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WO1993011391A1 - Dispositif de reglage pour chalumeau a gaz, et chalumeau a gaz associe audit dispositif - Google Patents

Dispositif de reglage pour chalumeau a gaz, et chalumeau a gaz associe audit dispositif Download PDF

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WO1993011391A1
WO1993011391A1 PCT/FR1992/001107 FR9201107W WO9311391A1 WO 1993011391 A1 WO1993011391 A1 WO 1993011391A1 FR 9201107 W FR9201107 W FR 9201107W WO 9311391 A1 WO9311391 A1 WO 9311391A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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torch
regulation
sensors
pressure
gas
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR1992/001107
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Inventor
Michel Donze
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP93901795A priority Critical patent/EP0615602A1/fr
Publication of WO1993011391A1 publication Critical patent/WO1993011391A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/10—Auxiliary devices, e.g. for guiding or supporting the torch
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/14—Fuel valves electromagnetically operated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/11—Torches

Definitions

  • Adjustment device for gas torch and gas torch associated with said device.
  • the present invention relates to the field of gas torches, and more particularly to the adjustment of torches supplied with gaseous fluids by associated supply circuits.
  • gas torches find their use in particular in cutting techniques, in particular oxy-acetylene cutting, welding or brazing (oxybrasing for example), probing, or even cutting (oxy-cutting for example).
  • Adjustment means are usually provided for these torches, which allows their power to be adjusted. The adjustment is then carried out by a direct action on the distribution members of the gaseous fluids which supply the torch, in order to vary the flow rate.
  • the experienced operator has a more or less precise idea of the power of the torch which is related to the type of work to be carried out (cracking, flame cutting, sounding, etc.). It then makes the corresponding adjustments, so as to obtain a power as suitable as possible.
  • the nozzle body of the torch may be exposed to various projections (for example projections of molten metal when the torch is placed in the immediate vicinity of a stripping bath), which generate an occlusion.
  • more or less important one or more channels for conveying gaseous fluids in the nozzle body of the torch Such an occlusion then induces a more or less large modification of the supply of gaseous fluids, and consequently a more or less significant dere ⁇ setting of the power of the torch.
  • Such misadjustments are generally progressive, and eventually lead to anomalies in the work produced. This means that the operator must remain constantly attentive to the work carried out by the torch, so as to be ready to intervene on the gaseous fluid distribution members as soon as he notices a deterioration in the work carried out.
  • the settings of the distribution members may not be constant, and depend on the operator who performs the work.
  • the object of the invention is to devise a means of
  • the object of the invention is also to provide an adjustment means giving great security against risks of untimely occlusion of the channels of the nozzle body of the
  • Another object of the invention is to provide an adjustment means providing great flexibility, in particular allowing easy and almost instantaneous adaptation to the work to be performed.
  • the object of the invention is finally to design an adjustment means which is compatible with automation. full of work.
  • an adjustment device for a gas torch supplied with gaseous fluids by associated supply circuits characterized in that it comprises, for each supply circuit, a regulation loop allowing a individual regulation of the associated gaseous fluid during operation of the gas torch, said regulation loop comprising a flow and / or pressure sensor integrated into the torch and a regulation assembly interposed on the associated supply circuit, said regulation assembly being controlled as soon as a deviation from a set value is signaled by said sensor.
  • the regulation assemblies are connected to a central control unit of the automaton type.
  • the automaton is designed to define the adjustment instructions for each of the regulation assemblies so as to - achieve self-regulation of the power of the torch for a given job of said torch. It is also interesting that the automaton is connected to a keyboard capable of transmitting the orders associated with new set values, so as to allow a modification of the power of the torch for a desired work of said torch. More preferably, at least one of the regulating assemblies is constituted by an electro-pneumatic pressure regulator with integrated electronic control. In particular, each of the sensors delivers a setpoint analog electrical signal in proportion to which the pressure of the gaseous fluid concerned is regulated by the associated regulator.
  • the device comprises regulation loops for the individual regulation of a combustible gas such as acetylene, and associated heating oxygen, as well as for the individual regulation of a flow of pure oxygen for burning steel (flushing oxygen).
  • a combustible gas such as acetylene
  • heating oxygen a combustible gas
  • flow of pure oxygen for burning steel flushing oxygen
  • the invention also relates to a gas torch associated with an adjustment device which exhibits one or more of the aforementioned characteristics, said torch comprising a head to which the associated supply circuits terminate and a nozzle body mounted on said head, this torch then being characterized in that the head has a plurality of integrated sensors, with a sensor associated with each supply circuit, said sensors being sensitive to the flow rate and / or the pressure of the gaseous fluid concerned passing through the nozzle body .
  • the integrated sensors are sensitive to the flow and / or pressure of a combustible gas such as acetylene, and associated heating oxygen, as well as to the flow and / or the pressure of a flow of pure oxygen for the burning of steel.
  • a combustible gas such as acetylene, and associated heating oxygen
  • the sensors integrated into the head of the torch are membrane or diaphragm sensors, or sensors of the pressure switch type.
  • the single figure illustrates an adjustment device
  • the gas torch C comprises a head T to which the associated supply circuits terminate, and a nozzle body CB mounted on said head.
  • An outlet nozzle ES is provided at the end of the nozzle body CB, said outlet nozzle being able to be used for the flame of the torch, as is the case for an oxyacetylene stripping, or for the emission of a flow of oxygen. pure for burning steel, as in the case of an oxycut technique.
  • the supply circuit 30 is associated with a combustible gas (oxy-fuel) such as acetylene, and that the circuit 10 is associated with the heating oxygen provided for supplement the fuel gas necessary for the formation of the torch flame; the supply circuit 20 will then be associated with a flow of pure oxygen for burning the steel (flushing oxygen). It is naturally possible to provide another supply circuit associated with a pickling fluid, or alternatively to assign the supply circuit 20 to the circulation of such a pickling fluid.
  • oxy-fuel combustible gas
  • the circuit 10 is associated with the heating oxygen provided for supplement the fuel gas necessary for the formation of the torch flame
  • the supply circuit 20 will then be associated with a flow of pure oxygen for burning the steel (flushing oxygen). It is naturally possible to provide another supply circuit associated with a pickling fluid, or alternatively to assign the supply circuit 20 to the circulation of such a pickling fluid.
  • the adjustment device 100 comprises, for each supply circuit, a regulation loop 110, 120, 130 allowing individual regulation of the associated gaseous fluid during the operation of the gas torch C, each regulation loop comprising a flow and / or pressure sensor integrated into the torch, and a regulation assembly interposed on the associated supply circuit.
  • the inlet circuit 10 of gaseous fluid thus arrives on a regulating assembly 112, to exit therefrom by a portion of circuit 11 making it possible to supply the head T of the gas torch with the gaseous fluid concerned.
  • An associated integrated sensor 111 which is sensitive to the flow rate and / or the pressure of the gaseous fluid concerned passing through the nozzle body CB, makes it possible to detect any deviation from a set value.
  • a corresponding signal is sent by the associated link 115 to the regulation assembly 112, said regulation assembly being controlled as soon as a deviation from a predetermined set value is indicated by said sensor.
  • the inlet circuit 20 for gaseous fluid passes through a regulating assembly 122, downstream of which the gaseous fluid arrives via a portion of circuit 21 at the head of the torch T, at an associated sensor 121 capable of detecting a deviation from a predetermined set value for the gaseous fluid considered.
  • the corresponding signal is sent by the link 125 to the regulation assembly 122, said regulation assembly being controlled as soon as a deviation from a set value is signaled by said sensor.
  • the inlet circuit 30 of gaseous fluid passes through a regulating assembly 132, to arrive via a portion of circuit 31 at the torch head T, at the level of an associated sensor 131 capable of detecting a deviation relative to a predetermined setpoint for the fluid concerned.
  • the corresponding signal is then sent via the link 135 to the associated regulation assembly 132.
  • all types of existing sensors can be used which are sensitive to the flow rate and / or the pressure of a gaseous fluid. Mention may be made, for example, of membrane sensors, diaphragm sensors, or even sensors of the pressure switch type.
  • control sets 111/121, 131 it is advantageous that at least one of these ensem- wheat is constituted by a pneumatic pressure regulator to bmw ⁇ integrated control electronics.
  • these will be identical regulators, so as to simplify their control by a central control unit 140 of the automaton type.
  • a control unit associated with each individual regulation unit 112, 122, 132 it is more advantageous to provide a central control unit 140, connected by the associated links 117, 127, 137 to the respective regulating sets 112, 122, 132.
  • Each of the regulating sets 112, 122, 132 is shown here in schematic form, with a member 113, 123, 133 which represents the servo-control chamber and the associated solenoid valve, the exhaust of gaseous fluid being symbolized by the arrow 114, 124, 134.
  • the member 116, 126, 136 represents a differential amplifier comprising a link 117, 127, 137 associated with the setpoint signal given by the central control unit 140, and a link 115, 125, 135 associated with the signal input external feedback (voltage or current as appropriate) from the associated integrated sensor 111, 121, 131.
  • Such electro-pneumatic pressure regulators with integrated electronic control thus make it possible to obtain a regulated pressure for each n of the gaseous fluids concerned.
  • the regulation loops 110, 120, 130 allow individual regulation of the associated gaseous fluid during the operation of the gas torch.
  • the adjustment device is therefore sensitive to any disturbance occurring on one or the other of the circuits. of gaseous fluid, as soon as a deviation from the setpoint considered is signaled by the associated sensor.
  • Such individual control of the gaseous fluid supplying the gas blowpipe can be provided to a non-limiting number of flui gaseous .es associated.
  • the regulation loops 110, 120, 130 make it possible to carry out individual regulation respectively of the heating oxygen associated with the combustible gas, of pure oxygen for the burning of the steel, and of the combustible gas such than acetylene.
  • the automaton 140 will be designed to define the adjustment instructions for each of the regulation assemblies 112, 122, 132, so as to achieve self-regulation of the power of the torch C for a given job of said torch.
  • the adjustment setpoints being defined on the regulating assemblies 112, 122, 132 by the controller 140, the sensors 111, 121, 131 signal to the controller 140 any deviation from the setpoints, which is immediately reflected by the said setpoint. PLC with regulating assemblies 112, 122, 132 concerned, and this until the drift observed by said sensors disappears.
  • Such self-regulation can be easily implemented using electro-pneumatic pressure regulators with integrated electronic control of the type described above, each of the sensors 111, 121, 131 delivering an analogical electrical signal of reference proportional to which the pressure of the gaseous fluid concerned is regulated by the associated regulator 112, 122, 132.
  • the automaton then has in memory the corresponding values of the parameters relating to each of the gaseous fluids, so that each regulation assembly 112, 122, 132 has its own adjustment instructions.
  • controller 140 is also advantageous for the controller 140 to be connected, by a link referenced here 145, to a keyboard 150 capable of transmitting the orders associated with new setpoint values, so as to allow a modification of the power of the torch C for a desired work of said torch. It is then another mode of use of the invention, in the context of which it appears desirable to be able to adapt the power of the torch as a function of the work to be carried out, for example as a function of the surface condition. of the product to be dissected. From the keyboard 150, the operator can then give the order to the controller 140 for a new power value, which is directly transmitted to that or those of the regulation assemblies concerned. The regulation then adjusts automatically according to the reading carried out by the associated sensor or sensors 111, 121, 131.
  • Such a modification of power allows great flexibility of use of the torch, insofar as it becomes possible for the operator to instantly adjust the power of his torch to the work he wishes to obtain.
  • Such a regulation means is also perfectly compatible with complete automation of work. This will be particularly the case if a gas torch is fitted internally with an observation device visual, said device being of the type comprising an optical fiber at the end of which is provided a coaxial objective to the main orifice of the nozzle body.
  • Chalu ⁇ meaux of this type with internal vision by optical fiber allow direct inspection of the surface worked during or not working, and also to read and record on video any defects in the surface worked and / or inspected, for example faults revealed by a cracking bath.
  • Reference may be made to document FR-A-2,628,667 which illustrates such a gas torch, the head of which comprises a nozzle body fitted internally with an optical device for visual observation.
  • the invention therefore also relates to a gas torch associated with an adjustment device 100 in accordance with the invention, said torch being remarkable in that its head T comprises a plurality of integrated sensors 111, 121, 131, with a sensor associated with each supply circuit, said sensors being sensitive to the flow rate and / or the pressure of the gaseous fluid concerned passing through the nozzle body CB of said torch.
  • the integrated sensors 111, 121, 131 will be sensitive to the flow and / or pressure of a combustible gas such as acetylene, and of the associated heating oxygen, as well as to the flow and / or to the pressure of a flow of pure oxygen for burning steel (flushing oxygen).
  • the sensors integrated in the head of the torch may be membrane or diaphragm sensors, or sensors of the pressure switch type, as has been explained above.
  • the number of supply circuits can be arbitrary, insofar as each circuit has its associated regulation loop, with sensor and regulation assembly, each regulation assembly being able to be connected to the same central control unit.
  • the gaseous fluids may also be of very diverse type, apart from the case illustrated here of oxygen and acetylene: it will thus be possible to provide a pickling fluid, or even a fluid with high kinetic energy to help thermal shocks and / or to perform a clearance of the surface worked and / or inspected by the mechanical action of the ejected fluid.
  • the fields of application could also be very varied, and could concern both surface treatments (cutting, for example) or in penetration (oxycoupa ⁇ ge).
  • the control of the gaseous fluids used makes it possible to automate heating processes, such as those encountered in oxy-brazing, and even to envisage surface treatments of non-combustible materials, such as granite. .

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de réglage pour un chalumeau à gaz alimenté en fluide gazeux par des circuits d'alimentation associés. Conformément à l'invention, le dispositif de réglage (100) comporte, pour chaque circuit d'alimentation, une boucle de régulation (110; 120; 130) permettant une régulation individuelle du fluide gazeux associé lors du fonctionnement du chalumeau à gaz (C); chaque boucle de régulation comprend un capteur de débit et/ou de pression (111; 121; 131) intégré au chalumeau et un ensemble de régulation (112; 122; 132) intercalé sur le circuit d'alimentation associé, ledit ensemble de régulation étant commandé, de préférence par un automate (140) dès qu'un écart par rapport à une valeur de consigne est signalé par un capteur. Application notamment aux techniques de décriquage, de sondage, d'oxycoupage, ou de traitements de surface.

Description

Dispositif de réglage pour chalumeau à gaz, et chalumeau à gaz associé audit dispositif.
La présente invention concerne le domaine des chalumeaux à gaz, et plus particulièrement le réglage de chalumeaux alimentés en fluides gazeux par des circuits d'alimentation associés. De tels chalumeaux à gaz trouvent leur utilisation notamment dans des techniques de décriquage, en particulier de décriquage oxyacétylénique, de soudage ou de brasage (oxybrasage par exemple), de sondage, ou encore de découpage (oxycoupage par exemple). Des moyens de réglage sont la plupart du temps prévus pour ces chalumeaux, ce qui permet de régler leur puissance. Le réglage s'effectue alors par une action directe sur les organes de distribution des fluides gazeux qui alimentent le chalumeau, afin d'en faire varier le débit. L'opérateur expérimenté a une idée plus ou moins précise de la puissance du chalumeau qui est en rapport avec le type de travail à effectuer (décriquage, oxycoupage, sondage, etc....). Il effectue alors les réglages correspon¬ dants, de façon à obtenir une puissance aussi adaptée que possible. On a aussi proposé d'utiliser des moyens électroni¬ ques pour régler l'alimentation, comme illustré dans EP-A- 0188 763.
Cependant, en cours d'opération, le corps de buse du chalumeau peut être exposé à des projections diverses (par exemple des projections de métal en fusion lorsque le chalumeau est disposé à proximité immédiate d'un bain de décriquage), qui génèrent une occlusion plus ou moins importante d'un ou plusieurs canaux servant à véhiculer les fluides gazeux dans le corps de buse du chalumeau. Une telle occlusion induit alors une modification plus ou moins grande de l'alimentation en fluides gazeux, et par suite un déré¬ glage plus ou moins important de la puissance du chalumeau. De tels déréglages sont généralement progressifs, et finissent par entraîner des anomalies dans le travail produit. Ceci signifie que l'opérateur doit rester e permanence attentif au travail réalisé par le chalumeau , d façon à être prêt à intervenir sur les organes de distribu tion des fluides gazeux dès qu'il constate une détérioratio 5 dans le travail effectué.
De ce fait, outre la nécessité d'une surveillance qui ne doit pas être relâchée,* on trouve un défaut plus grave, a savoir le fait que la correction effectuée par l'intervention de l'opérateur est nécessairement postérieure 0 à une détérioration.
De plus, les réglages des organes de distribution peuvent ne pas être constants, et dépendre de l'opérateur qui effectue le travail.
On a aussi proposé d'utiliser un capteur sensible 5 au rayonnement émis par la flamme pour avoir un réglage automatique de 1' limentation générale d' n chalumeau à gaz (voir par exemple DE-A-3 915 247). 'arrière-plan technologique de 1'invention est également illustré par les documents WO-A-91 06809, US-A- 3.216.661, US-A-2.737.347 et EP-A-0 148 405.
L'invention à pour objet de concevoir un moyen de
. réglage ne présentant pas les inconvénients et/ou limitations précités, et en particulier évitant les détériorations consécutives aux interventions tardives drun opérateur insuffisamment attentif.
L'invention a aussi pour objet de réaliser un moyen de réglage conférant une grande sécurité contre des risques d'occlusion intempestive des canaux du corps de buse du
** chalumeau, en permettant une interruption du travail avant détérioration.
L'invention a également pour objet de réaliser un moyen de réglage procurant une grande souplesse, en permet¬ tant notamment une adaptation aisée et quasi-instantanée au travail a effectuer. L'invention a enfin pour objet de concevoir un moyen de réglage qui soit compatible avec une automatisation complète du travail.
Il s'agit plus particulièrement d'un dispositif de réglage pour un chalumeau à gaz alimenté en fluides gazeux par des circuits d'alimentation associés, caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque circuit d'alimentation, une boucle de régulation permettant une régulation individuelle du fluide gazeux associé lors du fonctionnement du chalumeau à gaz, ladite boucle de régulation comprenant un capteur de débit et/ou de pression intégré au chalumeau et un ensemble de régulation intercalé sur le circuit d'alimentation associé, ledit ensemble de régulation étant commandé dès qu'un écart par rapport à une valeur de consigne est signalé par ledit capteur.
De préférence, les ensembles de régulation sont reliés à une unité centrale de commande du type automate.
Avantageusement alors, l'automate est conçu pour définir les consignes de réglage pour chacun des ensembles de régulation de façon - à réaliser une auto-régulation de la puissance du chalumeau pour un travail donné dudit chalumeau. II est également intéressant que l'automate soit relié à un clavier capable de transmettre les ordres associés à de nouvelles valeurs de consigne, de façon à permettre une modification de la puissance du chalumeau pour un travail désiré dudit chalumeau. De préférence encore, l'un au moins des ensembles de régulation est constitué par un régulateur de pression électro-pneumatique à commande électronique intégrée. En particulier, chacun des capteurs délivre un signal électrique analogique de consigne proportionnellement auquel la pression du fluide gazeux concerné est réglée par le régulateur associé.
Selon un mode de d'exécution particulier, le dispositif comporte des boucles de régulation pour la régulation individuelle d'un gaz combustible tel que l'acéty- lène, et de l'oxygène de chauffe associé, ainsi que pour la régulation individuelle d'un flux d'oxygène pur pour l brûlage de l'acier (oxygène de chasse).
L'invention concerne également un chalumeau à ga associé à un dispositif de réglage qui présente l'une a moins des caractéristiques précitées, ledit chalumea comportant une tête à laquelle aboutissent les circuit d'alimentation associés et un corps de buse monté sur ladit tête, ce chalumeau étant alors caractérisé en ce que la têt comporte une pluralité de capteurs intégrés, avec un capteu associé a chaque circuit d'alimentation, lesdits capteurs étant sensibles au débit et/ou à la pression du fluide gazeu concerné passant dans le corps de buse.
Selon un mode d'exécution particulier, les capteurs intégrés sont sensibles au débit et/ou à la pression d'un gaz combustible tel que 1'acétylène, et de 1'oxygène de chauffe associé, ainsi qu'au débit et/ou à la pression d'un flux d'oxygène pur pour le brûlage de l'acier.
A titre d'exemple particulier, les capteurs intégrés dans la tête du chalumeau sont des capteurs à membrane ou à diaphragme, ou encore des capteurs du type manostats.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven¬ tion apparaîtront plus clairement à la lumière de la descrip¬ tion qui va suivre et du dessin annexé, concernant un mode de réalisation particulier, en référence à la figure unique qui illustre schématiquement les composants d'un dispositif de réglage associé à un chalumeau à gaz conformément à l'inven¬ tion, et l'agencement de ces composants, pour le cas particu¬ lier d'une triple alimentation dudit chalumeau en fluides gazeux.
La figure unique illustre un dispositif de réglage
100 pour un chalumeau à gaz C alimenté en fluides gazeux par des circuits d'alimentation associés. En. l'espèce, il est prévu trois circuits d'alimentation associés 10, 20, 30, mais ceci ne constitue naturellement qu'un exemple particulier. Le chalumeau à gaz C comporte une tête T à laquelle aboutissent les circuits d'alimentation associés, et un corps de buse CB monté sur ladite tête. Un embout de sortie ES est prévu en extrémité du corps de buse CB, ledit embout de sortie pouvant servir pour la flamme du chalumeau, comme c'est le cas pour un décriquage oxyacétylénique, ou pour l'émission d'un flux d'oxygène pur pour le brûlage de l'acier, comme c'est le cas pour une technique d'oxycoupage.
Dans le cas particulier illustré ici, on pourra ainsi considérer que le circuit d'alimentation 30 est associé à un gaz combustible (oxy-carburant) tel que l'acétylène, et que le circuit 10 est associé à l'oxygène de chauffe prévu pour compléter le gaz carburant nécessaire à la formation de la flamme du chalumeau ; le circuit d'alimentation 20 sera alors associé à un flux d'oxygène pur pour le brûlage de l'acier (oxygène de chasse). On pourra naturellement prévoir un autre circuit d'alimentation associé à un fluide de décapage, ou encore affecter le circuit d'alimentation 20 à la circulation d'un tel fluide de décapage. Conformément à un aspect essentiel de l'invention, le dispositif de réglage 100 comporte, pour chaque circuit d'alimentation, une boucle de régulation 110, 120, 130 permettant une régulation individuelle du fluide gazeux associé lors du fonctionnement du chalumeau à gaz C, chaque boucle de régulation comprenant un capteur de débit et/ou de pression intégré au chalumeau, et un ensemble de régulation intercalé sur le circuit d'alimentation associé.
Le circuit d'arrivée 10 de fluide gazeux arrive ainsi sur un ensemble de régulation 112, pour en sortir par une portion de circuit 11 permettant d'alimenter la tête T du chalumeau à gaz avec le fluide gazeux concerné. Un capteur intégré associé 111, qui est sensible au débit et/ou à la pression du fluide gazeux concerné passant dans le corps de buse CB, permet de détecter tout écart par rapport à une valeur de consigne. Lorsque le capteur 111 détecte un tel écart pour le fluide concerné, un signal correspondant est adressé par la liaison associée 115 à l'ensemble de régula¬ tion 112, ledit ensemble de régulation étant commandé dès qu'un écart par rapport à une valeur de consigne prédétermi- née est signalé par ledit capteur.
De la même façon, le circuit d'arrivée 20 de fluide gazeux passe par un ensemble de régulation 122, en aval duquel le fluide gazeux arrive par une portion de circuit 21 à la tête du chalumeau T, au niveau d'un capteur associé 121 capable de détecter un écart par rapport à une valeur de consigne prédéterminée pour le fluide gazeux considéré. Le signal correspondant est adressé par la liaison 125 à l'ensemble de régulation 122, ledit ensemble de régulation étant commandé dès qu'un écart par rapport à une valeur de consigne est signalé par ledit capteur. Toujours de la même façon, le circuit d'arrivée 30 de fluide gazeux traverse un ensemble de régulation 132, pour arriver via une portion de circuit 31 à la tête de chalumeau T, au niveau d'un capteur associé 131 capable de détecter un écart par rapport à une valeur de consigne prédéterminée pour le fluide concerné. Le signal correspondant est alors envoyé par la liaison 135 à l'ensemble de régulation associé 132.
Pour les capteurs intégrés 111, 121, 131, on pourra utiliser tous types de capteurs existants et sensibles au débit et/ou à la pression d'un fluide gazeux. On peut citer par exemple les capteurs à membrane, les capteurs à diaphrag¬ me, ou encore les capteurs du type manostats.
Pour ce qui est des ensembles de régulation 111/ 121, 131, il est avantageux que l'un au moins de ces ensem- blés soit constitué par un régulateur de pression électro¬ pneumatique à commande électronique intégrée. De préférence, il s'agira de régulateurs identiques, de façon à simplifier leur pilotage par une unité centrale de commande 140 du type automate. On aurait pu naturellement prévoir une unité de commande associée à chaque ensemble individuel de régulation 112, 122, 132, mais il est plus avantageux de prévoir une unité centrale de commande 140, reliée par les liaisons associées 117, 127, 137 aux ensembles de régulation respec¬ tifs 112, 122, 132. Chacun des ensembles de régulation 112, 122, 132 est représenté ici sous une forme schématique, avec un organe 113, 123, 133 qui représente la chambre de servo¬ commande et 1'électrovanne associée, l'échappement de fluide gazeux étant symbolisé par la flèche 114, 124, 134. L'organe 116, 126, 136 représente un amplificateur différentiel comportant une liaison 117, 127, 137 associée au signal de consigne donné par l'unité centrale de commande 140, et une liaison 115, 125, 135 associée à l'entrée du signal de rétro¬ action externe (tension ou intensité selon le cas) provenant du capteur intégré associé 111, 121, 131. De tels régulateurs de pression électro-pneumatiques à commande électronique intégrée permettent ainsi d'obtenir une pression régulée pour chacun des fluides gazeux concernés.
Il est essentiel d'observer que les boucles de régulation 110, 120, 130 permettent une régulation indivi- duelle du fluide gazeux associé lors du fonctionnement du chalumeau a gaz. Le dispositif de réglage est donc sensible à toute perturbation intervenant sur l'un ou l'autre des circuits. de fluide gazeux, dès qu'un écart par rapport à la valeur de consigne considérée est signalé par le capteur associé. Une telle régulation individuelle des fluides gazeux alimentant le chalumeau à gaz peut donc être prévue pour un nombre non limitatif de flui '.es gazeux associés. En l'espèce, les boucles de régulation 110, 120, 130 permettent de réaliser une régulation individuelle respectivement de l'oxygène de chauffe associé au gaz combustible, de l'oxygène pur pour le brûlage de l'acier, et du gaz combustible tel que l'acétylène. Il serait tout aussi simple de prévoir une boucle de régulation supplémentaire, de structure identique, pour obtenir par exemple une régulation individuelle d'un fluide décapant adéquat. De préférence, l'automate 140 sera conçu pour définir les consignes de réglage pour chacun des ensembles de régulation 112, 122, 132, de façon a réaliser une auto¬ régulation de la puissance du chalumeau C pour un travail donné dudit chalumeau. Ainsi, les consignes de réglage étant définies sur les ensembles de régulation 112, 122, 132 par l'automate 140, les capteurs 111, 121, 131 signalent à l'automate 140 tout écart par rapport aux consignes, lequel est immédiatement répercuté par ledit automate aux ensembles de régulation 112, 122, 132 concernés, et ce jusqu'à dispari¬ tion de la dérive constatée par lesdits capteurs. Une telle auto-régulation peut être aisément mise en oeuvre à 1'aide de régulateurs de pression électro-pneumatique à commande électronique intégrée du type précédemment décrit, chacun des capteurs 111, 121, 131 délivrant un signal électrique analogique de consigne proportionnellement auquel la pression du fluide gazeux concerné est réglée par le régulateur associé 112, 122, 132.
On parvient ainsi à réaliser une auto-régulation de la puissance prescrite du chalumeau quelle que soit la technique concernée (oxycoupage, décriquage, sondage, etc....), cette puissance pouvant être choisie en fonction d'un travail précis concerné. L'automate comporte alors en mémoire les valeurs correspondantes des paramètres relatifs à chacun des fluides gazeux, de sorte que chaque ensemble de régulation 112, 122, 132 comporte ses propres consignes de réglage. Si des déréglages de cette puissance surviennent en cours de fonctionnement, notamment par suite d'une occlusion plus ou moins importante d'un ou plusieurs canaux véhiculant les fluides gazeux dans le corps de buse du chalumeau, les variations de sections de sortie concernées sont alors immédiatement perçues par le ou les capteurs intégrés associés, ce qui permet de mettre en oeuvre la régulation du ou de chaque fluide d'alimentation concerné, et ce jusqu'à disparition de la dérive constatée par ledit ou lesdits capteurs. Ainsi, les capteurs intégrés au chalumeau comman¬ dent la régulation des fluides avant toute incidence sur le travail produit, contrairement à ce qui se passait avec les interventions effectuées dans le cadre des techniques de réglage connues, interventions nécessairement postérieures à la détérioration observée par l'opérateur. Si l'occlusion des canaux de sortie devient telle que la régulation ne peut pas s'effectuer normalement, l'automate est alors capable de déclencher automatiquement une interruption du travail, ce qui supprime tout risque de détérioration de la surface travaillée.
Il est par ailleurs intéressant que l'automate 140 soit relié, par une liaison référencée ici 145, à un clavier 150 capable de transmettre les ordres associés à de nouvelles valeurs de consigne, de façon à permettre une modification de la puissance du chalumeau C pour un travail désiré dudit chalumeau. Il s'agit alors d'un autre mode d'utilisation de l'invention, dans le cadre duquel il apparaît, souhaitable de pouvoir adapter la puissance du chalumeau en fonction du travail à effectuer, par exemple en fonction de l'état de surface du produit à décriquer. Depuis le clavier 150, l'opérateur peut alors donner l'ordre à l'automate 140 d'une nouvelle valeur de puissance, qui est directement transmise à celui ou ceux des ensembles de régulation concernés. La régulation s'ajuste alors automatiquement en fonction de la lecture réalisée par le ou les capteurs associés 111, 121, 131.
Une telle modification de puissance permet une grande souplesse d'utilisation du chalumeau, dans la mesure où il devient possible à l'opérateur d'ajuster instantanément la puissance de son chalumeau au travail qu'il veut obtenir. Un tel moyen de régulation est en outre parfaite¬ ment compatible avec une automatisation complète du travail. Il en sera en particulier ainsi si l'on utilise un chalumeau à gaz équipé intérieurement d'un dispositif d'observation visuelle, ledit dispositif étant du type comprenant une fibre optique en extrémité de laquelle est prévu un objectif coaxial à l'orifice principal du corps de buse. Les chalu¬ meaux de ce type à vision interne par fibre optique permet- tent une inspection directe de la surface travaillée en cours de travail ou non, et aussi de lire et d'enregistrer sur vidéo les éventuels défauts de la surface travaillée et/ou inspectée, par exemple les défauts révélés par un bain de décriquage. On pourra se reporter au document FR—A-2.628.667 qui illustre un tel chalumeau à gaz, dont la tête comporte un corps de buse équipé intérieurement d'un dispositif optique d'observation visuelle.
Il suffit alors d'équiper la tête de ce chalumeau d'un ensemble de capteurs sensibles au débit ou à la pression des fluides gazeux concernés, conformément à la présente invention, pour parvenir à ajuster instantanément la puis¬ sance du chalumeau qui est cette fois détectée par une lecture directe du bain de travail que réalise l'objectif de la fibre optique. Une telle automatisation du processus sera bien évidemment très avantageuse dans la pratique.
L'invention concerne donc aussi un chalumeau à gaz associé à un dispositif de réglage 100 conforme à l'inven¬ tion, ledit chalumeau étant remarquable par le fait que sa tête T comporte une pluralité de capteurs intégrés 111, 121, 131, avec un capteur associé à chaque circuit d'alimentation, lesdits capteurs étant sensibles au débit et/ou à la pression du fluide gazeux concerné passant par le corps de buse CB dudit chalumeau. En particulier, les capteurs intégrés 111, 121, 131 seront sensibles au débit et/ou à la pression d'un gaz combustible tel que l'acétylène, et de l'oxygène de chauffe associé, ainsi qu'au débit et/ou à la pression d'un flux d'oxygène pur pour le brûlage de l'acier (oxygène de chasse) . Les capteurs intégrés dans la tête du chalumeau pourront être des capteurs à membrane ou à diaphragme, ou encore des capteurs du type manostat, ainsi que cela a été expliqué plus haut.
L'invention n'est pas limité au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caracté- ristiques essentielles énoncées plus haut.
En particulier, le nombre des circuits d'alimenta¬ tion peut être quelconque, dans la mesure où chaque circuit comporte sa boucle de régulation associée, avec capteur et ensemble de régulation, chaque ensemble de régulation pouvant être relié à une même unité centrale de commande du type automate de façon à être commandée dès qu'un écart par rapport à une valeur de consigne est signalée par ledit capteur. Les fluides gazeux pourront également être de type très divers, en dehors du cas illustré ici de l'oxygène et de l'acétylène : on pourra ainsi prévoir un fluide décapant, ou encore un fluide à grande énergie cinétique pour aider aux chocs thermiques et/ou pour effectuer un dégagement de la surface travaillée et/ou inspectée par l'action mécanique du fluide éjecté. Les domaines d'application pourront également être très variés, et concerner aussi bien des traitements de surface (décriquage par exemple) ou en pénétration (oxycoupa¬ ge) . La maîtrise des fluides gazeux utilisés permet d'automa¬ tiser des processus de chauffe, tels que ceux que l'on rencontre pour l'oxybrasage, et même d'envisager des traite¬ ments de surface de matériaux non combustibles, tel que le granit.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de réglage pour un chalumeau à gaz alimenté en fluides gazeux par des circuits d'alimentation associés, caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque circuit d'alimentation (10,11 ; 20, 21 ; 30, 31), une boucle de régulation (110 ; 120 ; 130) permettant une régulation individuelle du fluide gazeux associé lors du fonctionnement du chalumeau à gaz (C), ladite boucle de régulation compre- nant un capteur de débit et/ou de pression (111 ; 121 ; 131) intégré au chalumeau et un ensemble de régulation (112 ; 122; 132) intercalé sur le circuit d'alimentation associé (10, 11; 20, 21 ; 30, 31), ledit ensemble de régulation étant commandé dès qu'un écart par rapport à une valeur de consigne est signalé par ledit capteur.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ensembles de régulation (112 ; 122 ; 132) sont reliés à une unité centrale de commande (140) du type automate.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'automate (140) est conçu pour définir les consignes de réglage pour chacun des ensembles de régulation (112 ; 122 ; 132) de façon à réaliser une auto-régulation de la puissance du chalumeau (C) pour un travail donné dudit chalumeau.
4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que l'automate (140) est relié à un clavier (150) capable de transmettre les ordres associés à de nouvelles valeurs de consigne, de façon à permettre une modification de la puissance du chalumeau (C) pour un travail désiré dudit chalumeau.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un au moins des ensembles de régula¬ tion (111 ; 121 ; 131) est constitué par un régulateur de pression électro-pneumatique à commande électronique intégrée.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractéris en ce que chacun des capteurs (111 ; 121 ; 131) délivre u signal électrique analogique de consigne proportionnellemen auquel la pression du fluide gazeux concerné est réglée pa le régulateur associé (112 ; 122 ; 132).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des boucles de régulatio (110 ; 120 ; 130) pour la régulation individuelle d'un ga combustible tel que l'acétylène, et de l'oxygène de chauff associé, ainsi que pour la régulation individuelle d'un flu d'oxygène pur pour le brûlage de l'acier.
8. Chalumeau à gaz associé à un dispositif d réglage (100) selon l'une quelconque des revendications 1 7, comportant une tête (T) à laquelle aboutissent les circuits d'alimentation associés (10, 11 ; 20, 21 ; 30, 31) et un corps de buse (CB) monté sur ladite tête, caractéris en ce que la tête (T) comporte une pluralité de capteurs intégrés (111 ; 121 ; 131), avec un capteur associé à chaque circuit d'alimentation, lesdits capteurs étant sensibles au débit et/ou à la pression du fluide gazeux concerné passant dans le corps de buse (CB).
9. Chalumeau à gaz selon la revendication 8, caractérisé en ce que les capteurs intégrés (111 ; 121 ; 131) sont sensibles au débit et/ou à la pression d'un gaz combus- tible tel que l'acétylène, et de l'oxygène de chauffe associé, ainsi qu'au débit et/ou à la pression d'un flux d'oxygène pur pour le brûlage de l'acier.
10. Chalumeau à gaz selon la revendication 9, caractérisé en ce que les capteurs (111 ; 121 ; 131) intégrés dans la tête (T) sont des capteurs à membrane ou à diaphrag¬ me, ou encore des capteurs du type manostats.
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