Brevet FR2008922A1 — publié le 19700130

La présente invention concerne un briquet à gaz ou un dispositif d'allumage du même type qui utilise un combustible sous pression comme par exemple du butane. Les principaux buts de la présente invention sont - de réaliser un briquet de construction perfectionnée du type précité, comportant un nombre minimum de pièces et se prêtant particulièrement bien à une fabrication économique en grande série - de réaliser un dispositifdu type précité qui est robuste, sûr et ne se dérègle pas facilement - de réaliser un régulateur de débit perfectionné d'efficacité maximale et de prix de revient minimal; - de réaliser un dispositif du type précité dans lequel le réservoir ou cartouche de combustible est mis au rebut une fois que l'alimentation de combustible est épuisée et est rempla cé facilement par une cartouche neuve. Les buts énoncés ainsi que d'autres sont atteints, par un ensemble de tête muni d'une vis ayant une extrémité pointue et une cartouche contenant du combustible sous pression et présentant un élément taraudé pour la réception de la vis. La rotation de l'ensemble de tête par rapport à la cartouche oblige la vis à percer cette vartouche et permet ainsi au combustible sous pression de suivre le trajet hélicoïdal des filets jusqu a un orifice de sortie ménagé dans l'ensemble de tête.Cette vis remplit quatre fonctiona : (a) elle constitue normalement le seul élément de jonction entre l'ensemble de tête et la cartouche; (b) elle perce la cartouche pour permettre l'échappement du combustible sous pression; (c) elle fournit un trajet en hélice par lequel le combustible est acheminé jusqu'à l'orifice de passage de la flamme qui est ménagé dans l'ensemble de tête; et (d) elle sert à la fois de soupape de réglage et de soupape d'arrêt pour régler la hauteur de la flamme et pour éteindre cette flamme. Le régulateur de débit incorporé dans la artouche limite la hauteur maximale de la flamme. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 2 est une coupe par la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 7 représente à plus grande échelle la partie supérieure de la figure 2. La figure 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la figure 2. La figure 5 est une vue éclatée, avec coupe partielle, montrant le mode d'assemblage de la vis dans la pièce coulée formant la tête. La figure 6 est une coupe axiale à plus grande échelle montrant la vis assemblée dans la tête coulée. La figure 7 est une vue éclatée montrant le mode duassemblage des disques qui constituent le régulateur de débit. La figure 8 est une coupe axiale à plus grande échelle montrant les disques assemblés dans un évidement de la cartouche et montrant également le trajet d'écoulement du gaz. La figure 9 est une vue analogue à la figure 8 montrant la paroi-barrière de la cartouche avant d'être percée par la pointe de la vis. Dans le mode de réalisation représenté, le briquet portant la référence d'ensemble 10 comprend une cartouche 11 chargée de combustible sous pression et un ensemble de tête 12. Comme montré sur le dessin, la cartouche 11 consiste en un rEci- plient ou réservoir cylindrique formé en une matière thermoplastique pouvant être moulée par injection Une extrémité de la cartouche 11 est obturée par une paroi terminale 13 alors que l'autre extrémité est fermée par un obturateur 14 qui est également en matière thermoplastique. Le montage hermétique de l'obturateur 14 sur la paroi de la cartouche 11 peut se faire par tout moyen commode. On a trouvé que la technique classique consistant à sertir cet obturateur à la molette dans la cartouche et à former un scellement thermique 15 donne des résultats satisfaisants. Une collerette 16 formée sur l'obturatenr 14 repose sur une épaulement 17 de la cartouche 11. La chambre 18 à l'intérieur de la cartouche il peut contenir une mousse de polyéther à cellules ouvertures, un com- bustible sous pression tel que du butane remplissant à la fois la chambre 18 et la mousse. Une ouverture de remplissage 19 pratiquée dans la paroi inférieure 13 de la cartouche permet d'introduire initialement le combustible dans la chambre 18, après quoi on referme cette ouverture par un procédé de sertis- sage à la molette. L'obturateur 14 présente une cavité interne 22 qui contient un ensemble 23 formant régulateur de pression. Cet ensemble 23 comprend une série de disques et sera décrit en détail par la suite. La paroi-barrière 24 de l'obturateur 14 est initialement non perforée (voir figure 9) de sorte que le combustible sous pression reste à l'intérieur de la cartouche 11 et ne peut s'en échapper. L'ensemble 12 de tête comprend une pièce coulée 26 et une vis métallique 27 fixée à cette pièce coulée. Osite pièce coupe lée 26 est étudiée de manière a' en permettre la productan par une technique peu oessede moulage en coquille, alors que la vis 27 est simplement fabriquée par une machine à faire les vis. Comme on le voit le plus clairement sur la figure 5, la vis 27 comprend une partie extérieurement filetée 28 et une partie lisse 29. A ltextré- mité inférieure de la vis 27 est formée une pointe conique 31. La pièce coulée 26 présente une jupe périphérique -extérieure 32 et un manchon concentrique intérieur 33 délimitant entre eux un espace annulaire 34. Comme on le voit le plus nettement- sur les figures 5 et 6, la paroi 36 est munie de canaux 37 en forme de rayons. Pour assembler la vis 27 avec la pièce coulée 26, on enfonce la partie lisse 29 dans l'intérieur du manchon central 33 jusqu'au moment où l'extrémité supérieure de la vis 27 vient porter contre la paroi terminale 36. Un canal 30 dans la paroi du manchon 33 communique ave les canaux 37 de la pièce coulée 2t ces derniers communiquent avec un passage axial 38 qui mène à un orifice 39 de sortie de flamme.L'orifice 39 abouYS dans une cavi- té 4Q à travers une protubérance 41 qui pénètre dans cette cavité. Après l'assemblage, la pièce coulée 26 et la vis 27 fonctionnent comme un ensemble d'un seul tenant. La pièce coulée 36 peut être moletéebu rendue rugueuse d'une façon différente sur sa surface extérieure, comme on peut le voir en 42 et 43, pour faciliter la prise à la main de l'ensemble 12 pour le faire tourner par rapport à la cartouche 11. L'obturateur 14 présente une partie centrale tubulaire en dépas - ment dans laquelle sont formés des filets intérieurs 45.-Quand on visse la vis 27 dans l'obturateur 14, sa pointe-inférieure 31 commence par percer la paroi 24. En faisant tourner la tête 12 dans le sens opposé, on fait ressortie la pointe 31 de la vis pour donner ainsi la possibilité au combustible sous pression de s'écouler à travers le régulateur 23 et à travers la petite ouver ture 20 percée dans la paroi 24, puis à travers 11 espace ménagé entre les filets intérieurs 45 et les filets extérieurs 28. Les filets de la vis forment ainsi un trajet hélicoïdal pour l'écou- lement du combustible-sous pression vers ltextrémité supérieure de l'obturateur 14.Le comtustible sous pression remonte ensuite par le canal axial 30, suit les canaux radiaux 31 et pénètre dans le passage 38 aboutissant à l'orifice de sortie 39. Un moyen d'allumage est également prévu pour allumer le combustible qui s'échappe par l'orifice 39 afin de former une flamme. Comme on l'a représenté, le moyen d'allumage comprend une molette 47 ayant une périphérie dentelée 48 et présentant des moyeux 49 d'un seul tenant dirigés en sens opposés. Ces moyeux 49 viennent se loger dans des cavités alignées 50 formées sur la paroi supérieure Me la pièce coulée 26, et la molette 47 traverse une fente 51. Une partie de la paroi 52 est défc,rmée par emboutissage pour retenir les deux moyeux 49 en place et empê cher une séparation accidentelle.Un cylindre~plein 53 en un ma trias capable de produire des étincelles coulisse dans un tube de guidage 54 formé d'un seul tenant sur 1a pièce coulée 26 et ce cylindre t-averse l'ouverture 55. Un ressort à boudin 56 travaillant en compression, installé dans le tubr'54, pousse l'élé- ment 53 vers le haut pour le mettre en contact avec la périphérie 48 de la molette 47. L'extrémité infér eure du ressort 56 vient en contact avec un rebord 57 qui estsupporté sur la surface ex térieuredu manchon 33 pAr des pieds 58 de serrage par frottement. On remarquera que le tube 54 et le ressort 56 sont disposés dans l'espace annulaire 34 entre la jupe 32 et le manchon central 33. La jupe s'engage télescopiquement sur une bordure supérieure 60 pour empêcher des corps étrangers de pénétrer dans l'espace annulaire 34. Un alésage 63 dans la partie inférieure de l'obturateur 14 est fermé par un élément perforé 64 de manière à former un évidement 65 dans lequel prend place ltensembIe 23 formant régulá- teur de débit. Comme on l'a représenté, cet ensemble 23 comprend des disques 66, 67, 68 et 69. Les disques 66 et 68 sont formés en un élastomère non poreux dans lequel le gaz ne peut pas pénétrer. Un petit trou central 70, en alignement avec l'ouverture percée 20, est formé dans le disque 66. Le disque 69 est en papier,par exemple en papier journal. Le disque 67 est formé enun"matériau poreux, par exemple en "DACRON Les disques 66, 67 et 69 s' ajustent dans l'alésage 63 mais le disque 68 a un diamètre légèrement plus faible de sorte qu'un espace annulaire est ménagé entre la périphérie du disque 68 et la paroi de l'alésage 63. Le schéma d'écoulement à travers le régulateur de débit 23 est représenté sur la figure 8. Le gaz pénètre dans l'ouverture centrale 71 de l'élément 64 et s'écoule radialement vers l'extérieur à travers le disque en papier 69 pour arriver dans l'espace annulaire qui entoure le disque non perforé 68. Le gaz s'écoule ensuite radialement vers l'intérieur à travers les interstices du disque poreux en "DaCRON" 67, passe dans 1'louver ture centrale 70 du disque 66 et traverse l'ouverture percée 20. On a constaté qu'un régulateur 23 ainsi construit est très peu coûteux et assure néanmoins un réglage précis de la pression maximale pouvant s'échapper à travers l'ouverture percée 20.Ainsi , la hauteur maximale de la flamme est réglée par cet ensemble de ré gulateur. De plus, les changements de température et les changements de pression du combustible dans la cartouche n'exercent qu'un effet minimal sur la pression de sertie dans les conditions d'écoulement. En fonctionnement, on assujettit la cartouche 11 à la tête 12 par un mouvement de rotation relatif des filetages 28 et 45, et on oblige ainsi la pointe 31 de la vis 27-à percer la paroi-barrière 24 de la façon décrite. On imprime ensuite à la tête 12 une révolution partielle dans le sens opposé9et on permet ainsi au gaz sous pression de s'échapper par l'orifice de sortie 39. On actionne à la main la molette d'allumage 47 pour allumer le combustible et former ainsi une flamme 62 à l'orifice de sortie 39. La protubérance 41 maintient la flamme à distance du fond de la cavité 40 pour réduire au minimum la transmission > de chaleur vers la pièce coulée 26.Pour régler la hauteur de la flamme 62, on fait tourner la tête 12 par rapport a' la cartouche 11; cette rotation relative change la distance entre l'extré- mité pointue 31 de la vis et l'ouverture 20 qu'elle a percée dans la paroi 24, de sorte que cette partie effilée 31 joue le ;rôle d'un pointeau qui règle la hauteur de la flamme 62. La hauteur maximale de la flamme est préalablement établie par le régulateur 23. Pour éteindre la flamme, on fait tourner la tête îe par rapport à la cartouche 11 de manière à ramenér l'extré- mité pointue 31 de la vis 27 dans le trou percé 20 pour couper )ainsi l'arrivée du gaz.Il ressort de la description qui vient d'être faite que la vis 27 constitue le seul élément de jonction entre la tête 12 et la cartouche 11, elle sert à percer la paroi 24 de la cartouche pour permettre l'échappement du combustible sous pression, elle établit un trajet hélicoïdal entre les filets 28 et 45, elle sert de pointeau de réglage pour con- troler la hauteur de la flamme, etelle joue le rôle d'un obturateur pour éteindre la flamme. Une fois que l'alimentation en combustible provenant de la cartouche Il est épuisée on dévisse la tête 12 pour la séparer de la cartouche et on' met la cartouche au rebut. On remet a sa place une cartouche neuve exactement identique contenant une alimentation en combustible sous pression et pour cela on introduit la vis 27 dans les filets intérieurs 35 et on fait ensuite tourner la tête 12 pour obliger la pointe 31 à percer la paroi 24. Par la suite, le fonctionnement du briquet 10 est tel sue précédemment décrit Lorsqu'il est nécessaire de remplacer le cylindre plein 53 en matériau d'allumage, on dévisse la tête 12 de la cartouche il afin d'exposer le rebord 57. On déplace ce rebord à la main pour l'éloigner de l'orifice de sortie 39,les pieds 58 glissant alors sur la surface externe du manchon central 93. On peut alors retirer axialement le ressort 56 du tube 54 et introduire un nouveau cylindre plein 53 en matériau d'allumage dans l'extrémité ouverture du tube. On assemble à nouveau le ressort 56 et le rebord 57, et on remet en place la tête 12 sur la cartouche 11. REVESDICATIONS 1.- Briquet, caractérisé en ce qu'il comprend une cartouche hermétique contenant du combustible sous pression et comportant gm élément taraudé à un bout; une tête présentant un orifice de sortie et comportant une vis centrale extérieurement filetée pour vissage dans l'élément taraudé de la cartouche, la vis et ledit élément constituant les moyens de fixation de la cartouche à la tête, la vis présentant une pointe terminale pour percer une partie de la cartouche par rotation relative entre la cartouche et la tête; et un moyen de passage comportant un passage dans la tête pour que le combustible puisse passer de la cartouche percée à travers ce moyen de passage jusqu'à l'orifice de sortie. 2.- Briquet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête comprend un corps coulé et une vis sépare cette vis présentant une partie moletée éloigne de la partie terminale pointue et étant emboutie à la presse dans le corps coulé,ladite partie moletée présentant au moins. un canal qui fait partie dudit moyen de passage précité. 3.- Briquet selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps coulé présente une paroi cylindrique et une paroi terminale, la paroi cylindrique recevant la partie moletée de la vis tandis que la paroi terminale contient au moins un canal qui constitue une autre partie du moyen de passage précité. 4.- Briquet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête comporte une jupe périphérique s 'emboitant télescopiquement sur une bordure de la cartouche. 5.- Briquet selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête comprend également un manchon central disposé à l'intérieur de la jupe, entourant une partie de l'élément taraudé et venant en contact avec cette partie. 6.- Briquet selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un espace annulaire est défini entre le manchon central et la jupe, une partie du dispositif d'allumage incorporé dans la tête étant partiellement logée dans ledit espace annulaire. 7.- Briquet, caractérisé en ce qu'il comprend une cartouche hermétique contenant du combustible sous pression et comportant un élément taraudé à un bout; une tête présentant un orifice de sortie et comportant une vis centrale extérieurement filetée pour vissage dans l'élément taraudé de la cartouche, les filets intérieurs et extérieurs formant un passage hélicoïdal le Long de la vis, la vis et l'élément constituant le seul moyen de fixation entre la cartouche et la tête, la vis présentant une pointe terminale pour percer une partie de la cartouche par rotation relative entre la cartouche et la tête; et des moyens formant un trajet de passage dans la tête à partir du passage hélicoïdal jusqu'à l'orifice de sortie, de sorte que le combustible peut passer due la cartouche percée le long du passage hélicoidal et dans le passage pour arriver à l'orifice de sortie. 8.- Briquet selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tête présente une cavité dans une extrémité et une protubérance centrale qui pénètre dans cette cavité, l'orifice de sortie étant formé dans cette protubérance. 9.- Briquet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'après le perçage de la cartouche par la pointe de la vis, ladite vis joue le rôle d'une soupape qui règle l'échappement du combustible de la cartouche de sorte que le mouvement relatif de rotation entre la cartouche et la tête, par vissage, peut régler le débit d'écoulement du combustible. Briquet selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un élément d'allumage est monté sur la tête pour allumer une flamme dans l'orifice de sortie, le mouvement relatif de rotation entre la cartouche et la tête, par vissage, pouvant régler la dimension de la flamme et aussi éteindre cette dernière. tl.- Briquet selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un ensemble de régulation de débit est installé dans la cartouche à proximité de la partie de la cartouche qui sera percée et comprend une série de disques, au moins l'un de ces disques étant formé en une matière poreuse et tous les disques étant installés de manière que le courant de combustible provenant de l'intérieur de la cartouche et passant par le régulateur soit obligé de traverser radialement le disque poreux. 12.- Briquet selon les revendications 10 et 11, Ca- ractérisd en ce que des parois forment un évidement dans la cartouche à proximité de ladite partie, les disques du régulateur de débit étant alignés et étant montés dans ledit évidement. 13.- Briquet selon la revendication 12, caractérisé en ce que le disque poreux est disposé entre deux disques non poreux, le premier disque non poreux s'ajustant en dedans des parois de l'évidement et étant proche de ladite partie, ce dis que présentant également une ouverture centrale, le second disque non poreux ayant des dimensions extérieures plus petites que le premier disque non poreux, de sorte que l'écoulement à travers le disque poreux se produit radialement vers l'intérieur. 14.- Briquet selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en be que le régulateur comprend également un quatrième disque qui est poreux et qui est disposé en amont du Second disque non poreux. 15.- Briquet selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la cartouche comprend une paroibarrière destinée à être percée pour permettre la sortie du combustible de la cartouche, des parois formant un évidement à l'intérieur de la cartouche au voisinage de cette paroi-barrière, le régulateur précité étant monté dans cet évidement. 16.- Briquet selon la revendication 15, caractérisé en ce que le premier disque non poreux du régulateur est ajusté entre les parois de l'évidement et est immédiatement adjacent à la paroi-barrière.