Brevet FR2008920A1 — publié le 19700130

L'invention concerne un régulateur dé sûreté pour l'alimentation de brailleurs à combustible liquide, particulièrement pour appareils de chauffage à usage domestique, qui présente des caractéristiques perfectionées et qui est capable d'assumer les fonctions essentielles suivantes :: - filtrer le combustible pour arrenter les impuretés éventuelles ; - maintenir un niveau constant d'alimentation - assurer automatiquement l'interruption de l'alimentation du combustible si le niveau dtimentation s'élève au delà d'une cer- tain. limite de sécurité - régler à différentes valeurs le débit de combustible fourni selon les exigences du chauffage - se prêter à l'application de commandes automatiques supplésen- taies éventuelles de diverse nature. Le régulateur selon l'invention est constitué essentiel liment par une cuvette à niveau constant dans laquelle du combustible peut arriver à travers un siège fermé par un pointeau à pointe conique qui est poussé à se fermer par un contrepoids monté au-dessus et poussé à s'ouvrir par une extrémité d'un balancier appuyé contre la tinte du pointeau et solidaire à son autre extrémité d'un flotteur qui, lorsque la cavette est vide, soulève le pointeau de son siège tandis que quand le niveau est normal il reste en équilibre avec le poids du contrepoids monté sur le pointeau et que quand le niveau est excessif (par suite d'impuretés dans le siège ou d'autres perturbations quelconques), il heurte un levier placé au-dessus et qui décroche un gradin d'un doigt monté sur un balancier qui à son tour, sollicité par un ressort, est libre de se renverser contre le pointeau, interrompant rapidement et her iétiquement l'arrivée de combustible à la cuvette. En outre, ce régulateur possède une soupape de réglage de débit de combustible, soulevée par un ressort et poussée vers le bas par un balancier sur 1' élargissement supérieur duquel agit une came formée d'une lame de préférence d'acier, fixée par deux vis à une poignée tournante (qui possède une couronne périphérique munie d'évidements appropriés et glissant sur une butée verticale à ressort qui stabilise la poignée en diverses positions) et réglée avec déformation élastique par deux autres vis de pression tandis que pour fermer complètement la soupape, la came naagit plus mais une butée à ressort montée sur la poignée entre en action et agit contre un plan incliné du balancier de commande de la soupape distributrice. On décrira maintenant l'invention en détail -uniquement à titre d'exemples - en se référant aux dessins annexés qui en montrent un mode dtexécution préférentiel et sur lesquels la figure i montre, vu par le haut, le régulateur selon l'invention sans le couvercle et sans la poignée dé commande de la soupape distributrice la figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1 montrant la soupape distributrice du régulateur avec la poignée de commande la figure 4 est une coupe verticale orthogonale à la figure 3, montrant la poignée de commande de la soupape distribu trics la figure 5 montre, vue par dessous, la poignée de cos- mande de la soupape distributrice la figure 6 est une coupe horizontale suivant la ligne VI de la figure 2 montrant le filtre à combustible la figure 7 montre le régulateur complet vu par le haut; la figure 8 montre le ressort de rappel du tirant de commande des noyens de streté, vu suivant la ligne VIII de la figure 1 ; la figure 9 est une coupe orthogonale à celle de la figure 8 la figure 10 montre la glissière de commande de la butée d' garrot suivant la ligne X de la figure 1 la figure 11 montre une pastille fusible destinée au dispositif anti-incendie la figure 12 est la coupe des couronnes extérieures de la poignée, suivant la ligne III de la figure 3, le long de la péri phérie de diamètre D ;; la figure 13 est la coupe de l'agitateur simple, suivant la ligne tIII de la figure 7 la figure 14 est une coupe verticale d'une commande thermostatique possible sur la base de la température du local chauffe la figure 15 est une coupe verticale d'une commande thermostatique possible sur la base de la température de l'eau chauffée; la figure 16 montre le détail d'un bossage de réglage anti-ébullition. Dans une botte C, le régulateur selon l'invention loge comme on l'a dit une chambre à niveau constant avec le flotteur correspondant, un filtre pour l'accès -du combustible, accès qui est contre, grave au flotteur et à des moyens commandés de ltexté- rieur, par une soupape à pointeau munie d'un dispositif de suret6, une soupape de distribution du combustible aux appareils utilisa teurs qui est réglable manuellement et un dispositif anti-incendie, un dispositif thermostatique pouvant être associé au régulateur. Le combustible est amené au régulateur par le raccord fileté 1, figure 6 et le filtre 2, ce dernier étant de préférence construit en *Nylon" à réseau étendu sur la surface cylindrique. Coulant suivant la direction des flèches F, le combustible arrive au siège 3 du pointeau 4 de la soupape visible sur la figure 2. La soupape à pointeau est maintenue fermée par le contrepoids 5 qui s'appuie sur le pointeau 4 mais le poids du flotteur 6, grace au balancier 7 qui a son point d'appui sur le pivot 8, tend à soulever le pointeau du siège pour laisser passer le combustible de la chambre du filtre à la cavette à niveau constant0 Mais quand le flotteur 6 est plongé dans le combustible arrivé dans la cuvette, il reçoit une poussée hydrostatique vers le haut qui permet au contrepoids 5 d'amener le pointeau 4 à stappli- quer sur son siège 3, arrêtant l'afflux du combustible à la cuvette. Si le niveau s'élevait au-dessus de sa hauteur normale par suite d'une étanchéité imparfaite du pointeau 4 sur son siège 3, par exemple à cause d1impuretés qui ont pénétré en cet endroit, le flotteur 6 serait encore soulevé par la poussée hydrostatique du liquide jusqutà heurter le levier 9 du dispositif de sûreté. Ce dispositif comprend un balancier il oscillant sur un pivot 12 et retenu dans sa position normale par le fait qu'un doigt 10 de ce balancier stengage dans le gradin d'arrêt du levier 9.Quand le levier 9 est soulevé, cet engagement cesse et le balancier li, libéré, reste seulement soumis à la force du ressort 13 qui le force à s'abattre avec violence (position en tiret sur la figure 2) sur le pointeau 4, assurant l'application hermétique de celui-ci sur le siège 3. On notera que quand le levier 9 est accroché au balancier 11, le moment de rotation causé par le ressort 13 est très faible parcs que la ligne d'action 14 de la force passe près du pivot 12 du balancier et que par suite la pression de contact du doigt 10 est faible, de sorte que l'effort que doit exercer le flotteur pour décrocher le balancier 11 est très limité. Nais quand le le vier 9 'est décroché du balancier 11, celui-ci, tournant vers le bas, augmente la distance entre la nouvelle ligne d'action 15 de la force appliquée par le ressort 13 et le pivot 12 du balancier, de sorte que le moment de rotation appliqué au balancier il est nettement augmenté et qu'en dernière analyse, l'effort utile de fermeture appliqué au pointeau 4 est augmenté ausai. Le déclenchement de starets du balancier 11 est automa- tique comme on l'a vu, mais on peut aussi le provoquer volontair.- ment par co=xande, au moyen du tirant 16, en agissant sur le balancier de commande 18 auquel il est relié. Le balancier 18 est monté sur le pivot 19 plié en U vers le haut et fait saillie à l'exté- rieur par l'anneau 20. Quand on soulève l'anneau 20, le tirant 16 coulisse en arrière, guidé par le pivot 21 et va heurter par l'6lar- glissement 17 le plan vertical 22 du levier 9, provoquant le ddero- chement du balancier Il et donc la férmeture hermétique du pointeau 4 sur son siège. Quand on lâche l'anneau 20 du balancier 18, le tirant 16 revient à sa position intermédiaire de repos sous l'action du ressort 23, figures 1, 8 et 9, ancré à la goupille 24 de la caisse et guidé et limité par la fente 25 du tirant 16. Ensuite, il est possible aussi, en abaissant l'anneau 20 et grâce à la présence de l'élargissement 17 du tirant 16, de soulever à nouveau le balancier 11 jusqu'å le raccrocher au levier 9, en laissant donc le pointeau 4 se soulever à nouveau pour rétablir l'écoulement du combustible vers la cuvette. La liaison entre le tirant 16 et le balancier de commande 18 est assurée - comme le montrent les figures I et 2 - par une articulation comprenant une ouverture 26 du tirant 16 et un trou interrompu 27 de la branche supérieure du balancier 18. Le dispositif décrit, tout en constituant d'un coté un dispositif de sûreté, peut servir d'autre part dtintercepteur colmandé de l'arrivé du combustible i la cuvette et quand il saute à la position de fermeture, soit automatiquement soit sur commande, il peut ensuite autre ramené à la position d'ouverture par la commande extérieure. La distribution du contenu de la cuvette à niveau constant vers l'utilisation se fait sous le contrôle d'une soupape distributrice 31 (figures 1 et 3) elle-m & e commandée par un balancier 28 qui a son point d'appui sur le pivot 29 fixé à la boîte C, la tette de la vis 30 étant désaxée relativement à ce pivot. Le réglage de la distribution est obtenu de l'extérieur au moyen d'une poignée 32 sous laquelle est fixée, au moyen de deux vis 34 (figure 5) une came 33 construite de préférence en lame d'acier à ressort avec une nervure de raidissement périphérique.La poignée est montée de manière i pouvoir tourner sur un coussinet 36 maintenu en place par une vis 35 et porte deur vis 37 et 38 situéesà 1800 l'une de l'autre, qui, lorsqu'on les visse plus ou moins fort, permettant de faire varier la déformation de la lame constituant- la came 33 et donc d'établir la configuration désirée de la came. En tournant la poignée 32, on amène les divers points de la piste de la came 33 en contact avec l'élargissement hémisphérique supérieur 39 du balancier 28 qui, par son élargissement hémisphérique inférieur 40, pousse vers le bas la soupape distributrice 31 contre l'action du ressort 41 qui pousse la soupape vers le haut. On règle ainsi avec la poignée le débit de distribution du combustible dont les valeurs minimale et maximale sont fixées dans chaque cas par la position des vis 37 et 38. En bas, la soupape 31 possède une garniture 42 en caoutchouc synthétique, résistant au pétrole, qui assuré l'étanchéité en position fermée ; quand on l'ouvre, la soupape découvre la fente latérale inférieure 43 à travers laquelle sort, de façon dosée, le combustible destiné à alimenter le brûleur relié au raccord fileté 44. Le canal latéral 45 sert à libérer les bulles d'air ou de gaz éventuellement présentes, de manière à maintenir une distribution régulière et constante de combustible à toutes les ouvertures de la soupape 310 Si l1on ferme la poignée 32 au delà de la position de minimum, l'élargissement supérieur 39 du balancier 28 se détache de la ose 53, étant donné qu'une butée 46 qui fait saillie dans le bas de la poignée et qui est guidée par la douille 47 et poussée par le ressort 48 (figure 4) vient agir sur le plan incliné 49 du balancier 28 (figure 10) jusqu'd oe qu'elle saute sur l'encoche supérieure 50, assurant la fermeture hermétique de la soupape distributrice 31 au moyen du ressort 48 La poignée 32 possède en outre (figure 3) une couronne périphérique 51 qui, lorsqu'on tourne la poignée, glisse contre la butéé 52 logée dans la boite C et poussée vers le haut par le ressort 59 : sur la figure 12, on a représenté en coupe verticale la couronne 51, à la périphérie de diamètre D et on voit que la couronne présente plusieurs encoches I2 et 13 qui servent à recevoir avec déclic la butée 52 poussée par le ressort 53, de manière i retenir de façon stable la poignée 32 dans les positions respectives d'arret, de minimum et de maximum0 Le régulateur selon l'invention comporte des mesures particulières concernant la structure et la fonction du filtre à combustible 2, représenté en détail sur la coupe horizontale de la figure 6o Le couvercle de fermeture 54 est poussé contre la garniture en caoutchouc synthétique 55, insérée dans une cannelure du filtre, par une lame extérieure 56 en acier à ressort, serrée contre le régulateur par deux vis latérales 57 avec interposition de garnitures d'étanchéité 580 Les trous filetas destinés aux vis 57 communiquent par des canaux verticaux 59 avec la cuvette du régulateur de sorte qu'en retirant les vis 57 on peut assurer une vidange parfaite et un nettoyage approfondi de la cuvette au bout d'un certain temps de fonctionnement On peut aussi nettoyer parfaitement le filtre 2 au dé- montage, étant donné qu'il est ouvert aux deux extrémités et que par suite on peut souffler ou laver librement par chaque extrémité en laissant échapper par l'autre extrémité les impuretés éventuelles qu'il contient. Quand le filtre est monté, l'étanchéité aux extrémités est assurée par la pression élastique de la garniture de caoutchouc 55 qui assume donc simultanément la fonction d'étanchéité extérieure entre le corps et le couvercle 54 et la fonction d'étanchéité entre le combustible à filtrer et le combustible filtré Le régulateur selon l'invention est avantageusement muni d'un dispositif de surjeté anti-incendie que l'on décrira maintenant brièvement.Il est constitué par un poussoir 60, figure 2, retenue par une rondelle ouverte 61 représentée en plan et en agrandissement sur la figure 11 et formée d'alliage fusible à basse température (environ 100 C) Le poussoir 60 est guidé par la douille 62 et est poussé vers le bas par le ressort conique 63 :Si malheureusement > pour une cause quelconque, la température dans la botte C s'élevait Jusqutau point de fusion de l'alliage constituant la rondelle 61, entratnant un risque meme éloigné d'incendie, le poussoir 60 se libèrerait par fusion de la rondelle 61 et coulisserait vers le bas, sous la pression du ressort 63 > faisant sauter le levier 9, libérant le balancier Il et provoquant enfin le serrage automatique du pointeau 4 avec arrAt instantané de l'afflux de combustible dans la cuvette. On peut aussi monter un agitateur 64 (figure 13) qui, agissant sur le balancier 28 (figures 1 et 13), peut déplacer la soupape distributrice 31 (figure 3) dans un but de nettoyage ou de décollement. Sur le couvercle du régulateur peut en outre outre prévu un dispositif thermostatique destiné à maintenir constante la température du fluide chauffé. Sur la figure 14, on a représenté ce dispositif dont l'application est particulièrement avantageuse dans le cas où il s'agit de chauffer des locaux. L'ampoule 65 du thermostat est située précisément dans le local chauffé et lorsqu'il se produit une élévation de température, celle-ci provoque la dilatation d'une capsule 66 qui, à son tour, pousse vers le bas un petit cylindre 67 et, par l'interm6- diaire du ressort à tension initiale 68 une butée 69. Un plateau 70, rivé sur le cylindre 67, retient en place la butée 69 et le ressort 68 tandis que le ressort antagoniste 71 maintient le cylindre 67 contre la capsule 66. La butée 69, en s'abaissant > pousse un balancier 72 contre le levier 28 qui provoque 1 'étranglement de la soupape distributrice 31' comme on l'a déjà vu. L'étranglement maximal pouvant autre provoqué par le thermostat est réglable au moyen dsun écrou à blocage automatique 73 monté sur l'élargissement supérieur du balancier 72, de façon que le débit minimal distribué au briseur soit égal au minimum nécessaire pour maintenir allumée la flamme du brûleur, Quand le balancier 72 est forcé de s'arrêter, lorsque l'écrou 73 s'applique au couvercle, si la capsule 66 continue de se dilater par suite d'une élévation de la température ambiante, la butée 69 reste immobile et le ressort de sûretd 68 cède. Une vis 74, butant contre l'élargissement 75, limite à environ un tour la rotation du capuchon supérieur de réglage et on peut ainsi régler la vis 76 de manière à choisir la gamme de réglage la plus opportune de la température ambiante, Dans cette application, il est avantageux d'utiliser deux ressorts 41a et 41b séparés par un plateau 41c sous la soupape distributrice 31' de façon que le thermostat puisse fonctionner seulement contre le ressort faible 41 a tandis que le ressort fort 41b travaille seulement quand le plateau 41c heurte la partie fixe, lors du détachement de la soupape distributrice quand elle commence seulement à s' ouvrir : la plus grande force de rappel peut ainsi surmonter plus sûrement le grippage éventuel de la soupape distributrice en position de fermeture. La figure 15 représente un autre dispositif capable par exemple de régler la température d'un chauffe-bainO Dans ce cas, l'ampoule 65' doit autre introduite dans l'eau chaude et peut ainsi produire une dilatation de la capsule 66 qui, à son tour, peut pousser la butée 69' contre le balancier 72' qui agit sur le levier 28 qui étrangle la soupape distributrice 31 : en pareil cas, l'étranglement maximal est réglé par la vis 73' qui heurte le cylindre 67' et arrete l'étranglement de la soupape 31 dans la position correspondant au débit minimal. Quand la température de l'eau s'élève au delà d'une oer- taine limite, approchant du point d'ébullition, le cylindre 67' coulisse vers le bas, la butée 69' étant immobile et comprime le ressort de treté 68' qui permet à la vis 73' de sauter vers le bas en quittant le gradin prévu sur la paroi du cylindre 672. Le balancier 72' peut ainsi fermer complètement la soupape distributrice 31, arr8tant complètement la distribution du combustible et éteignant donc le briseur de chauffage du chauffe-bainO Quand la température de l'eau s'absi88e, la vis 73' reste engagée contre le gradin du cylindre 67' sous la pression du ressort antagoniste 71' et le ressort 41 n'a pas une force suffisante pour la débloquer de sorte que la distribution du combustible ne reprend pas automatiquement, ce qui élimine le risque de distribuer du combustible qui ne brûlerait plus parce que la flamme se serait éteinte0 Pour débloquer la vis, il faut une intervention volontaire de l'usager qui doit appuyer sur l'extrémité supérieure du balancier 72' près de la vis 73' et rallumer le braleure Pour régler l'étranglement automatique au minimum de la soupape distributrice, il faut agir sur la vis 75? tandis que pour régler l'excès de température qui déclenche le dispositif antiébullition qui ferme complètement la distribution, on fait tourner le bossage 76 serré par le contre-écrou 77 comme le montre la figure 16 (coupe XVI de la figure 15). Il est entendu que l'on pourra concevoir des modes d'exécution qui, tout en étant différents de ceux que l'on a décrits et représentés uniquement à titre d'exemples, rentrent pleinement dans le cadre de l'invention0 - REVENDICBTI~ONS - 1) Régulateur d'alimentation de brûleurs à combustible liquide particulièrement pour appareils de chauffage à usages dome- tiques, caractérisé par le fait outil comporte une cuvette à niveau constant dans laquelle du combustible peut arriver à travers un siè- ge fermé par un pointeau à pointe conique qui est poussé à se ferw mer par un contrepoids sonté au-dessus et poussé à s'ouvrir par une extrémité d'un balancier appuyé contre la tête du pointeau et solidaire à oon autre extrémité d'un flotteur qui soulève le pointeau de son siège lorsque la cuvette et vide, il reste en équilibre avec le poids du contrepoids monté sur le pointeau lorsque le niveau est normal- et, il heurte un levier placé au-dessus lorsque le niveau est excessif, ce levier décrochant un gradin d'un doigt monté sur un balancier qui, à son tour, sollicité par unressort, est libre de se renverser contre le pointeau, interrompant rapidement et hermétiquement l'arrivée de combustible à la cuvette. 2) Régulateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il possède une soupape de réglage de débit de combustible, soulevée par un ressort et poussée vers le bas par un balancier sur l'élargissement supérieur duquel agit une came formée d'une lame de préférence d'acier, fixée par deux vis à une poignée tournante (qui possède une couronne périphérique munie d'évidements appropriés et glissant sur une butée verticale à ressort qui stabilise la poignée en diverses positions) et réglée avec déformation -élastique par deux autres vis de pression tandis que pour fermer complètement la soupape, la came n'agit plus mais une butée à ressort montée sur la poignée entre en action et agit contre un plan incliné du balancier de commande de la soupape distributrice0 D) Régulateur selon les revendications 1 et 2* caract- risé par le fait qu'il possède dans le bas une chambre horizontale destinée au filtre à combustible, disposée en amont du siège du pointeau de réglage de niveau, le filtre étant de préférence composé d'un réseau de "Nylon" de type tubulaire ouvert aux deux extrémités et maintenu en place par la meme garniture qui sert à l'étanchéité du couvercle de la chambre qui est serré à son tour par une lame de ressort maintenue par deux vis latérales dont les trous filetés communiquent avec deux canaux verticaux destinés à la vidange et au nettoyage de la cuvette de niveau. 4) Régulateur selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif anti-incendie constitué par un poussoir disposé dans un guide sur le couvercle du régulateur et retenu par une rondelle (en forme de couronne circulaire ouverte et constituée par un alliage à bas point de fusion) et poussé vers le bas par un ressort à boudin conique de façon qu'à une température déterminée (celle de fusion de la rondelle), il puisse, poussé par le ressort, descendre et faire sauter le levier d'ancra- ge du balancier de sureté vers le pointeau, causant la fermeture hermétique de la soupape à pointeau d'arrivée de combustible et prF tégeant ainsi l'appareil contre le risque d'un incendie qui se poursuit. 5) Régulateur selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un thermostat agissant au moyen d > une capsule reliée à une ampoule située au milieu du fluide à chauffer, par exemple l'air ambiant, et agissant sur un cylindre dans lequel est contenu un ressort tendu contre une butée de sorte qu'à une certaine température de l'ampoule la capsule, se dilatant, pousse la butée contre un balancier de renvoi qui à son tour, par l'intermédiaire dtun balancier de commande, provoque l'étranglement de la soupape distributrice contre un ressort agissant contre un plateau sur lequel un autre ressort de plus grande force transmet l'effort de levage à la soupape quand le plateau interposé heurte les parties fixes, le ressort supérieur de rappel plus fort agissant alors, et que le régulateur comporte en outre un arrêt de balancier de renvoi qui comprend un écrou à blocage automatique vissé sur un élargissement supérieur du balancier et qui règle l'étranglement automati que maximal de la soupape distributrice en position de minimum. 6) Régulateur selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un thermostat agissant au moyen d'une capsule reliée à une ampoule située au sein du fluide à chauffer, par exemple l'air ambiant, et agissant sur un cylindre dans lequel est contenu un ressort tendu contre une butée, de sorte qu'à une certaine température de 11 ampoule la capsule, se dilatant, pousse la butée contre le balancier de renvoi qui à son tour, par l'intermédiaire d'un balancier de commande, provoque 1 'étranglement de la soupape distributrice contre un ressort agissant contre un plateau sur lequel un autre ressort plus fort transmet l'effort de levage à la soupape quand le plateau interposé heurte les parties fixes, le ressort supérieur de rappel plus fort agissant alors, et que le régulateur comporte en outre un arr8t de balancier de renvoi constitué par une vis qui heurte le cylindre qui est muni d'un gradin extérieur situé en-dessous de la capsule de sorte que la soupape distributrice possède une première position d'étranglement à la température de réglage qui correspond au débit minimal de distribution permettant de maintenir la flamme allumée et cps quand la température du fluide chauffé, par exemple de l'eaux devient dangereusement supérieure à celle de distribution, la capsule, se dilatant davan tage, comprime le ressort de streté interposé sur la butée et que le cylindre coulisse de façon que la vis de réglage puisse sauter vers le bas en quittant un gradin prévu sur la surface du cylindre, permettant au balancier de fermer complètement la soupape distributrice et qu'elle empêche, en restant engagée contre le grandin, la réouverture de la soupape distributrice quand la flamme est éteinte s'il se produit éventuellement ensuite un abaissement de la tempé- rature.