Brevet FR2422089A1 — publié le 19791102

La présente invention concerne un dispositif de réglage et d'arrêt de débit pour les appareils à gaz fonctionnant en pression directe à partir d'un réservoir muni d'une valve. Les appareils à gaz de ce genre, tels que les réchauds à gaz, les lampes à souder, etc, sont équipés d'un dispositif de réglage et d'arret de débit qui est constitué habituellement par un robinet à pointeau. Toutefois, le robinet à pointeau présente un certain nombre d'inconvénients étant donné qu'il nécessite une très grande précision d'usinage, qu'il nécessite d'être réalisé en un matériau métallique en raison des fortes contraintes mécaniques au niveau-du c8ne du pointeau et de sa portée sur le corps du robinet et qu'il nécessite une étan chéité parfaite de son raccordement sur le réservoir ainsi que du pointeau lui-mEme pour éviter les pertes de gaz permanentes par des microfuites. En outre, le robinet à pointeau présente une très faible possibilité de réglage du débit entre la position plein débit et la position fermeture et le pointeau s'use progressivement en aboutissant à un décalage du repère de la position fermeture. La présente invention vise à réaliser un dispositif de réglage et d'arrêt de débit pour les appareils à gaz du genre spécifié ci-dessus qui permet d'éviter les inconvénient s du robinet à pointeau tout en diminuant son coft de fabrication par rapport à celui durobinet à pointeau. Pour parvenir aux buts ci-dessus, l'invention concerne un dispositif de réglage et d'arrêt de débit pour appareil à gaz fonctionnant en pression directe à partir d'un réservoir muni d'une valve, qui comprend un corps de robinet destiné à être fixé sur la valve du réservoir ;un pousse-clapet déplaçable à l'intérieur du corps de robinet, dans l'axe de la valve, et comportant un perçage axial autorisant le passage du gaz du réservoir lorsque le clapet de la valve est sollicité par le pousse-clapet ; un piston déplaçable à l'intérieur du pousse-clapet, dans l'axe de la-valve, et comportant un per çage axial aligné avec le perçage axial du pousse-clapet ; un élément poreux compressible disposé à l'intérieur du pousseclapet entre le perçage axial du pousse-clapet et le perçage axial du piston ; et une manette montée à rotation sur le corps de robinet autour d'un axe radial par rapport à l'axe de la valve et comportant un téton pourvu d'une première came coopérant avec le pousse-clapet pour provoquer l'ouverture et la fermeture du clapet de valve et d'une deuxième came coopérant avec le piston pour provoquer, lorsque le clapet de valve est ouvert, un écrasement variole de l'élément poreux compressible et par suite le réglage continu du débit de gaz. Avec le dispositif de l'invention, la manoeuvre en rotation de la manette permet d'obtenir de façon continue la fonction réglage de débit et la fonction arrêt de débit. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre à propos d'un mode de réalisation, cité uniquement à titre illustratif, d'un dispositif selon l'invention et en référence aux dessins annexés, sur lesquels :: - la figure I est une vue partielle en coupe d'un réservoir à valve équipé d'un dispositif selon l'invention en position plein débit, - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, dans laquelle le dispositif est en position de fermeture, - la figure 3 est une vue partielle en perspective d'une partie du corps de robinet du dispositif des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue partielle en coupe montrant la manette du dispositif des figures 1 et 2, - la figure 5 est une vue en élévation des deux cames de la manette de la figure 4, - la figure 6 est une vue partielle en perspective du téton de la manette de la figure 4 montrant la forme des deux cames, - les figures 7 à 9 représentent les positions relatives du pousse-clapet et du piston en fonction de différentes positions de rotation de la manette, et - la figure 10 est une vue en coupe prise suivant la ligne X-X de la figure 4. On a représenté sur les figures 1 et 2 un dispositif de réglage et d'arrêt de débit, désigné globalement par la référence 10, qui est fixé sur la valve 12 d'un réservoir à gaz 14. La valve 12 est une valve de type aérosol sertie sur le réservoir 14 et comporte un clapet 16 qui, lorsqu'il est sollicité vers le bas, assure la sortie du gaz du réservoir (Fig. 1) et qui, lorsqu'il n'est pas sollicité, empêche toute sortie de gaz du réservoir (Fig. 2). Le dispositif 10 comporte un corps de robinet formé par deux parties 18 et 20 qui stautoveonuillent sur la valve 12 du réservoir 14. La partie 18 est creuse intérieurement et comporte des pattes élastiques 22 munies chacune d'un bourrelet extérieur 24 (Fig. 3) destiné à venir se loger dans la gorge de sertissage 26 de la valve 12. Une fois que la partie 18 a été mise en place sur la valve 12, l'ensemble préassemblé des autres pièces comprenant la manette 66, le pousse-clapet 34 et le piston 48 est emmanché à l'intérieur de la partie 18 Jusqu'à ce qu'une lèvre 28 disposée extérieurement à la base de la partie 20 vienne s'engager sous les pattes 22 de la partie 18. Les parties 20 et 18 se verrouillent ainsi mutuellement et la partie 20, de par la forme de sa partie supérieure, empêche tout démontage des autres pièces. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures l et 2, la partie 18 du corps de robinet sert de support aux pattes 30 d'un réchaud introduites dans des logements 32 pratiqués dans la partie 18. La partie 20 est creuse intérieurement et définit un logement cylindrique dans lequel se déplace un pousse-clapet 34 qui comporte un corps cylindrique 36 de diamètre légèrement inférieur à celui du logement de la partie 20. Le corps 36 comporte un logement intérieur cylindrique et se prolonge par un élément 38 généralement cylindrique, de plus petit diamètre que le corps 36 et apte à coopérer avec le clapet 16 de la valve.L'élément 38 comporte un perçage axial 40 débouchant dans le logement du corps 36 du pousse-clapet 34 et autorisant le passage du gaz du réservoir lorsque le clapet 16 est actionné par la partie inférieure de l'élément 38 (Figo 1). Le corps 36 du pousse-clapet définit un rebord annulaire supérieur 42 et un rebord annulaire inférieur 44. Entre le rebord 44 et k bas di 20 est disposé un ressort hélicoïdal 46 tendant à éloigner le pousse-clapet 34 de la valve 12. Le dispositif comporte en outre un piston 48 comprenant une partie cylindrique 50 coulissant de façon étanche, grace à un Joint torique 52, à l'intérieur du logement du pousse-clapet et une partie cylindrique 54 coulissant à l'in- térieur de la partie supérieure de la partie 20 du corps de robinet, les parties 50 et 54 délimitant entre elles une gorge annulaire 56. Le piston 48 comporte un perçage axial 58 aligné avec le perçage axial 40 du pousse-clapet & est muni à sa sortie d'un inJecteur 60. Le piston 48 sert de support à un brtleur 62 représenté partiellement sur les figures 1 et 2. A l'intérieur du logement du pousse-clapet 34 entre le perçage axial 40 du pousse-clapet et le perçage axial 58 du piston est disposé un élément 64 réalisé en un matériau poreux compressible à pores ouverts intercommuniquants. Le matériau poreux utilisé sera de préférence de la mousse de polyuréthane à cellules ouvertes de structure fine. L'élément 64 peut être plus ou moins comprimé par déplacement relatif du pousse-clapet 34 et du piston 48 en modifiant ainsi le débit du gaz provenant du réservoir. Le pousse-clapet 34 et le piston 48 sont déplaçables suivant l'axe de la valve grace à une manette 66 dont l'axe 68 est monté à rotation à l'intérieur d'un manchon 70 formant partie intégrante de la partie 18 du corps de robinet. L'axe 68 de la manette est radial par rapport à l'axe de la valve 12 et l'extrémité intérieure de cet axe 68 comporte un teuton pourvu d'une première came 72 apte à coopérer avec le pousse-clapet 34 et d'une deuxième came 74 apte à coopérer avec le piston 48. La première came 72 vient prendre appui sur le rebord 42 du pousse-clapet 34 tandis que la deuxième came 74 vient prendre appui sur le rebord 76 de la gorge annulaire 56 du piston 48. L'épaisseur de la came 72 est telle qu'elle se ter mine avant la partie cylindrique 50 du piston 48 et que la came 74 ne coopère qu'avec le piston 48. Les cames 72 -et 74 sont représentées séparément sur la figure 5 et ensemble sur la figure 6. Le téton de la maniez affecte une section droite circulaire et le profil de la première came 72 correspond à un quart de secteur de cette section circulaire augmenté d'une partie semi-circulaire dont le diamètre correspond au rayon de la section droite du toton de la manette (Fig. 5). Le profil de la seconde came 74 s'inscrit dans celui de la première came 74 et occupe seulement une faible portion du quart de secteur de la première came 72. Lorsque le dispositif est en position de fermeture, le téton de la manette se trouve dans la position indiquée sur les figures 2,4,6 et 7. Le rebord 42 du pousse-clapet et le rebord 76 de la gorge du piston 58 se trouvent au même niveau en position haute sous l'effet du ressort 46. Le pousse-clapet 34 ne sollicite pas le clapet 16 de la valve et cette dernière est fermée. Lorsque l'élément poreux 64 est comprimé et présente une cote d'épaisseur d (Fig.2) il ne laisse passer qu'un débit réduit de gaz lorsqu'il est soumis à la pression de gaz. Pour allumer le brflleur 62, il faut tourner la manette 66 dans le sens habituel d'un robinet, c'est-à-dire dans le sens-antihoraire vu du c8té utilisateur et dans le sens de la flèche F sur la figure 7 (vue de gauche de la manette). Au cours du premier quart de tour, à un moment pouvant légèrement varier suivant la tolérance des pièces du dispositif, le pousse-clapet 34 vient au contact du clapet 16 de la valve. Il s'établit alors un débit de gaz correspondant au débit réduit que laisse passer l'élément poreux 64sslR *e d. Ce itit reeeant jusqu'au moment où la manette 66 a été tournée d'un demi-tour. Le point A des cames 72 et 74 (Fig. 7 > se retrouve alors en B (Fig. 8 > . L'épaisseur de l'élément poreux 64 est restée constante à la valeur d. La distance AB correspond à l'ouverture maximum de la valve. Le réglage du débit de gaz se produit au cours de larotation de la manette sur le troisième quart de tour.: le pousse-clapet 34 commandé par la came 72 reste au même niveau commandé correspondant à la pleine ouverture de la valve et le piston 48 commandé par la came 74 est progressivement relaché par cette came dont le point de contact remonte au niveau C (Fig. 9). A ce moment* l'élément poreux 64 a été décomprimé et sa cote finale d'épaisseur D est déterminée pour qu'il n'introduim pratiquement pas de perte de charge sur le débit de gaz. La position obtenue correspond à celle de la figure l, c'est-à-dire à la position de plein débit de gaz. Une limitation de la rotation de la manette gracie à un ergot 78 prévu sur l'axe 68 de la manette et coopérant avec une butée 80 de la partie 18 du corps de robinet (Fig. 10) évite que lton repasse directement, en continuant à tourner la manette, de la position plein débit à une position de débit nul (valve fermée brutalement). L'étanchéité du dispositif est assurée d'une part entre le piston 48 et le pousse-clapet 34 par le joint 52 et d'autre part entre le pousse-clapet 34 et la valve 12 par le joint interne 82 de la valve, doublée par le Joint 84 qui est un Joint profilé admettant une grande amplitude de compression (Fig. 2). La rotation de la manette en sens inverse provoque successivement la recompression de l'élément poreux 64 par descente du piston 48 et par conséquent la réduction du débit Jusqu'à sa valeur minimum, puis la remontée simultanée du piston 48 et du pousse-clapet 34 jusqu'à fermeture de la valve, Les parties 18 et 20 du corps du robinet ainsi que la partie 54 du piston 48 peuvent être immobilisées en rotation suivant l'axe du corps les unes par rapport aux autres grace à des formes de moulage appropriées. Le ressort 46 est déterminé pour assurer la remontée du pousse-clapet 34 malgré la pression du gaz qui s'exerce sur le dessus du pousse-clapet sur une surface égale à celle de l'élément poreux 64. Le dispositif de l'invention présente de nombreux avantages étant donné que ses pièces constitutives ne demandent pas une précision de réalisation supérieure à la pré cision obtenue couramment en moulage plastique et l'utilisation de matières plastiques est possible car aucune pièce ntest soumise à des contraintes supérieures à ce que peuvent supporter les plastiques mécaniques du type polyamide ou acé tal. En outre, lorsque l'appareil à gaz-n'est pas en service, la valve du réservoir est fermée ce qui évite tout risque de microfuite permanente par les différents Joints du dispositif, Par ailleurs, le réglage de débit est aisé grâce à une plage de rotation de manette supérieure à un quart de tour entre la position plein débit et la position débit minimum et les positions repérées de débit nul et de plein débit sur la manette restent invariantes. Le dispositif de l'invention a les mimes applications que le robinet pointeau habituel et il peut donc etre utilisé dans tous les appareils portables à gaz auxquels il peut etre intégré ou en être séparé. La fixation du dispositif de l'invention sur la valve du réservoir peut Entre inamovible, comme dans le cas du dispositif décrit ci-dessus, ou amovible. Dans le premier cas, on comprend que du fait du bas prix de revient du dispositif, grace à l'utilisation de matières plastiques, le dispositif peut être monté sur des réservoirs non remplis sables du type aérosol et etre jeté avec ceux-ci. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de réglage et d'arrêt de débit pour appareil à gaz fonctionnant en pression directe à partir dtun réservoir muni d'une valve, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps de robinet t-stg à tressé sur 2a du du r$asuir; un pousse-clapet déplaçable à l'intérieur du corps de robinet, dans l'axe de la valve, et comportant un perçage axial autorisant le passage du gaz du réservoir lorsque le clapet de la valve est sollicité par le pousse-clapet ; un piston déplaçable à l'intérieur du pousse-clapet, dans l'axe de la valve, et comportant un perçage axial aligné avec le perçage axial du pousse-clapet ; un élément poreux compressible disposé à l'intérieur du pousse-clapet entre le perçage axial du pousseclapet et le perçage axial du piston ; et une manette montée à rotation sur le corps de robinet autour d'un axe radial par rapport à l'axe de la valve et comportant un toton pourvu d'une première came coopérant avec le pousse-clapet pour provoquer l'ouverture et la fermeture du clapet de valve et d'une deuxième came coopérant avec le piston pour provoquer, lorsque le clapet de la valve est ouvert,un écrasement "ana ble de lIé- lément poreux compressible et par suite de réglage continu du débit de gaz. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps de robinet comporte un logement intérieur cylindrique et que le pousse-clapet comporte un corps cylindrique apte à coulisser dans le logement du corps de robinet. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le corps du pousse-clapet comporte un logement intérieur cylindrique et se prolonge par un élément généralement cylindrique, de plus petit diamètre que le corps du pousse-clapet, apte à coopérer avec le clapet de la valve, cet élément cylindrique étant pourvu d'un perçage axial débouchant dans le logement du corps du pousse-clapet. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le corps du pousse-clapet définit deux rebords annulaires opposés dont l'un sert d'appui à un ressort hélicoldal interposé entre ce rebord et la valve du réservoir et dont l'autre coopère avec la première came de la manette vers laquelle il est rappelé élastiquement par le ressort. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le piston comporte une gorge annulaire délimitée entre une partie cylindrique du piston qui codasse de manière étanche dans le logement intérieur du pousse-clapet et une autre partie cylindrique du piston coulissant dans le logement intérieur du corps de robinet, cette gorge annulaire coopérant avec la deuxième came de la manette. 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux cames de la manette présentent la forme représentée sur la figure 6. 7 - Appareil à gaz ou un réservoir de gaz équipé d'un dispositif de réglage et d'arrêt de débit selon l'une des revendications 1 à 6.