Générateur d'acétylène. L'invention a pour objet un générateur d'acétylène du type dit à contact , c'est- il-dire dans lequel ce gaz est produit à l'inté rieur d'une chambre de génération par l'ac tion de la surface d'une masse d'eau qui vient mouiller du carbure de calcium reposant sur un support perforé quand la pression baisse dans la chambre de génération et dans lequel l'eau se retire par le bas dans une chambre voisine de refoulement lorsque la pression de l'acétylène s'élève dans la chambre de géné ration.
L'invention a pour but de régulariser le dégagement de gaz, d'empêcher ou de réduire la surproduction ainsi que l'échauffement exagéré et les phénomènes corrélatifs de dé composition et de polymérisation de l'acéty lène, de permettre l'emploi de carbure con cassé à différentes grosseurs de trains sans fonctionnement défectueux et enfin d'assurer une automaticité de production satisfaisante.
La caractéristique de l'invention consiste en ce que le générateur comporte une cham bre d'alimentation destinée à contenir une ré serve de carbure à l'abri de l'eau et disposée dlans la partie supérieure de la chambre de génération au-dessus du support perforé et au-dessus du niveau de l'eau, et que cette chambre d'alimentation est munie d'un dispo- itif permettant de faire tomber le carbure _#u,r la grille par fractions successives et cela suivant les besoW.s do la, consommation.
Ainsi, comme dans les générateurs à con tacts usuels, toute surproduction éloigne l'eau du carbure en réaction, mais, de plus, dans le générateur qui fait l'objet de l'inven tion, l'humidité résiduelle qui reste alors en contact avec le carbure n'agit que sur une portion limitée de la masse totale de carbure dont la réserve principale est à l'abri de l'hu midité; il en résulte que la surproduction ne se prolonge pas d'une manière excessive en provoquant un échauffement exagéré qui pourrait donner lieu à des phénomènes de po lymérisation et de décomposition du gaz produit.
Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, la chute d'une portion de carbure de l'a chambre d'alimentation -est provoquée par un basculement de cette chambre, com mandé soit à la main, soit automatiquement par la pression régnant dans le générateur; l'emploi d'une chambre d'alimentation bascu lante à la. place d'une chambre munie d'un orifice de chute équipé d'un obturateur per met de supprimer les risques d'obstruction d'un tel orifice et permet, d'autre part, l'em ploi. de carbure en gros morceaux.
La commande automatique de la chambre d'alimentation peut être réalisée :à. l'aide d'un piston à ressort combiné avec une membrane souple pouvant se replier à. la façon d'un doigt de gant pour permettre une grande am plitude de mouvement, ou encore, dans le cas d'appareils à basse pression à l'aide d'un flot- teur prévu dans un récipient surélevé com muniquant par le bas avec la cuve du géné rateur.
La production peut être régularisée par une chambre de compensation communiquant avec la chambre de génération par un orifice calibré dont le débit est inférieur au débit maximum de la conduite de sortie de cette chambre de génération.
Le générateur peut être muni d'un dispo sitif de sécurité à membrane établi de façon à permettre à la fois le blocage automatique du système de chute en cas de pression inté rieure suffisante, l'évacuation automatique de sécurité en cas de pression intérieure exces sive et enfin la vidange dugénérateur com mandée à la main indépendamment des deux autres fonctions au-dessus.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ples, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 représentent un générateur muni d'une chambre de compensation, la fig.1 étant une vue en coupe de la chambre de gé nération, tandis que la fig. 2 montre en coupe les organes de la commande automatique de l'alimentation.
Les fig. 3 et 4 représentent, respective ment en coupe transversale et en élévation, la chambre d'alimentation basculante du gé nérateur des fig. 1 et 2.
La fig. 5 représente en coupe verticale un générateur à basse pression.
La fïg. 6 représente en élévation un gé nérateur analogue avec commande automati que de la chute du carbure par flotteur.
La fig. 7 représente en coupe une forme d'exécution du dispositif de commande auto matique de la chute de carbure, et la fig. 8 est une vue en coupe d'un dispo sitif de sécurité.
Le corps du générateur représenté aux fig. 1 et 2 est constitué notamment par une cuve 31 à l'intérieur de laquelle est disposé un cylindre 32 ouvert vers le bas et formant la chambre de génération; dans cette cham bre se trouve le panier séparable 33 commu niquant vers le bas avec la cuve par des ou- vertures 34;
ce panier dont le fond reçoit l'a boue de chaux provenant de la décomposition du carbure comporte à l'intérieur une grille horizontale 35 présentant un large orifice central 36 surmonté d'un déflecteur 37 coni que ou en forme de coupole qui déverse sur la grille le carbure tombant du haut en l'em pêchant de passer par l'orifice 36. Cette .cons truction a pour but d'éviter toute obstruction de la grille, mais il est évident qu'on pour rait utiliser, à la place de la grille, d'autres systèmes de surfaces perforées.
A l'intérieur du cylindre 32 et à sa par tie supérieure est prévue une chambre -d'ali mentation 38 pouvant basculer autour de son axe foTmé par deux embouts cylindriques 39, 40 dont le deuxième se termine par une partie plate qui s'engage dans une fente cor respondante fraisée dans l'extrémité de l'ar bre 41; cet arbre traverse la paroi du eylin- dire 32 par un presse-étoupe -et est muni d'une manette de commande 42. Les embouts 39, 40 reposent dans des supports 43 en U ouverts et évasés vers le haut pour faciliter la mise en place de la chambre 38.
La chambre 38 comporte un couloir de sortie 44 qui plonge à l'intérieur de cette chambre à une certaine profondeur, et le pas sage -de la chambre au couloir peut être réglé par un tiroir obturateur 45 qui peut être immobilisé par la vis 46 à une profondeur correspondant à la section que l'on veut don ner à ce passage.
La manette 42 peut être actionnée soit .à la main, soit automatiquement. A cet effet, la manette 42 est reliée, par une biellette 47 articulée, en 48 et 49, à la tige 50 du piston 51, en cuir gras par exemple, qui peut cou lisser à l'intérieur du cylindre 52 sous l'ac tion de la pression régnant dans ce cylindre et de la force antagoniste du ressort 53, tan dis qu'un autre ressort de traction 54, accro ché à la manette 42, maintient la chambre 38 soit dans l'une, soit dans l'autre de ses deux positions extrêmes,
afin de l'empêcher da s'immobiliser dans une position intermédiaire au cas où la différence entre la pression des gaz et la fore du ressort ne serait pas suffi.. gante pour vaincre les résistances de frotte ment.
La partie inférieure du cylindre 52 com munique avec la chambre de génération 32 par la, tuyauterie 55 et le filtre 56, tandis que sa partie supérieure, séparée de l'exté rieur par le presse-étoupe 57 traversé par la tige 50, communique avec la conduite 58; celle-ci est alimentée par le filtre 56 par l'in termédiaire d'un mano-détendeur 59 et elle conduit au poste de consommation à travers le dispositif hydraulique de sécurité 60. Si le piston 51 est parfaitement étanche ou s'il est remplacé par une membrane, par exemple selon la disposition de la fig. 7, on peut sup primer le presse-étoupe 57 et faire commu niquer le haut du cylindre 52 avec l'atmo sphère au lieu de la faire communiquer avec la conduite 58.
La hauteur d'immersion du panier 33 est réglable et, dans ce but, le panier peut être soulevé par un bras recourbé 61 solidaire d'une manivelle extérieure 62 actionnée par la crémaillère 63. Le panier peut être muni de poches latérale, normalement vides, mais qui se remplissent et absorbent l'excédent dl'eau lorsque la chaux résiduelle fait monter le niveau d'eau dans la chambre de généra tion au-delà des limites permises. Le même résultat peut, être obtenu par la disposition a ii -dessous du niveau d'eau maximum d'un petit réservoir 64 dont le bouchon inférieur 65 est ouvert au moment du remplissage et fermé pendant le fonctionnement.
Le générateur représenté aux fi,)g. 1 et 2 comporte une chambre de compensation 66 qlui communique avec la chambre de généra tion 32 par une conduite 67 avec un orifice calibré réduit 68. Cette chambre de compen- sation a pour effet d'absorber progressive ment une certaine quantité de gaz en cas de surproduction (notamment à l'arrêt du géné rateur ou lors d'une faible consommation);
l'orifice 68 est établi de façon que le débit de gaz entre les deux chambres 32-66 soit beaucoup plus faible que la consommation maxima du -;az, Le fonctionnement du générateur s'effec tue comme indiqué ci-après. Après avoir empli d'eau la cuve du .générateur jusqu'au niveau convenable, on met en place la cham bre d'alimentation 38, l'arbre 41 étant immo bilisé dans sa position pour laquelle sa.
fente, qui reçoit le plat de ('embout 40, est verticale. Après fermeture du couvercle et libération de la manette 42, celle-ci, sous l'action du ses- sort 53, bascule d'un certain angle, par exem ple de 120 ; au début de ce mouvement, le ressort 54 exerce une action antagoniste puis, vers la fin du mouvement, ce ressort agit dans le même sens que le ressort 53, de sorte que la force qui provoque ce déplacement augmente progressivement et que le méca nisme ne peut aller que d'une position extrême à. l'autre sans s'arrêter à mi-chemin.
A la fin du mouvement, le couloir 44 est orienté vers le bas (fig. 3) et une partie du carbure contenu dans la chambre est préci pitée sur la grille (notamment celle qui se trouve à proximité immédiate de l'orifice d'évacuation), tandis que la majeure partie du carbure de l'a chambre d'alimentation re tombe sur la paroi de celle-ci opposée à la sortie.
Quand la pression du gaz produit par la décomposition du carbure a refoulé l'eau suf fisamment en dehors de la chambre 32, le carbure de l'a grille n'est plus totalement immergé ou ne l'est plus du tout, et le dé gagement se poursuit selon le niveau de l'eau comme dans les générateurs à contact. Lors que l'action de la pression du gaz sous le piston 51 surpasse celle du ressort 53, la chambre 38 revient dans la position de la fig. 1, aidée vers la fin de son mouvement par le ressort 54.
Une baisse de pression, résultant<B>de</B> la consommation, provoque une élévation du ni veau de l'eau dans la chambre 32 et la grille se trouve à nouveau immergée; s'il reste du carbure sur cette grille, du gaz se dégage à nouveau et si, au contraire, il n'en reste pas assez et que la pression baisse suffisamment, l'action du ressort 53 surpasse celle de cette pression et une nouvelle charge de carbure est précipitée sur la grille immergée, comme indi qué précédemment. Ce fonctionnement se poursuit ainsi automatiquement jusqu'à épui sement du carbure de la chambre d'alimen tation.
Lorsqu'il y a lieu d'utiliser du gros car bure, on peut enlever l'obturateur 45 pour donner au carbure de la chambre 38 un pas sage de sortie plus grand. L'emploi de gros carbure permet d'augmenter la charge du gé nérateur, car, après remplissage de la cham bre 38, on peut mettre quelques gros mor ceaux directement sur la grille après avoir soulevé le panier qu'on abaisse ensuite après avoir placé la chambre 38 et fermé le cou vercle; l'appareil fonctionne alors jusqu'à épuisement du carbure de la grille comme un générateur à contact.
Lorsqu'on utilise le générateur pour faire de la soudure par intermittence, il y a intérêt à commander la chambre d'alimentation 38 à la main, tandis que la commande automa tique se révèle avantageuse dans les ateliers où les postes de soudure travaillent de façon continue. Le générateur d'acétylène représenté à la fig. 5 est constitué par une chambre de géné ration 69 élargie dans sa partie inférieure et munie d'une chambre d'alimentation 38 actionnée par une manivelle extérieure 70 et d'un panier 33, dans lequel on a représenté à la place de la grille une surface constituée par deux plans superposés 71, 72 réunis entre eux de façon à ménager des passages pour l'eau.
Le niveau d'eau est réglé par un simple bouchon fileté 73. La partie inférieure de la chambre 69 communique par un tube 74 avec un réservoir 75 disposé à une certaine hauteur suivant la pression qu'on veut obte nir; ce réservoir renferme un flotteur 76 sur lequel peut être fixé un indicateur de niveau de l'eau 77 visible de l'extérieur.
Le réser voir 75 joue le rôle de la cuve 31 des fig. 1 et 2 ; si le niveau baisse, l'usager doit action ner la manivelle 70 pour faire tomber une charge de earbure sur les plans 71, 72, Le générateur de la fig. 6 est analogue à celui de la fig. 5, mais comporte un disposi tif automatique de commande de la chambre 38.
Ce dispositif est constitué par un levier 78 qui peut tourner autour du point fixe 79 et dont l'extrémité libre est engagée entre deux plateaux 80, 81 solidaires du flotteur 76, tandis que l'autre extrémité est reliée par une biellette 82 à l'a manivelle 70 dont l'axe peut être solidaire d'un bras auxiliaire 83 au quel est accroché le ressort 84 qui joue le rôle du ressort 54 précédemment décrit. Lorsque le niveau de Peau commence fa, baisser au dessous d'une va-leur moyenne, la manivelle 70 est soulevée, le bras 83 dépasse la position verticale et le ressort 84 achève le bascule- ment de la chambre d'alimentation 38.
On a représenté à la fig. 7 un dispositif amélioré pour remplacer le piston 51 de la fig. 2 et réaliser un système mobile à grande amplitude et parfaitement étanche, sensible à la pression pour assurer la commande auto matique de la chambre d'alimentation 38. Ce dispositif se compose notamment d'un cylin dre et d'un piston entre lesquels est interposée une membrane souple capable de se replier à la façon d'un doigt de gant entre le piston et le cylindre.
Le piston 85, monté sur une tige 86, peut se déplacer à. l'intérieur du cylindre 87. Le bord extérieur de la membrane 88 est pincé entre la culasse 89 et le cylindre 87, tandis que le fond de la membrane est serré entre le piston 85 et le disque 90. Avant. son mon tage, la paroi latérale de la membrane a une forme générale en tronc de cône dont la petite base se raccorde au fond plat de la mem brane: c'est l'a grande base qu'on fixe au cy lindre. A l'intérieur du piston peut être monté un ressort 91 destiné à s'opposer à l'action de la pression s'exerçant sur la face opposée de la membrane.
Si cette pression baisse, le res sort pousse 14 piston et la. membrane se re plie en 92 à la façon d'un doigt de gant en assurant constamment une étanchéité par faite.
Dans l'exemple représenté .à. la fig. 8, le dispositif. de sécurité représenté est contenu dans un boîtier 1 monté de toute manière convenable sur la paroi 2 du générateur d'acé tylène. Dans ce but, sur la paroi 2 peut être par exemple soudée une pièce 3 formant écrou dans lequel se visse l'embase filetée 4 solidaire du boîtier 1, l'étanchéité pouvant être assurée par une rondelle 5 interposée entre le boîtier 1 et l'écrou 3.
L'intérieur du boîtier 1 est divisé en deux compartiments 6 et 7 par une membrane flexible 8, dont la périphérie peut être serrée entre les rebords 9 des deux moitiés du boî tier 1 ; les compartiments 6 et 7 communi quent respectivement avec l'intérieur du gé nérateur et avec l'atmosphère, comme on l'expliquera ci-après. Le centre de la mem brane 8 est serré entre des plateaux 10, 11 vissés sur la tubulure d'échappement 12 qui est ainsi solidaire de la membrane; sur cette tubulure sont également vissés le manchon 13 dans le compartiment 6 et le chapeau 14 dans le compartiment 7. Le déplacement de la membrane 8 vers le compartiment 7 s'effec tue contre l'action de deux ressorts de com pression 15 et 16 qui sont disposés autour de la tubulure 12 et s'appuient sur le plateau 11.
L'extrémité de la tubulure 12 du côté du compartiment 6 forme siège annulaire pour un clapet 17 solidaire d'une tige de man#u- vre 18 qui passe à, l'intérieur de la tubulure 12 et traverse le bouchon 14 pour se termi ner à l'extérieur par un bouton poussoir de mnan#uvre 19. Du côté du générateur, la tige 18 est prolongée par une tige 20 qui traverse l'embase 4 et se termine par un plateau de blocage 21 destiné à agir sur un doigt 22 solidaire du réservoir d'alimentation rotatif 23 qui contient la réserve de carbure et dont lé basculement provoque la chute de ce car bure par petites portions.
Un ressort 24 inter posé entre le fond de l'embase 4 et le clapet 17 tend à maintenir celui-ci contre le siège annulaire de la tubulure d'échappement 12.
La communication entre le générateur et le compartiment 6 est assurée par des trous 25 ménagés dans le fond de l'embase 7 et un trou 26 ménagé dans le manchon 13 qui, en position normale, vient buter contre l'embase 4 en limitant le déplacement de la membrane 8 vers le générateur. Un ou plusieurs trous 27 sont, d'autre part, ménagés dans la tubulure 12 pour faire communiquer l'intérieur de cette tubulure avec le compartiment 7 qui communique lui-même avec l'atmosphère par un trou 28 ménagé dans le boîtier 1.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: La pression du gaz produit dans le générateur s'exerce dans le compartiment 6 par l'intermédiaire des trous 25 et 26 et tend à repousser la membrane 8 vers le comparti ment 7 qui communique avec l'extérieur par le trou 28. Dans la position du dessin, cette pression ne suffit pas à surmonter l'action du ressort 15 qui maintient la membrane vers le compartiment 6, le manchon 13 butant contre l'embase 4.
Dans cette position du dessin, le clapet ferme la tubulure 12 sous l'action de son ressort 24, et le plateau 21, écarté de l'embase 4, n'est pas en regard du doigt 22, de sorte que le réservoir d'alimen tation peut manoeuvrer librement en permet tant la chute du carbure et la production de gaz.
Lorsque la pression à l'intérieur du géné rateur atteint la valeur désirée, la membrane 8 se déplace vers le compartiment 7 en com primant le ressort 15 et entraînant la tubu lure 12 et le clapet 17 qui reste fermé, les tiges 18, 20 et le plateau de blocage 21;
dans ce mouvement, le bouchon 14 se déplace à l'intérieur de l'ouverture ménagée à cet effet dans le corps 1 et le ressort 16 se déplace d'un mouvement d'ensemble sans se compri mer et en restant par conséquent inactif. En se déplaçant, le plateau 21 vient en regard du doigt 22 qui buterait donc sur l'a périphérie de ce plateau en cas d'un amorçage de bascu- lement du réservoir 23. de sorte que ce bascu- lement est rendu impossible: il ne peut y avoir de chute de carbure.
Si la pression intérieure continue à croî tre, la membrane 8 se déplace davantage vers le compartiment 7, et l'extrémité du ressort 16, qui dépasse latéralement autour du cha peau 14, vient buter contre le boîtier 1 en ajoutant alors son action à celle du ressort 15. Quand la pression atteint la limite supérieur admissible, elle est assez forte pour compri mer les deux ressorts 15, 16, et la membrane se déplace encore vers le compartiment 7 en entraînant la tubulure 12, mais le clapet 17, solidaire de la tige 20, ne peut suivre, car le plateau 21 vient buter contre l'embase 4: le gaz en excès peut alors s'échapper à l'exté rieur par les passages 25, 26, la tubulure 12 et les passages 27, 28.
Une baisse de pression à l'intérieur du générateur provoque le mouvement inverse de la membrane et son retour vers la position du dessin.
Quelle que soit la position de la mem brane, on peut vider le générateur de son con tenu en appuyant sur le bouton 19 qui, par l'intermédiaire de la tige 18, fait décoller le clapet 17 de son siège annulaire et permet l'échappement du gaz par les mêmes passages que lors de l'ouverture automatique du clapet.
Il est évident que les exemples décrits ci dessus et représentés au dessin annexé n'ont aucun caractère limitatif et qu'on pourrait envisager diverses modifications constructives sans sortir du cadre de l'invention.