Brevet FR2308850A1 — publié le 19761119

Il existe différents types de robinets à gaz à débit variable communément appelés "progressifs" qui peuvent titre rangés en deux classes - l'une comprenant les robinets à boisseau et tournant, - l'autre comprenant les robinets à membrane, à pointeau et à clapet. Les robinets à boisseau, indépendamment des risques de grippage qu'ils présentent, sont de réalisation coateuse car ils nécessitent une grande précision d'usinage. Sur les robinets à membrane, à pointeau et à clapet, la commande des organes est généralement assurée par une vis de manoeuvre. Par construction, le pas de cette vis de manoeuvre ainsi que la forme du pointeau, du clapet ou de la membrane, sont tels qu'une valeur angulaire de dévissage conduit à un laminage difficilement contrôlable du débit de gaz. De ce qui précède, les différents types de robinets à gaz à débit variable ou progressif existant actuellement sont, par construction,des robinets dont la progressivité n'est applicable qu'à un type de gaz bien défini pour une puissance de brQleur bien déterminée. Ils ne sont donc pas "tous gaZ-. En effet, toute variation positive ou négative dans le débit d'un fluide et plus particulièrement d'un gaz combustible ne peut etre obtenue qu'en agissant sur les dimensions des orifices ou sections de passage de ce fluide. A pression constante, une réduction de dimension de cet orifice, donc de cette section, diminue la quantité de fluide qui s'écoule au travers de cette section. Inversement, une augmentation de dimension de cet orifice, donc de cette section, accroît la quantité de fluide qui s'écoule au travers des sections. Par construction dans les robinets existant, l'un des orifices, donc l'une des sections, a une dimension fixe bien déterminée. Donc, la variation de section désirée n'est donnée que par la position, soit du cône dans le cas du robinet à bois- seau et tournant, soit dans les autres cas par la position du clapet, du pointeau ou de la membrane par rapport à cet orifice ou section bien déterminés. En conséquence, l'un des orifices ayant un diamètre précis donne à une pression constante un débit constant. L'organe assurant la variation de section ayant des positions pré-réglées, les débits ainsi obtenus sont constants pour lesdites positions. A débit constant, mais avec des pouvoirs calorifiques différents, les puissances obtenues sont variables puisqu'elles sont en relation directe avec le pouvoir calorifique du fluide considéré. Le pouvoir calorifique du fluide détermine donc la puissance qui est fonction du débit et, par voie de conséquence, de la section au travers de laquelle s'écoule le fluide. Un robinet à gaz conçu de cette façon ne peut donc pas etre alimenté indifféremment par n'importe quel type de gaz, à moins d'agir sur l'angle de rotation de l'axe de commande, solution qui n'est pas admise par la normalisation pour des raisons de sécurité : on ne peut pas garantir le débit minimum indispensable au bon fonctionnement du brûleur. La présente invention se rapporte à un robinet à réglage de débit pouvant s'appliquer en particulier à des appareils à usage domestique tels que cuisinières, radiateurs à gaz, machines à laver le linge ou autre. ce robinet à débit variable permet de régler la quantité de fluide distribué sur une gamme de valeur beaucoup plus étendue que celle des robinets traditionnels qui ne permettent que deux valeurs : maximum et minimum. Par rapport au robinet progressif existant actuellement il permet de régler le débit suivant le pouvoir calorifique du gaz, c'est-à-dire gaz de ville, air propané, gaz naturel, propane butane ou autre. Il- fonctionne donc avec tous les gaz existant ou à venir. C'est sa caractéristique principale car l'organe assu rant la variation de section peut etre immobilisé en des positions précises, et ce sans que cela ait une influence quelconque sur l'angle de rotation de l'organe de commande. I1 répond donc aux normes-de sécurité en ayant des posi tions précises de fermeture, d'ouverture variables et de débit réduit. Le débit réduit est également adaptable à tous les gaz. L'invention a donc pour objet un robinet à gaz dans lequel un clapet en bout d'une tige de commande vient fermer un orifice de sortie de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend deux chambres séparées, une d'entrée de gaz et une de sortie de gaz, ces deux chambres communiquant par un passage obturable par un moyen asservi à la tige de commande. D'autres particularités faisant également partie de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre avec les dessins annexés à l'appui, donnés surtout à titre d'exem ples. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue-en coupe axiale du robinet faisant l'objet de l'invention - la figure 2 représente le diaphragme fixe du robinet de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un autre mode de \ réalisation - la figure 4 représente le diaphragme particulier au mode de réalisation représenté par la figure 3 - la figure 5 est une autre vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation - la figure 6 représente en coupe axiale un robinet simplifié selon l'invention. A cet effet, suivant l'invention, le robinet à gaz repré senté à la figure 1 est constitué par un corps composé de deux demi-coquilles 1 et 2. Un diaphragme fixe 3 percé d'orifices calibrés est maintenu en position par un ajustement prévu dans la demi-coquille qui reçoit l'alimentation du gaz 4. Deux joints d'étanchéité 5 et 6 permettent d'avoir un récipient séparé en deux chambres, une chambre 7 d'entrée et une chambre 8 de sortie. La chambre 8 a un orifice de sortie fermé par un clapet 9, qui s'applique sur un siège 10 entourant l'orifice de sortie. Ce clapet 9 est monté en bout d'une tige 11 de commande qui actionne un second clapet 12. Ce clapet 12 est constitué d'une lame élastique fixée par une extrémité au diaphragme 3 et assujeti à son extrémité opposée à la tige 11. La tige 11 se déplaçant entrain la lame 12 qui vient s'appliquer sur le diaphragme 3 et obturer le passage ménagé dans le diaphragme, passage constitué d'orifices 13 calibrés. Ces orifices 13 sont groupés dans un triangle isocèle 14, légèrement curviligne, dont la pointe est dirigée vers la tige de commande 11, de sorte que l'obturation est très progressive puisqu'elle commence par les orifices de la base pour se terminer par ceux de la pointe. Ce triangle 14 pourrait d'ailleurs etre une ouverture complète au lieu d'etre formé d'un ensemble d'orifices calibrés. Le déplacement de la lame clapet 12 est limité par une vis butée 15 réglable dont l'étanchéité est assurée par un joint torique 16. La tige 11 de commande qui coulisse dans un passage de la coquille 1 est maintenue contre une came 17 gracie à un ressort 18 entourant son extrémité et comprimé entre la coquille et une rondelle 18a montée en bout de tige. La came 17 en forme de disque comporte une rampe 20 hélicoSdale sur laquelle s'appuie la tige qui, par rotation de la came au moyen de l'axe 19,est déplacéepour actionner simultanément les clapets 12et 9, l'étanchéité de la tige à travers son passage dans la coquille étant assurée-par un joint torique Ila. L'axe 19 entraîne la came grâce à un bras 21 muni d'un ergot 22 engagé dans un trou 23 de la came, un ressort 24 poussant la came contre la tige ll pour assurer le maintien du clapet 9 contre son siège 10 lors de la ferneture du robinet. t Ce clapet 9 est monte sur une rotule 25 en bout de la tìe ll afin de permettre une position correcte du clapet sur son siège. Le clapet 12 comporte à son extrémité une ouverture à travers laquelle passe la tige Il et il est maintenu sur celle-ci par deux clips 26 et 27. Ainsi, quand le clapet 9 est ouvert, la quantité de gaz qui est admise est fonction de la position du clapet 12. Lorsque l'orifice calibré dans le diaphragme fixe 3 est totalement obstrué, l'alimentation en gaz du circuit ne se fait que par l'intermédiai- re d'un by-pass. C'est la position du ralenti communément appelé "débit réduit". Si le pouvoir du gaz admis est différent, le robinet étant en position fermée, on agit sur la vis de réglage 15. On réduit donc. l'orifice calibré dans le diaphragme fixe 3 d'une quantité égale, par exemple à une section s. En position d'ouverture maximum, l'orifice calibré dans le diaphragme fixe 3 sera donc réduit à la section que représente la section totale moins le section s. Avec la même amplitude de rotation de l'axe de commande 19 on réduit progressivement la section restante. Le débit variera donc en conséquence. L'ensemble est donc bien "tous gaz Le fonctionnement ainsi décrit est réalisé suivant un angle de rotationsqui est l'inverse du sens des aiguilles d'une montre. Dans le sens des aiguilles d'une montre, on réalise les opérations inverses. Le clapet 1 s'éloigne de l'orifice calibré dans le diaphragme fixe 3 tandis que le clapet 9 vient au contact de son siège 10 assurant l'étanchéité totale du circuit en isolant l'appareil d'utilisation à la canalisation d'alimentation. Le clapet est bien appuyé sur son siège grâce à son montage à rotule et à la pression d'alimentation qui tend à le pousser sur son siège. Le ressort de rappel 24 comprime le ressort 18 pour maintenir cette étanchéité. Un autre mode de réalisation est représenté à la figu- re 3. Dans ce robinet, on retrouve les mêmes éléments mais le clapet 12 a une forme de cloche qui s'aplatit sur le diaphragme 3 représenté à la figure 4 o les orifices 13 en forme de triangle sont disposés concentriquement à la tige 11, pointe dirigée ver 'extérieur. Ces orifices peuvent, comme représenté, etre disposés sur une spirale pour obtenir une meilleure progressivité du réglage de débit. Dans un autre mode de réalisation représenté à la figure 5, le clapet 12 comporte une pluralité de pointeaux 28 qui viennent obturer Ds orifices 13 en forme de cne du diaphragme 3. Dans ce robinet, la liaison entre l'axe de commande 19 et la tige 11 est assurée par un ergot 29 vissé dans l'axe 19 de commande du robinet. Cet ergot a la possibilité de se déplacer dans une rainure hélicoSdale usinée dans la partie cylindrique de la tige 11. Le pas de cette rainure hélicoSdale est fonction de la distance que doit parcourir le clapet 9. L'ensemble tige 11 et axe de commande 19 est ajusté dans un alésage 30 usiné dans la demi-coquille 2. Selon un mode de réalisation simplifiée représentée à la figure 6, le robinet comporte toujours les chambres 7 et 8, mais le clapet 9 est double et il sert non seulement à fermer 1? orifice de sortie, mais également à fermer par sa face arrière le passage 13a entre les deux chambres. Pour obtenir une meilleu-re progressivité du réglage de débit sur la tige 11, est fixée une ogive 31 juste à l'arrière du clapet. Cette ogive, en pénétrant dans l'alésage 13a créée une perte de charge permettant de faire varier plus progressivement le débit,avant la fermeture du passage 13a par le clapet. Cette fermeture correspond à la position débit réduit, les chambres 1 et 2 communiquant entre elle par le conduit 32 sur lequel est placé le réglage de bu sans obtenu d'une façon connue par une vis pointeau à orifice calibré, qui est placée sur le conduit 32 pour en obturer le passage. L'invention nTest pas limitée au seul mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Robinet à gaz dans lequel un clapet en bout d'une tige de commande vient fermer un orifice de sortie de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend deux chambres séparées, une d'entrée de gaz et une de sortie de gaz, ces deux chambres communiquant par un passage obturable par un moyen asservi à la tige de commande. 2. Robinet à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'obturation est un second clapet et les cham- bres sont séparées par un disphragme sur lequel s'applique le second clapet. 3. Robinet à gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second clapet est élastique et. lors de la fermeture du passage dans le diaphragme vient obturer progressivement ce dernier par appui du second clapet sur une partie de plus en plus étendue du siège de ce second clapet. 4. Robinet à gaz selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second clapet est une lame élastique fixée sur le diaphragme à une extrémité d'un premier côté du passage et, à l'autre extrémité assujetie à la tige de commande située du côté opposé au prèmier côté du passage. 5. Robinet à gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lame élastique est courbe et appliquée sur les bords du passage de façon tangentielle, son rayon de courbure devenant plus grand au fur et à mesure de l'application de la lame sur les bords du passage. 6. Robinet à gaz selon la revendication 5, caractérisé en ce que le diaphragme a une ouverture obturable ayant une forme triangulaire, la lame clapet commençant son obturation sur un côté du triangle pour finir dans l'angle opposé à ce côté. 7. Robinet à gaz selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le diaphragme a une ouverture obturable composée de plusieurs petits orifices côte à côte. 8. Robinet à gaz selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une butée réglable limitant le déplacement du clapet élastique. 9. Robinet à gaz selon les revendications 3 ou 8, caractérisé en ce que le clapet élastique a une forme de cloche assujettie par concentre à la tige de commande et, lors de la fermeture la cloche,s'aplatit sur le diaphragme plane comportant l'ouverture de passage entre les deux chambres, ouverture-progressivement obturée par la cloche durant son aplatissement. 10. Robinet à gaz selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'ouverture est composée de plusieurs orifices disposés concentriquement à la cloche. 11. Robinet à yaz selon la revendication 10, caractérisé en ce que les orifices ont une forme triangulaire avec une pointe radialement dirigée à l'opposé du centre de la cloche. 12. Robinet à gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage comporte une pluralité d'orifice et le clapet une pluralité de cônes ou pointeaux correspondant respectivement à chacun des orifices. 13. Robinet à gaz selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une butée réglable limite le déplacement du second clapet. 14. Robinet à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'obturation est le clapet d'obturation de l'orifice de sort S de gaz, ce clapet étant à deux faces d'obturation opposées, une face pour l'orifice de sortie, une face pour le passage de communication à travers lequel passe la tige de commande, un passage dérivé pour petit débit étant ménagé entre les deux chambres séparées. 15. Robinet à gaz selon la revendication 14, caractérisé en ce que le clapet à une face d'obturation du passage qui comporte une portion conique jouant le rôle d'un pointeau d'obturation.