Brevet FR2317699A1 — publié le 19770204

Le régulateur suivant l'invention a été étudié pour des applications dans le domaine du gaz comprimé en bouteilles, lorsque, par un premier étage de réduction, un gaz à haute pression, doit être réduit à une pression inférieure pour être utilisé. Dans ce but, on utilise actuellement des réducteurs dont les éléments intérieurs, côté haute pression, sont soumis directement à l'action de cette haute pression et sont commandés directement. Cependant, ces réducteurs manquent de sensibilité et de précision, et ils se détériorent rapidement car ils travaillent dans des conditions de fatigue. Blinvention résulte des recherches effectuées pour créer un appareil réducteur dont les éléments intérieurs ne sont pas soumis à la haute pression et sont équilibrés par cette pression de façon à fonctionner avec une friction très réduite et par conséquent, sans détérioration appréciable et avec une très grande sensibilité et précision. En même temps l'invention évite les joints annulaires traditionnels affaiblis par un trou central servant au passage de la tige centrale de commande, qui dans la présente invention est supprimée et remplacée par de petites tiges excentriques. Be joint d'étanchéité peut, de ce fait, être constitué par un disque non perforé, préférablement en caoutchouc synthétique ou autre matériel très dur et résistant avec une surface polie de fermeture étanche. Une forme de réalisation préférée de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, dans le dessin ci-inclus, dans lequel - la figure 1 est une section axiale du régulateur suivant l'in vention - la figure 2 est une vue de détail, à plus grande échelle, d'une tige filetée solidarisant le bloc inférieur porte pastille avec le disque supérieur comportant la membrane sensible. Comme représenté particulièrement sur la figure 1, le régulateur de pression suivant l'invention comprend un corps principal essentiellement cylindrique 1, en bronze ou autre matériel approprié, ayant un siège supérieur fileté sur lequel est vissé un élément supérieur de couverture 2 en forme de calotte qui peut servir aussi pour retenir une membrane pilote ou de commande 3. Bes autres éléments constitutifs seront illustrés ensuite pendant la description du parcours du gaz à partir de l'entrée à haute pression jusqu'à la sortie à basse pression. Comme indiqué par la flèche E, le gaz à haute pression entre par un passage radial de raccordement 4 formé dans la partie inférieure du corps 1. Deux conduits sont branchés sur ce passage et conduisent respectivement dans une chambre inférieure 5 fermée par un bouchon 6, et dans un interstice annulaire 7 formé dans la partie supérieure du régulateur et entouré par une rainure annulaire dans laquelle on peut placer une garniture torique d'étanchéité 8. L'interstice 7 est une partie d'un alésage intérieur du corps 1, comprenant les chambres 9 et 10. Une plaque centrale Il appuie sur la garniture 8 et-comprend un bossage inférieur saillant placé dans la chambre 10 et en coopération d'étanchéité avec sa paroi par l'intermédiaire d'une garniture torique d'étanchéité 12. La partie inférieure de ce bossage présente un conduit axial borgne débouchant vers le bas au centre d'une saillie de façon à y former un orifice, tandis que son fond est en communication, par un conduit radial, avec ledit interstice 7 soumis à la haute pression. Cet orifice est normalement fermé par une pastille 13 en forme de disque, préférablement en caoutchouc synthétique dur et ayant une surface polie de fermeture étanche, logée dans un siège approprié d'un bloc porte-pastille 14 pourvu inférieurement d'un évidement de centrage tourné vers le bas. Une tige-piston 15, qui peut se déplacer axialement dans un trou axial pourvu de garniture d'étanchéité et débouchant dans la chambre à haute pression 5, appuie vers le haut contre ledit évidement de centrage.L'extrémité inférieure de la tige-piston 15 pénètre dans la chambre 5 et est de ce fait soumise a à~l-'zetian-du-gas-à haute pression la pressant vers le haut de façon à pousser la pastille 13 contre l'orifice de la plaque 11. Be diamètre de la tige-piston 15 possède une dimension suffisante pour équilibrer l'action du gaz sur la pastille 13, à travers ledit orifice, de façon à obtenir un effet d'équilibrage. Dans la partie supérieure du corps 1 est placée une membrane très résistante et flexible 3, armée supérieurement par un disque 16 qui est tenu en place par un disque inférieur 17 pourvu d'une tige centrale faisant saillie vers le haut. Sur l'extrémité supérieure de cette tige est vissé un écrou rond d'assemblage 18 de façon que l'extrémité supérieure de cette tige fasse saillie hors de cet écrou et qu'une cuvette flottante 19 appuie sur elle, un ressort de compression 20 agissant sur cette cuvette, de manière à compenser toute irrégularité éventuelle d'usinage sans friction excessive. L'extrémité supérieure du ressort 20 appuie contre la surface inférieure d'un bouchon 21 en forme de calotte, vissé dans un trou central approprié de l'élément de couverture 2. Le disque inférieur 17 est solidarisé avec le bloc portepastille 14 par moyen de minces tiges excentriques 22 (au moins deux), voir figure 2, et non pas au moyen de la tige centrale ha bituellement prévue. La tête supérieure de chaque tige, est noyée et incorporée dans une encoche appropriée, percée excentriquement dans le disque inférieur 17, chaque tête pouvant entrer librement dans une extrémité de l'encoche et s'engager contre un petit épaulement à 11 autre extrémité de ladite encoche. La partie inférieure de chaque tige est filetée et pourvue d'un collet.Elle est vissée jusqu' à ce collet dans le bloc 14, solidarisant ainsi'ce bloc et le disque 17 L'espace de 11 élément de couverture 2 situé au-dessus de la membrane 3 est en communication avec l'ambiance extérieure par des conduits appropriés. Enfin, les trous percés dans la plaque 11 pour le passage des tiges-22 ont un diamètre plus grand que les tiges, de manière à permettre un passage de gaz à basse pression vers le haut pour agir sur la membrane 3. En effet, si la pression diminue dans la chambre située au-dessous de cette membrane (dite "chambre pilote ou de commande"), à cause d'une décharge de gaz par le conduit de sortie 23 (flèche U), la membrane 3 sera poussée par le ressort 20 et au moyen des tiges 22 poussera le bloc portepastille 74 vers le bas, commandant ainsi l'ouverture proportionnelle de l'orifice central de manière que le gaz à haute pression soit débité selon la demande. il va de soi que cette opération aura lieu sans effort mécanique appréciable car les éléments sont équi librés. La forme de réalisation ici décrite et représentée peut être modifiée et perfectionnée sans sortir du cadre fondamental de l'invention. REVENDICATIONS 1/- Régulateur de pression à haute sensibilité et précision, équili bré sur le côté haute pression, caractérisé par un corps prin cipal essentiellement cylindrique pourvu dans-le bas d'un passage radial d'entrée et de raccordement à la haute pression et dans le haut d'un siège fileté pour y visser un corps en forme de calotte au centre duquel est vissé un bouchon de régulation et servant aussi à retenir la périphérie de la mem brane circulaire pilote ou de commande qui est sensible à la demande de gaz à basse pression gracie à un passage radial de raccordement de sortie formé dans la partie inférieure et dé bouchant intérieurement dans une chambre centrale du corps principal dans laquelle sont placés les éléments de la soupape de réduction. 2/- Régulateur de pression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz à haute pression est amené simultanément par des conduits appropriés dans la partie inférieure vers une chambre centrale dans laquelle fait saillie l'extrémité infé rieure d'une tige-piston qui peut se déplacer axialement et hermétiquement dans le corps principal du régulateur et vers le haut jusqu!à l'orifice central contre lequel appuie une pastille circulaire non perforée et préférablement en caoutchouc synthétique dur avec surface polie de fermeture étanche, logée dans un siège d'un bloc porte-pastille poussé vers le haut par ladite tige-piston et solidarisé par des tiges excentriques avec un disque fixé directement à la membrane pilote, cette membrane étant, par l'intermédiaire d'un disque renforçant ladite membrane et d'une cuvette flottante, soumise à l'action d'un ressort susceptible d'être réglé par un bouchon de régula tion vissé dans le couvercle supérieur en forme de calotte. 3/- Régulateur de pression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice de sortie pilotée de la haute pression vers la ba.sse pression est situé au centre d'une plaque centrale montée hermétiquement dans le corps principal et traversée par lesdites tiges excentriques dans des trous ayant un diamètre plus grand que ces tiges de façon à permettre le passage de la basse pression vers la chambre pilote située au-dessous de la membrane. 4/- Régulateur de pression suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le diamètre de l'orifice de sortie de la haute pres sion est presque égal au diamètre de la tige-piston axialement coulissante et appuyant à son extrémité supérieure contre le bloc porte-pastille et dont l'extrémité inférieure fait saillie dans une chambre contenant le gaz à haute pression. 5/- Régulateur de pression suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités supérieures des tiges excentrées sont engagées avec leur tête noyée, dans des encoches d'enclenchement permettant leur dégagement à une extrémité et leur butée sur un petit épaulement à l'autre extrémité. 6/- Régulateur-de pression suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la pastille de fermeture étanche pilotée de l'orifice de sortie haute pression est en forme de disque et non perforée.