Brevet FR2419445A1 — publié le 19791005

La présente invention concerne un dispositif de sécurité perfectionné pour conduites de fluides sous pression. Le dispositif selon l'invention est applicable, en particulier, bien que sans caractère limitatif, aux gaz combustibles cDntenus, par exemple, dans les traditionnelles bouteilles de butane utilisées dans les foyers pour la cuisine ou pour chauffer de liteau à usage domestique. Quelle que soit l'utilisation de ce dispositif, son but est de produire automatiquement l'interruption de la fourniture de gaz combustible lorsque, pour un motif quelconque, il se produit une surpression qui pourrait produire, en l'absence de ce dispositif, non seulement une avarie dans les brûleurs mais également une explosion produite par une augmentation ou une surcharge du gaz fourni. Les perfectionnements qui sont décrits dans la présente demande sont applicables à un autre dispositif très similaire qui a fait auparavant l'objet d'une autre invention du méme Demandeur et, par conséquent, dans ce qui suit on exposera brièvement les caractéristiques communes à ce dispositif ainsi que la nature des perfectionnements actuels qui améliorent la constitution du premier dispositif. Du point de vue structurel, les deux dispositifs peuvent etre considérés comme une vanne qui a la possibilité d'adopter deux positions, c 'est-à-dire une position d'ouverture et une position de fermeture, grâce à un déplacement en sens axial de l'élément mobile par rapport au corps de la vanne. Les deux positions en question sont produites par la variation de la pression du gaz qui doit traverser l'intérieur du corps de la vanne, par rapport au tarage dont a fait l'objet cette vanne. Ce tarage s'effectue en séparant plus ou moins un aimant qui agit sur cette vanne en la maintenant en position ouverte lorsque l'influence du flux magnétique est supérieure à celle de la pression du gaz. La vanne comporte un obturateur élastique disposé axialement et qui peut fermer l'orifice de sortie du gaz formé dans le corps de la vanne lorsqu'il existe une surpression, en évitant de cette façon que cette surpression ne soit transmise, à partir du dispositif, au réchaud, a la cuisinière, au chauffe-eau, etc., avec lesquels est combiné le dispositif en question. Cette vanne comporte un petit cylindre ferromagnétique creux et doté seulement d'une base. A cette vanne est relié axialement un joint élastique, par exemple de caoutchouc ou toute autre matière similaire, destiné à se placer sur l'orifice de sortie du gaz formé, comme il est dit plus haut, dans le corps de la vanne. Tant dans le dispositif de l'invention précedente que dans celui de la présente invention, la position axiale de aimant, ctest-à-dire le rapprochement plus ou moins important de celui-ci par rapport à la vanne proprement dite, est-réglable, mais dans le cas concret du dispositif faisant l'objet de l'invention antérieure du Demandeur, ce réglage pouvait seulement se faire au moyen d'un système de vissage de l'aimant à l'intérieur du corps de la vanne. C'est-à-dire que pour réaliser cette opération, il était absolument nécessaire de démonter la vanne pour accéder à cet organe interne.Au contraire, dans le cas présent, c'est-à- dire avec le dispositif de la présente invention, ce réglage de la distance plus ou moins importante de l'aimant par rapport à la vanne peut autre réalisé sans qu'il soit nécessaire de démonter cette vanne. Cette forme de réalisation, qui résulte des perfectionnements de l'invention, sera décrite par la suite de façon détaillée. En tout cas, l'aimant est pourvu d'une perforation centrale qui est traversée par le gaz qui se dirige vers la vanne, de façon que, durant le fonctionnement normal, la pression du gaz soit inférieure à la force exercée par le flux magnétique qui empêche que l'élément mobile de la vanne ne s'appuie contre l'orifice de sortie du gaz et ne le ferme. Cependant, si pour un motif quelconque la pression du gaz en question arrive, à un moment donné, à surmonter l'effet produit par le flux magnétique de l'aimant, l'élément mobile de la vanne sera poussé vers l'orifice de sortie, en I'obturant, et par conséquent la fourniture de gaz sera interrompue. Dans le dispositif précédent, au moment où se produit cette interruption de la sortie du gaz, l'élément mobile de la vanne sort du champ d'influence du flux magnétique produit par l'aimant et, par conséquent, l'élément mobile de la vanne reste en position inactive tant que l'on n'agit pas directement sur lui pour le situer de nouveau dans le champ d'action magnétique de l'aimant. Dans le dispositif précédent, pour placer de nouveau l'élément mobile de la vanne dans le champ d'action de l'aimant, il était absolument nécessaire de débrancher le dispositif du réseau et d'utiliser un outil adéquat, par exemple une tige, que l'on introduisait dans le conduit de sortie pour déplacer axialement l'élément mobile de la vanne afin de le rapprocher de l'aimant, ce qui donnait lieu à la désobturation de la conduite de sortie. Naturellement, ces opérations de réarmement du dispositif étaient délicates et constituaient une source de dérangement pour l'utilisateur, et c'est pourquoi les perfectionnements de la présente invention tendent en grande partie à eviter la réalisation de ces opérations. A cet effet, on a prévu dans la conduite de sortie du gaz, une dérivation radiale à laquelle est relié un mécanisme de commande manuelle qui, au moment où se produit la fermeture de la conduite de sortie du gaz, pour les raisons indiquées plus haut, permet, moyennant une simple pression sur un bouton, que se produise automatiquement le déplacement de l'élément mobile de la vanne dans le sens qui le sépare de l'orifice de sortie en le faisant entrer de nouveau dans le champ d'action de l'aimant, ce qui donne lieu au réarmement du dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation partiellement en coupe de l'ensemble qui constitue le dispositif qui fait l'objet de la présente invention. Dans cette illustration, on peut observer comment l'élément mobile de la vanne est séparé de l'orifice de la conduite de sortie et, par conséquent, est situé dans le champ d'action magnétique de l'aimant. La figure 2 représente une vue similaire à la précédente, également en coupe partielle, du dispositif selon l'invention. Dans ce cas, l'élément mobile de la vanne est appuyé contre l'orifice de sortie en le fermant. Cette fermeture est produite par une augmentation excessive de la pression du gaz. On peut y voir que sur l'orifice de sortie de gaz, concentrique à l'élément mobile de la vanne, est située une tige flexible qui constitue l'élément sur lequel on agit de l'extérieur pour produire le déplacement de cet élément mobile de la vanne et réarmer, de cette façon, le dispositif. La figure 3 est une vue en coupe un quart du mécanisme grâce auquel on produit de la façon indiquée plus haut le réarmement du dispositif. Et la figure 4 représente une vue similaire aux deux premières dans laquelle on montre la possibilité de rapprocher plus ou moins l'aimant par rapport à l'élément mobile de la vanne, sans qu'il soit nécessaire de démonter le dispositif. En accord avec ce qui vient d'entre dit et comme on peut le voir, le dispositif de sécurité, perfectionné, pour conduites de fluides sous pression auquel se rapporte le présent mémoire est constitué par un élément mobile de vanne, qui porte la référence 3, qui doit rester en position ouverte comme l'indique la figure 1, en raison de la traction exercée par le flux magnétique de l'aimant 2 sur cet élément mobile de vanne 3 constitué par un cylindre creux dépourvu de base et constitué par une matière ferromagnétique. Le cylindre 3, qui constite l'élément mobile de vanne ferromagnétique, comporte au centre de sa base unique, monté de façon adéquate, un obturateur 4 constitué par une matière élastique, de façon que cet obturateur puisse fermer la sortie 5 de gaz prévue dans le corps de la vanne 1 lorsque la force exercée par la pression du gaz est supérieure à la force exercée par le flux magnétique de l'aimant 2 sur le corps ferromagnétique 3. Le gaz pénètre à ltintérieur du dispositif à travers l'orifice 6 qui est relié de façon convenable à un raccord quelconque qui le relie à son tour à la conduite d'alimentation provenant par exemple d'une bonbonne de butane. A l'intérieur du corps de vanne 1 le gaz, après avoir traversé l'orifice 6, sort par l'orifice axial dont est doté à cet effet l'aimant 2, et se dirige ensuite vers l'élément mobile 3 de la vanne et, si la pression est équilibrée, le gaz n'obligera pas cet élément mobile à obturer, grâce au joint élastique 4, l'orifice 5 de sortie de gaz, étant donné que le flux magnétique exercé par l'aimant 2 sur le corps ferromagnétique 3 est supérieur à la pression de ce gaz. Dans ces conditions, le gaz se dirigera vers l'orifice axial 5 après avoir traversé d'autres orifices ou rainures indiqués par la référence 12 et qui sont formés radialement dans un col cylindrique 10 à l'intérieur duquel joue le corps ferromagnétique 3 qui constitue l'élément mobile de la vanne de sécurité qui est attiré par le flux magnétique de l'aimant 2. Le col cylindrique 10, comme on peut le voir dans les figures 1 et 2, présente un rayon sensiblement inférieur à celui de l'intérieur du corps de vanne 1, et le corps 3 qui constitue l'élément mobile de la vanne peut se déplacer vers le haut et vers le bas à l'intérieur du col 10 en question. Pour que l'élément mobile de vanne 3 ne puisse changer de position de façon accidentelle, on a prévu une sorte d'anneau 11 qui est adapté avec précision et recouvre le corps périphérique du col cylindrique 10. Les caractéristiques décrites jusqu'à présent sont communes aux deux dispositifs, c'est-à-dire à celui qui fait l'objet de l'invention antérieure et celui qui fait l'objet de la présente demande et qui constitue une amélioration substantielle du précédent. Dans ce qui suit, on décrira les nouvelles caractéristiques qui produisent cette amélioration. La conduite de sortie de gaz, qui porte la référence 5, prévue dans le corps de vanne 1, comporte une dérivation radiale 7 qui constitue une surface de liaison amovible pour une commande manuelle qui agit directement sur l'élément mobile 3 de la vanne pour déplacer cet élément mobile dans le sens de l'ouverture et le replacer à l'intérieur du champ magnétique de l'aimant 2 au cours d'une opération à réaliser immédiatement après que s'est produite la fermeture ou l'obturation de la conduite 5 de sortie du gaz en raison d'une pression excessive du fluide. La commande manuelle en question consiste en une espèce de bouchon avec un filetage externe et un joint d'étanchéité 9 qui s'adapte à la dérivation radiale 7 mentionnée plus haut de la conduite de sortie 5 du gaz. Le bouchon en question comporte coaxialement un passage cylindrique 14 (voir figure 3) qui est traversé par une tige 15 solidaire d'un ressort hélicoïdal 16 ou "flexible" qui est introduit partiellement avec un jeu relatif dans un chemise ou gaine 17 des mêmes caractéristiques. Ces deux éléments 16 et 17 peuvent etre introduits en formant un coude à l'intérieur du corps de vanne 1 vers l'élément mobile 3 de la vanne. Cette position des éléments 16 et 17 peut etre observée dans les figures 1 et 2. En examinant de nouveau la figure 3, on peut voir que le passage cylindrique 14 présente au centre une zone de plus grand diamètre dans laquelle est logé un ressort 18 qui travaille à la compression et qui exerce une pression axiale sur une tête 19 solidaire de la tige 15, en la maintenant ainsi en dehors d'un logement 20 prévu à la base externe du bouchon. Le passage cylindrique 14 de ce bouchon est prolongé du côté de sa base interne par un col cylindrique 21 duquel émerge l'extrémité de la tige 15 opposée à la tette 19, de façon q u ' e 1 le puisse e t r e r e 1 i ée au ressort hélicoSdal 16 ou "flexible", cette tige 15 étant dotée à cette extrémité d'un circlip, qui porte la référence 22, et qui bute contre la surface du col cylindrique 21 en question. D'autre part, la chemise ou gaine 17 du ressort hélicordal 16 est solidaire coaxialement de la base unique d'une douille 23 qui peut etre adaptée à pression dans le col cylindrique 21 de la base interne du bouchon. Dans la base unique de la douille 23, il existe un orifice à travers lequel passe le ressort hélicoïdal 16 à l'intérieur de la chemise ou gaine 17, en émergeant partiellement de celle-ci en un degré variable en fonction du déplacement linéaire auquel est soumise la tige 15 lorsqu'on exerce une pression manuelle sur sa tette 19. Dans ce qui suit, on décrira le fonctionnement de ce mécanisme. En considérant le dispositif intercalé dans la zone ou le point optimal du tube flexible qui donne passage au gaz, lorsque la pression de ce fluide est équilibrée, le passage du gaz s'effectue à travers l'orifice d'entrée 6 et le gaz se dirige vers l'orifice concentrique dont est doté à cet effet l'aimant. A partir de ce point, le gaz passe autour du col cylindrique 10 pour se diriger vers l'orifice axial 5 après avoir traversé d'autres orifices ou rainures 12 qui sont formés radialement dans le col cylindrique 10 en question. Si, à un moment donné, il se produit une surpression du fluide, pour un motif quelconque qui peut donner lieu à un accident, cette surpression provoquera un déplacement axial de l'élément mobile 3 de la vanne qui donnera lieu à l'obturation de ltorifice de sortie 5 en raison de l'adaptation de l'obturateur 4 de matière élastique contre cet orifice. Ce déplacement de l'élément mobile de la vanne 3 est produit par le fait que la surpression du fluide exerce un effet supérieur à celui du flux d'attraction qu'exerce l'aimant 2 sur cet élément mobile. Ddns le dispositif précédent, comme il a déjà été dit, pour placer de nouveau l'élément mobile 3 de la vanne dans le champ d'action du flux d'attraction de l'aimant 2, après équilibrage de la pression du fluide, il était nécessaire de démonter le dispositif afin d'introduire, à travers la conduite de sortie 5, un outil adéquat et de déplacer axialement l'élément mobile 3 de la vanne pour le rapprocher de nouveau de l'aimant 2. Au contraire, dans le nouveau dispositif, on utilise le mécanisme monté dans la dérivation radiale 7. En effet, en considérant l'élé- ment mobile 3 de la vanne dans la position représentée dans la figure 2, c 'est-à-dire la position d'obturation de la conduite de sortie, l'utilisateur exerce une pression sur la tete 19 de la tige 15 pour, en comprimant le ressort 18, provoquer un déplacement linéaire de cette tige 15 qui se traduit par un déplacement du ressort hélicoTdal 16 > ou "flexible" qui lui est associé. Ce déplacement du flexible 16, guidé par la gaine 17, agira sur l'élément mobile 3 de la vanne pour produire le mouvement indiqué plus haut, c'est-à-dire pour le déplacer vers l'aimant 2 afin d'obtenir de cette façon simple le réarmement du dispositif, tout ceci sans qu'il soit nécessaire de démonter ce dispositif et par cette seule manipulation unique en question. Au commencement du présent mémoire, il est dit que la position de l'aimant 2 à l'intérieur du corps de vanne 1 est réglable de maçon qu'il puisse etre rapproché plus ou moins de l'élément mobile 3 de la vanne. Dans le dispositif précédent, la seule forme possible de réaliser ce rapprochement plus ou moins important de l'aimant 2 par rapport à l'élément mobile 3 de la vanne consistait à visser directement et plus ou moins profondément cet aimant 2. Par ce vissage, on arrivait à déterminer la position correcte de l'aimant 2 qui était maintenu en position table par la poussée axiale du ressort hélicoïdal 13. Ceci veut dire que, dans le cas du dispositif précédent, il était absolument nécessaire de le démonter pour réaliser les opérations indiquées. Au contraire, et bien que dans le dispositif objet de la présente invention le déplacement de l'aimant 2 puisse autre également réalisé par vissage, du fait que la liaison entre cet aimant 2 et le corps de vanne 1 est obtenue par les filetages correspondants-avec la présence du ressort hélicoïdal 13, il a été également prévu de régler la position de l'aimant 2 sans qu'il soit nécessaire de démonter le dispositif, c'est-a-dire sans agir directement sur cet aimant 2. A cet effet, comme on peut le voir de façon plus particulière dans la figure 4, il a été prévu que la partie du corps de vanne 1 a l'intérieur duquel est monté l'aimant 2, puisse être vissée plus ou moins profondément dans la partie du corps de vanne 1 qui supporte l'élément mobile de vanne 3 proprement dit.Les positions relatives de liaison entre ces parties du corps de vanne 1 sont déterminées par un goujon qui porte la référence 24, et une gorge annulaire 25, dont la largeur est telle que le goujon 24 puisse hêtre placé en différents points, et par conséquent la liaison entre les deux parties du corps de la vanne déterminera le rapprochement plus ou moins important de l'aimant 2 par rapport à la vanne 3. Ce qui vient d'entre exposé permet de comprendre que le tarage du dispositif peut etre réalisé, dans le cas qui nous occupe sans qu'il soit nécessaire de démonter ou de séparer les parties composant le dispositif, comme c'était le cas dans le dispositif précédent pour les motifs qui viennent d'être exposés. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme e l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'ivention. REVENDICATIONS I. Dispositif de sécurité perfectionné pour conduites de fluides sous pression, particulièrement applicable à des conduites de gaz combustible sous pression, comme celles que l'on utilise dans les cuisinières domestiques et qui ont pour but d'interrompre automatiquement la fourniture de gaz lorsqu'il se produit une surpression, et du type qui comporte une vanne qui demeure en position ouverte gracie au flux magnétique d'un aimant perforé dans sa partie centrale et dont la position axiale est réglable, caractérisé en ce que la conduite de sortie de gaz prévue dans le corps de la vanne comporte une dérivation radiale en un point situé immédiatement derrière la surface d'appui de l'élément mobile de la vanne au moment de l'obturation de cette conduite, lorsque la pression du gaz exerce une force supérieure à celle du flux magnétique de l'aimant, cette dérivation radiale constituant une surface de liaison amovible pour une commande manuelle qui agit directement sur l'élément mobile de la vanne pour le déplacer dans le sens de l'ouverture et le placer de nouveau à l'intérieur du champ magnétique de l'aimant au moyen d'une opération qui doit être réalisée immédiatement après la fermeture ou l'obturation de la conduite de sortie du gaz. 2. Dispositif de sécurité perfectionné pour conduites de fluides sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande manuelle consiste en une sorte de bouchon avec un filetage externe et un joint d'étanchéité qui s'adapte dans la dérivation radiale de la conduite de sortie de gaz, ce bouchon comportant coaxialement un passage cylindrique qui est traversé par une tige solidaire d'un ressort hélicotdal ou "flexible" qui est introduit partiellement avec un certain jeu dans une chemise ou gaine des mêmes caractéristiques, ces éléments pouvant pénétrer en forme de coude à l'intérieur du corps de la vanne vers l'élément mobile de celle-ci. 3. Dispositif de sécurité perfectionné pour conduites de fluides sous pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage cylindrique formé dans le bouchon présente au centre une zone de plus grand diamètre dans laquelle est logé un ressort de compression situé autour de la tige et qui s' appuie axialement contre une tête de cette tige. qu'il maintient en dehors d'un logement prévu å la base externe du bouchon. 4. Dispositif de sécurité perfectionné pour conduites de fluides sous pression selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le passage cylindrique du bouchon est prolongé à la base externe par un col cylindrique à partir duquel émerge l'extrémité de la tige opposée à la tête, pour liaison au ressort hélicoïdal ou "flexible", cette tige comportant à cette extrémité un circlip qui bute contre la surface du col cylindrique en question. 5. Dispositif de sécurité perfectionné pour conduites de fluides sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chemise ou gaine du ressort hélicoïdal ou "flexible" est solidaire coaxialement de la base unique d'une douille réglable par pression dans le col cylindrique interne du bouchon, étant formé, dans la base unique en question de la douille, un orifice à travers lequel passe le ressort hélicoSdal ou "flexible" dans la chemise ou gaine, en dépassant de celle-ci en un degré variable en fonction du déplacement linéaire que réalise la tige lorsqu'on exerce une pression manuelle sur sa tête. 6. Dispositif de sécurité perfectionné pour conduites de fluides sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tarage de la vanne, qui dépend de la séparation plus ou moins importante entre l'élément mobile de la vanne et l'aimant, peut être réalisé en raison de la possibilité que présente la partie du corps de la vanne qui supporte l'aimant d'être vissée plus ou moins profondément dans la partie qui supporte la vanne, les positions relatives de liaison étant fixées au moyen d'un goujon et d'une gorge annulaire prévus, respectivement, dans les deux parties qui composent le corps de la vanne.