FR2945758A1 - Outil a main a detendeur de gaz incorpore avec systeme de controle de temperature du detendeur - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un outil à main (1) comprenant un détendeur (3) et un système (2) de contrôle de température du détendeur (3), caractérisé en ce que le système (2) de contrôle de température du détendeur comprend un passage (21) de circulation d'un fluide réalisé à l'intérieur de l'outil à main (1) ; et en ce que le détendeur (3) est positionné dans le passage (21) de circulation ; le fluide ralentissant un refroidissement du détendeur (3) lorsque l'outil à main (1 ) est en fonctionnement.

Description

Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine des outils à main exploitant un gaz comprimé ou liquéfié et notamment les outils à main comprenant un détendeur incorporé et un système de contrôle de température du détendeur.

Présentation de l'état de la technique Les outils à main comprenant un détendeur incorporé comprennent également des moyens de fixation d'une bouteille de gaz comprimé ou liquéfié. L'ouverture de la bouteille de gaz par où le combustible sort est reliée à un détendeur. Le détendeur contrôle la détente du gaz, c'est-à-dire qu'il contrôle le passage du gaz hors de la bouteille, le faisant passer d'une forte pression (sous forme liquide ou vapeur) à une pression inférieure (sous forme vapeur). Lorsque du gaz est détendu par un détendeur, ce dernier refroidit en raison du transfert de calories au gaz. Le refroidissement du détendeur peut porter sa température en-deçà de la température de vaporisation du gaz.

Le refroidissement du détendeur en-deçà de la température de vaporisation du gaz se produisant dans l'outil à main comprenant un détendeur incorporé n'a généralement pas d'incidence sur le bon fonctionnement de l'outil à main si l'ouverture de la bouteille à gaz est orientée vers le haut (le fond de la bouteille est orienté vers le bas - aussi appelé tête en haut ). En effet, dans cette position, le combustible à l'intérieur de la bouteille est présent sous deux phases, avec une phase liquide au fond de la bouteille et une phase gazeuse au niveau de l'ouverture de la bouteille. Ainsi, quand le combustible est détendu par le détendeur, il y passe sous forme gazeuse. Par contre, quand l'ouverture de la bouteille à gaz est orientée vers le bas (le fond de la bouteille est orienté vers le haut - aussi appelé tête en bas ), le combustible en phase liquide se retrouve au niveau de l'ouverture et le combustible en phase gazeux au niveau du fond de la bouteille. Ceci à pour conséquence que, quand le combustible est détendu par le détendeur, il y passe sous forme liquide.

Si la température du détendeur est supérieure à la température de vaporisation du combustible, le combustible sort du détendeur sous forme gazeuse. Mais si la température du détendeur est inférieure à la température de vaporisation du combustible, le combustible sort du détendeur sous forme liquide. Ceci peut se produire au bout d'un temps d'utilisation donné, puisque la détente du combustible refroidit le détendeur. Afin de permettre une utilisation correcte tête en bas, c'est-à-dire d'assurer que le combustible sort du détendeur sous forme gazeuse, un outil à main comprenant un détendeur et un système de contrôle de température du détendeur est connu. Dans un outil à main conventionnel comprenant un détendeur et un système de contrôle de température du détendeur, le système de contrôle de température est une masse au contact de et entourant le détendeur.

Quand l'outil à main est en fonctionnement et que le combustible est détendu par le détendeur, la présence de la masse permet de ralentir le refroidissement du détendeur. La masse sert de source de réchauffage grâce à la chaleur de ce corps massif.

Ainsi, lors d'une utilisation tête en bas, ceci permet une utilisation correcte de l'outil à main plus longtemps. Cependant, la masse augmente considérablement le poids total de l'outil à main, ce qui rend la manipulation de l'outil à main moins aisée. Or, il est important de pouvoir disposer d'un outil à main à détendeur incorporé léger pour les utilisations tête en bas afin de mieux contrôler le travail réalisé avec l'outil à main. Aussi, il existe une contradiction technique : - plus on augmente la masse, plus le temps de fonctionnement s'allonge, mais plus la maniabilité est dégradée ; - plus on diminue la masse, plus le temps de fonctionnement raccourcit, et plus la maniabilité est améliorée. Un inconvénient de l'utilisation de la masse et qu'on ne peut 15 améliorer la maniabilité et en même temps augmenter le temps de fonctionnement.

Présentation de l'invention L'invention a pour objet de remédier aux désavantages des outils 20 à mains à détendeur incorporé connus ci-dessus. En particulier, un but de l'invention est de procurer un outil à main à détendeur incorporé permettant une manipulation aisée lors d'une utilisation tête en bas. Ce but est atteint grâce à l'outil à main selon l'invention. En 25 effet, cet outil à main comprend un détendeur de gaz comprimé ou liquéfié et un système de contrôle de température du détendeur, caractérisé en ce que le système de contrôle de température du détendeur comprend un passage de circulation d'un fluide réalisé à l'intérieur de l'outil à main ; et en ce que le détendeur est positionné dans le passage de circulation ; le fluide ralentissant un refroidissement du détendeur lorsque l'outil à main est en fonctionnement. Un avantage est l'allègement de l'outil à main.

L'outil à main selon l'invention présente en outre l'avantage de diminuer les coûts de fabrication puisque la masse n'est plus nécessaire. D'autres caractéristiques optionnelles et non limitatives sont : - l'outil à main comprend également un manche présentant une ouverture ; le détendeur et le système de contrôle de température étant positionnés dans le manche ; l'ouverture du manche étant reliée au passage de circulation ; et comprenant en outre un venturi adapté pour mettre en circulation le fluide à travers le passage de circulation, le fluide provenant de l'ouverture du manche ; - le venturi possède un divergent alimenté par le gaz sous pression pour créer une aspiration du fluide dans le passage de circulation ; le passage de circulation conduit à un brûleur ; - le système de contrôle de température comprend en outre au moins une plaque thermiquement conductrice, placée dans le passage de circulation et en contact avec le détendeur pour augmenter la surface d'échange thermique entre le détendeur et le fluide ; - la plaque de circulation comprend au moins une ailette pour augmenter la surface d'échange thermique ; - l'outil à main comprend en outre, dans le passage de circulation du fluide, au moins une ailette créant un écoulement turbulent du fluide autour du détendeur, et/ou liée au corps du détendeur; - le passage de circulation du fluide est un passage sinueux ou en zigzag ; - le passage de circulation de fluide comprend plusieurs tronçons en série, sensiblement parallèles entre eux, qui balaient successivement la surface du détendeur ; - l'outil à main selon l'une des revendications à , caractérisé en ce qu'il constitue un outil chauffant à gaz choisi dans le groupe comprenant une lampe à souder, un chalumeau, un brûleur ou un générateur d'air chaud, un fer à souder, un fer à écorner, ou tout autre appareil de chauffe par flamme ou par contact. L'invention concerne également un système de contrôle de température d'un détendeur pour un outil à main comprenant un logement pour le détendeur et conforme à l'invention, caractérisé en ce que le système de contrôle de température comprend un passage de circulation d'un fluide, le logement pour le détendeur étant positionné dans le passage de circulation du fluide.

Présentation des figures D'autres caractéristiques, buts et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit en référence à la figure 1 unique donnée à titre illustratif et non limitatif, la figure 1 représentant un outil à main à détendeur incorporé selon l'invention.

Description détaillée de l'invention Un outil à main 1 selon l'invention est décrit ci-après en référence à la figure 1.

Comme on le décrira plus en détail par la suite, selon l'exemple de réalisation non limitatif illustré sur la figure 1 annexée, l'outil à main 1 est un brûleur ou équivalent, comprenant un manche 12 et un canon ou lance 14. Le manche 12 et le canon ou lance 14 se rejoignent en formant un angle, de préférence non nul. L'outil à main 1 comprend un détendeur 3 incorporé et un système 2 de contrôle de température du détendeur. L'outil à main 1 peut être un outil chauffant à gaz, tel qu'une lampe à souder, un chalumeau, un brûleur, un fer à souder, un générateur d'air chaud ou tout matériel équivalent. Le système 2 de contrôle de température du détendeur 3 comprend un passage 21 de circulation d'un fluide, réalisé à l'intérieur de l'outil à main 1. Le détendeur 3 est positionné sur le passage 21 de circulation. Il permet la détente d'un gaz combustible. Le détendeur de gaz 3 peut faire l'objet de tout mode de réalisation approprié. Typiquement, il comprend un corps possédant un canal traversant avec une entrée destinée à être reliée à une bouteille ou source de gaz sous pression et une sortie destinée à être reliée à un site d'utilisation, par exemple un brûleur 16, et un obturateur sollicité par un organe élastique, placé dans le canal et soumis à la pression du gaz provenant de la source pour contrôler l'ouverture de passage libre dans le canal afin de réguler la pression du gaz à la sortie de celui-ci. La pression du gaz est par exemple appliquée sur une membrane souple liée à l'obturateur. Un tel détendeur est connu de l'homme de l'art. Il ne sera donc pas décrit dans le détail par la suite.

Le fluide transfert des calories au détendeur 3 et donc ralentit le refroidissement du détendeur 3, lorsque l'outil à main 1 est en fonctionnement. Ainsi, le système 2 de contrôle de température destiné à chauffer le détendeur 3 n'implique pas l'ajout de masse mais un usinage particulier de l'outil à main 1 pour l'aménagement d'un passage 21 - donc vide - pour le fluide. L'outil à main 1 est de ce fait allégé par rapport à un outil à main conventionnel d'utilisation analogue.

L'allègement de l'outil à main 1 permet une manipulation aisée, notamment en utilisation tête en bas. De plus, ce système 21 de contrôle permet d'assurer que le combustible sortant du détendeur 3 est sous forme gazeuse pendant une durée déterminée. Par exemple, dans le cas où l'outil à main 1 est une lampe à souder, la durée est suffisante pour permettre la réalisation d'environ trois soudures. Le fluide est de préférence de l'air aspiré à l'intérieur du passage 21. Le passage 21 de circulation du fluide peut être un passage sinueux ou en zigzag. Ceci permet d'augmenter le temps d'échange thermique entre l'air et le détendeur 3. Ceci permet également la création d'un écoulement turbulent. L'écoulement turbulent assure un échange thermique optimum entre le fluide et le détendeur 3. En effet, en présence d'un écoulement laminaire, une couche d'air resterait accrochée à la paroi du détendeur 3 de sorte que seule cette couche d'air échangerait de la chaleur avec le détendeur 3. S'il y a écoulement turbulent, il y a renouvellement d'air à la surface du détendeur 3 rendant l'échange thermique plus efficace.

Une autre possibilité d'obtenir un écoulement turbulent est de doter le système 2 de contrôle de température, dans le passage 21 de circulation du fluide, d'au moins une ailette créant l'écoulement turbulent du fluide autour du détendeur.

En option, le corps du détendeur comporte des ailettes disposées dans le flux d'air afin d'améliorer l'échange thermique avec le flux d'air. Le passage 21 sinueux ou en zigzag peut être combiné aux ailettes.

L'outil à main 1 comprend également un manche 12 présentant une ouverture 12a. Le détendeur 3 et le système 2 de contrôle de température sont positionnés dans le manche 12. L'ouverture 12a du manche 12 est reliée au passage 21 de circulation du système 2 de contrôle de température.

L'outil à main 1 comprend aussi un venturi adapté pour fournir l'outil à main 1 en fluide - de préférence de l'air - pour la combustion du gaz combustible. Ce venturi est piloté (alimenté) par le gaz combustible sous pression. Il met notamment en circulation, par aspiration, l'air en provenance de l'ouverture 12a du manche 12 à travers le passage 21 de circulation. L'effet d'aspiration est créé par la détente additionnelle du gaz combustible, en sortie d'un gicleur 30, dans un divergent 32. Sur la figure 1, l'entrée de l'air aspiré, dans le divergent, est référencée 33. Le trajet du flux d'air est illustré par les flèches référencées F.

Ceci permet, par exemple pour une lampe à souder 1 qui comprend un tube 14 formant lance et un manche 12 s'étendant à partir du tube 14 de manière à former un angle, de préférence non nul, avec ce dernier, d'augmenter la distance entre une zone de prise d'air (au niveau de l'ouverture 12a du manche 12) et de travail (l'extrémité 14a de la lance 14). Un des avantages de l'éloignement des zones de prise d'air et de travail est qu'il n'y a pas d'aspiration de fumées par le brûleur 16 ; ce qui pourrait l'endommager. Il en résulte un fonctionnement plus stable du brûleur 16 et une diminution voire une absence d'encrassement du brûleur 16 - qui dans les lampes conventionnelles est dû aux fumées. Aussi, du fait que l'air est amené, au moins en partie voire en totalité, de l'ouverture 12a du manche 12 jusqu'au brûleur 16, à l'intérieur de l'outil, le flux d'air est protégé par le carter que constitue l'enveloppe de l'outil et il y a une meilleure tenue au vent du brûleur 16. Afin d'améliorer davantage l'échange thermique entre le détendeur 3 et le fluide circulant dans le passage 21, le système 2 de contrôle de température peut comprendre en outre au moins une plaque 22 thermiquement conductrice en contact avec le détendeur 3. Cette plaque 22 est de préférence en métal. Elle peut être par exemple en Zamak°, aluminium, cuivre, laiton, etc.

Par exemple, deux plaques 22 sont disposées au contact du détendeur 3 sur deux côtés opposés. Pour le transfert thermique, la liaison entre le détendeur et chacune des plaques peut être vissée, ou sertie. Aussi, il est possible d'ajouter une graisse conductrice (du type de celles utilisées en électronique) entre la plaque 22 et le détendeur 3 permettant ainsi un meilleur transfert de calories entre la plaque 22 et le détendeur 3. La plaque 22 peut aussi comporter au moins une ailette pour augmenter la surface d'échange. Cette ailette peut également créer un écoulement turbulent du fluide autour du détendeur.

Elles délimitent une partie de la surface du passage 21 et sont balayées par le flux de fluide, le fluide entrant dans le manche 12, en l'espèce. Ces plaques 22 peuvent être logées entièrement dans le manche 12. Exemple d'une lampe à souder La description plus détaillée d'une lampe à souder selon l'invention est faite ci-après. La lampe à souder 1 comprend : - un tube 14 formant lance dans lequel est logé un brûleur 16 ; un venturi 32 disposé à une première extrémité du tube 14 (le venturi comprend un divergent alimenté par le gaz combustible sortant d'un gicleur pour aspirer de l'air entrant par un passage 21) ; - un manche 12 s'étendant à partir de la première extrémité du tube 14 et de manière à former un angle, de préférence non nul, avec le tube 14 et comprenant une ouverture 12a à son extrémité opposée au tube 14, le manche 12 comprend également un socle 12b de réception d'une bouteille de gaz combustible sous pression ; - un détendeur 3 logé dans le manche 12 relié au socle de réception de la bouteille de gaz combustible sous pression ; - un système 2 de contrôle de température du détendeur 3, ce système 2 de contrôle de température est logé dans le manche 12. Le système 2 de contrôle de température comprend : un passage 21 de circulation d'air de forme sinueuse ; le cas échéant au moins une ailette ; deux plaques 22 placées dans le passage 21 et en contact du détendeur 3.

Le passage 21 de circulation d'air de forme sinueuse comprend trois tronçons 21a, 21b et 21c en série sensiblement parallèles au manche 12 et deux virages. Dans le premier tronçon 21a, il s'étend à partir de l'ouverture 12a du manche en direction du tube 14 sur une grande partie de la longueur du manche 12 puis forme un premier virage à 180° sensiblement parallèlement à la longueur du tube 14 pour déboucher dans le deuxième tronçon 21b. Dans le deuxième tronçon 21b, il s'éloigne du tube 14 jusqu'à l'extrémité du manche 12 dans une zone hors ouverture puis forme un deuxième virage à 180° sensiblement parallèlement à la longueur du tube 14 pour déboucher dans le troisième tronçon 21c. Dans le troisième tronçon 21c, il s'étend jusque dans le tube 14. Les différents tronçons 21a, 21b et 21c sont délimités et séparés par des membranes 24, telles que venues de matière sur l'enveloppe de l'outil. L'enveloppe de l'outil peut être en deux parties sensiblement symétriques et maintenues entre elles de manière à assurer une étanchéité suffisante pour que l'air aspiré par le manche 12 ne s'échappe pas trop le long des jointures entre les deux parties. Par exemple, les deux parties sont intimement maintenues serrées l'une à l'autre, c'est-à-dire qu'un jeu entre les deux parties est rendu minimal, par vissage, enclipsage, rivetage ou tout autre moyen adapté. La réalisation de l'enveloppe de l'outil en deux parties facilite sa fabrication. Le détendeur 3 est positionné au travers du passage 21 sinueux de sorte à ce qu'une première partie du détendeur 3 se situe dans le premier tronçon 21a du passage 21, une deuxième partie du détendeur 3 se situe dans le deuxième tronçon 21b du passage 21 et une troisième partie du détendeur 3 se situe dans le troisième tronçon 21c du passage 21.

Une première plaque 22 au contact du détendeur 3 est placée dans le premier tronçon 21a et s'étend le long du manche 12. Une deuxième plaque 22 au contact du détendeur 3 est placée dans le troisième tronçon 21c et s'étend le long du manche 12.

Le manche est dimensionné de manière à ce que les plaques 22 soient à la fois au contact thermique du détendeur 3 et plaquées contre les parois internes du manche 12, et de préférence contre les parois du manche 12 sensiblement perpendiculaires au tube 14. Par ailleurs sur la figure 1 annexée on a représenté : - en 100 un bouton de commande assurant à la fois l'ouverture/fermeture des gaz par action sur une tige 102 reliant la sortie du détendeur 3 et l'entrée du gicleur 30 et formant clapet, et l'actionnement d'une cellule piézoélectrique associée à un fil d'allumage 104 pour assurer l'allumage, ceci provoque le mélange du gaz combustible avec l'air dans la lance 14 ; - en 106 un dispositif accroche-flamme placé dans la lance 14 ; - en 108 un pointeau de réglage de débit de gaz combustible.

Claims (11)

1. Revendications1. Outil à main (1) comprenant un détendeur (3) de gaz comprimé ou liquéfié et un système (2) de contrôle de température du détendeur (3), caractérisé en ce que le système (2) de contrôle de température du détendeur comprend un passage (21) de circulation d'un fluide réalisé à l'intérieur de l'outil à main (1) ; et en ce que le détendeur (3) est positionné dans le passage (21) de circulation ; le fluide ralentissant un refroidissement du détendeur (3) lorsque l'outil à main (1) est en fonctionnement.
2. 2. Outil à main (1) selon la revendication 1, comprenant un manche (12) présentant une ouverture (12a) ; le détendeur (3) et le système (2) de contrôle de température étant positionnés dans le manche (12) ; l'ouverture (12a) du manche (12) étant reliée au passage (21) de circulation ; et comprenant en outre un venturi adapté pour mettre en circulation le fluide à travers le passage (21) de circulation, le fluide provenant de l'ouverture (12a) du manche (12).
3. 3. Outil à main selon la revendication 2, caractérisé en ce que le venturi possède un divergent alimenté par le gaz sous pression pour créer une aspiration du fluide dans le passage de circulation (21).
4. 4. Outil à main selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le passage de circulation (21) conduit à un brûleur.
5. 5. Outil à main selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le système (2) de contrôle de température comprend en outre aumoins une plaque (22) thermiquement conductrice, placée dans le passage (21) de circulation et en contact avec le détendeur (3) pour augmenter la surface d'échange thermique entre le détendeur (3) et le fluide.
6. 6. Outil à main (1) selon la revendication 5, dans lequel la plaque (22) de circulation comprend au moins une ailette pour augmenter la surface d'échange thermique. 10
7. 7. Outil à main (1) selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant en outre, dans le passage (21) de circulation du fluide, au moins une ailette créant un écoulement turbulent du fluide autour du détendeur (3), et/ou liée au corps du détendeur. 15
8. 8. Outil à main (1) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le passage (21) de circulation du fluide est un passage sinueux ou en zigzag.
9. 9. Outil à main selon la revendication 8, caractérisé en ce que le 20 passage (21) de circulation de fluide comprend plusieurs tronçons en série, sensiblement parallèles entre eux, (21a, 21b, 21c) qui balaient successivement la surface du détendeur (3).
10. 10. Outil à main selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé 25 en ce qu'il constitue un outil chauffant à gaz choisi dans le groupe comprenant une lampe à souder, un chalumeau, un brûleur ou un générateur d'air chaud, un fer à souder, un fer à écorner, ou tout autre appareil de chauffe par flamme ou par contact.5
11. 11. Système (2) de contrôle de température d'un détendeur (3) pour un outil à main (1), comprenant un logement pour le détendeur (3), conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le système (2) de contrôle de température comprend un passage (21) de circulation d'un fluide, le logement pour le détendeur (3) étant positionné dans le passage (21) de circulation du fluide.