Brevet FR2326897A1 — publié le 19770506

L'invention est relative à une marmite de cuisson à la vapeur sous pression comportant une soupape de cuisson, qui peut titre réglée à diverses valeurs de pression de réponse par réglage de la tension à vide du ressort de la soupape. Dans une soupape connue de ce gere,à l'intérieur d'un capuchon de matière isolante, que l'on peut donc toucher sans se briller au cours de la cuisson, est logé un ressort de soupape dont l'extrémité inférieure est destinée a s'appliquer contre la pièce obturatrice de soupape ; de préférence la pièce obturatrice est portée par cette extrémité du ressort0 Le capuchon peut être vissé sur une tubulure filetée, qui fait saillie du couvercle de la marmite de cuisson et à l'intérieur de laquelle est logé le siège de soupape. Dans ces conditions, la pièce obturatri ce est poussée par le ressort contre le siège de soupape plus le capuchon est vissé loin sur la tubulure, plus forte est la tension à vide du ressort,et la pression de cuisson se trouve réglée à une valeur d'autant plus élevée.Sur le bord, situé du côté du couvercle, du capuchon,est prévu un repère ou un indicateur qui, lorsqu'on tourne le capuchon, tourne ialement au dessus de la surface supérieure du couvercle. La position angulaire du repère constitue ainsi une mesure de la rotation exercée sur le capuchon et de la tension du ressort. Dans ces conditions, le couvercle porte des repères correspondants qui per mettent de régler à volonté la tension du ressort espar par consé- quent, l'échelon de cuisson désiré. L'inconvénient de cet agencement réside dans I,ambiguïté de l'indication, car les échelons de cuisson corrects sont uniquement ceux que l'on obtient par la position de l'indicateur en faisant tourner celuici d'un seul tour au plus à partir de la tension maximale du ressort.Pour cela > il faut visser la soupape jusqu'à la butée normalement prévue sur la tubulure et la faire tourner ensuite en sens contraire jusqu'à ce que l'indicateur se trouve sur le repère désiré du couvercle, mais cette dernière rotation doit Titre inférieure a' un tour complet. L'invention a pour but de faciliter et de simplifier cette manoeuvre. D'autre part, elle doit accroître encore la sécurité contre les brasures. En effet, dans les soupapes connues, l'am biguité d'indication des positions de cuisson entrasse le risque de dévisser par mégarde la soupape, au cours de la cuisson, et alors que la marmite est encore le siège d'une pression inté rieure, lorsque la soupape se trouve à plus d'un tour de vis de sa position extrême inférieure ou position finale. L'invention fournit, pour régler la tension à vide du ressort, un dispositif qui est indépendant de la position du capuchon de la soupape par rapport au siège de celle-ci. Plus particulièrement, l'invention est caractérisée en ce qu'elle prévoit une rondelle annulaire disposée entre le ressort et le capuchon, qui peut tourner autour de l'axe de la soupape et qui peut titre déplacé axialement par rapport au capuchon, au cours de cette rotation,au moyen de surfaces hélicordales,et en ce que la butée d'appui du ressort, du coté du capuchon, peut être réglée axialement à l'aide de la rondelle annulaire.Un tel dispositif se manoeuvre facilement en vissant complatement la soupape, conformément à une pratique normale, c'est-à-dire jusqu'à l'extrémité du filetage, sur la tubulure duoeuvercle. Le capuchon n'est plus tourné ensuite au cours de la cuisson, même pas pour régler l'échelon de cuisson. Ce réglage est exercé uniquement sur le dispositif, indépendant de la position du capuchon de soupape, destiné à régler la tension du ressort. On peut encore améliorer la sécurité de la marmite en rendant impossible le dévissage de la soupape de cuisson lorsque la marmite se trouve sous pression. Ce résultat est obtenu, selon un perfectionnement de l'invention, par le fait que la soupape de sdreté normalement prévue sur la marmite, lorsque cette soupape comporte une pièce obturatrice mobile, est combinée avec la soupape de cuisson de telle manière qu'au moins une partie de la pièce obturatrice de la soupape de sbreté, dans sa position correspondant à l'existence d'une surpression à l'intérieur de la marmite, se trouve sur le trajet que doit parcourir a soupape de cuisson lors de l'enlèvement de celle-ci. L'invention est expliquée plus en détail ci-après, à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif, mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe à grande dchelle de la soupape de cuisson, de la soupape de streté et du couvercle, par un plan contenant les axes des deux soupapes, - la figure 2 est une vue, suivant la direction axiale, de l'intérieur du capuchon, c'est-à-dire une vue du capuchon Ins le plan de coupe II-II de la figure 1; et - la figure 3 est un détail d'une coupe de la zone de coopéra tion de la rondelle annulaire et du capuchon, suivant la ligne II-II de la figure 2. La soupape de cuisson 10 représentée ici comporte un capuchon Il de matière synthétique, dans l'ensemble de révolution, dans la cavité intérieure duquel est logé, coaxialement par rapport à l'axe 12 de la soupape, le ressort de soupape ou ressort de réglage de pression de cuisson 13 qui pousse la pièce obturatrice 14 de la soupape de cuisson de manière à l'éloigner du capuchon 11.Le couvercle 15 de la marmite de cuisson à la vapeur sous pression porte une tubulure ffletéel6, ait saillie hors du couvercle, dont la cavité intérieure présente un décrochement 17 destiné à constituer un siège de soupape et dont l'extrémité supérieure est munie d'un filetage extérieur sur lequel peut être vissé le capuchon il qui comporte un filetage intérieur correspondant. La pièce obturatrice 14 de soupape est fixée à une tige 20 de soupape, par exemple à l'aide d'une liaison à sertissage (en 19).Sur l'extrémité extérieure du filetage 21 de cette tige 20 est vissé un corps de butée ou de limitation 22 ; le bord inférieur 23 de ce corps de butée 22 analogue à un écrou limite, lorsque la soupape de cuisson est complètement dévissée, l'éten- due dont la pièce obturatrice 14 de soupape peut Etre repoussée hors du capuchon de la soupape par le ressort 13. Cette course est déterminée par la distance a de la surface de butée 23 à une surface de butée opposée 24 correspondante prévue dans le capuchon 22 (voir le dessin).Le corps de butée 22, réalisé sous forme d'écrou à capuchon, renferme, dans son fond, un joint d'étanchéité 25 qui est enserré entre l'extrémité de chant supérieure de la tige 20 de soupape et le fond 26 du corps de butée 22 et assure l'étanchéité,l'une par rapport à l'autre, de ces deux pièces. Les dimensions sont choisies de telle manière que l'écrou à capuchon 22,lorsqu'il est vissé au maximum sur la tige 20 et enserre ainsi fermement le joint d'étanchéité 25, a sa surface supérieure exactement alignée avec celle du capuchon de soupape. La tige 20 de soupape renferme intérieurement une tige indicatrice de cuisson 27 qui, par la longueur dont son extrémité supérieure dépasse de la surface supérieure du capuchon de soupape ou du corps de butée 22,indique la pression qui règne à l'intérieur de la marmite. Ce genre d'indication est en soi connu et ne sera pas décrit plus en détail0 La pression agit à l'encontre du ressort d'indicateur 28. Le joint d'étanchéité 25 s'applique contre la surface périphérique extérieure de la tige indicatrice de cuisson et empêche ainsi toute pénétration de souillures dans l'espace compris entre la tige indicatrice et la tige 0 de soupape. L'extrémité inférieure de la tige indicatrice de cuisson est séparée d'une manière étanche de l'espace intérieur sous pres sion de la marmite à l'aide d'un élément d'étanchéité qui est réalisé ici sous la forme d'une membrane d'étanchéité7- 29. Le bord 30 de cette membrane est dispose' , comme on le voit--sur le dessin, entre le bord de chant inférieur de la tige 20 de soupa- pe et un décrochement prévu dans la pièce obturatrice 14, et est maintenu serré en cet emplacement par la liaison à sertis sage 19o Le bord inférieur de la tige 20 est adapté à la forme du bord de la membrane d'étanchéité 29.Cette membrane d'étan chéité 29 entoure alors l'extrémité inférieure cylindrique, de diamètre plus grand que celui de l'extrémité supérieure, de la tige indicatrice 27,de telle manière que cette. tige et son en tourage immédiat sont séparés entièrement, d'une manière étan che, de l'intérieur sous pression de la marmitexLe pontage par la membrane d'étanchéité 29 de l'interstice compris entre la tige 27 et les pièces de soupape 20 et 14 augmente la surface soumise à la pression intérieure de la marmite et par conséquent la force exercée contre le ressort 28 de l'indicateur, lequel peut titre dimensionné plus fortement.Pour empêcher tout "col lagel' de la membrane d'étanchéité 29 contre la surface de butée 31 située à l-ti-ntérieur- de la pièce obturatrice 14-de-soupape7- les surfaces d'application sont réduites par le fait que la membrane swapplique que suivant des saillies (papilles)- de - petites dimensions 32, qui ne forment pas de nervures annulaires continues mais ne forment que des surfaces d'application sépa rées et de grandeurs limitées. Sur le pourtour ne sont prévues, par exemple, que trois telles saillies 32 de gra + spacement an gulaire.En cas de besoins la membrane d'étanchéité 29 peut être renforcée en son milieu à l'aide d'une surépaisseur 33, comme on l'a représenté ici. Ltétanchéite complète et sûre de l'espace contenant la tige indicatrice de cuisson et le ressort correspondant rend superflu tout démontage de la soupape en vue de son nettoyage. Le ressort de cuisson 13 repose, par son extrémité inférieure, sur le décrochement formé dans la région du sertissage 19 et, par son autre extrémité, il prend appui vers le haut contre le capuchon Il et ceci, conformément à l'invention, par l'intermé- diaire de la rondelle annulaire 35, disposée entre le fond 14 du capuchon et l'extrémité du ressort, de laquelle fait saillie vers l'extérieur, à travers une fente 36, une tige de manoeuvre 37 mu- nie d'une manette de manoeuvre 38.Le ressort 13 pousse la rondelle 35 contre le fond du capuchon et une des surfaces en contact en cet endroit (surface du capuchon et surface de la rondelle annulaire) est constituée par une surface AélicoSdale, disposéecoaxudement par rapport à l'axe 12 de la soupape, de sorte qu'en tournant la rondelle 35, au moyen de la manette 38, autour de l'axe 12, on obtient un déplacement axial de la rondelle 35 et, par conséquent, une variation de la tension à vide du ressort 13.Dans le mode de réalisation représenté ici, la surface supérieure de la rondelle annulaire est essentiellement normale à l'axe de la soupape, et de cette surface font saillie vers le haut, avec des espacements angulaires de 1200, trois courtes tiges qui s'engagent à l'intérieur de rainures incurvées 39 ménagées dans le fond du capuchon. Elles reposent contre le fond des rainures incurvées qui est incliné selon une surface hélicoidale par rapport à l'axe 12 de la soupape. La fente 36, traversée par la tige de manoeuvre 37, du capu- chon de soupapeprdsente la mtme longueur et la méme inclinaison que les rainures 39. La fente peut en outre titre munie d'emplacements élargis ou rétrécis servant à encliqueter la tige de manoeuvre 37. En ces emplacements de la fente peuvent titre prévus des repères destinés à indiquer les échelons de cuisson. Pour déplacer la tige de manoeuvre, il faut alors la soulever en dehors de l'emplacement dpencliquetage correspondant, de préférence en exerçant une certaine pression, et la déplacer ensuite le long de la fente jusqutà l'emplacement d'encliquetage suivant. L'agencement conforme à l'invention présente encore l'avantage que l'inclinaison de la surface hélicodale située à 1 'intérieur des rainures 39 nea pas besoin de concorder avec l'inclinaison du filetage 18. Dans le cas représenté ici, le nombre des rainures 39 et des saillies de la rondelle annulaire est de trois. Pour les rainures 39,on peut se contenter dtune étendue d'incurvation de moins de 90ç. La dimension a, qui détermine la course axiale de la soupape de cuisson, est de préférence inférieure à 2 mm. Le dispositif décrit ci-dessus permet de régler à volonté, à l'intérieur des limites prévues, la pression de cuisson, sans avoir à faire tourner le capuchon Il une fois que la soupape a été préalablement complètement vissée sur la tubulure 18. Lorsque la soupape est dévissée de plus de 2 mm (dimension a), la pression à l'intérieur de la marmite a déjà été relfchée ; ceci constitue déjà une sécurité relativement au dévissage de la soupape à un point tel que le filetage de la tubulure ne porte plus dans le filetage associé ou relativement au dévissage complet de la soupape.Mais le dévissage de la soupape à un tel point, c'est-a-dire jusqu'à ltéchappement de la vapeur de l'intérieur sous pression de la marmite est encore empoché par la sécurité supplémentaire décrite ci-aprèsO Les marmites de cuisson à la vapeur sous pression comportent, en plus de la soupape de cuisson (soupape de fonctionnement), une soupape de sbreté. En dehors des dispositifs de scruté à élément fusible, il existe aussi des soupapes à pièce obturatrice mobile, par exemple de la nature de celle représentée en 50 sur la figure 1. La constitution et le mode de fonctionnement de cette soupape sont décrits dans le brevet allemand n" 1 247 581, aussi ne les décrira-t-on pas ici. Comme on le voit sur la figure 1, dans le mode de réalisation conforme à l'invention, la soupape de sûreté 50 est disposée tout contre la tubulure sur laquelle est montée la soupape de cuisson,et l'extrémité inférieure, dest-à-dire l'extrOmi-té située du cSté du couvercle de la marmite, du capuchon il, est élargie extérieurement à la manière d'un plateau (en 51). Les bords du plateau se prolongent suivant une paroi périphérique 52 qui est dirigée vers le couvercle.Dans l'ensemble,les parties 51 et 52 forment une sorte de coquille ouverte vers le bas, sous laquelle est cachée la soupape de purge et de saleté 500 Dans le plateau 51, que l'on peut appeler aussi coupelle, est ménagé un passage 53 qui, dans la position finale, représentée ici, de la soupape de cuisson, c'est-à-dire lorsque cette soupape de cuisson a été vissée complètement jusqu'à sa position extrême inférieure sur la tubulure du couvercle, se trouve dans le prolongement de l'axe 54 de la soupape de streté 50 et de la tigre 55 de cette soupape. Ce passage est légèrement plus grand que latte 56 de la pièce obturatrice 55 de la soupape 50, de manière que cette tette puisse s'engager avec un jeu suffisant à l'lntérieur de l'ouverture 53 lorsque la pièce obturatrice 55 est soulevée d'une manière correspondante, ce qui est toujours le cas lorsque la marmite est sous pression. Lorsque la tige de la soupape de sûreté 50 est soulevée et que la soupape de cuisson est complètement vissée, tout dévissage de la soupape de cuisson est impossibleadu fait que la paroi périphérique correspondante du passage 53 viendrait s'appliquer alors contre la tette 56, ce qui constitue une butée.La surface 57, située du côté de la pièce obturatrice 55 de la soupape SO, du plateau 51,présente une inclinaison qui correspond, en grand- deur et en direction, à celle du filetage de la tubulure 18, et la distance de cette surface 57 à la surface supérieure de la tête 56 est suffisamment faible pour que la pièce obturatrice 55 de la soupape 50 ne puisse s'élever, jusqu'à sa position de fermeture étanche, tant que la surface 57 se trouve en dessus, exception faite de la position, représentée ici, dans laquelle l'ouverture 53 de la surface 57 et du plateau 51 se trouve au-dessus de la tête 56 de la tige 55 de la soupape i sûreté. L'inclinaison de la surface 57 et du filetage de la tubulure 18 et la course maximale, fournie par la dimension a, que la pièce obturatrice 14 de la soupape de cuisson peut effectuer sont choisies, en fonction l'une de l'autre, de telle manière que lors du dévissage de la soupape de cuisson, la course a soit déjà dépassée et la soupape de cuisson déjà ouverte avant que la surface 57 ait libéré la pièce obturatrice 55 de la soupape de sûreté pour la fermeture de la soupape.Dans ces conditions, il n'existe qu'une seule position dans laquelle une surpression peut s'établir à l'intérieur de la marmite, à savoir celle dans laquelle l'ouverture 53 se trouve au-dessus de la tette 56, c'est-à-dire la position dans laquelle le capuchon de la soupape de cuisson a été vissé jusqutà sa position finale et se trouve fermé d'une manière sûre. Dans cette position, la soupape de cuisson ne peut titre dévissée que lorsque la tette 56 n'est pas engagée à l'intérieur de l'ouverture 53, c'est-àdire lorsque la soupape de sûreté et de purge 50 est ouverte et que l'intérieur de la marmite n'est le siège d'aucune surpression. Lorsque la marmite est sous pression, la soupape 50 qui se trouve en position de fermeture empoche par coopération de la tette 56 et de l'ouverture 53 toute rotation du capuchon de la soupape de cuisson. Le bord 52, qui est dirigé vers la surface supérieure du couvercle, du capuchon de la soupape de cuisson,dévie tout jet due vapeur susceptible de s'échapper de la soupape de cuisson ou de la soupape de purge 50 et le rend inoffensif, Comme il va de soi i comme il resulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécia- lement envisagés ;elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Marmite de cuisson à la vapeur sous pression comportant une soupape de cuisson, qui peut autre réglée à diverses valeurs de pression de réponse par réglage de la tension à vide du ressort de la soupape7 laquelle marmite est caractérisée en ce qu'elle comporte, pour régler la tension à vide du ressort, un dispositif qui est indépendant de la position du capuchon de la soupape par rapport au siège de celle-ci. 2. Marmite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une rondelle annulaire (35), disposée entre le ressort et le capuchon, qui peut tourner autour de l'axe de la soupape et qui peut etre déplacé axialement par rapport au capuchon, au cours de cette rotation, au moyen de surfaces hdlicoidalesyet en ce que la butée d'appui du ressort, du cbté du capuchon, peut dtre réglée axialement à l'aide de la rondelle annulaire. 3. Marmite selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le ressort de pression de cuisson (13) et la rondelle annulaire (35) sont logés à l'intérieur d'un es- pace annulaire qui, suivant la direction de l'axe géométrique (14) de la soupape de cuisson, est délimité par une tige tubulaire ou creuse (20) dans laquelle est disposé le dispositif indicateur de cuisson, lequel espace annulaire est séparé d1une manière étanche de l'espace de cuisson par une paroi transversale ou une membrane souple, par exemple en une matière élastomère, capable cependant d'absorber et d'indiquer la pression régnant à l'intérieur de la marmite. 4. Marmite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant, en plus de la soupape de cuisson, une soupape de sûreté à pièce obturatrice mobile, caractérisée en ce que les deux soupapes sont combinées de telle manière qu'au moins une partie de la pièce obturatrice de la soupape de sûreté, dans sa position correspondant à l'existence d'une surpression à l'intérieur de la marmite, se trouve sur le trajet que doit parcourir la soupape de cuisson lors de l'enlèvement de celle-ci.