CA2207176A1 - Oxy-cutting torch - Google Patents
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- 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
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- F23D14/48—Nozzles
- F23D14/52—Nozzles for torches; for blow-pipes
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Abstract
Description
CA 02207176 1997-06-0~
WO96/18071 PCT~R95101572 Chalumeau d'oxycoupage La présente invention concerne les chalumeaux d'oxycoupage.
La plupart des chalumeaux connus jusqu'à:présent comprennent une buse présentant un orifice de coupe et plusieurs orifices de chauffe. ~'orifice de coupe assure l'amenée du courant d'oxygène de coupe jusqu'à la pièce.
Les orifices de chauffe permettent le chauf~age de la pièce à couper au moyen de la combustion d'un gaz combustible dans de l'oxygène de chauffe.
L'état de la technique est illustré par les documents DE-A-14 29 136, FR-A-444 349, DE-C-249 170, DE-B-12 09 973 et FR-E-9 375.
Les différentes pièces nécessaires à l'amenée de ces trois courants gazeux jusqu'à la buse sont solidarisées par soudure ou brasure pour constituer un ensemble monobloc robuste. Les conduits alimentant ces orifices sont en communication avec des sources d'oxygène et de gaz. La buse, délimitant les portions aval des conduits d'~alimen-tation et présentant les orifices précités, est souvent constituée d'un seul tenant. Dans certains cas, on'a prévu des éléments emboîtés l'un dans l'autre (voir DE-~-14 29 136) ou juxtaposés et reliés entre eux par unlcoliierdémontable (voir FR-A-444 349).
Dans certaines conditions d'utilisation des chalumeaux telles que celles rencontrées dans les installa-tions sidérurgiques, les buses sont facilement détériorées.
Notamment, certains des orifices peuvent être bouchés par des projections de liquide en fusion. Il est en général nécessaire de changer en totalité la buse du chalumeau et de la remplacer par une buse neuve.
Cela s'avère pénalisant pour plusieurs raisons.
Tout d'abord, la simple obstruction d'un seul des orifices entraîne le changement de l'ensemble de la buse, même si les autres orifices fonctionnent correctement, ce qui alourdit les coûts de maintenance. Ensuite, le changement CA 02207176 1997-06-0~
de buse est long à effectuer si bien qu'il requiert dans certains cas l'arrêt de la ligne de production sur laquelle est installée la buse, ce qui est également coûteux. Enfin, la buse étant exposée à la chaleur et assurant la fonction de brûleur, elle est souvent fabriquée en alliage cuivreux.
Ces matériaux ont une mauvaise résistance mécanique et se prêtent très mal à l'usinage. Les buses de rechange coûtent donc cher à fabriquer. En outre, l'impossibilité de respec-ter des cotes très fines dans l'usinage des buses peut provoquer des problèmes de coaxialité lors de l'installa-tion de la buse sur le chalumeau. Compte tenu des problemes de tolérance de coupe, un changement de buse peut parfois entraîner le rebut de la pièce subissant la coupe.
C'est pourquoi l'invention a pour but de réaliser un chalumeau dont la maintenance puisse être assurée en une période de temps très courte, au moyen de pièceslusinées peu coûteuses et présentant la précision souhaitée afin de pouvoir être installées sur le chalumeau avec un position-nement fiable.
L~invention concerne ainsi un chalumeau d'oxycou-page comprenant au moins une extrémité formant organe d'oxycoupage qui présente au moins un orifice de coupe et des orifices de chauffe, au moins un conduit d'alimentation de l'orifice de coupe communiquant avec une source d'oxy-gène, et des conduits d'alimentation des orifices de chauffe communiquant avec la source d'oxygène et avec une source de gaz carburant.
Selon l'invention, l'orifice de coupe et le conduit qui l'alimente sont délimités par un él~ment de coupe associé à cette extrémité, et les orifices de chauffe et les conduits qui les alimentent sont délimités par un élément de chauffe associé à cette extrémité, l'élément de coupe étant distinct et séparable de l'élément de chauffe, les éléments de coupe et de chauffe étant solidarisés au moyen d'au moins une liaison démontable et définissant au CA 02207176 1997-06-0~
WO96118071 PCT~R9S101572 moins en partie ladite extrémité formant organe d'oxycou-page.
L'expression "extrémité formant organe d'oxycou-page" désigne ici au sens large une partie du chalumeau assurant les fonctions de chauffe et d'apport d'oxygène de coupe et effectuant l'oxycoupage d'une pièce. Par exemple, l'extrémité de coupe comprend plusieurs orifices de~chauffe et un ou plusieurs orifices de coupe. Le chalumqau peut comprendre plusieurs extrémités formant organe d'oxycou-page, disposées selon un alignement en série parlexemplesuivant un axe.
Dans le chalumeau selon l'invention, pou~ chaque extrémité formant organe d~oxycoupage, les fonctions de chauffe et de coupe sont assurées par des éléments disso-ciables, solidarisés l'un à l'autre directement ou parl'intermédiaire d'une ou plusieurs autres pièces. Si l'un des orifices du chalumeau est défectueux, il suffit donc de démonter la liaison assurant la fixation au chalqmeau de l'élément présentant cet orifice et de remplacer cet élément par un élément neuf. On remplace alors seulement la partie défectueuse, ce qui réduit le coût de la maintenan-ce.
Par ailleurs, la liaison étant démontable, ce remplacement peut être effectué très rapidement, sans nécessiter l'arrêt de la ligne de production ni de la coupe. Il s'agira par exemple d'une liaison par crabots, d'un emboîtement ou d'une fixation par coincement. Le chan-gement de l'élément défectueux peut même être automatisé.
Enfin, étant donné que les éléments de qoupe et de chauffe sont distincts, ils peuvent être chacun fabri-qués dans des matériaux adaptés à leur fonction propre et aux éventuelles contraintes de fabrication qui en décou-lent. Par exemple, comme l'élément de chauffe assure la fonction de brûleur et non pas la fonction de coupe, on pourra le réaliser dans un matériau résistant à la chaleur CA 02207176 1997-06-0~
WO96/18071 PCT~R95/01572 sans que des tolérances précises d'usinage soient requises.
Au contraire, l'élément de coupe est relativement peu soumis à la chaleur mais doit être usiné pour être posi-tionné précisément afin d'assurer une bonne précision de coupe, de sorte qu'un matériau facilement usinable suffira pour réaliser cet élément de coupe.
Ainsi, l'invention permet de choisir leb maté-riaux et les modes de fabrication suivant la fonction de chacun des éléments concernés et de ses conditions d'utili-sation. Les coûts de fabrication des pièces de rechangesont donc réduits.
Selon une version avantageuse de l'invention, les éléments de coupe et de chauffe communiquent avec leurs sources d'alimentation respectives en oxygène et en gaz carburant au moyen de raccords démontables.
Le fait de disposer de raccords démontables permet d'accélérer sensiblement encore le proce~sus de remplacement d'un des éléments de coupe ou de chauffe. Ces raccords peuvent être de type classique, par exemple des raccords rapides de sécurité.
Selon une version avantageuse de l'invention, l'élément de coupe comprend une tête de coupe présentant une tuyère d'éjection de l'oxygène, cette tête définissant une portion de l'extrémité formant organe d'oxycoupage et étant solidarisée à la partie restante de l'élément de coupe au moyen d'une liaison démontable.
Cette version permet de ne remplacer que la tête de l'élément de coupe si la tuyère qu'elle porte est défectueuse. Cela réduit encore le coût de la maintenance, notamment en diminuant le volume de pièces de rechange nécessaires. On pourra aussi fabriquer la tête de coupe en un matériau bien adapté, tel que la céramique, et utiliser un matériau moins onéreux pour la partie restante de l'élément de coupe, tel que l'acier.
Selon une version avantageuse de l'invention, CA 02207176 1997-06-0~
W O 96/18071 PCTA~R9~/01572 l'un au moins des éléments de chauffe comprend une tête de chauffe présentant les orifices de chauffe, cette tête définissant une portion de l'extrémité formant organe d'oxycoupage et étant solidarisée à la partie restante de l'élément de chauffe au moyen d'une liaison démontable.
Cette version fournit des avantages similaires à
ceux de la version précédente. Notamment, avec~ cette version, l'utilisation d~une tête de chauffe usinée de façon peu précise n'est plus du tout pénalisante, puisqu'on peut faire en sorte que cette tête de chauffe n'assure aucune fonction relative à la précision de la coupe. On réalisera avantageusement la tête de chauffe en cuivre par exemple.
Selon une version préférée de l'invention, la tête de chauffe a la forme d'une couronne et est dlsposée coaxialement à la tête de coupe de sorte que la tête de chauffe et la tête de coupe définissent des portions respectivement périphérique et centrale de l'extrémité
formant organe d'oxycoupage.
Cette version montre que la réalisation du chalu-meau au moyen d'un élément de coupe et d'un élément de chauffe séparables est parfaitement compatible avec l'obtention d'un chalumeau muni d~une extrémité $ormant organe d'oxycoupage de type classique, présentaht des orifices de chauffe en périphérie de l'orifice de cloupe.
Selon une autre version préférée de l'invention, dans laquelle le chalumeau est agencé pour être mobile lors de l'oxycoupage suivant une direction donnée relativement à la pièce à couper, certains au moins des orifices de chauffe se trouvent en amont des orifices de coupe en référence à la direction précitée.
L'élément de chauffe assure ici sa fonction au moins en partie en amont de l'élément de coupe. On peut disposer plusieurs orifices de coupe en aval afin d'effec-tuer plusieurs coupes, à partir de ce chauffage commun de CA 02207176 1997-06-0~
WO96118071 PCT~R9S/01572 la pièce. En effet, il est intéressant de disposer de plusieurs orifices de coupe pour la coupe d~ pièces épaisses et en vue d'obtenir un bord coupé relativement plan. ~'un au moins des orifices de coupe est alors installé de telle sorte que son courant d'oxygèhe forme avec le courant vertical d'un autre orifice un anyle dans le plan de déplacement du chalumeau. L'orifice à courant incliné effectue ainsi la coupe dans le prolongement vertical de la coupe réalisée par l'orifice à courant vertical.
Selon une version avantageuse de l'invention, le chalumeau comprend en outre un corps de chalumeau distinct et séparable des éléments de coupe et de chauffe, les liai-sons démontables solidarisant alors l'élément de coupe au corps et l'élément de chauffe au corps.
On peut ainsi par exemple disposer d'un corps de chalumeau supportant à lui seul une grande partie des contraintes d'usinage liées à la fixation et au posltionne-ment des éléments de coupe et de chauffe. Ce corps sera par exemple en acier, matériau facilement usinable. Les seules contraintes d'usinage sur les éléments de coupe et de chauffe sont alors celles relatives à leur liaison au corps. On diminue donc encore le coût des pi~ces de rechange. On pourra aussi disposer le corps relativement à
l'abri des salissures et des projections, de sorte que son coût de fabrication sera amorti par une durée d~utilisation prolongée, plus longue que celle des éléments de coupe et de chauffe.
Selon une version avantageuse de l'invention, le corps présente au moins un logement pour recevoir et supporter un élément de coupe ou de chauffe tel que précité, ce logement assurant à la fois le positionnement et la fixation amovible de l'élément au corps.
Ce dispositif permet un remplacement particuliè-rement rapide et facile de l'élément en question. Il peut CA 02207176 1997-06-0~
WO96/18071 PCT~R95/01~72 par exemple s'agir d'un logement conique.
De plus, en réalisant un corps présentant plu-sieurs logements de ce type, on peut à volonté installer sur le chalumeau le ou les seuls éléments de coupe néces-saires à chaque opération de coupe. Cela préserve leselements de coupe inutilisés. On peut aussi choisir librement le type d'élément de coupe à mettre en place, par exemple en fonction du diamètre de la tuyère de chaque élément.
Selon une version avantageuse de l'inven~ion, le chalumeau comprend plusieurs extremités formant organe d'oxycoupage, les éléments de chauffe et de coupe étant solidaires d'un unique corps de chalumeau.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-vention apparaîtront encore dans la description qui vasuivre de plusieurs modes préférés de réalisa~ion de l'invention. Aux dessins annexés donnés à titre d'qxemples non limitatifs: I
- la figure l est une vue en coupe axiale en élévation d'un premier mode de réalisation de l'invention;
- la figure 2 est une we de dessous du chalumeau de la figure l;
- la figure 3 est une w e schématique en coupe axiale en élévation d'un deuxième mode de réalisation de l'invention;
- la figure 4 est une vue en coupe axiale en élévatlon d'un troisième mode de réalisation de l'invention;
- la figure 5 est une we en coupe du chalumeau de la figure 4 suivant le plan V-V;
- la figure 6 est une w e en coupe axiale en élévation d'un quatrième mode de réalisation de l'invention; et - la figure 7 est une we en coupe du chalumeaL de la figure 6 suivant le plan VII-VII sans l'élément d- coupe 136.
Les figures l et 2 présentent un premier mode de réalisation du chalumeau d'oxycoupage selon l'invention, CA 02207176 1997-06-0~
WO96/18071 PCT~q~5/01572 utilisé, comme les suivants, en sidérurgie pour la coupe d'une plaque d~acier 2.
Le chalumeau 1 comprend en l'espèce une extrémité
formant or~ane d'oxycoupage 4, notamment visible en vue de dessous sur la figure 2. Cette extrémité 4 présente un orifice de coupe 6 et des orifices de chauffe 8. Le chalumeau présente aussi un conduit d'alimentation 10 de l'orifice de coupe 6. Ce conduit 10 communique avec une source d'oxygène non-représentée. Le chalumeau 1 présente encore des conduits d'alimentation 12 et 14 des orif-ces de chauffe 8, ces conduits communiquant respectivement.--.vec la source d'oxygène et avec une source de gaz carburar.t non-représentée.
L'orifice de coupe 6 et le conduit 10 qui l'ali-lS mente sont délimités par un élément de coupe 16 as~ocié àl'extrémité formant organe d'oxycoupage 4. L'élément de coupe 16 communique avec la source d'alimentatlon en oxygène au moyen d'un raccord démontable 24.
L~élément de coupe 16 comprend une tubulure 22 délimitant la portion amont du conduit 10 et portant le raccord démontable 24 pour le raccordement de l'élément de coupe 16 à la source d'alimentation en oxygène. L'~lément de coupe 16 comprend aussi une tête de coupe 26 pré--entant l'orifice 6 qui est en l'espèce une tuyère d'éjection de l'oxygène. Un conduit 17 de la tête de coupe 26 met la tuyère 6 en communication avec la tubulure 22. La tête 26 définit une portion de l'extrémité formant organe~d'oxy-coupage 4. La tête 26 est solidarisée à la partie restante de l'élément de coupe 16, en l'espèce le conduit~22, au moyen d~une liaison démontable, par exemple une liaison vis-écrou.
Le conduit 22, la tête 26 et la tuyère 6 sont coaxiaux d'axe commun 28 et ont de préférence une section transversale circulaire. La tuyère 6 est de forme conique.
La tête de coupe 26 est par exemple en céramique.
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WO96/18071 PCT~R95101572 Les orifices de chauffe 8 et les conduits 12, 14 qui les alimentent sont délimités par un élément de chauffe 18 associé à l'extrémité 4. L'élément de chauffe 18 communique avec ses sources d'alimentation respect~ives en oxygène et en gaz carburant au moyen de raccords démonta-bles 30 et 32.
Les raccords démontables 24, 30, 32 s~nt par exemple du type raccord rapide de sécurité.
L'élément de chauffe 18 comprend deux tubulures 34, 36 délimitant les portions amont des conduits:12, 14 d'alimentation en oxygène et en gaz carburant de l',élément de chauffe 18 . Ces tubulures 34, 36 portent les raccords démontables respectifs précités 30, 32 pour le raccordement de l'élément 18 auxdites sources d'alimentation. L'élément de chauffe 18 comprend en outre une tête de chauffe 38 présentant les orifices de chauffe 8. Cette tête 38 définit une portion de l'extrémité formant organe d'oxycoupage 4.
Elle est solidarisée à la partie restante de l'élément de chauffe 18, ici les tubulures 34, 36, au moyen d'une liaison démontable qui est par exemple une liaispn vis-écrou. I
La tête de chauffe 38 a ici la formè d'une couronne. Les orifices 8 forment un cercle sur la face inférieure de la tête de chauffe 38, comme le montre la figure 2. La tête de chauffe 38 comprend une chambre annulaire torique intérieure 40, communiquant avec les tubulures 34, 36 pour le mélange de l'oxygène de chauffe et du gaz carburant dans la chambre 40 et l'alimentajtion en mélange des orifices 8. La tête de chauffe 38,est de préférence en cuivre.
Conformément à une caractéristique essentlelle de l'invention, l'élément de coupe 16 est distinct et'sépara-ble de l'élément de chauffe 18, et les éléments de coupe 16 et de chauffe 18 sont solidarisés au moyen d'au mdins une liaison démontable.
W O96/18071 PCT~R95/01572 Les éléments de coupe 16 et de chauffe 18 défi-nissent au moins en partie l'extrémité formant organe d'oxycoupage 4. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, les éléments de coupe 16 et de chauffe 18 définissent cette extrémité 4 à eux seuls. La tlête de chauffe 38 est disposée coaxialement à la tête de coupe 26, de sorte que la tête de chauffe et la tête de coupe définissent les portions respectivement périphérique et centrale de l'extrémité formant organe d'oxycoupage 4.
Le chalumeau 1 comprend en outre un corps de chalumeau 46 distinct et séparable des éléments de coupe 16 et de chauffe 18. Le corps 46 a en l'espèce une forme générale annulaire coaxiale aux éléments de coupei et de chauffe.
Dans le cas présent, les liaisons démontables solidarisant l'élément de coupe 16 à l'élément de chauffe 18 sont constituées par une liaison démontable solid~risant l'élément de coupe 16 directement au corps 46 et l'~lément de chauffe 18 directement au corps 46. Ces deux liaisons démontables sont constituées ici par des liaisons par crabots. Pour cela, une face extérieure cylindrique 42 de la tête de coupe 26 et une face intérieure cylindrique 44 du corps 46 portent des tenons et encoches non-repr~sentés constituant la premiere liaison par crabots ; de m~me une face extérieure conique 48 du corps 46 et une face inté-rieure conique 54 de la tête de chauffe 38 portent des tenons et encoches non-représentés constituant la dèuxième liaison par crabots, les deux cônes en question étant coaxiaux et ayant même angle au sommet.
Pour l'ajustement des pieces, une face ext~rieure conique 50 de la tête de coupe 26 et une face intérieure conique 52 du corps 46 viennent en butée l'une'contre l'autre, les deux cônes en question étant coaxiaux e;t ayant même angle au sommet. I
Ainsi, l'élément de coupe 16 et l'élément de CA 02207176 1997-06-0~
WO96118071 PCT~R95/01572 chauffe 18 sont solidarisés l'un à l'autre, via lle corps 46, par l'intermédiaire de leurs tetes respectives 26, 38.
En outre, grace à cette disposition, les faces 44 et 52 du corps définissent un logement pour recevoir et supporter la tete 26 de l'élément de coupe 16, ce logement assurant à la fois le positionnement et la fixation amovible de l'élément de coupe 16 au corps 46.
Les tubulures 34 et 36 traversent le cDrps 46 parallèlement à l'axe 28 en passant par des canaux 56.
Le corps de chalumeau 46 s'étend en partie à
l'extérieur du chalumeau pour permettre la fixation du chalumeau 1 sur un support prédéterminé 58 par l'intermé-diaire du corps 46. Ce support 58 est par exemple un porte-outil classique. Le corps de chalumeau 46 est de préférence en acier.
Le chalumeau qui vient d~etre décrit fonctionne de la façon suivante.
Les tubulures 34 et 36 alimentent la tête de chauffe 38 respectivement en oxygène de chauffe et en gaz carburant. Ces deux fluides se mélangent dans la chambre annulaire 40. Le mélange ainsi réalisé s'échappe par les orifices 8 où il se consume, produisant des flammes orien-tées en direction de la pièce à couper 2, selon lalsurface d~un cone d~axe 28 de sommet tourné vers la pièce 2.
La tubulure 22 alimente la tete de coupe 26 en oxygène de coupe. Celui-ci s'échappe par la tuyère!6 pour etre projeté en direction de la partie de la pièce 2 chauffée par les orifices 8 pour effectuer la coupe.
Le montage du chalumeau s'effectue par ex~mple de la façon suivante. On raccorde la tubulure 22 à la tête de coupe 26 pour constituer l'élément de coupe 16. On ver-rouille la tête de chauffe 38 sur le corps 46. Puis en engageant les tubulures 34, 36 dans les canaux~56, on verrouille celles-ci à la tête de chauffe 38 pour consti-tuer l'élément de chauffe 18. Puis on verrouille la tête de WO96/18071 PCT~R9S/01572 coupe 26 sur le corps 46 pour fixer l'élément de aoupe au corps 46 On relie enfin les raccords 24, 30, 32 aux tubulures respectives 22, 34, 36 et aux sources d'alimenta-tion correspondantes.
Si l'une quelconque des pièces constit~ant le chalumeau 1 est endommagée, par exemple la tête de doupe 26 ou de chauffe 38, son démontage et son remplacement peuvent être effectués sur le champ sans délai. Le remplacement de la seule pièce défectueuse permet de disposer d'unlchalu-meau en état de marche.
Toutes les pièces, en particulier la tête de coupe 26, la tête de chauffe 38 et le corps 46, peuvent être réalisées dans les matériaux et selon les mo~es les mieux adaptés à la situation. Dans le présent exemple, la tête de chauffe 38 n'assure aucune fonction relative à la précision de la coupe. Une tolérance de cote peu serrée pourra donc suffire. En revanche, le corps 46 assure la fixation et l'ajustement de la tête de coupe 26. Ses tolérances de cote seront donc très précises, ce !qui ne pose pas de difficulté de réalisation car le corps 46 est .
lCl en acler. I
Dans une variante de ce premier mode de réalisa-tion, la tête de coupe 26 peut présenter un conduit latéral 51, dessiné en traits pointillés, débouchant sur l'iextré-mité formant organe d'oxycoupage 4 par un orifice 55, etsur la face supérieure de la tête de coupe 26 pour y être relié à la source de gaz carburant, via un conduit 53 également dessiné en traits pointillés. On munitlainsi l'extrémité formant organe d'oxycoupage 4 d'un orifice de gaz carburant pur dont l/apport, en surplus du mélange oxygène de chauffe-gaz carburant fourni par les orifilces 8, peut constituer un avantage dans certaines applicat~ons La figure 3 présente un deuxième mode de réalisa-tion très proche du premier, dans lequel les références identiques désignent les mêmes composants. Pour plus de CA 02207176 1997-06-0~
WO96tl8071 PCTn~95/01572 - clarté, les hachures n'ont pas été portées sur la flgure 3. Le chalumeau 3 comprend plusieurs extrémités formant organe d'oxycoupage 4a, 4b, 4c, en l'espèce trois.
Chaque extrémité 4a, 4b, 4c est en tous points semblable à
l'extrémité 4 du premier mode de réalisation. La seule différence entre le chalumeau 1 et le chalumeau 3' réside dans le fait que les trois éléments de coupe 16 et les trois éléments de chauffe 18 sont solidaires d'un unique corps de chalumeau 60, commun aux trois extrémités 4a, 4b, 4c. Les éléments de coupe et de chauffe sont reliés au corps 60 par des liaisons démontables identiques à celles du précédent mode de réalisation. Le chalumeau 3 est supporté par l'intermédiaire de son corps 60 par un porte-outil 62.
Un tel chalumeau permet par exemple d~effectuer simultanément plusieurs coupes dans le prolo~gement vertical l'une de l'autre pour couper plus rapidement une pièce épaisse, comme expliqué dans le préambulel de la présente demande. Pour cela, on peut alors incliner l'extrémité 4c de sorte que son axe 28c demeure dans le plan défini par les axes 28a, 28b des extrémités 4a et 4b mais forme un angle avec ceux-ci. L~axe 28c ainsi lncliné
est représenté en traits pointillés. L'extrémfté 4c effectue alors la coupe dans le prolongement de l~ coupe effectuée par l'extrémité 4b.
Les figures 4 et 5 présentent un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel les é_éments similaires portent les mêmes références.
Le chalumeau 5 comprend une extrémité -ormant organe d'oxycoupage 64 présentant un orifice central de coupe 66 et un orifice périphérique de chauffe 68.
Le chalumeau 5 comprend un élément de coupe 70 comprenant une tuyère formant tête de coupe 72 qui présente l'orifice de coupe 66, et une tubulure 74 qui constitue le conduit d'alimentation de l'orifice de coupe 66.
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WO96118071 PCT~R95/01572 Le chalumeau 5 comprend aussi un élément de chauffe 76. Celui-ci comprend une buse creuse formant tête de chauffe 78 dont la portion aval 80 a une forme~conique et la portion amont 84 une forme cylindrique. L'élément de chauffe comprend aussi un voile 82 disposé transversalement à la buse 78 et fixé à sa portion cylindrique amontl84. Un disque 85 est en outre fixé transversalement à la tubulure 74 de l'élément de coupe 70. Le voile 82 et le disque 85 sont traversés par la tubulure 74.
Toutes les pièces du chalumeau qui viennent d'être décrites sont coaxiales d'axe 87 et à section circulaire.
L'élément de chauffe 76 comprend encore deux tubulures 86 et 88 parallèles à l'axe 87, qui constituent les conduits d~alimentation de l'orifice de chauffe 68 respectivement en oxygène de chauffe et en gaz carburant.
L'extrémité aval 90 des tubulures 86, 88 traverse le voile 82 pour déboucher dans la buse 78. L~extrémité amont 92 des tubulures 86, 88 traverse le disque 85 pour déboucher à
l'extérieur du chalumeau.
Les tubulures 74, 86, 88 portent à leur extrémité
amont des raccords démontables 24, 30, 32 tels que précités pour le raccordement des éléments de coupe 70 et de chauffe 76 aux sources d'alimentation du chalumeau.
Comme le montre la figure 5, les tubulures 74, 86, 88 sont fixées au disque 85 en étant engagées et serrées dans des encoches radiales respectives 94, 96, 98 de ce disque 85. Ces encoches se terminent par une portion cylindrique d'axe parallèle à l'axe 87 pour épou~er la forme extérieure des tubulures 74, 86 et 88 et assurer leur serrage. Le disque 85 de l'élément de chauffe 76 assure la fixation amovible de cet élément à la tubulure 74 de l'élé-ment de coupe 70. L'élément de chauffe 76 est donc directe-ment solidarisé à l'élément de coupe 70.
Les tubulures 74, 86, 88 traversent le voile 82 CA 02207176 1997-06-0~
WO96/18071 PCT~5/01572 suivant un ajustement glissant, le voile n'assurant qu'une fonction de positionnement des tubulures.
Le chalumeau 5 comprend encore un fourreau cylin-drique allongé 100 s'étendant depuis le disque 85 jusqu'à
la portion cylindrique amont 84 de la buse 78. Le voile 82 est fixé à la buse 78 par serrage à l'intérieur de la portion cylindrique 84. La buse 78 est fixée au fburreau 100 par serrage à l'intérieur de celui-ci. Les pièces constituant le chalumeau 5 sont de préférence en acier, à
l'exception de la buse 78 qui est en cuivre.
Dans ce mode de réalisation, les éléments de coupe 70 et de chauffe 76 définissent à eux seuls ladite extrémité formant organe d'oxycoupage 64, au moyen de la tuyère 72 et de la buse 78.
De plus, dans ce mode de réalisation encore, la buse formant tête de chauffe 78 a la forme d'une couronne et est disposée coaxialement à la tuyère formant tête de coupe 72, de sorte que la tête de chauffe 78 et la tête de coupe 72 définissent des portions respectivement périphéri-que et centrale de l'extrémité formant organe d'oxycoupage 64.
La buse creuse 78 délimite une enceinte 79 alimentée par les tubulures 86 et 88, dans laquelle se mélangent l'oxygène de chauffe et le gaz carburant. Ce mélange est consumé à l'orifice de chauffe 68 de l'extré-mité formant organe d'oxycoupage 64 pour chauffer la pièce à couper. Cette chauffe se produit en périphérie de l'orifice 66 d'éjection de l'oxygène de coupe.
Pour monter le chalumeau 5, on engage les tubulu-res 74, 86, 88 dans les encoches correspondantes 94, 96, 98du disque 85. On introduit ce disque à l'extrémité amont du fourreau 100 pour l'y fixer par serrage. Ayant fixé le voile 82 dans la buse 78, on introduit la buse à l'extré-mité aval du fourreau 100 pour l'y fixer par serrage, le voile 82 recevant les tubulures 74, 86, 88 à travers ses CA 02207176 1997-06-0~
WO96/18071 PCTn~S/01572 orifices.
On démonte le chalumeau en effectuant les mêmes opérations dans l'ordre inverse. On peut à loisir changer une pièce défectueuse du chalumeau sans que ce changement soit long ou onéreux. Grâce à sa forme allongée, ce chalumeau est adapté pour effectuer des coupes ~ans des endroits difficiles d'accès.
Les figures 6 et 7 présentent un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Le chalumeau 7 comprend un élément de ~chauffe 110. En l'espèce, ce dernier comprend une tête de chauffe 112 de forme générale parallélépipédique. La tête de chauffe présente un évidement cylindrique 114 débouchant au niveau de la face amont 116 de la tête 112. Cet év~idement renferme un manchon poreux cylindrique coaxial 118 ouvert à son extrémité axiale amont 120, située du coté de la face 116, et fermé à l'autre extrémité axiale 122 du manchon 118.
Le manchon 118 est raccordé à son extrémlté
axiale amont 120 à un conduit 124. Ce conduit ~24 est raccordé de façon non représentée à une chambre de mélange alimentée elle-même au moyen de raccords démontables, analogues à ceux des précédents modes, à une source d'oxygène de chauffe et une source de gaz carburant. Le manchon 118 est ainsi alimenté en mélange oxyg~ne de chauffe-gaz carburant. La tête de chauffe 112 et le manchon 118 constituent l'élément de chauffe 110.
La tête de chauffe 112 présente sur sa face inférieure 126 deux rangées symétriques d'orifices de chauffe 130, ici au nombre de huit par rangée. Ces orifices 130 mettent la face inférieure 126 en communication avec le manchon poreux 118 qui les alimente en mélange oxygèlne-gaz carburant. La tête de chauffe 112 pourrait en variante comprendre des brûleurs de type classique, avec réalisation dans la tête du brûleur du mélange oxygène - gaz carburant.
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W 096/18071 PCT ~ 5/01~72 Le chalumeau 7 comprend aussi un corps ~132 de forme générale parallélépipédique, s'étendant dans le prolongement de la tête de chauffe 112. Le corps 132 est fixé à la tête de chauffe au moyen d'une liaison démontable constituée ici par une saillie 133 du corps 132 s'emboî-tant dans une encoche 135 de la tête de chauffe 112 avec un ajustement serré. On pourra cependant utiliser tout autre type de liaison démontable.
Le corps 132 présente trois logements 134a, 134b, 134c pour recevoir et supporter un élément de coupe ou de chauffe, de sorte que chaque logement assure à la fois le positionnement et la fixation amovible de cet élément au corps 132. Ici, ces logements 134a, 134b, 134c sont destinés à recevoir un élément de coupe tel que celui 136 représenté dans le logement 134a.
Chaque logement a une forme en cône d'axe 138 vertical orthogonal à l'axe 154 du manchon 118, la pointe du cône étant orientée vers le bas. Chaque loge~ent se prolonge par une tuyère 140 ayant la forme d'un cône coaxial au logement et dont la pointe est tournée vers le haut de sorte que les deux cônes s'interpénètrent et sont tronqués à leur pointe.
L~élément de coupe 136 comprend une tête de coupe 142 de forme extérieure conique ayant même angle au sommet que le cône du logement 134a afin de s'adapter parfaitement à l'intérieur du logement 134a. L~élément de coupe 136 est automatiquement positionné lors de son introduction ~ans le logement 134a. Des moyens de fixation de l'élément d~ coupe 136 au corps 132 peuvent éventuellement être prévu~.
La tête de coupe 142 est traversée suivan l'axe du cône par un conduit 144 se terminant en prétuyère 146 à
l~extrémité aval 143 de la tête 142. La tête 142 est alimentée à son extrémité amont 148 par une tubulure 150 raccordée à une source d~oxygène au moyen d~une liaison démontable 152 qui est ici une liaison par raccord rapide.
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W O96/18071 PCT~R95/01572 La prétuyère 146 définit un orifice de coupe.
L'extrémité formant organe d'oxycoupage 158 du chalumeau 7 est donc constituée par la face inférieure 126 de la tête de chauffe 112, la face inférieure 156 du corps 132 et l'extrémité aval 143 de l'élément de coupe 136, ou des éléments de coupe si plusieurs sont installés. C'est donc ici le corps 132 et les éléments de coupe 135 et de chauffe 110 qui définissent l'extrémité formant organe d'oxycoupage 158.
La tete de chauffe 112 est de préférence en acier, de même que le corps 132 et la tête de coupq 142.
Le chalumeau 7 est agencé pour être mobile lors de l'oxycoupage suivant une direction donnée relat~vement à la pièce à couper. Cette direction est indiquée sur la figure 6 par la flèche F orientée parallèlement à l'axe 154 du manchon 118. Ainsi, les orifices de chauffe 130 se trouvent en amont des orifices de coupe 146 en référence à
la direction de la flèche F.
En fonctionnement, la portion de la pièce à
couper est donc préalablement chauffée par les orifices de chauffe 130. Elle est ensuite oxycoupée par l'élément de coupe 136 qui projette l'oxygène de coupe à travers la tuyère 140.
Chaque logement 134a, 134b, 134c peut r~cevoir suivant les besoins un élément de coupe ou de chaLffe ou être laissé vide. Ainsi, on pourra ne disposer, qu'un élément de coupe 136 comme sur la figure 6, ou disposer un élément de chauffe dans le logement 134a et un élément de coupe dans le logement 134b. On pourra en outre encore disposer un élément de coupe dans chaque logement. Dans les cas où au moins deux éléments de coupe sont utilisés, il sera avantageux de réaliser un logement dont l'axe 138 est incliné pour obtenir des fronts de coupe dans le prqlonge-ment l'un de l'autre tel que précité. On pourra donner des sections différentes aux logements afin d'utiliser au choix CA 02207176 1997-06-0~
W 096118071 PC17FRg5/OlS72 des éléments de coupe ou de chauffe offrant un débit de fluide plus ou moins important Ici, encore, on peut remplacer à volont~ l'ele-ment de chauffe et/ou le ou les éléments de coupe s'ils S sont défectueux.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications et améliorations sans sortir du cadre de celle-ci On pourra notamment adopter de très nombreuses configurations pour les éléments de coupe et de chauffe. CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96 / 18071 PCT ~ R95101572 Oxygen cutting torch The present invention relates to torches oxygen cutting.
Most of the torches known so far:
include a nozzle having a cutting hole and several heating orifices. ~ 'cutting hole ensures bringing the cutting oxygen current to the workpiece.
The heating orifices allow the room to be heated to be cut by combustion of a combustible gas in heating oxygen.
The state of the art is illustrated by the documents DE-A-14 29 136, FR-A-444 349, DE-C-249 170, DE-B-12 09 973 and FR-E-9 375.
The different parts needed to bring these three gas streams up to the nozzle are joined by welding or soldering to form a one-piece assembly robust. The conduits supplying these orifices are in communication with oxygen and gas sources. The nozzle, delimiting the downstream portions of the supply ducts tation and having the aforementioned holes, is often made in one piece. In some cases, we have planned elements nested one inside the other (see DE- ~ -14 29 136) or juxtaposed and connected to each other by a demountable collar (see FR-A-444 349).
Under certain conditions of use of torches such as those encountered in installations steel works, the nozzles are easily damaged.
In particular, some of the orifices may be blocked by splashes of molten liquid. It is generally necessary to completely change the torch nozzle and replace it with a new nozzle.
This is penalizing for several reasons.
First, the simple obstruction of only one of the orifices causes the nozzle assembly to change even if the other ports are working properly, which increases maintenance costs. Then change CA 02207176 1997-06-0 ~
of the nozzle is long to perform so much that it requires in some cases the production line is stopped the nozzle is installed, which is also expensive. Finally, the nozzle being exposed to heat and ensuring the function burner, it is often made of copper alloy.
These materials have poor mechanical strength and are lend themselves very poorly to machining. Replacement nozzles cost therefore expensive to manufacture. Furthermore, the impossibility of respec-ter very fine dimensions in the machining of the nozzles can cause coaxiality problems during installation tion of the nozzle on the torch. Given the problems cutting tolerance, a change of nozzle can sometimes cause scrap of the part undergoing cutting.
This is why the invention aims to achieve a torch which can be maintained in one very short period of time, using machined parts inexpensive and with the desired precision in order to be able to be installed on the torch with a position-reliable.
The invention thus relates to an oxycou torch-page comprising at least one end forming an organ oxygen cutting which has at least one cutting orifice and heating orifices, at least one supply duct of the cutting orifice communicating with a source of oxy-gene, and supply lines to the orifices of heater communicating with the oxygen source and with a fuel gas source.
According to the invention, the cutting orifice and the conduit which feeds it are delimited by an element of section associated with this end, and the heating orifices and the conduits which supply them are delimited by a heating element associated with this end, the heating element section being distinct and separable from the heating element, the cutting and heating elements being secured to the by means of at least one removable link and defining at CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96118071 PCT ~ R9S101572 at least in part said end forming an oxycou-page.
The expression "end forming an organ of oxycou-page "here broadly designates part of the torch providing the heating and oxygen supply functions of cutting and oxygen cutting a part. For example, the cutting end includes several heating holes and one or more cutting holes. The chalumqau can include several ends forming an organ of oxycou-page, arranged in series alignment by examples following an axis.
In the torch according to the invention, pou ~ each end forming an oxygen cutting member, the functions of heating and cutting are provided by disso-cables, secured to each other directly or through one or more other parts. If one of the torch holes is defective, so it suffices to dismantle the connection ensuring attachment to the torch the element with this hole and replace this element by a new element. We only replace the defective part, which reduces the cost of maintenance this.
Furthermore, the connection being removable, this replacement can be done very quickly, without require stopping the production line or the chopped off. For example, it will be a dog clutch, an interlocking or fixing by wedging. The chan-Management of the defective item can even be automated.
Finally, since the elements of qoupe and are separate, they can each be manufactured ques in materials adapted to their own function and any manufacturing constraints that arise slow. For example, as the heating element ensures the burner function and not the cutting function, we can do it in a heat resistant material CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96 / 18071 PCT ~ R95 / 01572 without requiring precise machining tolerances.
On the contrary, the cutting element is relatively little subjected to heat but must be machined to be posi-precisely worked to ensure good precision of cut, so that an easily machinable material will suffice to make this cutting element.
Thus, the invention makes it possible to choose the material and the manufacturing methods according to the function of each of the elements concerned and its conditions of use station. The manufacturing costs of spare parts are therefore reduced.
According to an advantageous version of the invention, the cutting and heating elements communicate with their respective oxygen and gas supply sources fuel by means of removable fittings.
Having removable fittings significantly accelerates the proce ~ sus de replacement of one of the cutting or heating elements. These fittings may be of conventional type, for example safety quick couplings.
According to an advantageous version of the invention, the cutting element comprises a cutting head having an oxygen ejection nozzle, this head defining a portion of the end forming an oxygen cutting member and being secured to the remaining part of the element cut by means of a removable link.
This version allows you to replace only the head of the cutting element if the nozzle which it carries is defective. This further reduces the cost of maintenance, in particular by reducing the volume of spare parts required. We can also manufacture the cutting head in a suitable material, such as ceramic, and use a less expensive material for the remaining part of the cutting element, such as steel.
According to an advantageous version of the invention, CA 02207176 1997-06-0 ~
WO 96/18071 PCTA ~ R9 ~ / 01572 at least one of the heating elements comprises a heater with the heater holes, this head defining a portion of the organ end of oxygen cutting and being secured to the remaining part of the heating element by means of a removable connection.
This version provides benefits similar to those of the previous version. In particular, with ~ this version, the use of a machined heating head of imprecise is no longer penalizing at all, since we can ensure that this heating head does not no function related to cutting accuracy. We will advantageously realize the copper heating head by example.
According to a preferred version of the invention, the heating head has the shape of a crown and is arranged coaxially with the cutting head so that the cutting head heater and cutter head define portions peripheral and central end respectively forming an oxygen cutting organ.
This version shows that the realization of the chalu-meau by means of a cutting element and a separable heater is perfectly compatible with obtaining a torch fitted with a $ ormant end conventional type oxygen cutting device, present heating orifices at the periphery of the chamber orifice.
According to another preferred version of the invention, in which the torch is arranged to be mobile during flame cutting in a given direction relatively to the workpiece, at least some of the heaters are located upstream of the cutting holes in reference to the aforementioned direction.
The heating element here performs its function at less partially upstream of the cutting element. We can have several cutting holes downstream to make kill several cuts, from this common heating of CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96118071 PCT ~ R9S / 01572 the room. Indeed, it is interesting to have several cutting holes for cutting parts thick and in order to obtain a relatively cut edge plan. ~ 'at least one of the cutting holes is then installed so that its oxygen flow forms with the vertical current from another orifice an anyle in the torch displacement plan. The current port tilted thus cuts in the extension vertical of the cut made by the current orifice vertical.
According to an advantageous version of the invention, the torch further includes a separate torch body and separable from the cutting and heating elements, the links removable sounds then joining the cutting element to body and the heating element to the body.
We can for example have a body of torch alone supporting a large part of the machining constraints related to fixing and posltionne-cutting and heating elements. This body will be by example in steel, easily machinable material. The only ones machining constraints on the cutting elements and heaters are then those relating to their connection to body. The cost of the pieces is therefore further reduced.
spare. We can also arrange the body relatively to protected from dirt and splashes, so that manufacturing cost will be amortized over a period of use extended, longer than that of the cutting elements and heating.
According to an advantageous version of the invention, the body has at least one housing for receiving and support a cutting or heating element such as aforementioned, this housing ensuring both the positioning and the removable attachment of the element to the body.
This device allows a particular replacement.
quickly and easily of the item in question. he can CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96 / 18071 PCT ~ R95 / 01 ~ 72 for example be a conical housing.
In addition, by making a body with more This type of accommodation can be installed at will on the torch the one or only cutting elements required each time you cut. This preserves unused cutting elements. We can also choose freely the type of cutting element to be inserted, for example example depending on the diameter of the nozzle of each element.
According to an advantageous version of the invention, the torch has several ends forming an organ flame cutting, the heating and cutting elements being attached to a single torch body.
Other features and advantages of the vention will appear in the description which follows from several preferred embodiments of ~ ion of the invention. In the accompanying drawings given by way of examples nonlimiting: I
- Figure l is an axial sectional elevation view of a first embodiment of the invention;
- Figure 2 is a we from below the torch of the figure l;
- Figure 3 is a schematic we in axial section in elevation of a second embodiment of the invention;
- Figure 4 is an axial sectional elevational view of a third embodiment of the invention;
- Figure 5 is a we in section of the torch of the Figure 4 along the VV plan;
- Figure 6 is a we in axial section in elevation of a fourth embodiment of the invention; and - Figure 7 is a we in section of the chalumeaL of the figure 6 along the plane VII-VII without the element d- section 136.
Figures 1 and 2 show a first mode of production of the flame cutting torch according to the invention, CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96 / 18071 PCT ~ q ~ 5/01572 used, like the following ones, in steelmaking for cutting of a steel plate 2.
The torch 1 in this case has one end forming gold ~ oxy-fuel cutting donkey 4, in particular visible for below in Figure 2. This end 4 has a cutting orifice 6 and heating orifices 8. The torch also has a supply duct 10 of the cutting orifice 6. This conduit 10 communicates with a oxygen source not shown. Torch 1 presents still supply ducts 12 and 14 of the orifices heats 8, these conduits communicating respectively .--. with the source of oxygen and with a source of gas carburar.t non represented.
The cutting hole 6 and the conduit 10 which supplies it lS mente are delimited by a cutting element 16 as ~ associated with the end forming an oxygen cutting member 4. The element of section 16 communicates with the power source in oxygen by means of a removable connection 24.
The cutting element 16 comprises a tube 22 delimiting the upstream portion of the conduit 10 and carrying the removable connector 24 for connection of the element section 16 at the oxygen supply source. The element cutting blade 16 also includes a cutting head 26 the orifice 6 which is in this case a nozzle for ejecting oxygen. A conduit 17 of the cutting head 26 puts the nozzle 6 in communication with the tubing 22. The head 26 defines a portion of the end forming organ ~ of oxy-cutting 4. The head 26 is secured to the remaining part of the cutting element 16, in this case the conduit ~ 22, at by means of a removable link, for example a link screw nut.
The duct 22, the head 26 and the nozzle 6 are coaxial axis 28 and preferably have a cross section transverse circular. The nozzle 6 is of conical shape.
The cutting head 26 is for example made of ceramic.
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WO96 / 18071 PCT ~ R95101572 The heating orifices 8 and the conduits 12, 14 which feed them are delimited by a heating element 18 associated with the end 4. The heating element 18 communicates with its respective power sources in oxygen and fuel gas by means of disassembled fittings wheat 30 and 32.
Removable fittings 24, 30, 32 are ~ by example of the safety quick coupling type.
The heating element 18 comprises two pipes 34, 36 delimiting the upstream portions of the conduits: 12, 14 supply of oxygen and fuel gas to the element 18. These pipes 34, 36 carry the fittings respective removable above 30, 32 for connection from element 18 to said power sources. The element heater 18 further includes a heater head 38 having the heating orifices 8. This head 38 defines a portion of the end forming an oxygen cutting member 4.
It is secured to the remaining part of the element heats 18, here the pipes 34, 36, by means of a removable link which is for example a screw link nut. I
The heating head 38 has here the form of a crowned. The orifices 8 form a circle on the face bottom of the heating head 38, as shown in the Figure 2. The heating head 38 includes a chamber inner toroidal annular 40, communicating with the pipes 34, 36 for mixing the heating oxygen and fuel gas in chamber 40 and the supply of mixture of the orifices 8. The heating head 38 is preferably copper.
In accordance with an essential characteristic of the invention, the cutting element 16 is distinct and separate ble of the heating element 18, and the cutting elements 16 and heaters 18 are joined by means of at least one removable link.
W O96 / 18071 PCT ~ R95 / 01572 The cutting elements 16 and heating elements 18 defi-at least partially nip the organ end oxy-fuel cutting 4. In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the cutting elements 16 and heating 18 define this end 4 by themselves. The head of heater 38 is arranged coaxially with the cutting head 26, so that the heating head and the cutting head define the peripheral portions respectively and center of the end forming an oxygen-cutting member 4.
The torch 1 further comprises a body of torch 46 separate and separable from the cutting elements 16 and heating 18. The body 46 in this case has a shape general annular coaxial with the cutting elements and heated.
In this case, the removable links connecting the cutting element 16 to the heating element 18 are constituted by a removable solid ~ risant connection the cutting element 16 directly to the body 46 and the ~ element 18 directly to the body 46. These two connections removable are formed here by connections by dogs. For this, a cylindrical outer face 42 of the cutting head 26 and a cylindrical inner face 44 of the body 46 carry pins and notches not repr ~ felt constituting the first dog clutch; similarly a conical outer face 48 of the body 46 and an inner face conical lower 54 of the heating head 38 carry pins and notches not shown constituting the second dog clutch, the two cones in question being coaxial and having the same angle at the top.
For the adjustment of the pieces, an external face conical 50 of the cutting head 26 and an inner face conical 52 of the body 46 abut one against the other, the two cones in question being coaxial e; t having same angle at the top. I
Thus, the cutting element 16 and the cutting element CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96118071 PCT ~ R95 / 01572 heaters 18 are secured to each other, via the body 46, through their respective heads 26, 38.
In addition, thanks to this arrangement, the faces 44 and 52 of the bodies define a housing to receive and support the head 26 of the cutting element 16, this housing ensuring the both positioning and removable attachment of the element cutting 16 to the body 46.
Tubes 34 and 36 pass through cDrps 46 parallel to axis 28 passing through channels 56.
The torch body 46 extends in part to the outside of the torch to allow the fixing of the torch 1 on a predetermined support 58 by means of body 46. This support 58 is for example a holder classic tool. The torch body 46 is preferably in steel.
The blowtorch which has just been described works as follows.
Tubes 34 and 36 supply the head of heats 38 in heating oxygen and gas respectively fuel. These two fluids mix in the chamber annular 40. The mixture thus produced escapes through the orifices 8 where it is consumed, producing oriental flames-tees towards the workpiece 2, according to the surface of a cone of axis 28 of apex turned towards the part 2.
The tubing 22 supplies the cutting head 26 with cutting oxygen. This escapes through the nozzle! 6 for be projected towards the part of room 2 heated by the openings 8 to make the cut.
The assembly of the torch is carried out for ex ~ mple of the following way. The tubing 22 is connected to the head of section 26 to constitute the cutting element 16. We see rust the heating head 38 on the body 46. Then engaging the pipes 34, 36 in the channels ~ 56, we locks these to the heating head 38 to constitute kill the heating element 18. Then we lock the head of WO96 / 18071 PCT ~ R9S / 01572 section 26 on the body 46 to fix the magnifying element to the body 46 Finally, the connections 24, 30, 32 are connected to the respective pipes 22, 34, 36 and to the sources of supply tion.
If any of the parts constituting the torch 1 is damaged, for example the magnifying head 26 or heater 38, disassembly and replacement may be carried out immediately. Replacement of the only defective part makes it possible to have a meau in working condition.
All parts, especially the head section 26, the heating head 38 and the body 46, can be made in the materials and according to the mo ~ es better suited to the situation. In this example, the heating head 38 does not perform any function relating to the cutting precision. Loose dimension tolerance may therefore be sufficient. On the other hand, the body 46 ensures the fixing and adjusting the cutting head 26. Its dimension tolerances will therefore be very precise, which!
poses no difficulty of realization because the body 46 is .
lCl acler. I
In a variant of this first embodiment, tion, the cutting head 26 may have a lateral duct 51, drawn in dotted lines, leading to the out-mite forming an oxygen-cutting member 4 by an orifice 55, and on the upper face of the cutting head 26 to be there connected to the fuel gas source, via a conduit 53 also drawn in dotted lines. We munitlainsi the end forming an oxygen-cutting member 4 of an orifice pure fuel gas including the addition of the mixture fuel gas oxygen supplied by the orifices 8, can be an advantage in some applicat ~ ons Figure 3 shows a second embodiment.
tion very close to the first, in which the references identical denote the same components. For more than CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96tl8071 PCTn ~ 95/01572 - clarity, hatching has not been worn on the flgure 3. The torch 3 has several ends forming an oxygen cutting member 4a, 4b, 4c, in this case three.
Each end 4a, 4b, 4c is similar in all respects to the end 4 of the first embodiment. The only difference between torch 1 and torch 3 'is in that the three cutting elements 16 and the three heating elements 18 are integral with a single torch body 60, common to the three ends 4a, 4b, 4c. The cutting and heating elements are connected to the body 60 by removable links identical to those of the previous embodiment. The torch 3 is supported through its body 60 by a holder tool 62.
Such a torch allows for example to perform simultaneously several cuts in the prolo ~ gement vertical to each other to cut a thick part, as explained in the preamble to the this request. For that, we can then tilt the end 4c so that its axis 28c remains in the plane defined by the axes 28a, 28b of the ends 4a and 4b but forms an angle with them. The axis 28c thus inclined is shown in dotted lines. Extremft 4c then performs the cut in the extension of the cut performed by the end 4b.
Figures 4 and 5 show a third mode of the invention in which the elements similar have the same references.
The torch 5 includes a tip flame cutting member 64 having a central orifice section 66 and a peripheral heating orifice 68.
The torch 5 comprises a cutting element 70 comprising a nozzle forming a cutting head 72 which has the cutting orifice 66, and a tube 74 which constitutes the cutting port supply duct 66.
CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96118071 PCT ~ R95 / 01572 The torch 5 also includes an element of heats 76. This includes a hollow nozzle forming a head heater 78 whose downstream portion 80 has a conical shape ~
and the upstream portion 84 has a cylindrical shape. The element of heater also includes a veil 82 arranged transversely to the nozzle 78 and fixed to its upstream cylindrical portion 184. A
disc 85 is further fixed transversely to the tubing 74 of the cutting element 70. The web 82 and the disc 85 are crossed by the tubing 74.
All parts of the blowtorch that come to be described are coaxial with axis 87 and in section circular.
The heating element 76 further comprises two pipes 86 and 88 parallel to the axis 87, which constitute the supply ducts of the heating orifice 68 in heating oxygen and fuel gas respectively.
The downstream end 90 of the pipes 86, 88 crosses the web 82 to open into the nozzle 78. The upstream end 92 of tubing 86, 88 passes through the disc 85 to lead to outside the torch.
Tubes 74, 86, 88 bear at their ends upstream of the removable fittings 24, 30, 32 as mentioned above for the connection of cutting and heating elements 70 76 to the sources of the torch feed.
As shown in FIG. 5, the tubes 74, 86, 88 are fixed to the disc 85 while being engaged and clamped in respective radial notches 94, 96, 98 of this disc 85. These notches end with a portion cylindrical with an axis parallel to the axis 87 to spur the er external shape of the pipes 74, 86 and 88 and ensuring their Tightening. The disc 85 of the heating element 76 ensures the removable attachment of this element to the tubing 74 of the element cutting element 70. The heating element 76 is therefore direct-secured to the cutting element 70.
Tubing 74, 86, 88 pass through web 82 CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96 / 18071 PCT ~ 5/01572 following a sliding adjustment, the veil ensuring only one tubing positioning function.
The torch 5 also includes a cylindrical sheath.
elongated dove 100 extending from disc 85 to the upstream cylindrical portion 84 of the nozzle 78. The web 82 is fixed to the nozzle 78 by tightening inside the cylindrical portion 84. The nozzle 78 is fixed to the nozzle 100 by clamping inside of it. Rooms constituting the torch 5 are preferably made of steel, with the exception of nozzle 78 which is made of copper.
In this embodiment, the elements of section 70 and heating 76 alone define said end forming a flame-cutting member 64, by means of the nozzle 72 and nozzle 78.
In addition, in this embodiment again, the nozzle forming the heating head 78 has the shape of a crown and is arranged coaxially to the nozzle forming the head of section 72, so that the heating head 78 and the section 72 define respectively peripheral portions and central to the end forming an oxygen cutting member 64.
The hollow nozzle 78 delimits an enclosure 79 supplied by pipes 86 and 88, in which mix the heating oxygen and the fuel gas. This mixture is consumed at the heating orifice 68 of the end mite forming an oxygen cutting member 64 to heat the part to cut. This heating occurs at the periphery of the orifice 66 for ejecting the cutting oxygen.
To mount the torch 5, the tubes are engaged.
res 74, 86, 88 in the corresponding notches 94, 96, 98 of the disc 85. This disc is introduced at the upstream end of the sleeve 100 to fix it by tightening. Having fixed the veil 82 in the nozzle 78, the nozzle is introduced at the end downstream of the sleeve 100 to fix it by tightening, the sail 82 receiving the pipes 74, 86, 88 through its CA 02207176 1997-06-0 ~
WO96 / 18071 PCTn ~ S / 01572 orifices.
We dismantle the torch by performing the same operations in reverse order. We can change at leisure a defective part of the torch without this change either long or expensive. Thanks to its elongated shape, this torch is suitable for cutting ~ years of hard to reach places.
Figures 6 and 7 show a fourth mode for carrying out the invention.
The torch 7 includes a heating element 110. In the present case, the latter includes a heating head 112 of generally parallelepiped shape. The head of heater has a cylindrical recess 114 opening at level of the upstream face 116 of the head 112. Ce év ~ idement contains an open coaxial cylindrical porous sleeve 118 at its upstream axial end 120, located on the side of the face 116, and closed at the other axial end 122 of the sleeve 118.
The sleeve 118 is connected to its end upstream axial 120 to a conduit 124. This conduit ~ 24 is not shown connected to a mixing chamber supplied by removable connectors, analogous to those of previous modes, to a source heating oxygen and a source of fuel gas. The sleeve 118 is thus supplied with an oxygen mixture.
fuel gas heater. The 112 heating head and the sleeve 118 constitute the heating element 110.
The heating head 112 present on its face lower 126 two symmetrical rows of orifices of heats 130, here eight in number per row. These orifices 130 put the lower face 126 in communication with the porous sleeve 118 which supplies them with an oxygen-gas mixture fuel. The heating head 112 could alternatively include conventional type burners, with realization in the burner head of the oxygen-fuel gas mixture.
CA 02207176 1997-06-0 ~
W 096/18071 PCT ~ 5/01 ~ 72 The torch 7 also includes a body ~ 132 of general parallelepiped shape, extending in the extension of the heating head 112. The body 132 is fixed to the heating head by means of a removable connection formed here by a projection 133 of the body 132 fits both in a notch 135 of the heating head 112 with a tight fit. We can however use any other type of removable link.
The body 132 has three housings 134a, 134b, 134c for receiving and supporting a cutting or heats up, so that each housing provides both positioning and removable fixing of this element to body 132. Here, these housings 134a, 134b, 134c are intended to receive a cutting element such as that 136 shown in housing 134a.
Each housing has a cone shape of axis 138 vertical orthogonal to axis 154 of sleeve 118, the tip of the cone being oriented downwards. Each lodge is extended by a nozzle 140 having the shape of a cone coaxial with the housing and whose point is turned towards the high so that the two cones interpenetrate and are truncated at their tip.
Cutting element 136 includes a cutting head 142 of conical exterior shape having same angle at the top that the cone of the housing 134a in order to adapt perfectly inside the housing 134a. The cutting element 136 is automatically positioned when introduced ~ in the housing 134a. Means for fixing the cutting element 136 to the body 132 may possibly be provided ~.
The cutting head 142 is crossed along the axis of the cone by a conduit 144 ending in pre-nozzle 146 to the downstream end 143 of the head 142. The head 142 is supplied at its upstream end 148 by a pipe 150 connected to an oxygen source by means of a connection removable 152 which is here a connection by quick coupling.
CA 02207l76 l997-06-0 ~
W O96 / 18071 PCT ~ R95 / 01572 The pre-nozzle 146 defines a cutting orifice.
The end forming an oxygen cutting member 158 of the torch 7 is therefore constituted by the lower face 126 of the heating head 112, the underside 156 of the body 132 and the downstream end 143 of the cutting element 136, or cutting elements if several are installed. It is so here the body 132 and the cutting elements 135 and heaters 110 which define the end forming an organ flame cutting 158.
The heating head 112 is preferably in steel, as well as the body 132 and the cutting head 142.
The torch 7 is designed to be mobile during of oxygen cutting along a given direction relatively to the workpiece. This direction is indicated on the Figure 6 by arrow F oriented parallel to the axis 154 of the sleeve 118. Thus, the heating orifices 130 are find upstream of the cutting orifices 146 with reference to the direction of arrow F.
In operation, the portion of the part to cutting is therefore previously heated by the orifices of heats 130. It is then flame cut by the element of section 136 which projects cutting oxygen through the nozzle 140.
Each housing 134a, 134b, 134c can receive according to the needs a cutting or heating element or be left blank. Thus, we may have only one cutting element 136 as in FIG. 6, or arrange a heating element in housing 134a and a heating element cut in housing 134b. We can also still have a cutting element in each housing. In the if at least two cutting elements are used, it it will be advantageous to make a housing whose axis 138 is inclined to obtain cutting edges in the extension of each other as mentioned above. We can give different sections to the housing in order to use as desired CA 02207176 1997-06-0 ~
W 096118071 PC17FRg5 / OlS72 cutting or heating elements offering a flow of more or less important fluid Here, again, we can replace at will ~ the ele-heating element and / or the cutting element (s) if S are defective.
Of course, we can bring to the invention of numerous modifications and improvements without leaving the framework of this We can in particular adopt very numerous configurations for cutting and heated.
Claims (16)
cette extrémité (4; 4a, 4b, 4c; 64; 158), et les orifices de chauffe (8; 68; 130) et les conduits qui les alimentent sont délimités par un élément de chauffe (18; 76; 110) associé à cette extrémité, l'élément de coupe (16; 70; 136) étant distinct et séparable de l'élément de chauffe (18;
76; 110), les éléments de coupe (16; 70; 136) et de chauffe (18; 76; 110) étant solidarisés au moyen d'au moins une liaison démontable et définissant au moins en partie ladite extrémité formant organe d'oxycoupage (4; 4a, 4b, 4c; 64;
158). 1. Oxy-cutting torch (1; 3; 5; 7) comprising at least one end forming an oxycutting member (4; 4a, 4b, 4c; 64; 158) which has at least one cutting orifice (6; 66; 146) and heating orifices (8; 68; 130), at the at least one cutter orifice supply conduit communicating with an oxygen source, and conduits supply to the heating orifices communicating with the source of oxygen and with a source of fuel gas, the torch being characterized in that the orifice of cup (6; 66; 146) and the duct which feeds it are delimited by a cutting element (16; 70; 136) associated with this end (4; 4a, 4b, 4c; 64; 158), and the orifices heaters (8; 68; 130) and the ducts that supply them are delimited by a heating element (18; 76; 110) associated with this end, the cutting element (16; 70; 136) being distinct and separable from the heating element (18;
76; 110), the cutting (16; 70; 136) and heating elements (18; 76; 110) being secured by means of at least one dismountable connection and defining at least in part said end forming an oxycutting member (4; 4a, 4b, 4c; 64;
158).
par le fait que les éléments de coupe (16; 70; 136) et de chauffe (18; 76; 110) communiquent avec leurs sources d'alimentation respectives en oxygène et en gaz carburant au moyen de raccords démontables (24, 30, 32; 152). 2. Torch according to claim 1, characterized in that the cutting elements (16; 70; 136) and heaters (18; 76; 110) communicate with their sources respective oxygen and fuel gas supply by means of removable connectors (24, 30, 32; 152).
par le fait que l'un au moins des éléments de coupe (16; 70; 136) ou de chauffe (18; 76; 110) comprend une tubulure (22, 34, 36; 74, 86, 88; 150) délimitant une portion amont d'un desdits conduits et portant l'un desdits raccords démontables pour le raccordement de l'élément à
l'une desdites sources d'alimentation. 3. Torch according to claim 2, characterized in that at least one of the cutting elements (16; 70; 136) or heater (18; 76; 110) comprises a tubing (22, 34, 36; 74, 86, 88; 150) delimiting a upstream portion of one of said ducts and carrying one of said removable fittings for connecting the element to one of said power sources.
6, caractérisé par le fait que l'un au moins des éléments de chauffe (18; 76; 110) ou de coupe (16; 70; 136) est solidarisé à l'autre ou aux autres éléments par l'intermédiaire de sa tête. 7. Torch according to one of claims 4 to 6, characterized in that at least one of the elements heating (18; 76; 110) or cutting (16; 70; 136) is secured to the other or to the other elements by through his head.
7, caractérisé par le fait que la tête de chauffe (38; 78) a la forme d'une couronne et est disposée coaxialement à la tête de coupe (26; 72) de sorte que la tête de chauffe (38;
78) et la tête de coupe (26; 72) définissent des portions respectivement périphérique et centrale de l'extrémité
formant organe d'oxycoupage (4; 64). 8. Torch according to one of claims 4 to 7, characterized in that the heating head (38; 78) has the shape of a crown and is arranged coaxially to the cutting head (26; 72) so that the heating head (38;
78) and the cutting head (26; 72) define portions respectively peripheral and central of the extremity forming a flame-cutting member (4; 64).
couper, ledit chalumeau étant caractérisé par le fait que certains au moins des orifices de chauffe (130) se trouvent en amont des orifices de coupe (146) en référence à la direction précitée. 9. Torch according to one of the claims preceding, arranged to be mobile during flame cutting along a given direction (F) relative to the part to be to cut, said torch being characterized in that at least some of the heating holes (130) are located upstream of the cutting orifices (146) with reference to the aforementioned direction.
par le fait que le corps de chalumeau (46; 60; 132) s'étend au moins en partie à l'extérieur du chalumeau pour permettre la fixation du chalumeau sur un support prédéterminé
par l'intermédiaire du corps. 11. Torch according to claim 10, characterized in that the torch body (46; 60; 132) extends at least partially outside the torch to allow the torch to be fixed on a predetermined support through the body.
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