Brevet FR2049094A1 — publié le 19710326

-1- 2049094 La présente invention concerne un système perfectionné de réglage de l'alimentation en combustible ainsi qu'une vanne perfectionnée à commande pneumatique destinée à un tel système de réglage. On sait qu'il est possible d'alimenter un brûleur en combustible à l'aide d'une vanne" qui est ouverte et fermée, par une soupape à commande pneumatique» La présente invention concerne une vanne perfectionnée à commande pneumatique pouvant régler le débit de combustible d'une source vers un brûleur. En particulier, un mode de réalisation de l'invention concerne une vanne à commande pneumatique comportant une enveloppe munie d'un orifice d'entrée séparé d'un orifice de sortie par des sieges comportant un premier siège dirigé vers l'entrée ou la sortie et le second siège étant dirigé vers la sortie ou l'entrée. Le premier et le second sièges sont reliés ensemble. Un régulateur de pression commande le premier siège de la vanne de manière à régler la pression du combustible allant de l'orifice d'entrée à l'orifice de sortie par les sièges de la vanne. Un dispositif à commande pneumatique commande l'ouverture et la fermeture du second siège de manière à commander l'écoulement du combustible allant de l'orifice d'entrée à l'orifice de sortie en traversant les sièges. En conséquence, la présente invention concerne une vanne à commande pneumatique perfectionnée, utilisée dans un système perfectionné de réglage d'alimentation en combustible. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre faite en regard du dessin annexé qui donne à titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ce dessin, la figure 1 est une vue schématique représentant le système de réglage d'alimentation en combustible perfectionné selon l'invention, la vanne à commande pneumatique selon l'invention étant représentée en coupe. La figure 2 est une vue semblable à celle de la figure 1, représentant la vanne à commande pneumatique à une autre position de fonctionnement. Bien que les diverses caractéristiques de l'invention soient 70 17049 ~2~ 2049094 décrites et représentées ci-apres comme étant destinées particulièrement à une vanne réglant le débit de combustible allant à un brûleur, il va de soi que la présente invention peut être utilisée a volonté, séparément ou en combinaison pour d'autres systèmes. En conséquence, la présente invention ne doit pas être limitée au seul mode de réalisation représenté sur le dessin du fait que le dessin n'est utilisé que pour illustrer l'une des applications très diverses de l'invention.. Sur les figures 1 et 2, le système de réglage d'alimentation en combustible selon l'invention est indiqué d'une manière générale par la référence numérique 10 et il comprend un conduit 11 allant à une source de combustible qui est destinée à être, reliée par une vanne à commande pneumatique 12 selon l'invention à un conduit 13 allant à un brûleur 14, le système 10 comprenant de plus une source pneumatique 15 et un organe de commande 16 qui est destiné à relier la source Î5 à la vanne 12 afin de faire fonc-tionnér celle-ci d'une manière décrite ci-après et également à isoler la source pneumatique 15 de la vanne 12 afin de mettre celle-ci au repos. La source pneumatique 15 peut être constituée par une source de vide, telle qu'une pompe à vide, etc. dont l'aspiration 17 est reliée à l'organe de commande 16 par un conduit 18 de manière que lorsque l'organe de commande 16 occupe une première position de fonctionnement, il relie le conduit 18 à un conduit 19 allant à la vanne à commande pneumatique 12. Lorsque l'organe de commande 16 occupe une autre position il isole le conduit 19 du conduit 18 tout en le reliant à l'atmosphère. La vanne à commande pneumatique 12 comprend une enveloppe 20 constituée de trois éléments 21, 22 et 23 fixés ensemble d'une manière appropriée et comportant une entrée 24 séparés d'une sortie 25 par un ensemble 26 comprenant un premier siège de vanne 27 et un second siège 28 reliés ensemble et qui sont alignés axiale-ment comme on le voit sur la figure 1.. Le siège 27 est commandé par un régulateur de pression 29 comprenant un élément de soupape 30 traversant le siège 27 et dont la tête 3î agit sur le siège 27 sur son côté 32, l'élément 3G- étant cQmmaaaâé. par un diaphragme souple 33 dont la périphérie extérieure 34 est emprisonnée entre les éléments 21 et 22 de l'enveloppe et qui coopère avec l'élément 22 pour constituer une cham- 70 17049 -3- 2049094 Tare 35» Un élément de réglage 38 traversé par une ouverture 39 est vissé dans un alésage taraudé 36 d'un prolongement tubulaire 37 de l'élément 22 de l'enveloppe. Un ressort de compression 40 est disposé dans la chambre 35, sa première extrémité 41 porte contre le 5 diaphragme souple 33 et son autre extrémité 42 contre l'élement de réglage 38 de sorte qu'il tend à pousser l'élément de soupape 30 vers sa position d'ouverture. Cependant, le dessous 43 du diaphragme 33 subit la pression du combustible qui traverse le siège 27 pour aller à l'orifice d-e sortie. 25 de sorte que la pression à l'orifice 10 25 tend à faire monter le diaphragme 33 sur la figure T, à 1'encontre de la force du ressort de compression 40, et à fermer l'élément de soupape 31 contre le siège 27. De cette manière, le régulateur . de pression 29 tend à maintenir la pression du combustible qui va de l'orifice d'entrée 24 de la vanne 12 à son orifice de sortie 25, 15 à une pression, prédéterminée qui est réglée d'une manière classique par l'élément 38 du régulateur de pression 29. . L'extrémité supérieure 44 de l'alésage taraudé 36 de l'élément 22 de l'enveloppe est fermée par un dispositif de retenue fileté 45 traversé par un canal 46 qui relie la chambre 35 à l'atmosphère. 20 Cependant, une cuvette 47 traversée par un orifice est disposée dans le canal 46 de manière à constituer un passage ou orifice restreint 48 dans le canal 46 qui relie la chambre 35 à l'atmosphère. La vanne 12 comprend un dispositif à commande pneumatique 49 commandant le second siège de vanne 28, le dispositif 49 étant 25 constitué par un diaphragme souple 50 dont la périphérie extérieure 51 est emprisonée d'une manière étanche entre les éléments 21 et 23 de l'enveloppe et coopère avec l'élément 23 pour constituer entre eux une chambre 52. La partie centrale 53 du diaphragme souple 50 est épaissie et est destinée-à s'appuyer contre le siège 28 de ma- 30 nière à le fermer et à empêcher toute communication entre l'orifice d'entrée 24 et l'orifice de sortie 25 de l'enveloppe 20. Un ressort de compression 54 est disposé dans la chambre 52, sa première extrémité 55 étant disposée autour d'une saillie tronco-nique 56 du diaphragme 50 et portant contre une plaqtte de soutien 35 57 de celui-ci, tandis que son autre extrémité 58 porte contre ' l'élément 23 de l'enveloppe et est disposée autour d'une Saillie tronconique 59 de celle-ci de sorte que lé ressort de compression 70 17049 4 2049094 5^ tend à appuyer le diaphragme 50 contre le siège de vanne 28. La force du ressort de compression 54 est telle que l'élément 50 est maintenu en contact étanche avec le siège 28 lorsque la chambre 52 est à la pression atmosphérique de sorte que la force exer-5 cée par le combustible qui pénètre par l'orifice d'entrée 24 et qui agit contre le côté 60 du diaphragme 50 est insuffisante pour l'éoarter du siège 28, Un canal 61 est réalisé dans l'élément 23 et va de l'extérieur de l'enveloppe 20 à la chambre 52, une cuvette 62 étant disposée 10 dans le canal 61 et comportant un orifice ou étranglement 63 reliant l'extérieur de 1'enveloppe 20 à la chambre 52, d'une manière décrite plus loin. Cependant, le conduit 19 qui part de l'organe de commande 16 est relié au canal 61 de sorte que le seul débit de fluide à travers la cuvette 62 est assuré par l'organe de commande 15 16, Le diaphragme 50 porte une-saillie 64 dont l'extrémité en forme de disque 65 traverse le siège 28 très près de sa surface périphérique intérieure 66 de manière à constituer un dispositif de guidage pour le diaphragme 50 par rapport au siège 28, comme on 20 le verra plus loin. On voit ainsi que la vanne 12 selon l'invention peut être réalisée d'une manière relativement simple à l'aide d'un nombre d'éléments relativement faible qui fonctionnent de la manière décrite ci-après. Lorsque l'opérateur règle l'organe de commande 16 en le met-25 tant à une position qui empêche toute communication entre les conduits 18 et 19 et qui met le conduit 19 en communication avec l'atmosphère, la chambre 52 de la vanne 12 est à la pression atmosphérique et la force du ressort de compression 5^ maintient le diaphragme 50 appuyé contre le siège 28 de sorte que le combustible 30 ne peut aller du conduit 11 vers le brûleur 14. Cependant, lorsque l'opérateur règle l'organe de commande 16 de manière à relier le conduit 18 au conduit 19 en isolant l'atmosphère de ce dernier, la source de vide 15 est alors reliée à la chambre 52 du dispositif 49 par l'orifice de la cuvette 62 de sorte que la chambre 52 com-35 mence à être mise au vide par la source 15. Lorsque la. différence de pression résultante agissant de part et d'autre du diaphragme 50 est supérieure à la force du ressort de compression 54 qui tend à maintenir le diaphragme 50 contre le siège 28, le diaphragme . descend depuis la position représentée sur la figure 1 jusqu'à la 70 17049 5 2049094 position de la figure 2 en ouvrant le siège 28 et en permettant ati combustible du conduit 11 de traverser le siëge 28 et le siège 27 pour aller à l'orifice de sortie 25 et de là au brûleur 14, afin d'être allumé d'une manière classique. Aussi longtemps que la sour-5 ce de vide 15 est maintenue en communication avec la chambre 52 du dispositif 49, le diaphragme 50 reste à sa position d'ouverture qu'on voit sur la figure 2 et le régulateur de pression 29 maintient d'une façon classique la pression du combustible envoyé au brûleur 14 à une valeur prédéterminée,de sorte que le brûleur 14 est 10 alimenté en combustible aussi longtemps que lforgane de commande 16 occupe sa position de fonctionnement. Ensuite, au cas où l'opérateur désire faire cesser le fonctionnement du brûleur 14, il modifie la position de l'organe de commande 16 afin d'isoler le conduit 18 du conduit 19 et de relier 15 ce dernier à l'atmosphère de sorte que la chambre 52 du dispositif -49 revient à la pression atmosphérique et le ressort de compression 54 rappelle/liaphragme 50 à sa position de fermeture contre le siège 28, et le combustible cesse de oouler vers le brûleur 14. Le diaphragme 50 lorsqu'il se déplace par rappels au siège 28 est 20 guidé par le disque 65 qu'il porte et sa partie centrale épaissie 53 s'appuie d'une manière appropriée contre le siège 28 lorsqu'il est amené à sa position de fermeture. Au cas où une rupture se produit sur le diaphragme 50 du dispositif 49 et où le combustible peut passer de l'orifice d'entrée 25 24 à travers cette rupture dans la chambre 52 et d"e là à l'atmosphère par l'organe de commande 16 lorsque ce dernier est à sa position dl arrêt;,l'étranglement ou orifice 63 de la cuvette 62 empêche le combustible de s'échapper à l'atmosphère d'une manière dangereuse de sorte que la .cuvette 62 constitue un dispositif de sû-30 reté pour la vanne à commande pneumatique 12 de l'invention. Bien que l'organe de commande 16 ait été décrit comme étant manoeuvré à la main, il va de soi qu'il peut être manoeuvré automatiquement, par exemple à l'aide d'un dispositif sensible à la ■ température. 35 Par exemple, l'organe de commande 16 peut comprendre un ther mostat pneumatique bimétallique sensible à la température^reliant la source de vide 15 au conduit 19 aussi longtemps que le thermostat de l'organe 16 détecte une température inférieure à la température déterminée de ce dispositif. Cependant, lorsque la tempéra- , BAO ORIGINAL 70 17049 6 2049094 fcure produite, par le brûleur 14 et qui est détectée par lforgane de commande 16 est supérieure au réglage de température de cet organe, le dispositif bimétallique isole le conduit 18 de. la source de vide du conduit 19 et relie ce dernier à l'atmosphère, de la raa-5 nière décrite précédemment. De plus, lforgane de commande 16 peut comprendre un dispositif manoeuvré à la main ou automatiquement faisant varier le degré de liaison entre le conduit 18 de la source de" vide et le conduit de commande 19 de manière à faire varier l'ouverture du diaphragme 5Q 10 par rapport au siège 28 et moduler le débit de combustible vers le brûleur 14» Par exemple, l'organe de commande peut comprendre un régulateur de vide réglable, etc. On voit ainsi que la présente invention concerne non seulement un système"perfectionné de réglage de 1'alimentation en combusti-15 ble mais également une vanne à commande pneumatique perfectionnée. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. BAD ORIGINAL i 70 17049 7 2049094 10 15 20 25 50 55 REVENDICATIONS 1. Vanne à commande pneumatique,caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe dans laquelle un orifice d'entrée est séparé d'un orifice de sortie par un ensemble de sièges comprenant un l'orifice d'entrée, le premier et le second sièges étant reliés ensemble, un régulateur de pression commandant le premier siège et réglant la pression du fluide allant de l'orifice d'entrée a l'orifice de sortie en traversant les sièges, un dispositif à commande pneumatique commandant l'ouverture et la fermeture du second siège de manière à commander l'écoulement du fluide traversant les sièges pour aller de l'orifice d'entrée à l'orifice de sortie. 2. Vanne à commande pneumatique suivant la revendication-1, caractérisée en ce que le second siège est disposé entre l'orifice d'entrée et le premier siège. 3. Vanne à commande pneumatique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le premier et le second sièges sont alignés axialement. 4. Vanne à commande pneumatique suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un diaphragme souple est. porté par l'enveloppe et constitue avec elle une chambre le diaphragme souple étant le dispositif à commande pneumatique ouvrant et fermant le second siège. 5. Vanne à commande pneumatique suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le diaphragme porte un élément de guidage traversant le second siège afin de guider le diaphragme lorsqu'il se déplace par rapport à celui-ci. 6.Vanne à commande pneumatique suivant la revendication 4,caractérisée en ce qu'un ressort est porté par l'enveloppe et est relié au diaphragme afin de pousser ce dernier vers l'une de ses positions d'ouverture ou de fermeture par rapport au second siège de la vanne. 7. Vanne à commande pneumatique suivant la revendication 4, caractérisée en ce que ladite chambre est reliée à l'extérieur de l'enveloppe par un canal réalisé dans celle-ci. 8. Vanne à commande pneumatique suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'un étranglement est disposé dans ledit canal allant à ladite chambre. 9. Vanne à commande pneumatique suivant la revendication 1, premier siège dirigé sortie et un second s 70 17049 -8- 2049094 caractérisée en ce que le régulateur de pression comporte un élément de vanne qui traverse le premier siège afin d"' ouvrir et fermer celui-ci. 10. Vanne à commande pneumatique suivant la revendication 9, 5 caractérisée en ce que le régulateur de pression comporte un diaphragme souple qui est relié à l'élément de soupape et. qui commande le mouvement de ce dernier par rapport au premier siège. 11..Système de réglage de l'alimentation en combustible comprenant une source de combustible, un brûleur et une source pneumatique, 10 caractérisé en ce qu'il comprend une vanne à commande pneumatique comportant une enveloppe munie d'un orifice d'entrée séparé d'un orifice de sortiepârun ensemble de sièges, un dispositif reliant la source de combustible à l'entrée, un dispositif reliant un brûleur à l'orifice de sortie,, l'ensemble des sièges comportant tin premier 15 siège dirigé soit vers l'orifice d'entrée soit vers l'orifice de sortie et un second siège dirigé soit vers l'orifice de sortie soit vers l'orifice d'entrée, le premier et le second sièges étant reliés ensemble, un régulateur/commandant^le premier siège et réglant, la pression du combustible traversant les sièges pour aller de l'orifice 20 d'entrée à l'orifice de sortie, un dispositif à commande pneumatique commandant l'ouverture et la fermeture du second siège afin de commander l'écoulement du fluide/èraversant les sièges pour aller de l'orifice d'entrée à l'orifice de sortie, et un organe de commande reliant la source pneumatique au dispositif à commande pneumatique 25 afin de faire fonctionner celui-ci pour ouvrir le second siège et isoler la source pneumatique du dispositif pour que ce dernier cesse de fermer le second siège. 12. Sysfème de réglage de l'alimentation en combustible suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le second siège est 30 disposé entre l'orifice d'entrée et le premier siège. 13- Système de réglage d'alimentation suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le premier e± le second sièges sont alignés axialement. 14. Système de réglage d'alimentation en combustible suivant 35 la revendication 11, caractérisé en ce qu'un diaphragme souple porté par l'enveloppe constitue avec elle une chambre, le diaphragme souple étant le dispositif à commande pneumatique ouvrant et • .fermant le second siège, l'organe de commande étant destiné à relier la source pneumatique à ladite chambre et à l'en isoler. 70 17049 9 2049094 15. Système suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le diaphragme souple porte un élément de .guidage traversant le second siège et guidant le diaphragme lorsqu'il se déplace par rapport à eelui-tci. 5 16. Système suivant la revendication 14» caractérisé en ce qu'un ressort est porté par l'enveloppe et est relié au diaphragme afin de pousser celui-ci vers l'une de ses positions d*ouverture et de fermeture par rapport au second siège. 17. Système suivant la revendication 14»caractérisé en ce que 10 la chambre est reliée à l'extérieur de l'enveloppe par un canal, 1'organe de-commande étant relié à ce canal. 18. Système suivant la revendication 17^ caractérisé en ce qu'un étranglement est disposé dans le canal allant à ladite chambre . 15 19• Système suivant la revendication 11^caractérisé en ce que le régulateur de pression comporte un élément qui traverse le premier siège de la vanne afin d'ouvrir et fermer ce dernier. 20. Système suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le régulateur de pression comprend un diaphragme souple qui est 20 relié à l'élément de la vanne et qui commande son mouvement par rapport au premier siège.