Brevet FR2353797A1 — publié le 19771230

L'invention concerne essentiellement un dispositif d'alimentation en gaz combustible détendu d'un bec brùleur,par exemple d'un allumoir tel qu'un allume-gaz ou un briquet à gaz du type comportant un réservoir de gaz combustible liquide sous pression, un organe détendeur permettant la vaporisation et la détente d gaz liquide sous pression et une soupape d'alimentation d'un bec brùleur en gaz combustible détendu qui sera ensuite enflammé à la sortie dudit bec brùleur par tout moyen approprié,par exemple par une molette frottant sur une pierre pyrophorique,par un filament conducteur porté au rouge par le passage d'un courant électrique, par des étincelles produites entre des électrodes reliées à une matière piézo-électrique comprimée par l'utilisateur ou par tout autre moyen permettant d'allumer un flux de gaz détendu s'échappant librement dans l'atmosphère à la sortie d'un bec brùleur. On a déjà décrit de tels dispositifs,particulièrement dans la demande de brevet français numéro 73.44028 du IO.I2.I973 et le premier additif qui a été ajouté à ce brevet. les dispositions ayant fait l'objet de ce brevet se sont avérées comporter des défauts de fonctionnement,en particulier la détérioration de la rondelle élastique,plate,assurant l'étanchéité multiple entre la chambre contenant le gaz liquide et la chambre dans laquelle s'échappe librement le gaz détendu après son passage dans l'organe détendeur placé dans la chambre contenant le gaz liquide : ladite rondelle pouvait se trouver pincée entre l'o- rifice de la lèvre annulaire de la soupape et la partie inférieure de la bague cylindrique engagée d'une façon étanche dans l'orifice de la rondelle élastique plate d'étanchéité. Afin de pallier ces inconvénients,l'invention propose un dispositif d'alimentation en gaz combustible détendu d'un bec brùleur par exemple d'un allumoir,comprenant une enceinte étanche partagée par un élément élastique d'étanchéité en deux chambres dont la première communique avec le bec brùleur et dont la seconde contient du gaz liquide sous pression,une soupape comportant une portée cylindrique engagée d'une façon étanche dans un orifice cylindrique de l'élément d'étanchéité et déplaçable axialement dans ladite enceinte,un organe poreux compressible formant détendeur qui est monté sur ladite soupape et qui est relié par un passage à la première chambre,caractérisé en ce que l'extrémité de la soupape située dans la seconde chambre comprend une tête de forme tronconique dont la grande base est située dans ladite seconde chambre alors que la dimension du diamètre de la petite base correspond exactement à la dimension de l'orifice circulaire de l'alésage cylindrique de l'élément élastique d'étanchéité précité,alésage contenant partiellement dans sa hauteur ledit organe poreux,plat,de forme annulaire,compressible et élastique qui, dans une première position axiale de la soupape dans ladite enceinte,est isolé du gaz liquide sous pression par ladite tête dont la petite base précitée est pressée par un moyen résilient en appui étanche sur le bord de l'orifice circulaire de l'élément élastique dont l'étanchéité avec la soupape est obtenue par l'action du tronc de cône qu'elle comporte,et qui dans une seconde position axiale de la soupape pour laquelle la tête est écartée du bord circulaire de l'orifice de l'alésage cylindrique de l'élément élastique, est alimenté en gaz liquide sous pression venant alors le mouiller directement par sa périférie,sur toute sa hauteur,d'une façon annulaire,et alimente en gaz détendu ledit bec brùleur par l'intermédiaire du passage et de ladite première chambre. Tous les inconvénients de..l'art antérieur sont évités selon l'invention gràce au fait que l'organe détendeur se trouve placé à l'intérieur de l'alésage cylindrique de la rondelle élastique d'étanchéité,la surface de cet alésage venant porter élastiquement directement contre la surface cylindrique extérieure de l'or- gane détendeur dont l'épaisseur est de l'ordre de la moitié de l'é- paisseur de ladite rondelle élastique d'étanchéité,au maximum. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts,caractéristiques,détails et avantages de celle-ci apparaitront au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant à la figure unique annexée illustrant un mode de réalisation de l'invention et qui est une vue combinée,en coupe longitudinale axiale d'un dispositif d'alimentation en gaz combustible détendu selon l'invention, cette vue combinée montrant,dans la demi-coupe de gauche,ledit dispositif en position de fermeture alors que la demicoupe de droite montre le même dispositif en position d'ouverture? Ce dispositif comprend un réservoir non représenté,dont la partie supérieure comporte un tube plongeur interne I qui vient d'une pièce de moulage avec la paroi constituant le réservoir,lequel est fermé à sa partie inférieure par un fond rapporté et soudé sur le réservoir,par exemple par l'emploi d'ultrasons.te tube plongeur interne I se termine par un épaulement 5 et il est prolongé en direction du fond du réservoir par un tube 8 à section interne polygonale 31 qui est monté à force par un évasement cylindrique 32 sur ltextrémité inférieure cylindrique correspondante,du tube plongeur I.Entre les deux épaulements coaxiaux 5 et 9, une rondelle plate d'étanchéité 7 est montée serrée,ce oi partage le réservoir en deux chambres séparées entre elles par la rondelle élastique 7,la chambre 29-30 appelée première chambre et qui communique continuellement avec un tube-bràleur non représenté, et la seconde chambre I7 qui contient un gaz combustible liquide sous pression.la première chambre est sélectivement alimentée en gaz détendu. Une soupape de commande 15 est disposée dans le tube 8 et traverse avec geu l'alésage cylindrique 6 coaxial au tube I.Cette soupape est constituée essentiellement d'une tige cylindrique 19 dont l'extrémité opposée à la tête 27 est filetée sur une certaine hauteur,un dégagement cylindrique 34 étant prévu sous le dernier filet de la tige,qui se prolonge jusqu'à la rencontre de la tete dont la forme extérieure est de préférence hexagonale. La tête de la soupape a une forme tronconique,le cône 26 venant se raccorder à la partie hexagonale 27,de telle façon que le diamètre de la petite base dudit cane 26 ait exactement la dimension de l'orifice circulaire de l'alésage cylindrique de la rondelle élastique d'étanchéité 7. Autour de la tige I5 de la soupape,on place un détendeur qui est découpé sous la forme d'une rondelle plate cpnstituée d'un matériau poreux,déformable,compressible et élastique tel qu'un tissus de fibres non tissées,visible en 25. Par dessus le détendeur annulaire 25,on place une bague cylindrique 24 comportant du côté du détendeur une face circulaire plane et du côté opposé,une zône conique 23 destinée à permettre facilement à cette bague de traverser l'alésage cylindrique de la rondelle élastique d'étanchéité 7 lors du montage,sans détériorer celle-ci.On remarquera que le diamètre de la petite base du cône 26 a une dimension exactement identique au diamètre extérieur de la bague cylindro-cônique 24.De même,le diamètre extérieur de la rondelle poreuse 25 est de la même dimension que le diamètre de la petite base du cône 26.Bien entendu,l'alésage de la rondelle élastique d'étanchéité 7 est plus petit,au repos,à l'état libre non montée dans le briquet,que les diamètres précités,de façon à serrer élastiquement et simultanément à la fois autour du diamètre extérieur de la bague 24,autour du diamètre extérieur de la rondelle poreuse 25 et concentriquement au diamètre de la petite base du cône 26. La bague 24 possède un alésage cylindrique d'une dimension un peu plus grande que le diamètre extérieur de la tige cylindrique I5 de façon à prévoir un jeu minimum entre ces éléments,après l'assemblage.C'est ce jeu annulaire qui constitue le passage précité. Pour permettre de réaliser un ensemble valve,il est nécessaire que a bague cylindro-cônique 24 reste à sa place au cours des manutentions.C'est pourquoi on a prévu dans la zône de la petite base du cône 23 de cette bague 24,de faire par choc au moins une petite déformation radiale 22,déformation produisant une sorte de petite bavure ponctuelle venant se loger dans le dégagement cylindrique 34 et créant ainsi une retenuesempéczsnt la bague 24 due 2' échapper.Ce dispositif permet donc d'emprisonner la rondelle poreuse 25 sous la bague 24 le tout constituant alors un sous-ensemble? Dans le tube cylindrique I on peut venir placer un élément cylindrique IO comportant à son extrémité proche de la soupape I5 un écrou I2 emmanché à force dans un alésage cylindrique I8 de la pièce IO,qui sera par exemple moulée en une matière plastique du type thermoplastique.Pour empècher l'écrou de tourner sur lui-même dans l'alésage I8 de la pièce IQ on le munira du molletage 20 qui,lors de l'emmanchement à force de l'écrou I2 dans l'alésage cylindrique 18,viendra pénétrer par ses crans dans le matériau. On assurera un bon centrage du tube IO en prévoyant le minimum de jeu entre l'alésage 4 et le diamètre extérieur I3. Bien entendu on placera un ressort de compression 28 sous la face inférieure I6 de la tête 33,ressort prenant appui par exemple sur le fond rapporté au réservoir. le passage du gaz détendu s'échappant hors de la rondelle poreuse 25 est permis entre l'extrémité cônique de la bague 24 et la face inférieure de l'écrou borgne I2 gràce à une fente 21 radiale. Le fonctionnement est le suivant On comprend que l'élément cylindrique IO,lorsqu'on le fait tourner sur lui-même,dans un sens ou dans le sens inverse,provoque un serrage,un écrasement plus ou moins fort de la rondelle poreuse élastique 25 qui est prise en sandwich entre la face plane supérieure de la tête et la face plane,inférieure de la bague cylindro-cônique 24,ce serrage donnant une variation dans les dimensions des pores,donc une variation de débit gazeux. On comprend d'autre part que l'on peut déplacer l'élément IO dans le sens longitudinal,contre l'action résiliente du ressort de compression 28,par tout moyen connu et,par exemple en appuyant sur l'éxtrémité supérieure de l'élément IO avec le doigt d'une main. En appuyant par exemple avec le doigt d'une main sur l'élé- ment IO,contre l'action résiliente du ressort 28,on déplace de même la valve.La bague 24 se déplace vers le ressort 28 qui s'enfonce dans le réservoir,poussé par la face I6 de la tête 27.En même temps la petite base du cône 26 quitte lé bord circulaire de l'orifice de l'alésage cylindrique de la rondelle élastique d'étanchéité 7 et découvre la surface cylindrique extérieure de la rondelle poreuse 25 qui pénètre alors dans la chambre secondaire. A ce moment,l'étanchéité entre la chambre secondaire et la première chambre est assurée par le serrage de l'alésage de la rondelle élastique contre la surface extérieure cylindrique de la partie inférieure de la bague cylindro-cônique 24.Cette étanchéité entre les deux chambres est maintenue alors que le déplacement longitudinal de la rondelle poreuse 25 se poursuit jusqu'à la fin de la course prévue.A partir du moment ou la surface cylindriqueextérieure de la rondelle poreuse 25 est découverte,soit au moment ou cette surface cylindrique pénètre dans la seconde chambre,sous la face inférieure de la rondelle élastique 7,ladite surface est. immédiatement mouillée d'une façon annulaire par le gaz liquide sous pression se trouvant dans ladite chambre secondaire,le gaz liquide se détend en traversant ladite rondelle poreuse plate 25 et s'échappe librement par le passage annulaire que constitue le jeu radial prévu entre l'alésage cylindrique de la bague 24 et la surface cylindrique constituée par la tige I5 de la soupape. Le gaz détendu s'échappe alors à la partie supérieure de la bague cylindro-vônique 24,autour de la tige I5 et du dégagement cylindrique 34.Ce gaz détendu pénètre alors dans la première chambre en passant par la fente radiale 21 de l'écrou I2,et remplit cette première chambre que l'on peut rendre étanche par tout moyen déjà connu,sauf un pavage communiquant avec un bec brùleur et délivrant le flux continu de gaz combustible détendu,dans l'atmosphère,à la sortie dudit bec brùleur ou le gaz peut être enflammé par tout moyen connu,comme il a été déjà indiqué. Pour assurer la fermeture instantanée du gaz détendu c'est à dire pour obtenir l'extinction instantanée de la flamme,il suffit de supprimer la pression qu'exerçait ledit doigt sur l'extré mité supérieure de l'élément cylindrique IO.Ceci libère instantanément le ressort 28 qui repousse alors la face I6 de la tête 27, en direction de la rondelle élastique 7 ce qui rapproche rapidement la petite base du cône 26 du bord circulaire de l'alésage cylindrique de ladite rondelle élastique d'étanchéité 7 ce qui assure de nouveau une parfaite étanchéité entre le c8ne 26 de la soupape et le bord circulaire de l'orifice de l'alésage précité. On remarquera qu'à l'instant exact de la fermeture de 1 'ali- mentation liquide de la rondelle poreuse 25,il reste un certain volume de gaz liquide emprisonné dans les pores dont la rondelle poreuse 25 est constituée.Ce volume non nul s'échaBs dans la première chambre au moment précis ou le volume 30 de cette première chambre s'accroît instantanément,du fait du mouvement de retour de l'élément cylindrique IO.Cet accroissement instantanné de volume produit dans la première chambre une diminution de la pression qui s'y était établie,donc cette dépression instantanée provoque une aspiration de la flamme vers l'intérieur du bec brùleur. La flamme est donc éteinte par dépression,ce qui n'empèche pas, après son extinction,un petit relicat de gaz détendu de s'échapper librement hors du brùleur,ceci n'ayant aucune conséquence,puisqu' il s'agit de quelques millimètres cubes de gaz détendu. Bien entendu,si la forme extérieure de la tête 27 est par exemple un hexagone,la forme intérieure polygonale du tube 8 est de forme correspondante.Ceci pour empècher la tête de pouvoir tourner sur elle-même lorsqu'on fait tourner l'écrou I2 dans un sens ou dans l'autre pour augmenter ou diminuer le débit gazeux du détendeur constitué par la rondelle poreuse 25.L'écrasement de ladite rondelle produit une diminution de débit alors que son relachement élastique produit une augmentation de débit. Bien entendu,l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.En particulier,elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons,si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDI CATI0N3 I. Dispositif d'alimentation en gaz combustible détendu d'un bec brùleur par exemple d'un allumoir,comprenant une enceinte étanche partagée par un élément élastique d'étanchéité en deux chambres dont une première communique avec un bec brùleur et dont une sMa e contient un gaz liquide sous pression,une soupape compor tne portée cylindrique engagée d'une façon étanche dans un orifice cylindrique de l'élément élastique d'étanctéité et déplaçable axialement dans ladite enceinte,un organe poreux compressible formant détendeur qui est monté sur ladite soupape et qui est relié par un passage à la première chambre,caraetérisé en ce que l'extrémité de la soupape située dans la seconde chambre comprend une tette de forme tronconique dont la grande base est située dans ladite seconde chambre alors que la dimension du diamètre de la petite base du cone correspond exactement à la dimension de l'o- rifice circulaire de l'alésage cylindrique de l'élément élastique d'étanchéité précité,alésage contenant partiellement dans sa hauteur ledit organe poreux qui, dans une première position axiale de la soupape dans ladite enceinte,est isolé du gaz liquide sous pression par ladite tête dont la petite base précitée est pressée par un moyen résilient en appui étanche sur le bord de l'orifice cir eulaire de l'élément élastique dont l'étanchéité avec la soupape est obtenue par l'action du tronc de cône qu'elle comporte,et qui dans une seconde position axiale de la soupape pour laquelle la tête est écartée du bord circulaire de l'orifice de l'alésage cylindrique de l'élément élastique d'étanchéité,est alimenté en gaz liquide sous pression venant alors le mouiller directement par sa périphérie,sur toute sa hauteur,d'une façon annulaire,et alimente en gaz détendu ledit bec brùleur par l'intermédiaire du passage annulaire et de ladite première chambre. 2. Dispositif selon la revendication I,caractérisé en ce que la portée cylindrique de ladite soupape est montée coulissante dans l'orifice cylindrique dudit élément élastique d'étanchéité. 3. Dispositif selon la revendication I,caractérisé en ce que ledit élément d'étanchéité est une rondelle plate en matériau élastique mais incompressible bien que déformable dont la section est rectanculaire. t 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite soupape comprend une tige cylindrique dont l'extrémité située dans la seconde chambre porte la tête précitée de forme tronconique,une bague cylindroconique à l'in térieur de laquelle est disposée la tige cylindrique de la soupape et dont la surface extérieure forme la portée cylindrique engagée par l'élément d'étanchéité,et des moyens de réglage montés sur l'autre extrémité de la tige opposée à ladite tête pour appuyer plus ou moins une extrémité de ladite bague sur ledit organe poreux placé sur la tête de la soupape,et régler ainsi le débit de gaz détendu. 5. Dispositif selon la revendication 4,caractérisé en ce que le passage précité entre l'organe poreux détendeur et ladite première chambre est constitué essentiellement par le jeu annulaire compris entre la surface extérieure de la tige cylindrique et la surface intérieure de ladite bague. 6. Dispositif selon la revendication 4,caractérisé en ce que ladite autre extrémité de la tige cylindrique de la soupape est filetée et est vissée dans un écrou cylindrique fileté intérieurement et borgne,le tout formant les moyens de réglage précités. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément élastique d'étanchéité est monté en appui sur un épaulement annulaire interne de ladite première chambre et est pressé sur cet épaulement par une extrémité plane,annulaire d'une pièce ctlindrique rapportée montée serrée à l'intérieur de ladite secmnde chambre et sur l'épaulement de ladite première chambre,ledit élément élastique d'étanchéité étant alors pris en sandwich entre les deux épaulements plans. 8. Dispositif selon la revendication 7,caractérisé en ce que ladite pièce cylindrique rapportée serrant ledit élément élastique d'étanchéité en sandwich, comporte une surface interne de section polygonale correspondant à celle de la surface extérieure de ladite tête de soupape. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage précité entre l'organe poreux détendeur et ladite première chambre débouche dans la première chambre par au moins une fente radiale que comporte la face de l'écrou cylindrique précité,celle venant en contact avec l'extrémité conique de la bague précitée. IO. Dispositif selon la revendication I,caractérisé en ce que un moyen résilient permettant d'appuyer,de presser la petite base précitée contre le bord circulaite de l'orifice de l'alésage cylindrique de l'élément élastique d'étanchéité consiste à placer un ressort de compression sous ladite tête. II. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe poreux,lorsqutil est isolé dans une première position,du gaz liquide contenu dans ladite seconde chambre,se trouve placé à l'intérieur de l'alésage cylindrique de l'élément élastique d'étanchéité c'est à dire que cet organe poreux,pris en sandwich entre la petite base du cône précité et la face plane annulaire de la bague cylindro-cônique précitée,ne se trouve placé ni dans la première chambre précitée ni dans la seconde chambre;sa position se trouve à la limite de ladite première chambre,entre celle-ci et ladite seconde chambre. I2. Dispositif selon la revendication II,caractérisé en ce que ledit organe poreux,lorsqu'il est isolé dans une première position, du gaz liquide sous pression contenu dans ladite seconde chambre,se trouve pris en sandwich entre deux éléments rigides,l'un formé par la base cylindrique de la bague précitée et l'autre formé par ladite petite base du cône précité,l'alésage cylindrique de l'élément élastique d'étanchéité venant établir l'étanchéité par serrage simultané contre d'une part ladite base cylindrique de ladite bague,d'autre part contre la surface eylindrique extérieure dudit organe poreux et enfin contre la petite base précitée dudit cône de la tête,ce cône travaillant en coin. I3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe poreux,lorsqu'il est déplacé axialement à partir de la première position précitée,glisse dans l'alésage cylindrique de l'élément élastique d'étanchéité précité et pénètre alors dans la seconde chambre précitée alors que l'étanchéité reste maintenue au-dessus de lui,entre la base cylindrique de ladite bague et l'alésage cylindrique de l'élément élastique d'étanchéité,ce jusqu'à la din de sa course axiale. I4. Dispositif selon les revendications II à I3,caractérisé en ce que l'épaisseur de l'organe poreux précité est inférieure à l'épaisseur de l'élément élastique d'étanchéité précité.