commande de 1 'écoulement dans les deux conduits ;
- le ou chaque organe d'actionnement est un vérin pneumatique chargé par un ressort ; - l'organe commun de commande est une vanne ou un distributeur bi-stable muni d'un dispositif de sélection par simple impulsion manuelle ;
- 1 'organe commun de commande est une vanne ou un distributeur monostable qui ferme normalement l'alimenta- tion de 1 'organe d'actionnement.
L'invention concerne également un dispositif de commande coordonnée de l'écoulement de plus de deux gaz, comportant plus de deux conduits d'alimentation munis chacun d'une vanne d'arrêt, un premier conduit comportant un piquage d'alimentation en gaz d'organes d'actionnement pneumatique des vannes d'arrêt des autres conduits, et dans lequel il est prévu un organe commun de commande de l'alimentation desdits organes d'actionnement et de l'écoulement dans le premier conduit, les organes d'ac- tionnement pneumatique actionnant les vannes d'arrêt des autres conduits pour la commande de la circulation du gaz uniquement de ces autres conduits.
L'invention concerne par ailleurs un brûleur, notamment un chalumeau, du type comportant un premier conduit d'alimentation en gaz comburant et un second conduit d'alimentation en gaz combustible, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande des deux conduits tel que défini ci-dessus.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le brûleur peut comporter l'une ou plusieurs des caractéris¬ tiques suivantes :
- le brûleur comporte en outre un conduit auxi¬ liaire d'alimentation en gaz combustible d'un dispositif d'allumage auxiliaire, le piquage d'alimentation en gaz de l'organe d'actionnement est piqué sur le premier conduit d'alimentation en gaz comburant, et la vanne d'arrêt associée au conduit d'alimentation en gaz combus¬ tible est un distributeur dont l'une des sorties est reliée au conduit auxiliaire d'alimentation en gaz combustible du dispositif d'allumage auxiliaire, cette dernière sortie étant alimentée de manière sélective en fonction de l'état de l'organe d'actionnement ;
- le brûleur comporte en outre un dispositif d'allumage disposé à l'extrémité de sortie du conduit auxiliaire d'alimentation en gaz combustible du disposi¬ tif d'allumage auxiliaire, et il est prévu un élément piézo-électrique relié au dispositif d'allumage pour son alimentation en énergie électrique et actionné par l'organe d'actionnement après alimentation en gaz dudit dispositif d'allumage auxiliaire depuis le distributeur; - un conducteur isolé d'alimentation du disposi¬ tif d'allumage est disposé à l'intérieur du conduit auxi¬ liaire d'alimentation en gaz combustible du dispositif d'allumage auxiliaire ; - le brûleur comporte un conduit complémentaire d'alimentation en gaz comburant, pour la découpe d'un matériau, ledit conduit complémentaire comportant une vanne d'arrêt, actionnée par un organe d'actionnement pneumatique piqué sur l'un ou l'autre des premier et second conduits et il est prévu un organe de commande complémentaire disposé sur le piquage pour l'alimentation dudit organe pneumatique.
L'invention concerne en outre un brûleur, notam¬ ment tel que défini précédemment, du type comportant un premier conduit d'alimentation en gaz comburant, un second conduit d'alimentation en gaz combustible, et un dispositif d'allumage, caractérisé en ce qu'un des conduits comporte un piquage d'alimentation en gaz d'un organe d'actionnement pneumatique d'un élément piézo- électrique, ce dernier étant relié électriquement au dispositif d'allumage pour son alimentation en énergie électrique lors de l'alimentation dudit organe d'action¬ nement.
Ce brûleur peut comporter les caractéristiques suivantes :
- chaque conduit comportant une vanne d'arrêt, il comporte en outre un conduit auxiliaire d'alimentation en gaz combustible d'un dispositif d'allumage auxiliaire, le piquage d'alimentation en gaz de l'organe d'actionnement est piqué sur le premier conduit d'alimentation en gaz comburant, et ledit organe d'actionnement pneumatique est adapté pour actionner la vanne d'arrêt associée au conduit d'alimentation en gaz combustible, cette vanne d'arrêt étant un distributeur dont l'une des sorties est reliée au conduit auxiliaire d'alimentation en gaz combustible du dispositif d'allumage auxiliaire, cette sortie étant alimentée de manière sélective en fonction de 1 'état de 1 'organe d'actionnement ;
- un conducteur isolé d'alimentation du disposi- tif d'allumage est disposé à l'intérieur du conduit auxiliaire d'alimentation en gaz combustible du disposi¬ tif d'allumage auxiliaire.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur les¬ quels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention, comprenant un organe d'actionnement pneumatique unique,
- les figures 2 et 3 sont des vues schématiques respectivement d'un second et d'un troisième modes de réalisation d'un dispositif de commande selon l'inven¬ tion, mettant en oeuvre deux organes d'actionnement pneu- matiques, et
- la figure 4 est une vue schématique d'un chalumeau selon l'invention muni d'un dispositif de commande coordonnée.
Le dispositif de commande coordonnée schématisé sur la figure 1 comporte deux conduits d'alimentation 10, 12 en deux gaz qui sont supposés être respectivement du gaz comburant, par exemple de l'oxygène, et du gaz combu¬ stible, par exemple de l'acétylène. Les conduits 10 et 12 sont alimentés depuis des réservoirs de stockage de gaz sous pression 14 et 16. Par ailleurs, ces conduits 10, 12 se rejoignent à leur extrémité de sortie dans une buse d'extrémité 18 adaptée pour alimenter une flamme de chauffe d'un chalumeau, par exemple. Les conduits 10 et 12 peuvent également, en variante, se rejoindre dans un mélangeur intermédiaire relié par un conduit unique à la buse d'extrémité.
Sur le conduit d'alimentation 10 est disposée une vanne d'arrêt 20, de tout type connu. Un conduit 22 d'alimentation d'un vérin d'actionnement 24 est piqué sur le conduit 10 en aval de la vanne d'arrêt 20. Sur le piquage 22 est disposé un ballon de temporisation 25.
Le vérin 24 schématisé en coupe sur la figure 1 est un vérin à simple effet de type classique, comportant un corps cylindrique 26 dans lequel est mobile un piston 28. Ce piston 28 délimite à l'avant du vérin une chambre étanche avant 30 reliée à l'extrémité aval du piquage 22 et, à l'arrière, une chambre arrière 32 communiquant en permanence avec le milieu ambiant par une ouverture d'extrémité 34. A l'intérieur de la chambre arrière 32 est disposé un ressort 36 dont une extrémité prend appui sur la paroi arrière du corps 26 et dont l'autre extré¬ mité repose sur le piston 28.
Une tige 38 du vérin, solidaire du piston 28, est prolongée par une tige d'actionnement 40 d'une vanne d'arrêt 42 disposée sur le conduit d'alimentation 12 en gaz combustible, cette vanne 42 étant ainsi actionnée par le vérin 24.
La vanne d'arrêt 42, schématisée en coupe sur la figure 1, comporte une chambre d'arrivée 44 communiquant avec une chambre de sortie 46 par un alésage 48. La tige d'actionnement 40 de la vanne traverse axialement ces deux chambres et cet alésage. Un pointeau 50 conique, solidaire de la tige d'actionnement 40, est adapté pour coopérer avec une extrémité chanfreinée 52 de l'alésage 48 formant siège de vanne afin d'obturer l'alésage 48 et ainsi isoler la chambre d'arrivée 44 de la chambre de sortie 46.
Le dispositif représenté sur la figure 1 comporte en outre un piquage 11 reliant la chambre d'arrivée d'une vanne 13 semblable à la vanne d'arrêt 42 à la portion avant 10A du conduit d'alimentation 10 en gaz comburant. La chambre de sortie de la vanne 13 est prolongée par un conduit complémentaire d'alimentation 15 en oxygène de coupe. Ce conduit débouche au voisinage de la buse d'extrémité 18.
La tige d'actionnement de la vanne d'arrêt 13 est reliée à la tige d'un vérin d'actionnement 17 semblable au vérin 24. La chambre avant du vérin 17 est reliée au conduit d'alimentation 10 en gaz comburant par l'intermé¬ diaire d'un conduit 19 piqué en aval de la vanne 20. Une vanne de commande 21 est disposée sur le piquage 19. Cette vanne 21 est formée par un distributeur trois ori¬ fices ou voies et deux positions ou états distincts. Une de ses voies, constituant son entrée, est reliée au conduit 10 d'alimentation en gaz comburant. Une seconde voie 23 est reliée au milieu ambiant et constitue une sortie de décharge ou d'échappement. La troisième voie du distributeur, constituant une sortie d'alimentation, est reliée à l'entrée de la chambre avant du vérin 17.
Lorsque la vanne 20 est fermée, c'est-à-dire qu'elle ne laisse passer aucun fluide, le gaz comburant reste confiné dans le réservoir 14 et ne peut circuler dans la conduite d'alimentation 10. En particulier, aucun écoulement n'a lieu au niveau de la buse 18 ou vers la chambre avant 30 du vérin. Ainsi, la chambre 30 communi¬ que avec le milieu ambiant par l'intermédiaire de la portion avant 10A du conduit d'alimentation 10 en gaz comburant. Sous l'effet du ressort 36, le piston 28 est repoussé vers l'avant du vérin, la tige d'actionnement 38 étant alors en position sortie. Dans ces conditions, le pointeau 50 est plaqué contre le siège de vanne 52, ce qui interdit tout écoulement du gaz combustible dans la conduite d'alimentation 12. Lorsque la vanne 20 est mise en position ouverte, le gaz comburant circule dans le conduit d'alimentation 10 et s'écoule jusqu'à la buse d'extrémité 18. Par ail¬ leurs, sous l'effet de la pression du gaz stocké dans le réservoir 14, du gaz comburant s'écoule dans le piquage 22, remplit progressivement le ballon de temporisation 26 et fait enfin augmenter la pression à l'intérieur de la chambre avant 30 du vérin. Lorsque la pression dans cette chambre est suffisante pour vaincre la résistance du res- sort 36, le piston 28 est déplacé vers l'arrière, rétrac¬ tant ainsi la tige 38 du vérin, ce qui dégage le pointeau 50 du siège de vanne 52 et autorise alors le passage du gaz combustible sous pression depuis le réservoir 16 jusqu'à la buse d'extrémité 18. La chambre arrière 32 étant en contact avec le milieu ambiant par l'ouverture 34, l'air contenu dans celle-ci est libre de s'écouler et n'entrave pas le déplacement du piston 28.
Le ballon de temporisation 25 constitue un moyen de retardement pour l'actionnement du vérin 24. En effet, lors de l'ouverture de la vanne 20, le gaz comburant circule immédiatement en direction de la buse d'extrémité 18, où il est libéré. Par contre, du fait de la présence du ballon de temporisation 25, un certain délai est nécessaire avant que la pression à l'intérieur de la chambre 30 soit suffisante pour vaincre la résistance du ressort 36. Ce délai est d'autant plus long que le volume du ballon de temporisation est plus grand. En effet, cette pression doit être atteinte à la fois dans la chambre 30 et dans le ballon 25 avant que le vérin 24 ne soit actionné. Par ailleurs, ce délai est d'autant plus long que la pression à l'intérieur du réservoir 14 en gaz comburant est plus faible.
Le ballon de temporisation 25 peut être remplacé, en variante, par un étranglement réduisant le débit dans le piquage 22. Un tel étranglement constitue également un moyen de temporisation. Par ailleurs, il est aussi possible de munir l'ouverture 34 d'un étranglement de temporisation. L'alimentation en gaz comburant et combustible étant établie, il est possible d'établir une flamme au niveau de la buse d'extrémité 18.
Le chalumeau ainsi formé peut être utilisé pour chauffer une pièce à découper par oxycoupage. Afin de procéder au coupage, lorsque le matériau à découper pré¬ sente une température suffisante, la vanne 21 est ouver¬ te, ce qui conduit à l'alimentation de la chambre avant du vérin 17 avec du gaz comburant provenant du conduit 10. La vanne d'arrêt 13 est alors progressivement ouver- te, conduisant à la circulation d'oxygène vers l'extré¬ mité libre du conduit d'alimentation 15 en oxygène de coupe.
Lors de la fermeture de la vanne 21, le gaz contenu dans la chambre avant du vérin 17 s'échappe par une sortie de décharge 23. Sous l'effet du ressort du vérin 17, la vanne 13 est alors progressivement fermée. La circulation de l'oxygène de coupe depuis le conduit d'alimentation 10 jusqu'à l'extrémité du conduit 15 est ainsi stoppée. Lors de la fermeture de la vanne 20, formant un organe commun de commande de l'alimentation du vérin 24 et de l'écoulement dans le premier conduit 10, l'alimen¬ tation en gaz comburant est stoppée. La chambre avant 30 et le ballon 25 étant alors maintenus en communication avec le milieu ambiant par la buse 18, la pression à 1'intérieur de ceux-ci chute par circulation du gaz comburant qu'ils contiennent vers le milieu ambiant, et devient progressivement inférieure à la pression néces¬ saire pour vaincre la poussée du ressort 36. La vanne 42 est alors progressivement refermée sous l'effet du ressort 36, ce qui provoque l'arrêt de la circulation du gaz combustible vers la buse 18.
Sur les figures 2 et 3 sont schématisés deux autres modes de réalisation de l'invention. Sur ces figures, les références identiques désignent des éléments communs aux deux modes de réalisation et au mode de réalisation de la figure 1.
Sur la figure 2, la conduite d'alimentation 12 en gaz combustible comporte, comme précédemment, la vanne d'arrêt 42 actionnée par le vérin 24. Le conduit 10 d'alimentation en gaz comburant comporte, à l'exception de toute autre vanne, une vanne d'arrêt 60 analogue à la vanne d'arrêt 42. Cette vanne 60 est actionnée par un vérin 62 analogue au vérin 24 et agencé de manière simi- laire.
Un piquage 64 est prévu sur le conduit d'alimen¬ tation 10 en amont de la vanne d'arrêt 60. Un distribu¬ teur à trois orifices ou voies et deux positions ou états distincts 66, formant vanne, disposé sur le piquage 64, a l'une de ses voies, constituant son entrée, reliée par 1'intermédiaire du piquage 64 au conduit d'alimentation 10, et une seconde voie 68 qui constitue une sortie de décharge ou d'échappement vers le milieu ambiant. La troisième voie du distributeur 66 constituant une sortie d'alimentation est reliée respectivement, par l'intermé¬ diaire de deux branches parallèles 70, 72, aux chambres avant des vérins 24 et 62, qui sont ainsi reliées l'une à l'autre. Ces branches 70 et 72 comportent chacune un étranglement de temporisation 74 et 76. L'étranglement 76 a un diamètre plus grand que l'étranglement 74.
Lorsque le distributeur 66, formant un organe commun de commande des deux gaz, relie le piquage 64 aux deux branches 70 et 72, jouant ainsi le rôle d'une vanne ouverte, les chambres avant des vérins 24 et 62 sont alimentées en gaz comburant, ce qui provoque, comme cela a été décrit en regard de la figure 1, l'ouverture progressive des vannes 42 et 60. Ainsi, l'alimentation en gaz comburant et combustible est progressivement assurée vers la buse d'extrémité 18. Les étranglements 74 et 76 ayant des diamètres différents, le vérin 62 associé à l'étranglement 76 de plus grand diamètre atteint plus rapidement la pression nécessaire pour vaincre la poussée du ressort 36. Aussi, la vanne 60 associée sera ouverte plus rapidement et plus tôt que celle associée au vérin 24, pour lequel le débit d'alimentation est inférieur.
Lorsque le distributeur 66 est positionné dans son deuxième état, jouant ainsi le rôle d'une vanne fermée pour le piquage 64, les branches 70 et 72 sont reliées à la sortie de décharge 68. Le gaz comburant contenu sous pression dans les chambres avant des vérins 24 et 62 s'écoule alors vers le milieu ambiant, condui¬ sant à la fermeture progressive des vannes associées 42 et 60. Comme précédemment, la vanne 60 associée à l'é- tranglement 76 de plus grand diamètre sera fermée avant celle associée à l'étranglement 74 de plus faible diamè¬ tre.
On conçoit qu'il est alors possible, grâce à un ajustement précis des diamètres des étranglements 74 et 76, d'imposer des rythmes de fermeture et d'ouverture coordonnés pour les vannes 42 et 60.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, l'agencement est analogue à celui de la figure 2, à l'exception du montage des vérins 24 et 62, qui ne sont pas reliés en parallèle mais en série.
Ainsi, la chambre avant du vérin 62 est reliée à la troisième voie du distributeur 66 par un conduit d'alimentation 78. Sur le corps cylindrique 80 du vérin 62 est ménagée, en arrière du point d'entrée du conduit 78, une sortie 82 d'alimentation du vérin 24. Cette sortie 82 est reliée par un conduit d'alimentation 84 à la chambre avant du vérin 24.
Lors de l'alimentation du vérin 62 à partir du piquage 64, par commande du distributeur 66, le gaz comburant remplit progressivement la chambre avant de celui-ci et déplace le piston associé en provoquant l'ouverture progressive de la vanne 60. Lorsque le piston dépasse la sortie d'alimentation 82, la chambre avant du piston 24 est à son tour alimentée en gaz comburant. Ainsi, alors que la vanne 60 est déjà partiellement ouverte, le piston du vérin 24 est progressivement actionné, provoquant l'ouverture de la vanne 42. Dans ce mode de réalisation, la vanne 60 est donc partiellement ouverte avant que ne commence l'ouverture de la vanne 42. La poursuite de l'alimentation en gaz comburant des cham¬ bres avant des vérins achève l'ouverture des vannes 60 et 42.
Lorsque le conduit d'alimentation 78 est relié à la sortie de décharge 68 par changement d'état manuel du distributeur 66, les chambres avant des vérins 62 puis 24 subissent une chute de pression, conduisant à la sortie progressive de leur tige sous l'effet des ressorts associés. Plus précisément, le piston du vérin 62 com¬ mence seul à avancer puis, lorsqu'il est à nouveau en avant de la sortie 82, le gaz comburant contenu dans la chambre avant du vérin 24 s'écoule par le conduit d'ali¬ mentation 84 puis par l'ouverture d'extrémité arrière 34 du vérin 62.
On conçoit que des étranglements non représentés ménagés sur les conduits 78 et 84 permettent d'imposer la coordination désirée d'ouverture et de fermeture des vannes 42 et 60.
Dans chacun des modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 3, les ressorts 36 disposés dans les chambres arrière des vérins peuvent être également disposés sur les tiges d'actionnement 40 des vannes et prendre appui sur le corps de celles-ci.
Sur la figure 4 est représenté schématiquement un mode de réalisation d'un chalumeau suivant l'invention. Ce chalumeau reprend le principe du premier mode de réa¬ lisation (figure 1), mais comporte en outre un dispositif d'allumage auxiliaire automatique. Ainsi, les références reprises de la figure 1 désignent des éléments analogues. Sur cette figure, le piquage 22 est relié à la chambre arrière d'un vérin 90 dans lequel coulisse de manière étanche un piston 92 associé à une tige de vérin 94 formant tige d'actionnement d'un distributeur 96. Dans ce mode de réalisation, la chambre avant du vérin 90 est en communication avec le milieu ambiant. Le conduit 12 d'alimentation en gaz combustible est relié à une entrée 98 du distributeur 96, communi¬ quant avec une chambre d'entrée 100. En arrière de cette chambre d'entrée 100, suivant la tige 94 du vérin, est disposée une chambre de sortie 102. Une portion de sortie 12A du conduit d'alimentation en gaz combustible 12 s'étend depuis cette chambre de sortie 102 du distribu¬ teur 96 jusqu'à la buse d'extrémité 18. La portion 12A comporte un robinet 12B de réglage de débit. De même, la portion de sortie 10A du conduit 10 comporte, en aval du piquage 22, un robinet 10B de réglage de débit.
Un conduit d'alimentation 104 d'un dispositif d'allumage auxiliaire 106 est également relié à la cham¬ bre de sortie 102 par l'intermédiaire d'une valve 108 à actionnement unidirectionnel de tout type connu, pouvant être par exemple une valve associée de manière connue à un dispositif d'actionnement unidirectionnel commercia¬ lisé par la société TELEMECANIQUE sous le nom de "levier à galet escamotable" et portant la référence XCM Z24. La tige de vérin 94 traversant le distributeur 96 suivant l'axe des chambres 100 et 102 comporte une paroi de séparation ou d'obturation 110 s'étendant dans la chambre d'entrée 100 et adaptée pour coopérer avec un siège 112 du distributeur prévu à l'entrée de cette chambre pour séparer les chambres d'entrée 100 et de sortie 102. Une came 114 est en outre disposée sur la tige de vérin 94 à l'intérieur de la chambre de sortie 102. Cette came 114 est adaptée pour actionner la valve 108. Suivant l'axe de la tige de vérin 94, au-delà de son extrémité libre, est disposée une pastille piézo-électrique 116 solidaire du corps du distributeur 96 et reliée à un dispositif d'allumage 118 par un conducteur isolé d'alimentation 120. Le dispositif d'allumage 118 est disposé à la sortie du dispositif d'allumage auxiliaire 106. A son extrémité libre, la tige 94 de vérin comporte une pointe d'extré- mité 122 entourée par une collerette 124 sur laquelle prend appui une extrémité d'un ressort 126 dont l'autre extrémité est en appui sur le corps du distributeur, autour de la pastille piézo-électrique 116.
Lorsque la vanne 20 est ouverte, la tige 94 du vérin est déplacée vers l'avant suivant le sens de la flèche FI à l'intérieur du distributeur 96 sous l'effet de la pression dans la chambre arrière du vérin 90. La paroi 110, initialement en position de séparation des deux chambres, se décolle du siège 112, permettant le passage du gaz combustible depuis le réservoir de stoc¬ kage 16 jusqu'à la chambre de sortie 102. Le gaz combus¬ tible circule alors vers la buse d'extrémité 18. La tige 94 continuant son déplacement dans le sens de la flèche FI, la came 114 passe au droit de la valve 108 et ac- tionne celle-ci, permettant l'alimentation du dispositif d'allumage auxiliaire 106 en gaz combustible par l'inter¬ médiaire du conduit d'alimentation 104. Cette alimenta¬ tion s'effectue pendant une période de temps prédétermi¬ née correspondant au temps de passage de la came 114 au droit de la valve 108. Ainsi, une quantité prédéterminée de gaz combustible s'écoule dans le conduit d'alimenta¬ tion 104 du dispositif d'allumage auxiliaire.
Lorsque la chambre arrière du vérin 90 est pratiquement totalement remplie, la pointe 122 de la tige 94 vient exercer une pression sur la pastille piézo¬ électrique 116, qui engendre un courant électrique trans¬ mis par le conducteur d'alimentation 120 au dispositif d'allumage 118. L'étincelle engendrée par le dispositif d'allumage 118 provoque l'allumage d'une flamme au niveau du dispositif d'allumage auxiliaire 106. Les gaz combus¬ tible et comburant circulant dans les conduits d'alimen¬ tation 10 et 12 arrivant au niveau de la buse d'alimenta¬ tion 18, la flamme du chalumeau est allumée par la flamme du dispositif d'allumage auxiliaire. Lorsque la vanne 20 est à nouveau fermée, de manière analogue au premier mode de réalisation, l'ali¬ mentation en gaz comburant cesse et la tige 94 est rétractée à l'intérieur du vérin dans le sens opposé à la flèche FI, sous l'effet du ressort 126. La came 114 passe alors au droit de la valve 108 sans provoquer l'ouverture du conduit d'alimentation 104 du dispositif d'allumage auxiliaire, puis la paroi 110 vient isoler la chambre de sortie 102, conduisant alors à l'interruption complète de la circulation du gaz combustible. Dans ce dernier mode de réalisation, afin de minimiser le temps d'arrivée du gaz combustible au dispositif d'allumage auxiliaire 106, la section du conduit d'alimentation 104 est choisie aussi faible que possible. Ainsi, afin de ne pas avoir à recourir à un conduit spécial, formé par exemple d'un conduit capillai¬ re, qui est cher et fragile, il est possible d'utiliser un conduit classique de diamètre intérieur plus important et de disposer à l'intérieur de celui-ci le conducteur isolé d'alimentation 120. Ainsi, la section efficace du conduit 104 est réduite par la présence du conducteur 120, et ce dernier est protégé des chocs et des projec¬ tions lors de l'utilisation du chalumeau.
L'agencement particulier du dernier mode de réa- lisation du chalumeau permet un réallumage automatique de celui-ci en cas d'interruption accidentel de l'alimenta¬ tion en oxygène en amont du piquage 22, par exemple suite à un épuisement du réservoir de stockage 14. Une telle interruption peut également se produire en cas de pince- ment ou d'écrasement de la conduite reliant le réservoir 14 au chalumeau, par exemple sous l'effet du poids d'un véhicule roulant sur la conduite.
Après rétablissement de l'alimentation en oxygè¬ ne, le vérin 90 est à nouveau sollicité, de sorte que l'élément piézo-électrique 116 est à nouveau excité ce qui provoque 1 'allumage de la flamme comme expliqué précédemment.
Ce réallumage automatique est particulièrement utile puisqu'il évite la libération de gaz combustible et d'oxygène dans l'atmosphère sans que ceux-ci ne soient brûlés après la reprise de l'alimentation en oxygène si 1 'organe de commande (vanne 20) est resté ouvert.
Dans les différents modes de réalisation décrits ici, la circulation du gaz combustible est commandée par un vérin actionné par le gaz comburant. Il est bien entendu que les deux gaz peuvent être intervertis par simple permutation des réservoirs de stockage 14 et 16, le gaz comburant étant alors commandé par un vérin actionné par le gaz combustible. Le réallumage se produit dans ce cas après une réalimentation en gaz combustible. Cependant, il semble préférable d'actionner les vérins par le gaz comburant, puisque celui-ci est généra¬ lement de 1 'oxygène inodore et sans danger alors que le gaz combustible est fréquemment un gaz odorant et dan- gereux puisque facilement inflammable. De plus, lorsque le gaz est stocké en bouteille, la pression à l'intérieur des bouteilles d'oxygène est souvent supérieure à celle régnant dans les bouteilles de stockage de gaz combusti¬ ble. Par ailleurs, il est à noter que l'organe commun de commande de l'écoulement des deux gaz, à savoir, suivant les modes de réalisation, la vanne 20 ou le dis¬ tributeur 66, est un organe bi-stable, qui est avanta¬ geusement associé à un dispositif de sélection par simple pression manuelle de l'une ou l'autre de ses positions, chacune d'entre elles étant maintenue automatiquement sans qu'il soit nécessaire que l'utilisateur du chalumeau maintienne une quelconque pression sur l'organe de commande. Une simple impulsion sur un bouton-poussoir de l'organe de commande est alors nécessaire pour l'alluma¬ ge, et une autre impulsion suffit pour interrompre le fonctionnement.
Suivant un autre mode de réalisation, la vanne 20 ou le distributeur 66 est un organe monostable qui ferme normalement l'alimentation de l'organe d'actionnement. Ainsi, une pression permanente sur le bouton-poussoir de l'organe de commande est nécessaire pour maintenir la flamme allumée. Dès que la pression cesse, les conduits d'alimentation sont obturés et la flamme s'éteint. L'utilisation de tels dispositifs de commande dans un chalumeau coupeur pour le contrôle des gaz de chauffe ou de coupe permet une utilisation particulière¬ ment simple et commode. En particulier, il n'est pas nécessaire de prévoir pour la commande de l'oxygène de coupe un levier encombrant et fragile.
L'invention peut s'appliquer également à un dispositif de commande de plus de deux gaz, véhiculés par plusieurs conduits d'alimentation distincts. Dans ce cas, chacun des conduits supplémentaires est muni d'une vanne associée à un vérin d'actionnement, suivant un agencement analogue à ceux décrits précédemment, et chacun des vérins est alimenté en parallèle ou en série depuis le piquage disposé sur le premier conduit. Une telle réali¬ sation apparaîtra de manière évidente à l'homme de métier.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Dispositif de commande coordonnée de l'écou¬ lement de deux gaz, du type comportant deux conduits d'alimentation (10, 12) munis chacun d'une vanne d'arrêt (20,42 ; 60,42 ; 20,96), un premier conduit (10) compor¬ tant un piquage (22 ; 64) d'alimentation en gaz d'un organe d'actionnement pneumatique (24 ; 90) de la vanne d'arrêt (42 ; 96) du second conduit (12), et dans lequel il est prévu un organe commun (20 ; 66) de commande de l'alimentation dudit organe d'actionnement et de l'écou¬ lement dans le premier conduit (10), caractérisé en ce que l'organe d'actionnement pneumatique (24, 90) actionne la vanne d'arrêt du second conduit (12) pour la commande de la circulation du gaz uniquement du second conduit (12).
2.- Dispositif selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que l'organe commun de commande est formé par la vanne d'arrêt (20) du premier conduit (10), cette vanne étant disposée en amont du piquage ( 22) .
3.- Dispositif selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que l'organe commun de commande est un distri¬ buteur (66) disposé sur le piquage, et en ce que la vanne d'arrêt ( 60) du premier conduit ( 10) est disposée en aval du piquage ( 64) et est associée à un organe d'actionne- ment pneumatique complémentaire (62) alimenté via l'or¬ gane commun de commande (66) .
4.- Dispositif selon la revendication 3, caracté¬ risé en ce que l'organe d'actionnement pneumatique complémentaire (62) de la vanne d'arrêt (60) du premier conduit (10) est relié, en parallèle avec l'organe d'ac¬ tionnement (24) de la vanne d'arrêt (42) du second conduit (12), à la sortie de l'organe commun de commande (66).
5.- Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les organes d'actionnement (24, 62) des vannes d'arrêt (42, 60) des premier (10) et second (12) conduits sont montés en série.
6.- Dispositif selon l'une quelconque des reven¬ dications 3 à 5, caractérisé en ce que le distributeur (66) formant l'organe commun de commande comporte une sortie de décharge (68) fermée lorsque le distributeur est ouvert et adaptée pour relier au milieu ambiant la sortie d'alimentation du distributeur lorsque le distri¬ buteur est fermé.
7.- Dispositif selon l'une quelconque des reven¬ dications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, en amont du ou d'au moins un organe d'actionnement (24, 62), un étranglement (74, 76) ou une chambre-tampon (26) formant un moyen de temporisation différentiel pour la commande de l'écoulement dans les deux conduits (10, 12).
8.- Dispositif selon l'une quelconque des reven¬ dications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque organe d'actionnement est un vérin pneumatique (24, 62 ; 90) chargé par un ressort (36 ; 126).
9.- Dispositif selon l'une quelconque des reven¬ dications précédentes, caractérisé en ce que l'organe commun de commande est une vanne ou un distributeur (20,66) bi-stable muni d'un dispositif de sélection par simple impulsion manuelle.
10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe commun de commande est une vanne ou un distributeur (20,66) monostable qui ferme normalement l'alimentation de l'organe d'actionnement.
11.- Dispositif de commande coordonnée de l'écou¬ lement de plus de deux gaz, comportant plus de deux conduits d'alimentation munis chacun d'une vanne d'arrêt, un premier conduit comportant un piquage d'alimentation en gaz d'organes d'actionnement pneumatique des vannes d'arrêt des autres conduits, et dans lequel il est prévu un organe commun de commande de l'alimentation desdits organes d'actionnement et de l'écoulement dans le premier conduit, les organes d'actionnement pneumatique action¬ nant les vannes d'arrêt des autres conduits pour la commande de la circulation du gaz uniquement de ces autres conduits.
12.- Brûleur, notamment chalumeau, du type comportant un premier conduit (10) d'alimentation en gaz comburant, et un second conduit (12) d'alimentation en gaz combustible, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande des deux conduits selon l'une quelconque des revendications précédentes.
13.- Brûleur selon la revendication 12 , compor¬ tant un dispositif de commande suivant la revendication 2, et comportant en outre un conduit auxiliaire (104) d'alimentation en gaz combustible d'un dispositif d'allu¬ mage auxiliaire (106), caractérisé en ce que le piquage (22) d'alimentation en gaz de l'organe d'actionnement (90) est piqué sur le premier conduit d'alimentation (10) en gaz comburant, et en ce que la vanne d'arrêt associée au conduit d'alimentation en gaz combustible est un dis¬ tributeur (96) dont l'une des sorties est reliée au conduit auxiliaire (104) d'alimentation en gaz combus¬ tible du dispositif d'allumage auxiliaire (106), cette sortie étant alimentée de manière sélective en fonction de l'état de l'organe d'actionnement (90).
14.- Brûleur selon la revendication 13, compor¬ tant en outre un dispositif d'allumage (118) disposé à l'extrémité de sortie du conduit auxiliaire (104) d'ali- mentation en gaz combustible du dispositif d'allumage auxiliaire (106), caractérisé en ce qu'il est prévu un élément piézo-électrique (116) relié au dispositif d'allumage (118) pour son alimentation en énergie élec¬ trique et actionné par l'organe d'actionnement (90) après alimentation en gaz dudit dispositif d'allumage auxi¬ liaire depuis le distributeur (96).
15.- Brûleur selon la revendication 14, caracté¬ risé en ce qu'un conducteur isolé (120) d'alimentation du dispositif d'allumage (118) est disposé à l'intérieur du conduit auxiliaire (104) d'alimentation en gaz combusti¬ ble du dispositif d'allumage auxiliaire (106).
16.- Brûleur selon l'une quelconque des revendi¬ cations 12 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit complémentaire (15) d'alimentation en gaz combu¬ rant, pour la découpe d'un matériau, ledit conduit complémentaire (15) comportant une vanne (13) d'arrêt, actionnée par un organe d'actionnement pneumatique (17) piqué sur 1 'un ou 1 ' autre des premier et second conduits (10) et en ce qu'il est prévu un organe de commande complémentaire (21) disposé sur le piquage (19) pour l'alimentation dudit organe pneumatique (17).
17.- Brûleur notamment selon la revendication 12, du type comportant un premier conduit (10) d'alimentation en gaz comburant, un second conduit (12) d'alimentation en gaz combustible, et un dispositif d'allumage (108), caractérisé en ce qu'un des conduits comporte un piquage (22) d'alimentation en gaz d'un organe d'actionnement pneumatique (90) d'un élément piézo-électrique (116), ce dernier étant relié électriquement au dispositif d'allu¬ mage ( 108) pour son alimentation en énergie électrique lors de l'alimentation dudit organe d'actionnement (90).
18.- Brûleur selon la revendication 17, dans lequel chaque conduit (10, 12) comporte une vanne d'arrêt (20, 96), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un conduit auxiliaire (104) d'alimentation en gaz combusti¬ ble d'un dispositif d'allumage auxiliaire (106), en ce que le piquage (22) d'alimentation en gaz de l'organe d'actionnement (90) est piqué sur le premier conduit d'alimentation (10) en gaz comburant, et en ce que ledit organe d'actionnement pneumatique est adapté pour action¬ ner la vanne d'arrêt associée au conduit d'alimentation en gaz combustible, cette vanne d'arrêt étant un dis¬ tributeur (96) dont l'une des sorties est reliée au conduit auxiliaire (104) d'alimentation en gaz combus¬ tible du dispositif d'allumage auxiliaire (106), cette sortie étant alimentée de manière sélective en fonction de l'état de l'organe d'actionnement (90).
19.- Brûleur selon la revendication 17 et 18 prises ensemble, caractérisé en ce qu'un conducteur isolé (120) d'alimentation du dispositif d'allumage (118) est disposé à l'intérieur du conduit auxiliaire (104) d'ali¬ mentation en gaz combustible du dispositif d'allumage auxiliaire (106).
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