<Desc/Clms Page number 1>
: './" La présente invention a trait aux chalumeaux soudeurs ou aux dispositifs chauffeurs de chalumeaux coupeurs alimentés par de l'oxygène et par de l'hydrogène ou de l'acétylène ou tout au- tre gaz combustible, et elle a pour objet principal la création d'un chalumeau soudeur à haute pression, par exemple destiné à fonctionner avec de l'acétylène débité par une bouteille d'acéty- lène dissous.
Dans la construction d'un chalumeau, il faut résoudre le problème suivant: mélanger deux gaz - un combustible et l'autre comburant - dans un rapport déterminé ( I pour I pour le mélange oxy-acétylénique) - ce rapport devant être maintenu constant mal- gré réchauffement du bec en service, pour tous les débits,avec le maximum de stabilité de la flamme, en évitant donc les claque- ments et les retours de flamme. En d'autres termes, un chalumeau de construction optina doit satisfaire aux quatre conditions ci- dessous :
1 - Obtention d'un mélange parfait des gaz.
2 - Obtention du rapport prédéterminé voulu entre les débits Chalumeau oxhydrique ou oxy-acétylénique.
<Desc/Clms Page number 2>
de gaz.
3 - Empêcher - éviter l'échauffement des gaz.
4 - Assurer la stabilité de la flamme.
L'invention a pour but de réaliser un chalumeau-soudeur ou autre- satisfaisant à ces quatre conditions, et par exemple com- posé et fonctionnant comme il est décrit ci-dessous en référence au dessin ci-annexé dans lequel :
Fig. I est une Tue en élévation du chalumeau, avec une coupe verticale partielle.
Fig. 2 est une coupe à plus grande échelle, de la tuyère de dosage et de mélange des gaz.
Fig. 3 est une coupe verticale suivant III-III de fig. 2.
Le chalumeau comporte un manche D portant les arrivées d' oxygène B et de gaz combustible A (par exemple l'acétylène), un dispositif de mélange de ces gaz comprenant le diffuseur E et la chambre de mélange G, et enfin la buse I conduisant les gaz mé- langés au bec L où Ils sont enflammés.
Le mélange parfait des gaz est réalisé grâce au diffuseur B percé d'une quantité de petits trous disposés - pour le passage des gaz- radialement et d'une façon régulière, en assurant la ré- partition uniforme de chacun des gaz dans le mélange. La section des trous percés dans le diffuseur est telle que le mélange soit uniforme pour tous les débits du chalumeau, en admettant que les deux gaz soient débités sous la même pression.
Les fig. 2 et 3 montrent que l'oxygène, traversant le canal central convergent K sort du cône du diffuseur par plusieurs ( cinq dans l'exemple) rangées de petits trous (trois dans l'exem- ple) M disposés radialement et régulièrement (fig. 3). Le gaz combustible amené par des passages N ( fig. 1 et 2 ) sort par une plus rangée de trous 0 (5 dans l'exemple, maisplusde préférence pour for- mer arrêt des retours de flamme ), les trous M et 0 étant de sec- tion s et s' telle que, pour l'acétylène et l'oxygène, par exem- ple, la section totale s des trous de passage d'O soit égale à 1,Il fois la section totale s* des trousde passage de C2H2.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Pour éviter l'échauffement de gaz (qui en'1.la densité, en change la concentration et peut même provoquer des retours de flamme) on donne au bec L du chalumeau une forme spé- ciale à très faible oonicité intérieure, par exemple 5 pour 1' acétylène et 5 environ pour l'hydrogène, oe qui évite la forma- tion dans ce bec d'une chambre où le gaz séjourne et peut s'é- chauffer. Cette particularité a encore pour effet d'éviter les remous des gaz dans le bec (qui peuvent amener le retour de flam- me et rendent en tout cas la flamme instable) et elle peut s'ap- pliquer d'ailleurs aux decs de tous autres chalumeaux, même par exemple à ceux des ohalumeaux oxy-acétylénique à basse pression (acétylène débité par un générateur).
La forme intérieure (la conicité ) des becs, dont l'influen- ce est très grande sur la forme et la nature de la flamme, ainsi que sur sa stabilité, est choisie spécialement pour chaque mélan - ge ; les becs pour mélange oxhydrique seront donc différents de ceux pour le mélange oxy-acétylénique.
Pour empêcher les retours de flamme, il faut réaliser une vitesse de sortie uniforme du mélange gazeux, constante pour un mélange donné et aussi peu sujette que possible à des variations.
Dans ce but ,1e chalumeau de l'invention réalise une vitesse cons - tante du mélange gazeux dans tout son parcours dans le chalumeau depuis la chambre de mélange G jusqu'au bec L où elle est pro- gressivement croissante, en évitant les remous, les engorgements, les étranglements, en particulier dans la chambre de. mélange et au bec.
Il est surtout important de maintenir la vitesse constante à l'arrivée dans la chambre de mélange. Le chalumeau ici décrit réalise cette condition, en effet: a) - pour l'oxygène la section en K est laégale à la somme des sections. b) - Pour le gaz combustible les trous 0 sont rigoureusement cy- lindriques sur une assez grande longueur.
Ces dispositions ent pour but d'éviter un changement de
<Desc/Clms Page number 4>
vitesse à l'arrivée des gaz dans la chambre de mélange.
Au contraire dans les chalumeaux connus actuellement les gaz arrivent dans la Chambre de mélange par un étranglement qui provoque une augmentation de vitesse, et une diminution de pres- *ion, de sorte que en réalité eau appareils ne fonctionnant pas avec égalité des pressions pour les 2 gaz.
D'autre part, un retour de flemme dû à une cause externe se traduit nécessairement par une contre-pression prenant nais- sance au bec et se propageant vers l'intérieur du chalumeau. Si les pressions sont, comme dans le chalumeau de l'invention, iden- tiques pour les deux gaz, la contre-pression agira également sur les deux gaz, et produira une diminution de débit équivalente pour chacun d'eux, sans amener de modification dans la concen- tration du mélange, évitant ainsi, comme dans certains chalumeaux l'appauvrissement du mélange en gaz combustible, d'où découle une augmentation de vitesse de propagation.
La construction spécial du diffuseur montrée aux diverses figures, et où les orifices de ortie d'oxygène et d'acétylène ou Hydrogène sont disposée radialement et perpendiculairement au sens de la propagation de la¯cantre-pression, favorise d'ailleurs cet arrêt de retour de flamme.
Toutefois, un retour de flamme peut encore se produire par suite de la diminution accidentelle de débit d'un des gaz, par exemple d'un défaut de fonctionnement du détendeur. Si c'est le débit du gaz comburant qui diminue, le mélange 'enrichit en com - bustible et la vitesse de propagation de la flamme diminue; il n'y a donc ne rien à craindre, liais si c'est le débit du gaz combustible qui diminue, le cas est plus grave.
Toute sécurité set cependant donnée contre cette éventuali- té par la disposition mentionnée et représentée du diffuseur et par la faible section des troue dont il est percé. En effet, au centre du cône diffuseur (à la sortie ) le mélange O-C2H2 ou 0-H est complet; dans la zone périphérique, il n'y a que du gaz com- bustible et, dans la zone intermédiaire, du centre vers la
<Desc/Clms Page number 5>
périphérie, la mélange est de plus en plus riche en combustible; la tendance à la propagation de la flamme, du centre à la péri- phérie - donc dans le sens de propagation- va donc en diminuant.
Dans le cas le plue défavorable, interviennent les orifices d'ad -
EMI5.1
mission de gaz combustible, de faible section et donc de surface relativement grande, qui assurent au travers de la masse métalli- que du diffuseur et du chalumeau un refroidissement efficace rar menant les gaz en combustion sous leur température d'inflamma - tien.
REVENDICATIONS.
EMI5.2
En RiIStJM1I nous revendiquons comme de notre invention: a) - Un chalumeau soudeur ou un dispositif haute pression, essentiellement caractérisé par les faite suivants: I - Le diffuseur, formé d'une tête conique située dans un cône creux, est percé ,pour les deux gaz, d'une quantité de très petits
EMI5.3
trous disposés radial<Ment es perpendiculairement à la direction de propagation de la flaMme dent le diffuseur,ces trous,disposés de façon régulière.assurant une répartition uniforme de chacun des deux gas dans le mélange, ceux pour le combustible étant dis - posée vers la périphérie du cône diffuseur, dans le but spécifié.
EMI5.4
2 e"- La.
scane des sections des troua percée dans le diffuseur pour le passage du gaz comburant d'une part et du gaz combusti- ble d'autre part, est telle que, à pression de débit égale pour chaque gas, la composition du mélange reste constante pour tous les débita du chalumeau.
EMI5.5
3 - Ïat bm du chalumeau a aa<a forme intérieure de très faible ao - tacite, par exemple 610 pour le mélange oxhydrique et 50 pour le mélange 03w-mê limiqut.
4 - lut 1. thmbre de m6luge et le bec du chalumeau,la vites- se Au mr3aa att maintenue constante, sans remous, sans engor- gement ni étranglement.
EMI5.6
b ) # Lat chalumeau haute pression composé et fonctionnant en substance sont* décrit ci- dessus et représenté à titre d'exemple au dessin ci-annexé
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.