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PERFECTIONNEMENT S AUX-BECS-DE-CHALUMEAU.
Dans les becs de chalumeau actuellement connus des claquements peu- vent se produire dans certaines conditions et ces claquements peuvent même de- venir des retours de flamme dangereux, si le chalumeau ne possède pas un sys- tème de protection efficace. Les claquements sont désagréables car ils provo- quent une interruption parfois longue dans le travail en cours.
On a déjà prévu anciennement des moyens pour éviter les retours de flamme entre le chalumeau et la ou les canalisations qui 1-'alimente, on a pré- vu notamment des dispositifs anti-retour de flamme entre le bec et la tête du chalumeau; ces dispositifs consistaient essentiellement à réduire les passages des gaz en dessous d'une valeur telle que la propagation de la flamme n'était pas possibleo= Cependant, jusqu'à présent, on n'est pas parvenu à éviter les claquements et les retours de flamme dans le bec même des chalumeaux.
Or ces inconvénients, qui peuvent dans certains cas être très graves se produisent assez facilement,, principalement dans le cas des chalumeaux coupeurs.- En ef- fet pour qu'il y ait claquement, ou retour de flammes, il faut et @ il suffit que pour une cause quelconque, la vitesse d'écoulement du mélange des gaz, com- burant et combustible à la sortie du bec soit inférieure à la vitesse de pro- pagation de la flamme.- Or cette vitesse d'écoulement peut facilement tomber en-dessous de cette valeur limite à la suite d'un rétrécissement de l'orifice de sortie? ce rétrécissement peut même dans certains cas aller jusqu'à une fermeture complétée Avec un chalumeau soudeur ou coupeur,
lorsqu'accidentel- lement le bec du chalumeau vient au voisinage d'un obstacle ou à plus forte raison lorsque le bec vient en contact avec un obstacle, le ou les orifices de sortie sont partiellement ou totalement bouchés; comme la. pression des gaz ne varie pas, la vitesse d'écoulement diminue considérablement pour tomber à zéro dans le cas du bouchage complet.
Il se produit alors les claquements caractéristiques et même des re- tours de flamme
Dans le cas des chalumeaux coupeurs, les oxydes et laitiers formés par l'opération. de coupe peuvent rebondir et venir obturer partiellement ou totalement les orificeso
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Dans le cas de chalumeaux coupeurs spéciaux utilisés suivant certains procédés particuliers pour le découpage des aciers inoxydables ou de la fonte et avec lesquels on fait usage de jets de particules solides, les risques d'obturation augmentent considérablement.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé- nients en donnant aux becs de chalumeau, qu'il s'agisse de chalumeaux sou- deurs, de chalumeaux coupeurs ou de chalumeàux pour usages particuliers, une forme telle que, à tout moment, quelque soit les conditions, la vitesse d'é- coulement des gaz ne'descende jamais en dessous de la valeur critique.
Pratiquement;, on obtient ce résultat en prévoyant dans le bec, près de son orifice un exutoire qui, lorsque la section de l'orifice de sortie normal des gaz est momentanément retrécie ou obturée, permet l'échap- pement des dits gaz à une vitesse supérieure à la vitesse de propagation de la flamme.
La forme, le nombre et la disposition de cet exutoire peuvent varier suivant le type de chalumeau ou même suivant le désir du construc- teur, les seules caractéristiques à respecter sont d'avoir une porte de sor- tie d'une ouverture telle qu'en cas de fermeture, même totale, de l'orifice habituel du bec, les gaz puissent s'échapper à une vitesse supérieure à la vitesse de propagation de la flamme et que, bien entendu, ces ouvertures, cet exutoire ne provoquent pas de perturbations de la flamme de chalumeau lors de son emploi normal.
Aux dessins ci-annexés, donnés à titre d'exemple, on a illustré divers modes de réalisation de l'objet de l'invention adaptés à quelque cas particuliers.
Les figures 1 et 2 sont des vues, en coupe verticale, pratiquées dans l'extrémité d'un bec de chalumeau soudeur.
La figure 3 est une vue en coupe, perpendiculairement à l'axe du bec de chalumeau soudeur suivant la figo 2 suivant la ligne III-III.
La figure 4 est une variante de la fig. 3.
La figure 5 est une vue en perspective de l'extrémité d'un bec de chalvmeau soudeur.
La figure 6 est une vue en perspective de l'extrémité d'un bec de chalumeau soudeur dans lequel les ouvertures latérales sont réalisées de façon différente.
Les figures 7, 8 et 9 sont des coupes, perpendiculairement à l'axe, d'un bec de chalumeau coupeur, ces figures illustrent trois modes différents de réalisation des ouvertures latérales.
La figure 10 est une vue, en perspective de l'extrémité du bec de chalumeau coupeur, illustré en coupe à la fig. 9.
La figure 11 est une vue en coupe suivant l'axe du bec d'un cha- lumeau coupeur spécialement adapté pour le découpage avec jet de particules solides.
A la figure 1 on n'a illustré que l'extrémité d'un bec de cha- lumeau soudeur classique avec l'orifice unique central 1 d'un diamètre D.
Les gaz (combustible + comburant) s'échappent de cet orifice 1 avec une vi- tesse Vi nettement supérieure à la vitesse de propagation de la flamme.
Lorsque le bec s'approche d'une pièce à souder, par exemple la tôle 2, il peut se faire que la vitesse d'écoulement Vs par le passage 3, tombe en dessous de la vitesse de propagation de la flamme et dans ce cas il y aura claquement et retour de flamme vers le bac de chalumeau.
Par contre, si ainsi qu'illustré à la fig. 2 on prévoit près de l'extrémité du bec une ouverture 4, par exemple une fente ou une gorge, les gaz pourront s'échapper par cet exutoire et il n'y aura pas de chute de la vitesse d'écoulement Vs#Vi.
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A la figure 3 on a illustré en coupe suivant III-III la réalisa- tion de la figo 2. L'exutoire 4 est réalisé suivant une entaille creusée dans la paroi de l'extrémité du bec; cette entaille, dans le cas illustré, est unique, mais il est possible d'avoir plusieurs entailles pratiquées dans l'extrémité du bec ainsi qu'illustré à la fige 4. La hauteur h et la largeur 1 de cet exutoire (fige 5) doivent être tels que la surface de la sortie la- térale ainsi ménagée dans le bec soit au moins égale à la surface de l'orifi- ce habituel du chalumeau afin de permettre un écoulement des gaz au moins aussi rapide, même lorsque l'orifice 1 est complètement bouché.
On a constaté que cet exutoire n'influençait absolument pas la forme de la flamme du chalumeau et n'avait aucune influence défavorable sur le processus de soudage ou de coupage.
Les vitesses d'écoulement des gaz sont telles que le jet conti- nue rectilignement, même si la paroi est supprimée en un ou plusieurs points.
A la figo 6 on a illustré une vue en perspective, montrant l'ex- trémité d'un bec de chalumeau soudeur dans lequel l'exutoire est réalisé sous la forme de quatre ouvertures rondes, percées dans la paroi latérale du bec, près de son extrémité. La surface totale de ces quatre sorties latéra- les est au moins égale à la surface de l'orifice normal de sortie des gaz.
La figure 7 représente le cas d'un chalumeau coupeur avec son orifice 5 pour l'oxygène de coupe et trois orifices 6 pour les gaz de-chauf- fe. Chacun de ces orifices 6 est muni d'une ouverture 7 découpée dans la pa- roi latérale de la tête du bec, de la même façon que décrit au sujet du cha- lumeau soudeur.
A la figure 8, l'exutoire est réalisé d'une façon un peu diffé- rente ; en coupe, les trous pour les gaz de chauffe ne sont pas des cercles complets mais bien des cercles dont on a enlevé un segment.- On obtient fa- cilement cette disposition en tournant sur un tour quelconque, la tête d'un bec de chalumeau ayant initialement la forme extérieure en traits pointil- lés ; après tournage, il reste la partie en traits plein.
On pourrait égale- ment réaliser l'invention en coupant trois segments à la fraiseuse ainsi que figuré à la figo 9 où la partie en traits pointillés représente ce qui a été enlevé par un moyen approprié de l'extrémité d'un bec de chalumeau cou- peur à trois trous de chauffe ; est l'ouverture pour l'oxygène de coupe, 6 sont les trous pour les gaz de chauffe, les parties 7 sont les exutoires que l'on voit également à la figo 10 qui est une vue en perspective de l'extré- mité du bec illustré à la figo 9.
La Fig. 11 illustre le cas d'un chalumeau coupeur spécialement destiné au découpage des aciers inoxydables en utilisant un jet de particu- les solides animées d'une grande énergie cinétique.
Les particules m, véhiculées à grande vitesse par le jet d'oxy- gène de coupe circulant dans le canal 5, risquent de rebondir sur la pièce à couper P et de venir obturer, au moins partiellement, les trous de chauf- fe 6.- En appliquant l'invention à ce bec de chalumeau, on évite absolument le bouchage des dits trous de chauffe. Si la hauteur H de l'exutoire est suf- fisante, ainsi qu'illustré à la fige 11, les particules m qui rebondissent sur la pièce P ne peuvent atteindre les trous de chauffe.
Dans tous les brûleurs utilisant un jet de gaz qui s'enflamment à la sortie du brûleurs pour éviter les claquements et retours de flamme dûs à une chute de la vitesse d'écoulement des gaz par suite du retrécissement de l'orifice de sortie il suffit de prévoir, près du dit orifice, un exutoire d'une section totale correspondant à la surface de l'orifice du brûleur et inférieur à celle provoquant des perturbations dans l'écoulement du jet lors- que le dit orifice est dégagé REVENDICATIONS.
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