FR2958371A1 - Adaptateur pour chalumeau d'oxycoupage sans premelange interne de gaz - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un adaptateur pour chalumeau de coupage thermique comprenant au moins un premier élément (1 ; 101 ; 102) et un deuxième élément (2) venant s'accoupler l'un à l'autre, ainsi que sur un chalumeau comportant un corps de chalumeau (C), une buse (B) de coupe, et un adaptateur (A) selon l'invention fixé entyre le corps de chalumeau (C) et la buse (B), et sur la mise en œuvre d'un tel chalumeau dans un procédé d'oxy-coupage d'une pièce en un matériau contenant du fer, en particulier une pièce d'acier, de préférence acier carbone.

Description

L'invention concerne un adaptateur pour chalumeau de coupage thermique et un chalumeau de coupage thermique, en particulier d'oxycoupage, équipé d'un tel adaptateur, ledit adaptateur venant s'insérer entre le corps du chalumeau et la buse de coupe, en particulier une buse dite « à rideau d'oxygène ».

Lors d'une opération de coupage à la flamme d'une tôle d'acier, notamment d'acier au carbone, on utilise habituellement un chalumeau équipé d'une buse de coupe alimentée en gaz combustible et en gaz comburant, typiquement de l'oxygène pur. Pour réaliser l'opération d'oxycoupage, il est nécessaire d'avoir un jet d'oxygène dit « oxygène de coupe » et une flamme de chauffe.

On génère d'abord la flamme de chauffe par inflammation d'un mélange de gaz combustible et d'oxygène de chauffe. Cette flamme de chauffe sert à chauffer très rapidement la tôle à couper jusqu'à atteindre la température d'inflammation de la tôle, c'est-à-dire de chauffer la surface de la tôle aux environs de 1150°C. Différents types de gaz combustibles peuvent être utilisés à cette fin, lesquels permettent tous d'obtenir une température supérieure de flamme à 1500° C, par exemple de l'acétylène, de l'éthylène, de l'hydrogène, du butane, propane, du méthane... Ensuite, lorsque cette température est atteinte, on opère un perçage de la tôle et son oxycoupage progressif selon la trajectoire souhaitée grâce à la réaction exothermique produite par un jet d'oxygène de coupe envoyé au contact de tôle portée à température d'inflammation de manière à y obtenir une combustion du fer de la tôle avec formation d'oxydes de fer qui constituent alors un laitier en fusion qui est évacué en dessous de la plaque découpée, c'est-à-dire chassé hors de la saignée de coupe sous l'effet de la pression du gaz. Pour mettre en oeuvre un procédé d'oxycoupage, on utilise typiquement un chalumeau doté d'une buse de coupe classique comportant un passage central pour véhiculer l'oxygène pur servant lors du perçage et de la découpe, et par ailleurs une couronne d'orifices périphériques servant à distribuer le mélange gazeux de chauffe formé d'oxygène de chauffe et de gaz combustible. Ceci est notamment rappelé dans le document EP-A-1052050. Le mélange gazeux d'oxygène et de gaz combustible utilisé lors du chauffage peut être réalisé, selon le type de chalumeau considéré, soit dans la buse de coupe, soit, en amont de celle-ci, dans le corps du chalumeau. Ces deux types de chalumeaux permettent de réaliser les opérations de découpe dans de bonnes conditions. Toutefois, il faut noter un avantage important des chalumeaux de type à mélange dans la tête par rapport à ceux où le mélange se fait dans le corps du chalumeau. En effet, lorsque le mélange oxy-combustible se fait au niveau de la buse, le chalumeau lui-même n'est pas exposé à un éventuel retour de flamme et donc les risques de détérioration sont minimisés. Ce type de chalumeau peut être utilisé aussi bien avec des gaz combustibles de différents types, notamment propane et acétylène. Toutefois, avec ce type de chalumeau, il est indispensable d'utiliser une buse appropriée qui soit compatible avec la nature du gaz combustible utilisé, ce qui oblige à changer de buse lorsqu'on change de gaz et donc à disposer d'une réserve de plusieurs buses différentes, ce qui n'est pas très pratique. Par ailleurs, les chalumeaux à mélange préalable sont dotés d'un mélangeur dans le corps du chalumeau. Ceci implique que l'injecteur doit être adapté au gaz combustible utilisé et ne permet pas de changement de combustible sans changer le matériel, ce qui n'est pas non plus très pratique. De plus, avec ce type de chalumeau, en cas de retour de flamme, fréquent si le perçage en pleine tôle est mal maîtrisé, le dégagement important de chaleur se produisant dans le mélangeur entraîne la détérioration du chalumeau. En effet, l'opération de perçage pleine tôle est habituellement pratiquée pour éviter que les pièces découpées bougent en fin de coupe avec pour conséquence des erreurs de côte, optimiser le nombre de pièces coupées dans une tôle et/ou démarrer plus rapidement le processus de coupage. Or, lorsqu'elle est mal maîtrisée, cette opération de perçage pleine tôle entraîne souvent des remontée du métal en fusion sur la buse, des retours de flamme successifs et des défauts de coupe d'affouillements en raison des buses encrassées ou défectueuses, des défauts de perpendicularité de la coupe, une impossibilité de démarrer la coupe, des problèmes de sécurité des opérateurs du fait de la détérioration des chalumeaux... Comme on le constate, des problèmes plus ou moins importants existent avec ces deux types de chalumeaux. Par ailleurs, une autre difficulté rencontrée actuellement est liée à la recherche d'une performance élevée avec des chalumeaux souvent peu adaptés ou présentant des limites et ce, que le chalumeau soit à prémélange dans le corps ou à mélange dans la buse. Plus précisément, le processus d'oxycoupage étant basé sur le fait de brûler le fer de l'acier par l'oxygène, il est nécessaire, pour atteindre des performances élevées, notamment en termes de vitesse de coupe, d'employer des buses spécifiques qui permettent d'atteindre des niveaux de performances supérieurs à ceux des buses classiques sus-décrites.

Pour ce faire, on utilise des buses dites à «rideau» d'oxygène qui ont notamment un conduit d'oxygène de coupe permettant une grande vitesse de sortie du gaz, c'est-à-dire typiquement de plusieurs centaines de m/sec, ce qui permet d'obtenir des performances, en termes de vitesse de coupe, supérieures d'au moins 25% par rapport à des buses classiques lorsqu'elles sont utilisées dans les mêmes conditions, par exemple pour découper des tôles d'acier ayant une épaisseur de 30 mm.

Plus précisément, ces buses« à rideau » d'oxygène sont dotées d'un canal central de type à venturi permettant une vitesse de sortie du gaz allant jusqu'à 900 m/s et mettent par ailleurs en oeuvre un rideau d'oxygène, c'est-à-dire un gainage d'oxygène gazeux qui vient s'intercaler entre le jet de coupe et la flamme de chauffe, dont le rôle est de protéger le jet de coupe des produits de combustion émis par la flamme de chauffe en permettant ainsi un maintien de la pureté du jet de coupe. Pour obtenir le rideau d'oxygène, ces buses comprennent une deuxième couronne d'orifices disposée entre le canal central distribuant l'oxygène de coupe et la première couronne d'orifices distribuant le mélange de gaz de chauffe, la première la couronne, la deuxième couronne et le canal central étant concentriques. La deuxième couronne servant à créer le rideau, est alimentée en oxygène via des canaux ou perçages reliés fluidiquement au canal central amenant le jet d'oxygène de coupe. Lors du préchauffage des pièces, notamment lors du perçage pleine tôle, une remontée intempestive de gaz chauds va alors passer par le canal du jet de coupe en entraînant des particules et sous l'effet de la forte chaleur dégagée, il va se produire une usure prématurée de la buse ou des défauts de coupe occasionnés par l'instabilité du flux de gaz. De plus, lorsque l'on emploie une buse à rideau d'oxygène, la remontée des gaz chauds provoque souvent la fusion de la collerette située au niveau de la sortie de la buse, ce qui empêche d'oxycouper correctement.

Pour éviter ce problème, les buses à rideau d'oxygène sont utilisées uniquement sur des chalumeaux à mélange préalable équipés, en amont, d'un système de refroidissement qui évite la déformation ou fusion de la collerette. Ce système de refroidissement est une dérivation d'oxygène de chauffe dans le conduit du jet de coupe. Ainsi, lors du préchauffage, un écoulement permanent d'oxygène (gaz froid) à un débit de 20 à 35 1/h, dans le canal de coupe empêche ou limite la remontée des gaz chauds et protège la collerette contre toute déformation due à la chaleur. Cependant, on comprend que cette solution n'est pas entièrement pratique car elle oblige à utiliser des chalumeaux particuliers, c'est-à-dire dotés d'un système de refroidissement interne, lorsqu'on souhaite mettre en oeuvre une buse à rideau d'oxygène pour éviter les retours de flamme intempestifs. Le problème qui se pose alors est de pouvoir utiliser des buses dites à rideau d'oxygène sur des chalumeaux qui ne sont pas équipés d'un système de refroidissements de la buse permettant de contrer l'effet cheminée, c'est-à-dire qui ne comprennent pas de système interne de dérivation d'oxygène de chauffe dans le canal de gaz de coupe permettant de pallier aux remontées de gaz chauds.

La solution de l'invention est alors un adaptateur pour chalumeau de coupage thermique comprenant au moins un premier élément et un deuxième élément venant s'accoupler l'un à l'autre où : - ledit premier élément d'axe (A-A) comporte : . une portion amont et une portion aval, et plusieurs passages de gaz traversant ledit premier élément, lesdits passages de gaz (10, 11, 12) comportant des orifices d'entrée et des orifices de sorties, lesdits passages de gaz comprenant : - un passage central axial avec un orifice d'entrée situé sur la portion amont et un orifice de sortie situé sur la portion aval, et - plusieurs passages périphériques orientés en direction de la portion aval et comprenant au moins un premier passage périphérique radialement décalé par rapport au passage central et au moins un deuxième passage périphérique radialement décalé par rapport au passage central axial et par rapport au premier passage périphérique axial, au moins un premier passage périphérique axial et au moins un deuxième passage périphérique venant se raccorder l'un à l'autre en formant une chambre interne de mélange de gaz située au moins au niveau de la portion aval, . l'orifice d'entrée d'au moins un premier passage périphérique étant situé au niveau d'une chambre de répartition de gaz aménagée sur la portion amont, et . un passage de dérivation raccordant fluidiquement le passage central axial à ladite première chambre de répartition de gaz, - et le deuxième élément comprend un logement interne avec un fond muni de plusieurs orifices, la portion aval du premier élément et le logement interne du deuxième élément étant conformés et dimensionnés pour que le premier élément vienne s'insérer, via au moins une partie de sa portion aval, dans le logement interne du deuxième élément.

Selon le cas, l'adaptateur de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le fond du deuxième élément comprend un orifice central et un ou plusieurs orifices périphériques, l'orifice central du deuxième élément étant en communication fluidique avec le passage central du premier élément et le ou lesdits orifices périphériques du deuxième élément étant en communication fluidique avec la chambre interne de mélange de gaz du premier élément. - ledit premier élément comporte plusieurs premiers passages périphériques radialement décalés par rapport au passage central et plusieurs deuxièmes passages périphériques radialement décalés par rapport au passage central axial et par rapport au premier passage périphérique axial, chaque premier passage périphérique étant raccordé et en communication fluidique au moins un deuxième passage périphérique de manière à former une ou plusieurs chambres internes de mélange de gaz. - le premier élément comprenant un corps principal comportant lesdits passages de gaz, au moins une chambre interne de mélange de gaz et la dérivation, et une enveloppe périphérique, une partie du corps principal venant s'insérer dans l'enveloppe périphérique. - l'enveloppe périphérique du premier élément est conformée et dimensionnée pour venir s'insérer de manière étanche dans le logement interne du deuxième élément. - le premier élément comporte en portion amont, plusieurs surfaces coniques ou tronconiques. - les premiers et deuxièmes passages périphériques sont agencés respectivement en couronnes concentriques coaxiales au passage central axial. - le premier élément ou le deuxième élément comprend un dispositif de fixation permettant de fixer l'adaptateur à un corps de chalumeau, de préférence dispositif de fixation comporte un filetage. - une pièce-écrou est raccordée au deuxième élément. L'invention concerne aussi un chalumeau, en particulier du type sans prémélange interne de gaz, comportant un corps de chalumeau et une buse de coupe, notamment de type avec ou sans rideau d'oxygène, caractérisé en ce qu'un adaptateur selon l'invention est fixé audit corps de chalumeau et la buse (B) est fixée audit adaptateur via la pièce écrou.

Par ailleurs, l'invention concerne également un procédé d'oxy-coupage d'une pièce en un matériau contenant du fer, en particulier une pièce d'acier, de préférence acier carbone, mettant en oeuvre un chalumeau selon l'invention. De préférence, le chalumeau est alimenté en oxygène et en au moins un gaz combustible choisi parmi l'acétylène, le propylène, l'hydrogène, l'éthylène, le propane, le gaz naturel, le GPL ou des mélanges gazeux les contenant. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivant d'un mode de réalisation d'un adaptateur pour chalumeau d'oxycoupage selon l'invention, faite en références aux Figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 représente un schéma de principe (vu en coupe longitudinale) d'un adaptateur selon l'invention inséré entre le corps de chalumeau et une buse à rideau d'oxygène, - la Figure 2 est une vue en coupe détaillée de l'adaptateur de la Figure 1, - et la Figure 3 est une vue externe du corps de l'adaptateur des Figures 1 et 2. Comme schématisé en Figure 1, un adaptateur A pour chalumeau de coupage thermique, en particulier d'oxycoupage, selon l'invention est formé plusieurs éléments 1, 2 venant s'insérer et s'accoupler de manière étanche l'un dans l'autre, dont notamment un premier élément 1 formé de deux sous-unités 101, 102 (Fig 2), et un deuxième élément 2. Cet adaptateur A est lui-même incorporé entre le corps du chalumeau C d'oxycoupage et une buse B de coupe qui est ici une buse à rideau d'oxygène, comme illustré en Figure 1.

Plus précisément, l'adaptateur A (d'axe A-A) comprend donc un premier élément 1 formé de deux sous-unités 101, 102, à savoir un corps principal 101 et une enveloppe périphérique 102 creuse de forme générale tubulaire, ouverte à ses deux extrémités, qui vient former manchon autour d'au moins une partie du corps principal 101, c'est-à-dire que l'enveloppe périphérique 101 vient gainer la région aval du corps principal 101 où sont aménagées la ou les chambres de mélange de gaz 15, comme expliqué ci-après. Le premier élément 1 comporte une portion amont la, portée par le corps principal 101, destinée à venir s'insérer dans et se solidariser de manière étanche au corps d'un chalumeau C, ainsi qu'une portion aval lb, délimitée extérieurement par l'enveloppe périphérique de gainage externe, venant s'insérer dans un logement 14 aménagé à l'intérieur du deuxième élément 2, comme détaillé ci-après. Le premier élément 1 comporte en outre plusieurs passages de gaz 10, 11, 12 aménagés dans le corps principal 101. Les orifices d'entrée de ces passages 10, 11, 12 sont situés sur la portion amont la et sont agencés de manière à coïncider, c'est-à-dire à être en vis-à-vis, de lignes ou passages de distribution de gaz 30, 31, 32 situés dans le corps C de chalumeau de manière ce que lesdits passages 10, 11, 12 puissent être alimentés avec des gaz véhiculés par lesdits passages de distribution de gaz 30, 31, 32 du corps C. De façon préférée, la portion amont la du premier élément 1 est configurée de manière à présenter plusieurs surfaces coniques ou tronconiques 6a, 6b, 6c successives, encore appelée configuration à 3 cônes, lesquelles sont destinées à coopérer avec des agencements de forme complémentaires 33a, 33b, 33c aménagés dans le corps C. Les passages de gaz 10, 11, 12 du corps principal 101 du premier élément 1 comprennent : - un passage central 12 axial, encore appelé canal central, permettant de véhiculer de l'oxygène de coupe au travers de l'adaptateur A et jusque à la buse B ; l'oxygène de coupe provenant de la ligne 32 de distribution de gaz agencée dans le corps C de chalumeau. Le passage central 12 axial comporte un orifice d'entrée 12a par lequel l'oxygène de coupe entre dans le passage central 12, qui est situé sur la portion amont la, et un orifice de sortie 12b situé au niveau de la portion aval lb du premier élément 1. EN fait, le passage central 12 et ses orifices d'entrée et de sortie 12a, 12b sont coaxiaux à l'axe AA. - une pluralité de premiers passages périphériques 11 radialement décalés par rapport au passage central 12 et orientés en direction de la portion aval lb. Généralement, ces premiers passages périphériques 11 ont leurs orifices d'entrée lla disposés en couronne autour du passage central 12, comme illustré en Figure 3. Préférentiellement, ces premiers passages périphériques 11 s'étendent entre les portions amont la et aval lb du corps principal 101. Avantageusement, ces premiers passages périphériques 11 sont agencés de manière à être parallèle ou sensiblement parallèles au passage central 12. Ils permettent de véhiculer de l'oxygène de chauffe au travers de l'adaptateur A jusqu'à la (ou aux) chambre(s) de mélange 15 de gaz située à la jonction desdits premiers passages périphériques 11 et des deuxièmes passages périphériques 12 comme expliqué ci-après. L'oxygène de chauffe provient de la ligne 31 de distribution de gaz agencée dans le corps C de chalumeau. - plusieurs deuxièmes passages périphériques 10 également radialement décalés par rapport non seulement au passage central 12 axial mais aussi par rapport aux premiers passages périphériques 11. Là encore, les deuxièmes passages périphériques 10 ont généralement leurs orifices d'entrée l0a disposés en couronne autour du passage central 12 et aussi autour des premiers passages périphériques 11, comme illustré en Figure 3. Les deuxièmes passages périphériques 10 viennent se raccorder (en 120 sur Figure 2) fluidiquement aux premiers passages périphériques 11 de manière à pouvoir obtenir un mélange des gaz véhiculés dans ces premiers et deuxièmes passages périphériques 11, 10 au sein du corps principal 101 au sein d'une ou plusieurs chambres de mélanges 15 dans la ou lesquelles débouchent les premiers et deuxièmes passages périphériques 11, 10. Cette ou ces chambres (15) de mélange de gaz sont situées au niveau de la portion aval lb du corps 101 et plus précisément, sont délimitées par la surface externe du corps principal 101 et la surface interne de la paroi formant l'enveloppe ou manchon 102. Lorsque le corps comprend plusieurs chambres de mélanges 15, comme illustré en figure 3 notamment, celles-ci peuvent se réunir en une chambre unique d'homogénéisation, par exemple située à l'extrémité aval 101b du corps 101, de manière à obtenir une bonne homogénéisation du mélange gazeux créé au sein des différentes chambres de mélange 15. Les deuxièmes passages périphériques 10 permettent donc de véhiculer du gaz combustible servant lors de la chauffe au travers de l'adaptateur A jusqu'à chaque chambre de mélange 15 de sorte d'y obtenir le mélange de ce gaz combustible avec l'oxygène de chauffe amené par les premiers passages périphériques 11 en aval du/des sites de raccordement 120 des premiers et deuxièmes passages périphériques les uns aux autres. Le gaz combustible provient de la ligne 30 de distribution de gaz agencée dans le corps C de chalumeau.

Comme on le voit sur la Figure 3, les orifices d'entrée 12a, 11 a et 10a, respectivement, du passage central 12, des premiers et des deuxièmes passages périphériques 11, 10, respectivement, sont disposées de manière étagée sur le corps principal 101. Les orifices d'entrée Il a, 10a des premiers et des deuxièmes passages périphériques 11, 10, respectivement, sont disposés de manière à former des couronnes autour de l'axe A-A sur des épaulements 111, 110 aménagés dans la paroi externe du corps principal 101. Par ailleurs, comme schématisé en Figures 2 et 3, les orifices d'entrées Il a des premiers passages 11 périphériques sont situés au niveau d'une chambre 100 de répartition de gaz aménagée sur la portion amont 1 a. Plus précisément, cette chambre 100 de répartition de gaz est formée d'un enlèvement de matière pratiqué au niveau de la surface externe du corps principal 101, lequel forme en outre l'épaulement 111. En outre, les orifices de sortie du premier élément 1 de l'adaptateur A sont quant à eux situés à l'extrémité aval 101b du corps principal 101 et donc aussi de la portion aval lb dudit premier élément 1, c'est-à-dire du côté venant s'insérer dans le logement 14 du deuxième élément 2. Afin d'empêcher d'éventuelles remontées néfastes de gaz chauds dans le canal de coupe 21 de la buse B (cf Fig. 1) et donc également dans le passage central 12 de l'adaptateur A et dans la ligne de distribution 31 du corps C, un passage de dérivation 13 est aménagé dans le corps principal 101 du premier élément 1 de manière à mettre en communication fluidique l'un avec l'autre le passage central 12 permettant de véhiculer de l'oxygène de coupe et la chambre 100 de répartition de gaz au niveau de laquelle sont situés les orifices d'entrée des passages périphériques 11 et où arrive l'oxygène de chauffe. En effet, on obtient ainsi une dérivation 13 d'oxygène de chauffe venant de la chambre 100 de répartition de gaz vers le canal central 12 véhiculant l'oxygène servant à former le jet de coupe. Ceci permet lors du préchauffage, de créer et maintenir un léger écoulement permanent d'oxygène de chauffe (donc un gaz froid) jusque dans le canal de coupe 21 de la buse B et d'empêcher ou limiter par là même, la remontée des gaz chauds dans ces conduits 21, 12, 32. Une telle configuration est particulièrement avantageuse car elle permet dès lors de pouvoir utiliser des buses B à rideau d'oxygène sur des chalumeaux sans chambre de prémélange puisque l'adaptateur A va non seulement se charger de réaliser le prémélange mais aussi d'empêcher les remontées de gaz chauds, via la présence de la dérivation 13. Par ailleurs, le deuxième élément 2 constitutif de l'adaptateur A est formé d'un corps creux, par exemple en forme générale de « coupelle », c'est-à-dire d'un corps comprenant un logement interne 14 doté d'un fond 16 comportant une face amont 8 orientée vers le premier élément 1 et une face aval 5 orientée vers l'extérieur, c'est-à-dire du côté de la buse B.

Comme mentionné ci-avant, le logement 14 interne du deuxième élément 2 est dimensionné et configuré pour pouvoir recevoir la portion aval lb du premier élément 1 et plus précisément, l'enveloppe périphérique 102 gainant le corps principal 101. Pour ce faire, l'enveloppe périphérique 102 et le logement 14 interne du deuxième élément 2 ont dès lors des formes ou profils complémentaires, par exemple cylindriques. Le fond 16 du deuxième élément 2 est percé de plusieurs orifices 17, 18 de sortie de gaz, à savoir : - un orifice central 17 permettant de passage de l'oxygène de coupe depuis le passage central 12 du premier élément 1 vers le canal central 21 de la buse B, et - un ou préférentiellement plusieurs orifices périphériques 18, radialement décalés par rapport à l'orifice 17 central, permettant de distribuer le mélange oxygène/gaz combustible réalisé dans la ou les chambres de mélange 15, c'est-à-dire le mélange oxy-combustible servant à générer la flamme de chauffe, aux différents canaux internes 22 de la buse B qui alimentent la couronne d'orifices 25 servant à distribuer le mélange gazeux de chauffe et situés autour de l'orifice central 24 de la buse B qui sert à distribuer l'oxygène de coupe. Lorsque l'extrémité 101b du corps principal 101 vient reposer sur la surface interne 8 du fond 16 du deuxième élément 2, ceci se fait de manière étanche de sorte que l'oxygène véhiculé par le passage central 12 passe au travers uniquement de l'orifice central 17 et non au travers des orifices périphériques 18.

Les premier et/ou le deuxième éléments 1, 2 peuvent être formés de tout matériaux adaptés aux conditions d'utilisations d'un chalumeau d'oxycoupage, en particulier ils peuvent être formés de cuivre, de laiton, d'acier inoxydable etc... La fixation de l'adaptateur A au corps C de chalumeau peut se faire par exemple par vissage. A cette fin, le deuxième élément 2 peut être muni d'un filetage 19 sur sa paroi extérieur venant coopérer avec un taraudage 34 réciproque aménagé dans le corps C de chalumeau. Par ailleurs, la fixation de la buse B à l'adaptateur A se fait préférentiellement par l'intermédiaire d'une pièce écrou 3 permettant de recevoir la buse B et apte à venir se fixer elle-même par exemple par vissage via un filetage 35, à l'adaptateur A qui comporte un taraudage réciproque (non montré) sur le deuxième élément 2, du côté de la face aval 5 du fond 16 du deuxième élément 2. Il est à remarque que la buse B représentée en Figure 1 est du type à rideau d'oxygène. Elle est dotée d'un canal central 21 de type à venturi 27 interne (i.e. profil convergent/divergent) permettant une vitesse de sortie du gaz allant jusqu'à 900 m/s et mettant en oeuvre un rideau d'oxygène, c'est-à-dire un gainage d'oxygène gazeux qui vient s'intercaler entre le jet de coupe et la flamme de chauffe, dont le rôle est de protéger le jet de coupe des produits de combustion émis par la flamme de chauffe en permettant ainsi un maintien de la pureté du jet de coupe. Pour obtenir le rideau d'oxygène, la buse B est munie d'une deuxième couronne d'orifices 28 débouchant entre l'orifice 24 du canal central 21 distribuant l'oxygène de coupe et la première couronne d'orifices 25 distribuant le mélange de gaz de chauffe, la première la couronne, la deuxième couronne et le canal central étant concentriques et situés dans l'axe du corps C de la torche, de l'adaptateur A et de la buse B. La deuxième couronne d'orifices 28 est alimentée en gaz, via des dérivations secondaires 26 reliées au canal central 21.

Un chalumeau de coupage thermique équipé d'un adaptateur selon l'invention venant s'insérer entre le corps du chalumeau et la buse de coupe (qui peut être de type avec ou sans rideau d'oxygène) peut être utilisé dans toute opération d'oxycoupage, qu'elle soit manuelle, donc réalisée au moyen d'un chalumeau tenu à la main par un soudeur, ou automatique, donc réalisée au moyen d'un chalumeau monté sur une machine, en particulier sur une poutre mobile. La solution de l'invention permet un gain d'une productivité et l'utilisation sans craindre les conséquences de retours de flamme éventuels, même avec des gaz tel l'acétylène.

Claims (12)

1. Revendications1. Adaptateur pour chalumeau de coupage thermique comprenant au moins un premier élément (1 ; 101 ; 102) et un deuxième élément (2) venant s'accoupler l'un à l'autre où : - ledit premier élément (1 ; 101 ; 102) d'axe (A-A) comporte : . une portion amont (la) et une portion aval (lb), et plusieurs passages de gaz (10, 11, 12) traversant ledit premier élément (1; 101 ; 102), lesdits passages de gaz (10, 11, 12) comportant des orifices d'entrée (10a, lla, 12a) et des orifices de sorties (10b, llb, 12b), lesdits passages de gaz (10, 11, 12) comprenant : - un passage central (12) axial avec un orifice d'entrée (12a) situé sur la portion amont (la) et un orifice de sortie (12b) situé sur la portion aval (lb), et - plusieurs passages périphériques (10, 11) orientés en direction de la portion aval (lb) et comprenant au moins un premier passage (11) périphérique radialement décalé par rapport au passage central (12) et au moins un deuxième passage (10) périphérique radialement décalé par rapport au passage central (12) axial et par rapport au premier passage périphérique axial (11), au moins un premier passage (11) périphérique axial et au moins un deuxième passage périphérique (10) venant se raccorder l'un à l'autre en formant une chambre interne (15) de mélange de gaz située au moins au niveau de la portion aval (lb), . l'orifice d'entrée (11a) d'au moins un premier passage (11) périphérique situé au niveau d'une chambre (100) de répartition de gaz aménagée sur la portion amont (1 a), et . un passage de dérivation (13) raccordant fluidiquement le passage central (12) axial à ladite première chambre (100) de répartition de gaz, - et le deuxième élément (2) comprend un logement interne (14) avec un fond (16) muni de plusieurs orifices (17, 18), la portion aval (lb) du premier élément (1 ; 101 ; 102) et le logement interne (14) du deuxième élément (2) étant conformés et dimensionnés pour que le premier élément (1 ; 101 ; 102) vienne s'insérer, via au moins une partie de sa portion aval (lb), dans le logement interne (14) du deuxième élément (2).
2. 2. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond (16) du deuxième élément (2) comprend un orifice central (17) et un ou plusieurs orifices périphériques (18), l'orifice central (17) du deuxième élément (2) étant en communication fluidique avec le passage central (12) du premier élément (1 ; 101 ; 102) et le ou lesdits orifices périphériques (18) du deuxième élément (2) étant en communication fluidique avec la chambre interne de mélange de gaz (15) du premier élément (1 ; 101 ; 102).
3. 3. Adaptateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier élément (1 ; 101 ; 102) comporte plusieurs premiers passages (11) périphériques radialement décalés par rapport au passage central (12) et plusieurs deuxièmes passages (10) périphériques radialement décalés par rapport au passage central (11) axial et par rapport au premier passage périphérique axial (11), chaque premier passage (11) périphérique étant raccordé et en communication fluidique au moins un deuxième passage périphérique (10) de manière à former une ou plusieurs chambres internes de mélange de gaz (15).
4. 4. Adaptateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément (1 ; 101 ; 102) comprenant: - un corps principal (101) comportant lesdits passages de gaz (10, 11, 12), au moins une chambre interne de mélange de gaz (15) et la dérivation (13), et - une enveloppe périphérique (102), une partie du corps principal (101) venant s'insérer dans l'enveloppe périphérique (102).
5. 5. Adaptateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe périphérique (102) du premier élément (1 ; 101 ; 102) est conformée et dimensionnée pour venir s'insérer de manière étanche dans le logement interne (14) du deuxième élément (2).
6. 6. Adaptateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément (1) comporte en portion amont (la), plusieurs surfaces coniques ou tronconiques (6a, 6b, 6c).
7. 7. Adaptateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers et deuxièmes passages périphériques (10, 11) sont agencés respectivement en couronnes concentriques coaxiales au passage central axial (12). 30
8. 8. Adaptateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément (1 ; 101, 102) ou le deuxième élément (2) comprend un dispositif de fixation (19) permettant de fixer l'adaptateur à un corps (C) de chalumeau, de préférence dispositif de fixation (19) comporte un filetage.25
9. 9. Adaptateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une pièce-écrou (3) est raccordée au deuxième élément (2).
10. 10. Chalumeau comportant un corps de chalumeau (C) et une buse (B) de coupe, caractérisé en ce qu'un adaptateur (A) selon l'une des revendications précédentes est fixé audit corps de chalumeau (C) et en ce que la buse (B) est fixée audit adaptateur (A) via la pièce écrou (3).
11. 11. Procédé d'oxy-coupage d'une pièce en un matériau contenant du fer, en 10 particulier une pièce d'acier, de préférence acier carbone, mettant en oeuvre un chalumeau selon la revendication 10.
12. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le chalumeau est alimenté en oxygène et en au moins un gaz combustible choisi parmi l'acétylène, le propylène, 15 l'hydrogène, l'éthylène, le propane, le gaz naturel, le GPL ou des mélanges gazeux les contenant.