FR2663251A1 - Air/gas soldering iron with piezoelectric ignition - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un fer à souder à gaz combustible du genre propane ou butane destiné aux travaux de soudage exécutés par les couvreurs, zingueurs, ferblantiers et autres professions. The present invention relates to a propane or butane fuel gas soldering iron intended for welding work carried out by roofers, zinc workers, tinsmiths and other professions.
Constitués d'une panne en cuivre massif, d'un brûleur et d'une poignée pourvue d'un robinet de réglage de l'admission du gaz, les fers à souder actuellement connus et utilisés par les professionnels depuis plusieurs années présentent toujours certains inconvénients. L'injecteur du gaz, les orifices d'admission de l'air primaire et la chambre de mélange sont intégrés dans une sorte de tube fixé sur le corps de chauffe du brûleur, lequel présente un orifice d'évacuation des gaz de combustion qui assure également une entrée d'air secondaire débouchant directement dans la chambre de combustion. Ainsi l'allumage ne peut être obtenu que de l'extérieur par l'orifice d'évacuation des gaz en utilisant un accessoire tel qu'un allumeur à pierre ou un briquet.L'opération est parfois difficile à réaliser, c'est le cas lorsque l'opérateur se trouve dans un lieu exposé au vent qu'il soit au sol ou sur un toit. De plus, le mode de fixation de la panne dans le corps de chauffe est tel que dans la chambre de combustion, seule la partie médiane de la queue de la panne est chauffée efficacement par la flamme naissant dans l'axe de l'injecteur. La montée en température de l'extrémité de ladite panne est donc toujours assez lente car la quantité de chaleur nécessaire lui est transmise uniquement par conduction à travers sa section droite. Consisting of a solid copper purlin, a burner and a handle provided with a gas inlet adjustment valve, the soldering irons currently known and used by professionals for several years still have certain drawbacks. . The gas injector, the primary air intake ports and the mixing chamber are integrated in a kind of tube fixed on the burner heating body, which has a combustion gas discharge orifice which ensures also a secondary air inlet opening directly into the combustion chamber. Ignition can therefore only be obtained from the outside through the gas discharge orifice using an accessory such as a stone igniter or a lighter. The operation is sometimes difficult to carry out. case when the operator is in a place exposed to the wind, whether on the ground or on a roof. In addition, the method of fixing the tip in the heating body is such that in the combustion chamber, only the middle part of the tail of the tip is efficiently heated by the flame emerging in the axis of the injector. The rise in temperature of the end of said breakdown is therefore always quite slow because the quantity of heat required is transmitted to it only by conduction through its cross section.
Le fer à souder selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. The soldering iron according to the invention overcomes these drawbacks.
Le fer à souder objet de l'invention comprend une bougie d'allumage reliée à un allumeur piezoélectrique qui permet d'enflammer directement dans la chambre de combustion le mélange air-gaz arrivant de la chambre de mélange par un canal incliné dont l'axe est orienté de façon à ce que la flamme naissant à sa sortie puisse chauffer la base de la queue de la panne pour obtenir une montée rapide en température de l'extrémité de cette dernière. The soldering iron object of the invention comprises a spark plug connected to a piezoelectric igniter which makes it possible to ignite directly in the combustion chamber the air-gas mixture arriving from the mixing chamber by an inclined channel whose axis is oriented so that the flame emerging at its outlet can heat the base of the tail of the tip to obtain a rapid rise in temperature of the end of the latter.
Un des avantages de ce fer à souder est de permettre à l'opérateur de travailler en plein air même dans des conditions atmosphériques difficiles. One of the advantages of this soldering iron is that it allows the operator to work outdoors even in difficult atmospheric conditions.
Dans ce qui suit, l'invention est exposée en détail à l'aide de dessins
représentant seulement un mode d'exécution donné à titre d'exemple non limitatif
La figure 1 est une vue d'ensemble du fer à souder à allumage piezoélectrique selon l'invention dans laquelle seules la poignée et la clavette d'immobilisation du câble haute tension sont présentées en coupe.In the following, the invention is explained in detail using drawings
representing only an embodiment given by way of nonlimiting example
Figure 1 is an overview of the soldering iron with piezoelectric ignition according to the invention in which only the handle and the key for immobilizing the high voltage cable are presented in section.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la lance de ce fer à souder pourvue d'une panne en cuivre massif. Figure 2 is a longitudinal sectional view of the lance of this soldering iron provided with a solid copper tip.
La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la queue de la panne dudit fer à souder. Figure 3 is a sectional view along line A-A of the tail of the tip of said soldering iron.
En se reportant à la figure 1, on voit que le fer à souder à allumage piezoélectrique est constitué d'une lance et d'un manche comprenant un allumeur (1), un câble (2) haute tension immobilisé par une clavette (3), et une poignée (4) traversée par un tube de liaison (5) portant à l'arrière un mamelon (6) de raccordement à une source de gaz et à l'avant un robinet de commande (7) sur lequel vient se monter le brûleur dont le corps de chauffe (8) porte au moyen d'un porte-bougie (11) une bougie (9) qui se trouve placée juste en face de l'extrémité (10) du câble haute tension. L'allumeur commandé par un bouton poussoir est un dispositif utilisant l'effet piezoélectrique pour créer une impulsion électrique à partir d'une action mécanique exercée sur un cristal de quartz ou sur un petit cylindre en titanate-zirconate de plomb.Les étincelles nécessaires à l'allumage jaillissent dans la chambre de combustion entre l'électrode de la bougie et la masse du corps de chauffe. Elles sont générées par les impulsions électriques parcourant le câble à haute tension (2) puis l'électrode de la bougie, le brûleur, le corps du robinet de commande et le tube de liaison qui ferme le circuit électrique en étant en contact avec la masse de l'allumeur. Le brûleur et la panne (26) forment l'ensemble appelé lance lequel est fixé sur le robinet du manche du fer à souder au moyen d'un écrou (13) prisonnier de l'injecteur (18) qui permet lors du montage d'amener le centre du téton (12) de la bougie en face de l'extrémité (10) du câble haute tension en faisant coincider les plans de symétrie de la lance et du manche. Referring to Figure 1, we see that the soldering iron with piezoelectric ignition consists of a lance and a handle comprising an igniter (1), a cable (2) high voltage immobilized by a key (3) , and a handle (4) crossed by a connecting tube (5) carrying at the rear a nipple (6) for connection to a gas source and at the front a control valve (7) on which is mounted the burner whose heating body (8) carries by means of a candle holder (11) a candle (9) which is located just opposite the end (10) of the high voltage cable. The igniter controlled by a push button is a device using the piezoelectric effect to create an electrical impulse from a mechanical action exerted on a quartz crystal or on a small cylinder of lead titanate-zirconate. the ignition burst into the combustion chamber between the spark plug electrode and the mass of the heating body. They are generated by the electrical pulses traversing the high-voltage cable (2) then the spark plug electrode, the burner, the body of the control valve and the connection tube which closes the electrical circuit by being in contact with ground. of the igniter. The burner and the purlin (26) form the assembly called a lance which is fixed on the tap of the handle of the soldering iron by means of a nut (13) trapped in the injector (18) which allows during assembly of bring the center of the stud (12) of the spark plug opposite the end (10) of the high voltage cable by making the planes of symmetry of the lance and the handle coincide.
La figure 2 représente une vue en coupe de la lance du fer à souder avec une augmentation d'échelle d'un tiers. On constate que le porte bougie (11) implanté par vissage à la base du corps de chauffe du brûleur maintient ladite bougie suivant un axe parallèle à l'axe (21) de l'orifice d'entrée dans lequel est vissé le corps (20) de la chambre de mélange (19) portant l'injecteur (18). La distance séparant ces deux axes est égale au diamètre de la queue de la panne (26). Le mélange combustible sortant de la chambre de mélange est envoyé dans la chambre de combustion (23) par le conduit (22) dont l'axe est incliné d'environ 250 par rapport à l'axe (21) de l'orifice d'entrée.Ainsi la flamme dard naissant dans la chambre de combustion à la sortie de ce conduit (22) se trouve orientée vers la partie basse de la queue de la panne (26) qu'elle chauffe directement. La base (25) de la partie cylindrique de la queue de la panne directement exposée à la flamme dard présente des cannelures (24) longitudinales de forme approximativement triangulaire destinées à augmenter la surface latérale de cette partie de la queue pour accroître le rendement de la transmission de chaleur de façon à obtenir une montée en température plus rapide de la partie active de la panne. 2 shows a sectional view of the lance of the soldering iron with an increase in scale of a third. It is noted that the candle holder (11) implanted by screwing at the base of the burner heating body maintains said candle along an axis parallel to the axis (21) of the inlet orifice in which the body (20) is screwed. ) of the mixing chamber (19) carrying the injector (18). The distance separating these two axes is equal to the diameter of the tail of the purlin (26). The combustible mixture leaving the mixing chamber is sent into the combustion chamber (23) by the conduit (22) whose axis is inclined by about 250 relative to the axis (21) of the orifice. Thus the dart flame emerging in the combustion chamber at the outlet of this conduit (22) is oriented towards the lower part of the tail of the purlin (26) which it heats directly. The base (25) of the cylindrical part of the tail of the purlin directly exposed to the dart flame has longitudinal grooves (24) of approximately triangular shape intended to increase the lateral surface of this part of the tail to increase the efficiency of the heat transmission in order to obtain a faster rise in temperature of the active part of the tip.
Le corps de chauffe (8) étant une pièce métallique creuse dans laquelle se développe la flamme dard, il s'échauffe et cède au corps de la chambre de mélange et au porte-bougie, une partie du flux thermique qu'il reçoit des gaz en combustion et de sa partie en contact avec la panne. Le refroidissement du corps de la chambre de mélange est assuré par le passage du gaz et de l'air primaire traversant ladite chambre tandis qu'au niveau du porte-bougie (11) ce sont des gorges (16) annulaires extérieures qui en accroissant la surface latérale dudit portebougie assurent un refroidissement par l'air extérieur, lequel est nécessaire pour que le transfert de chaleur du corps (17) de la bougie vers le téton (12) reste à un niveau acceptable. The heating body (8) being a hollow metallic part in which the dart flame develops, it heats up and gives up to the body of the mixing chamber and to the candle holder, part of the heat flux which it receives from the gases. in combustion and its part in contact with the fault. The cooling of the body of the mixing chamber is ensured by the passage of the gas and of the primary air passing through said chamber while at the level of the candle holder (11) it is external annular grooves (16) which by increasing the lateral surface of said candle holder provide cooling by the outside air, which is necessary so that the heat transfer from the body (17) of the candle to the stud (12) remains at an acceptable level.
La bougie est constituée par une longue électrode métallique filiforme (15) entourée par un corps en céramique (17) présentant une bonne résistance aux chocs thermiques tout en ayant les propriétés d'un bon isolant thermique et électrique. The candle consists of a long, wire-like metallic electrode (15) surrounded by a ceramic body (17) having good resistance to thermal shock while having the properties of a good thermal and electrical insulator.
L'immobilisation en translation de cette bougie par rapport au porte-bougie (11) est obtenue par un sertissage effectué au niveau d'un épaulement (14) prévu à cet effet sur le pourtour du corps en céramique.The immobilization in translation of this candle relative to the candle holder (11) is obtained by a crimping carried out at a shoulder (14) provided for this purpose on the periphery of the ceramic body.
La figure 3 montre la répartition régulière des cannelures (24) de la queue de la panne et la forme approximativement triangulaire de leur section par un plan perpendiculaire à l'axe de fixation de ladite queue. Figure 3 shows the regular distribution of the grooves (24) of the tail of the purlin and the approximately triangular shape of their section by a plane perpendicular to the axis of attachment of said tail.
Le fer à souder objet de l'invention présente également un avantage non négligeable du point de vue fabrication, car le conduit (22) reliant la chambre de mélange à la chambre de combustion est un trou lisse obtenu par un simple perçage du corps de chauffe à l'aide d'un foret passant à travers l'ouverture réservée au montage de la panne. Cet orifice unique à paroi lisse remplace les 6 ou 7 orifices reliant habituellement ces deux chambres dans les fers à souder actuellement disponibles dans le commerce. The soldering iron which is the subject of the invention also has a non-negligible advantage from the manufacturing point of view, since the conduit (22) connecting the mixing chamber to the combustion chamber is a smooth hole obtained by simply drilling the heating body. using a drill bit passing through the opening reserved for mounting the purlin. This single smooth wall orifice replaces the 6 or 7 orifices usually connecting these two chambers in the soldering irons currently available on the market.
Ce fer à souder est d'un emploi très pratique : après avoir raccordé le mamelon arrière (6) à une source de gaz adéquate, il suffit d'ouvrir le robinet (7) et d'exercer une pression sur le bouton poussoir de l'allumeur (1) pour obtenir l'inflammation du mélange combustible arrivant dans la chambre de combustion; car si le mélange s'enflamme au contact de l'étincelle jaillissant de l'électrode (15), la flamme remonte le mélange à travers la chambre de combustion jusqu'à l'endroit où la vitesse d'écoulement de ce mélange devient supérieure à la vitesse de propagation de ladite flamme, c'est-à-dire jusqu'à l'orifice de sortie du conduit (22) où elle s'accroche de façon stable et durable. Une fois que l'extrémité de la panne a atteint la température nécessaire pour effectuer le travail projeté, l'opérateur n'a plus qu'à réduire au moyen du robinet (7) le débit du gaz pour l'ajuster à la valeur nécessaire au maintien de ladite température. This soldering iron is very practical to use: after connecting the rear nipple (6) to a suitable gas source, simply open the tap (7) and press the push button on the 'igniter (1) to obtain the ignition of the combustible mixture arriving in the combustion chamber; because if the mixture ignites on contact with the spark sparking from the electrode (15), the flame rises up the mixture through the combustion chamber to the point where the flow speed of this mixture becomes higher at the speed of propagation of said flame, that is to say to the outlet orifice of the conduit (22) where it hangs stably and lastingly. Once the end of the tip has reached the temperature necessary to perform the projected work, the operator only has to reduce by means of the tap (7) the gas flow to adjust it to the necessary value maintaining said temperature.
Ce fer à souder aéro-gaz à allumage piezoélectrique est particulièrement destiné aux couvreurs-zingueurs pour réaliser des opérations de soudage à l'étain. This air-gas soldering iron with piezoelectric ignition is particularly intended for roofers-zinc workers to carry out tin welding operations.
n peut être également employé par les plombiers chauffagistes et les ferblantiers à la place d'un chalumeau lorsque le chauffage direct à la flamme présente trop d'inconvénients. It can also be used by plumbers and plumbers instead of a blowtorch when direct flame heating has too many drawbacks.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |