Brevet FR2299598A1 — publié le 19760827

La présente invention concerne essentiellement-un disposi- tif permettant d'éviter une fuite de gaz combustible autour d'un bHileur-tubulaire conduisant à l'atmosphère ce ga.z combustible détendu à très faible pression en vue de l'enflammer en constituant un briquet à gaz. Dans certains modèles de briquets à gaz déjà connus,un brù- leur tubulaire est incorporé à un poussoir cylindrique déplaçable axialement dans un alésage cylindrique qui constitue sinultanément le passage annulaire par lequel un gaz combustible détendu sous très faible pression alimente sélectivement ledit bru leur, le déplacement axial du poussoir étant le moyen d'ouvrir et de fermer l'alimentation du gaz alors que sa rotation sur luimême assure la variation de son débit gazeux. Dans de tels briquets,il est nécessaire que l'action d'ouvrir ou de fermer le gaz par l'appui d'un doigt de la main sur la partie supérieure dudit poussoir ne rencontre pas de-résistance trop grande.Il faut que le déplacement du poussoir soit pratiquement effectuable sans résistance,d'une manière douce, tout en assurant une étanchéité totale autour udit poussoir sur lequel débouche l'orifice de sortie du brûleur par lequel s'é- chappe le gaz détendu destiné a être enflammé à une courte distance dudit doigt de la main. Dans un tel dispositif, ou la fermeture du gaz résulte dudéplacement axial du poussoir dans un sens qui tend à le-faire sortir hors de l'alésage cylindrique qui le dontient alors que l'ouverture du gaz est obtenue par un déplacement en sens invar se,on remarquera qu'il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens d'étanchéité lorsque le gaz est fermé : il n'est pas nécessaire de prévoir une étanchéité puisqu'il n'y a pas de débit gazeux.ar contre il doit y avoir une bonne étanchéité lorsque le gaz est-ouvert et qu'un flux gazeux s'écoule annulairement autour du poussoir,dirigé vers le passage intérieur du brùleur tubulaire incorporé au dit poussoir. L'invention est un dispositif qui permet le déplacement axial du poussoir, sans résistances de frottements appréciables, depuis sa position de fermeture où l'étanchéité entre la surface extérieure cylindrique dudit poussoir et la surface intérieu- re cylindrique de la paroi qui le contient avec Jeu annul-ire, n'est pas assurée,jusqu' sa position d'ouverture où l'étanchéi- té est assurée entre la surface extérieure cylindrique dudit poussoir et la surface intérieure précitée,tout en assurant en permanence une communication entre le brùleur tubulaire incorporé au dit poussoir et le conduit nnulaire,entre le poussoir et l'alésage qui le contient,par lequel est conduit le gaz détendu allant dans le brùleur en vue d'être allumé,le tout grace à des moyens annulaires élastiquement déformables,des moyens de passage et des moyens d'appui annulaires. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts,caracteristiques,détails et avantages de celle-ci apparattront au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux deux figures annexées illustrant un mode de réalisation de l1in- vention et qui sont toutes deux une vue en coupe longitudinale axiale d'un dispositif selon l'invention,la figure I montrant le dispositif dans la position ou le gaz n'est pas alimenté alors que la figure 2 montre le même dispositif alimenté en gaz combustible détendu par le déplacement axial du poussoir précité. Pour réaliser un dispositif conforme à l'invention, on s'y prend comme suit ou d'une façon analogue On constitue par exemple un réservoir de briquet à gaz I dans lequel stationne un gaz combustible liquéfié sous pression qui est conduit jusqu'à un dispositif connu comportant un détendeur obturable qui délivre sélectivement un gaz combustible détendu à une très faible'pression,dans l'extrémité inférieure d'un alésage cylindrique 2,un poussoir 3 étant engagé dans ledit alésage 2 de façon à ce que,lorsque l'on enfonce le poussoir dans l'alésage,cela provoque l'ouverture du gaz grace à un dispositif déjà connu alors que,lorsque l'on supprime ladite pression d'enfoncement sur le poussoir,celui-ci reprend sa po position initie correspondant à la fermeture du gaz,grace à un moyen résilient déUa connu. C-n fera déboucher l'alésage 2 sur la face supérieure 4 du réservoir I par un cambrage cylindrique 5 coaxial dont le fond circulaire 6 constitue un épaulement annulaire plan. De même le poussoir 3 est constitué par une partie supé rieure cylindrique 7 épaulée en 8 et devenant sous l'épaulement une partie cylindrique 9 coaxiale a 7.Le poussoir est donc constitué par un élément cylindrique épaulé dont la partie aupérieure 7 est concentrique avec la partie infarieure 9,alors que l'alésage 5 est un chanbrage cylindrique épaulé et suivi par un alésage plus petit 2 concentrique à 5. Le poussoir 3 comporte un passage de préférence cylindrique IO le traversant dans le sens longitudinal entre sa face supérieu re Il et le plan que constitue l'épaulement 8 dans lequel est inséré à force,d'une façon étanche,le brûleur tubulaire cylindrique 12 .Le passage cylindrique IO est prolongé sous l'épau- lement 8 par une fine rainure longitudinale interroppant par sa présence la surface cylindrique 9 précitée, comme le ferait -une rainure de clavette,de telle façon que le fond de ladite rainure I3 est en prolongement d'une génératrice du passage cylindrique -IO et continue ce passage sous l'épaulement 8 à partir du plan annulaire constitué par ledit épaulement. Dans le chambrage cylindrique 5 on place,reposant sur son fond constituant un épaulement annulaire plan,un anneau torique de section circulaire I4 en matériau élastique tel que le caoutchouc qui est une matière déformable élastiquement mais qui n' est pas un matériau compressible,puis on engage le poussoir à travers l'alésage circulaire de l'anneau torique par sa partie cylindrique 9 et l'on place le poussoir dans l'alésage cylindrique 5 par sa partie cylindrique 7,l'épaulement 8 venant se pla- cer au-dessus,mais à une certaine distance de la face supérieure de l'anneau torique I4,cette position du poussoir correspondant à la fermeture du gaz.Te conduit annulaire est le eu entre 9 et2. Dans cette position du poussoir,on a prévu un jeu annulaire entre le corps cylindrique épaulé du poussoir et l'alésage épaulé dans lequel il est placé,comme visible sur la figure Irais il faut remarquer que ce jeu existe aussi entre la surface formant le diamètre extérieur de l'anneau torique et la surface interne formant la paroi de l'alésage cylindrique 5.t'anneau torique n'a qu'un contact tangentiel avec ladite paroi,par suite du jeu annulaire prévu, lequel jeu est de l'ordre de O,IO millimètre au total,soit environ de 5 à IO pour cent du diamètre de la section circulaire de l'anneau torique utilisé. On voit que,puisqu'il n'y a pas de débit gazeux dans cette position du poussoir,l'anneau torique élastique ne sert à rien. Par contre,lorsque l'on désire utiliser ledit briquet à gaz on appuiera sur le poussoir en vue d'ouvrir le gaz,en l'enfon- çant dans l'alésage épaulé 5,ce qui se fera avec douceur puisque l'anneau torique n'aura pas eu la possibilité d'adhérer à la paroi de l'alésage cylindrique 5 pendant la durée de sa non utilisation.En effet,si l'on utilisait dans le dispositif qui vient d'être décrit un a-nneau torique employé d'une façon classique,un briquet à gaz n'étant utilisé que pendant un temps total très court par rapport à la durée de sa vie,cet anneau aurait largement eu le temps d'adhérer à la paroi contre laquel- le il aurait été comprimé par déformation permanente.lorsqu1on aurait voulu appuyer sur le poussoir pour l'enfoncer dans le briquet en vu d'ouvrir le gaz,il aurait fallu appuyer forte lient pour vaincre d'bord la résistance due à l ' adhérence précitée puis pour vaincre ensuite pendant la course d'ouverture, la résistance aux frottements créés par le contact permanent de l'anneau torique avec la paroi sur laquelle il frotterait en se déplaçant avec le poussoir pour ouvrir le gaz,tandis que la course de fermeture (en sens inverse ! aurait été ralentie par les mûries frottements. Grace au dispositif selon l'invention,lorsque l'on appuie sur le poussoir pour l'enfoncer dans l'alésage épaulé 5,son déplacement axial déplace en même temps,librement,l'anneau élastique I4 par le déplacement de l'épaulement circulaire plan 8 jusqu'à ce que la face inférieure dudit anneau torique vienne au contact de l'épaulement circulaire plan 6,ce qui contraint l'anneau torique à se déformer élastiquement pour venir épouser la forme qui le contraint à se déformer.Au moment ou le poussoir bute en fin de course contre l'anneau torique en le déformant élastiquement,ledit anneau se trouve pris er sandwich entre l'épaulement circulaire plan 8 et l'épaulement circulaire plan 6 constituant entre eux un volume torique dont la section est un carré lorsque les deux plans des épaulements 6 et p touchent- l'anneau torique 14 sans le déformer.Etant donné que le caoutchouc dont est constitué l'anneau torique I4 est un matériau in copressible bien que déformable et élastique,la section de 1' anneau torique 14 subira un changement de forme mais de surface inchangée:le cercle de sa section sera déformé et tendra à devenir un rectangle de même surface,dont la longueur correspondra à la largeur des ~ épaulements entre lesquels s'effectue la déformation élastique. Par ce moyen surface extérieure de l'anneau élastique dcformé,épousera simultanément toutes les surfaces contre les quelles il est contraint des"appuyer,réalisant ainsi une étanchéi té parfaite tout autour du poussoir,tout en r-a-ii-t enant la commu- nication permanente entre le brùleur et la z8ne annuleire pla- cée sous la face inférieure de l'anneau torique I4 par la- pré- sence permanente de la fine rainure longitudinale 13 passant lors de la fermeture comme lors de l'ouverture du gaz,sous l'a lésage de l'anneau torique 14 pour assurer cette communication. On notera que le matériau constituant l'anneau élastique 14 peut être par exemple,soit un caoutchouc de texture compacte,soit un caoutchouc cellulaire caractérisé en ce que ses pore E ne doivent pas être communicantes,puisque devant constituer un maté- riau d'étanchéité imperméable au passage d'un gaz. A titre d'indication et pour mieux faire comprendre le fone tionnement du dispositif venant d'être décrit,compte tenu des dimensions réelles des éléments mis en Jeu, on retiendra que la course totale du poussoir,entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture,est de l'ordre de un millimètre,le diamè- tre de la section circulaire constituant le joint torique étant de l'ordre de un millimètre également.Ceci a une certaine importance car cela défini le temps mis pour ouvrir le gaz,pendant le parcours de ladite course,temps extrèmement court pendant lequel 11 étanchéité n'existe pas encore bien que le gaz commence déjà à etre ouvert.C'est en tenant compte de ce qui précède que l'on définit exactement les cotes et tolérances de fabrication de l'anneau torique et de l'alésage 5 ainsi que la cote diamétrale de la partie cylindrique 7 du poussoir. Enfin on indiquera de plus que le jeu annulaire existant entre la partie inférieure cylindrique 9 du poussoir 3 et la paroi intérieure de l'alésage 2 est de l'ordre de C,3 millimè- tre,j-eu annulaire se situant sous la face inférieure de l'anneau torique 14 et largement suffisant pour @erettre le libre passage du gaz détendu se dirigeant vers le brùleur par la rainure I3 et le passage IO.C'est ce jeu annulaire précité qui constitue le conduit annulaire d'alimentation du brèleur par l'intermédiaire du pas age 13,en gaz combustible détendu. 2EVENDICATICNS I-Dispositif de briquet à gaz comprenant un brûleur métallique tubulaire incorporé d'une façon étanche, force,dans un passage longitudinal que comporte un poussoir cylindrique épau- lé déplaçable axialement dans un alésage cylindrique épaulé constituant,par la présence dudit poussoir dans ledit alésage ,sous ledit épaulement que comporte ledit alésage,un conduit annulaire par lequel un gaz combustible détendu sous très faible pression alimente sélectivement ledit brùleur par ledit passage continuel lement t communiquant avec ledit conduit, le déplacement axial du poussoir dans un sens étant le moyen d'ouvrir le gaz détendu alors que sa fermeture est obtenue par un déplacement axial de sens inverse,un anneau torique élastique,déformable,incompres- sible étant pris en sandwich entre la face circulaire plane de l'épaulement du poussolr et le fond circulaire plan constituant l'épaulement de l'alésage correspondant,le sens de fermeture du gaz détendu tendant à faire sortir le poussoir hors de l'alésage,le tout caractérisé en ce que lors du déplacement du poussoir depuis se position de fermeture du gaz et dans le sens de son ouverture,l'anneau torique précité est déplacé librement, sans qu'il subisse aucune déformation ,entraîné par le déplace- ment du poussoir,jusqu'à venir toucher par s face inférieure l'épaulement circulaire plan que comporte l'alésage précité, ledit anneau élastique étant alors seulement, subissant la pression exercée par un doigt de la @ain sur le poussoir,déformé élastiquement de façon à former une zône annulaire étanche entre les épaulements circulaires,annulaires,plans qui le déforment,tout an assurant la communication entre ledit conduit annulaire et ledit passage,alors que lorsque le poussoir est déplacé en sens @@@@@3, l'écarte@en les @paulements libère les contraintes @ant d6form6 l'annean élastique précité qui reprend alors sa orme initiale et parcourt la course de fermeture dans le même état physique l llbr que Ir course d'ouverture,ladite communica- tion treversant la dite zône étanche annulaire au moyen d'une fine rainure, un autre oyen permettant des déplacements axiaux du poussoir d'une façon douce, réduisant les frottements à une v@le@r très faible. @-Dispositif selon la revendication I,o@ractérisé en ce que ledit conduit annul@ire,placé sous l'épaulement que comporte ledit alésage,communique continuellement avec ledit passage lon gitudinal précité que comporte le poussoir précité,au moyen d' une fine rainure longitudinale placée immédiatement sous le plan formé par l'épaulement dudit poussoir,en prolongement du passage précité,ladite rainure permettant la communication entre le conduit et le passage par le fait qu'elle passe souple tore de section circulaire constituant ledit anneau lorsque celui-ci est déformé par la pression qu'exerce sur lui ltépaulement du poussoir,àlafin de la course d'ouverture du ga;; 3-Dispositif selon la revendication I,caractérisé en ce que le bru leur métallique tubulaire,le poussoir dans lequel il est incorporé d'une façon étanche,constituent ensemble un élément déplaçable axialement depuis une position correspondant à la fermeture du gaz jusqu'à une position correspondant à l'ouverture du gaz,les déplacements aller et retour dudit élément engagé dans un anneau torique élastique (de section circulaire),li bre,steffectuant sans utiliser les caractéristiques permettant au dit anneau d'être un organe d'étanchéité,ces caractéristiques dudit anneau étant seulement utilisées à la fin de la course d'ouverture,lorsque l'épaulement du poussoir déforme élastiquement le volume torique que constitue l'anneau pris alors en sandwich entre les deux à épaulements annulaires précités,déformation élastique tendant/contraindre la surface de l'anneau à venir épouser les surfaces qui le contraignent à se déformer,en constituant alors une zône étanche annulaire sous l'épaulement du poussoir au moment,et au moment seulement où le gaz détendu est libéré : le dispositif ne comporte pas d'organe d'étan- chéité lorsque le gaz n'est pas alimenté. 4-Dispositif selon la revendication I,caractérisé en ce quele moyen permettant des déplacement longitudinaux,axiaux du poussoir d'une façon douce,réduisant les frottements à une valeur très faible,consiste à monter le poussoir avec jeu latéral entre ses surfaces extérieures et les surfaces intérieures de l'alésage épaulé qui le contient,un jeu annulaire existant de meame entre la surface externe du joint annulaire torique et la surface cylindrique constituant la paroi dudit alésage. 5-Dispositif selon la revendication I,caractérisé en ce que l'anneau torique précité peuf être réalisé en une matière compressible telle qu'un caoutchouc cellulaire élastique,déforma- bhe,constitué par un matériau comportant des pores non communi quantes de façon à ce que ledit matériau soit imperméable.