Brevet FR2452061A1 — publié le 19801017

L'invention concerne une structure de filtre incorporé dans un briquet à gaz pour cigarettes, pour régler la vitesse d'écoulement du gaz combustible, et plus particulièrement une structure de filtre amélioré, incorporé dans le brûleur d'un briquet à gaz, destiné à être jeté. Dans les structures usuelles de filtres incorporés dans les briquets à gaz à jeter, pour régler la vitesse d'écoùlement du gaz combustible ou la longueur de la flamme du briquet, on utilise généralement une mousse d'uréthane comme matériau pour le filtre. Pour fabriquer une telle structure de filtre pour briquet à gaz usuel, on comprime une mousse d'uréthane d'une épaisseur de quelques dizaines de mm, par pression à chaud, jusqu'à une épaisseur d'un quinzième ou d'un vingtième de l'épaisseur originale, puis on la comprime encore à l'aide d'une vis jusqu'à la moitié ou le tiers de l'épaisseur comprimée, lorsqu'on l'incorpore dans le brûleur du briquet à gaz. La mousse d'uréthane est donc utilisée sous une forme hautement comprimée, réduite à environ un quarantième de son épaisseur originale. Une structure de filtre de ce genre a pour fonctions de faire traverser et de vaporiser le gaz combustible et de régler la vitesse d'écoulement du gaz ou la longueur de la flamme. Il s'ensuit que la perméabilité, le rétablissement de l'élasticité et la résistance au gonflement de la mousse d'uréthane sont en relation étroite avec le fonctionnement de la structure de filtre. Il est très difficile pour un seul matériau de satisfaire à toutes ces propriétés désirables. C'est pourquoi il a été proposé d'utiliser une structure de filtre composée de deux couches, dont l'une est constituée d'une mousse d'uréthane de perméabilité relativement élevée et dont l'autre est constituée d'une mousse d'uréthane présentant un rétablissement relativement élevé de l'élasticité. D'autre part la fabrication de briquets à gaz "jetables" est une production de masse dans laquelle on fabrique plus de dix millions de pièces par mois. Dans ces conditions, ltefficacité du procédé d'assemblage des éléments est d'une grande importance. Etant donné que la mousse d'uréthane est hautement comprimée au cours de la fabrication, il est possible qu'elle comporte, avant d'être comprimée, de grandes cavités, de plusieurs mm par exemple, que l'on ne peut observer de l'extérieur. De telles cavités sont nuisibles au fonctionnement de la structure de filtre après son assemblage. Il en résulte que les structures de filtres assemblées, comprenant une couche comprimés de filtre comportant de telles cavités, doivent être retirées au cours d'un contrôle de qualité. Le nombre des assemblages devant être éliminés en raison de défectuosités, c'est-à-dire le rendement, affecte notablement le coût de la fabrication. L'invention a pour objet une structure de filtre à incorporer dans un briquet à gaz, qui pré sente à la fois une perméabilité suffisante au gaz combustible et un rétablissement suffisant d'élasticité. L'invention a aussi pour objet une structure de filtre qui est facilement incorporée dans un briquet à gaz et qui augmente, en conséquence l'efficacité de l'assemblage. L'invention a encore pour objet une structure de filtre pour un briquet à gaz dans laquelle les grandes cavités dans une couche du filtre sont aisément détectées pendant l'assemblage de la structure, ce qui permet d'augmenter le rendement de la fabrication L'invention a aussi pour objet une structure de filtre pour un briquet à gaz, dont le fonctionnement est stable et fournissant une flamme stable. L'invention a encore pour objet une structure de filtre pour un briquet à gaz dont la qualité est facilement contrôlée. La structure de filtre selon l'invention comprend trois couche de filtre, une couche d'une espèce de filtre étant intercalée entre deux couches d'une autre espèce, l'une des deux espèces de couches étant constituée d'un matériau perméable, d'une densité hautement uniforme et comportant de fines cavités, comme un cuir ou une membrane artificiel , et l'autre espèce de couches étant constituée de mousse d'uréthane. Le matériau perméable, ayant une densité hautement uniforme et de fines cavités, comme un cuir ou une membrane artificiel (qui sera désigné ciaprès comme "matériau perméable") est très avantageux par sa qualité d'uniformité. Etant donné qu'un tel matériau présente une densité plus uniforme et compor te des cavités bien plus fines que les matériaux usuels de filtre constitués de mousses d'uréthane, il est possible de régler de façon stable la longueur de flamme du briquet. Dans la structure de filtre de la présente invention, on combine la couche du filtre constituée du matériau perméable avec une couche de filtre constituée d'une mousse d'uréthane présentant un pouvoir élevé de rétablissement d'élasticité. Grâce à cette combinaison, on peut maintenir pendant une longue durée l'élasticité de la structure du filtre considérée dans son ensemble. En outre, le fait d'intercaler une sorte de couche entre une autre sorte de couches rend inutile la précaution, lors de l'incorporation de l'assemblage de filtre dans l'assemblage du brûleur, de ne pas placer l'assemblage de filtre à l'en- vers. Ceci augmente l'efficacité du procédé d'assemblage. De plus, au cas où le matériau perméable est un matériau fibreux, comme le cuir artificiel, le fait d'intercaler la couche de matériau fibreux entre les couches de mousse d'uréthane, permet d'empêcher toute fuite possible de gaz dûe à des fibres saillantes. Au cas où le matériau perméable est constitué d'une matière non fibreuse, telle qu'une membrane, on peut intercaler la couche de mousse d'uréthane entre les couches du matériau perméable. Il est, bien entendu, possible de placer le matériau perméable non fibreux entre les couches de mousse d'uréthane. Le cuir artificiel mentionné ici est un tissu semblable à une peau de daim, obtenue par imprégnation de fibres super-fines par un liant, tel qu'un élastomère de polyuréthane vendu sous la dénomination commercial "Ecsaine" par la Société dite Toray Co.Ltd. Etant donné que le cuir artificiel est principalement constitué de fibres super-fines, la probabilité pour qu'un morceau de ce cuir utilisé dans l'assemblage de filtre contienne une grande cavité, est très faible, sinon nulle. Etant donné que le cuir artificiel contient un composé d'uréthane dans le liant, il est très facile de le fixer à la couche de mousse d'uréthane. On peut, par exemple, facilement combiner ces couches par une simple opération de pressage à chaud après que les couches aient été superposées. La membrane mentionnée ici est une pellicule perméable non fibreuse, comportant un grand nombre de fines cavités et de densité uniforme, semblable aux membranes utilisées dans les piles électriques ou batteries. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à 11 examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, divers modes de réalisation suivant l'invention. Sur ces dessins La Figure 1 est une vue en coupe partielle verticale illustrant une portion du brûleur d'un briquet à gaz pour cigarettes, comportant une structure de filtre composée de trois couches selon un mode de réalisation de l'invention La Figure 2 est une vue en coupe partielle verticale illustrant une portion du brûleur du briquet à gaz, comportant une structure de filtre composée de trois couches selon un autre mode de réalisation de l'invention La Figure 3 est un diagramme représentant les résultats obtenus dans le règlage de la longueur de la flamme selon la présente invention, comparativement aux résultats antérieurement obtenus. Dans la description qui suit, on emploie le cuir artificiel comme matériau perméable. Dans le mode de réalisation représenté par la Figure 1, une structure 11 à trois couchg selon l'invention est placé entre un fond 9 d'une buse et un disque 10 de goupille, dans un brûleur. Le disque 10 de goupille comporte, d'un côté, une goupille 10a, partiellement insérée dans un trou 9a du fond 9 de buse. La structure de filtre Il a une forme permettant à la goupille 10a de s'y engager. La structure Il de filtre se compose d'une couche inférieure lia de mousse d'uréthane, d'une couche centrale Ilb de cuir artificiel et d'une couche supérieure lic de mousse d'uréthane, superposées dans cet ordre. Ces trois couches lia, llb et lic, avant d'être comprimées, ont des épaisseurs respectives de 5 à 10 mm, 0,4 à 1 mm et 5 à 10 mm, par exemple. L'épaisseur totale, avant compression, est donc de 10,4 à 21 mm. On superpose les trois couches, puis on les comprime et fixe ensemble par pressage à chaud jusqu'à une épaisseur de 1 à 2 mm.Ensuite, les couches ainsi comprimées et fixées ensemble sont perforées en pièces dont la dimension et la forme permettent d'incorporer l'élément de filtre dans le brûleur d'un briquet à gaz. On place la structure de filtre ainsi préparée sur un disque 10 de goupille et on l'insère dans un espace sous le fond 9 de buse dans un brûleur, en meme temps qu'une autre couche simple 12 de filtre, d'un matériau ordinaire comme la mousse d'uréthane, est placée au-dessous du disque 10 de goupille.Dans l'assemblage de filtre ainsi préparé, le gaz combustible liquéfié, absorbé à partir d'un réservoir par un élément 15 d'amenée, traverse la couche inférieure 12 de filtre, passe à travers l'es- pace annulaire entre la périphérie du disque 10 de goupille et la paroi d'un fond 13 du brûleur, traverse la structure 11 de filtre, puis pénètre dans une chambre 14 de clapet. En comprimant davantage les filtres Il et 12 au moyen d'une vis pour faire descendre le fond 9 de la buse, en vue de régler la longueur de la flamme, les cavités entre les fibres se trouvent comprimées et la perméabilité de la couche centrale 11b est diminuée, ce qui réduit la vitesse de passage du gaz combustible à travers la structure 11 de filtre, en réduisant-la longueur de la flamme. Dans le mode de réalisation de l'invention ci-dessus décrit, on insère une couche simple 12 de filtre entre le disque 10 de goupille et le fond 13 du brûleur. Ce filtre 12 peut, toutefois, être omis. La Figure 2 représente un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le filtre 12 est omis et l'élément 15 d'amenée du carburant est en contact direct avec le disque 10 de goupille et se trouve entouré d'un cylindre collecteur de chaleur. Le cylindre 16 collecteur de chaleur fournit suffisamment de chaleur pour vaporiser le gaz liquéfié. La relation entre l'épaisseur comprimée du filtre et la vitesse d'écoulement du gaz sera maintenant décrite par référence au diagramme de la Figure 3. Sur la Figure 3, la courbe A représente le filtre connu, à couche simple de mousse d'uréthane, la courbe B représente le filtre connu d'une combinaison de deux couches constituées de mousses d'uréthane différentes, et la courbe C représente le filtre à trois couches selon l'invention. Dans les courbes A et B, la vitesse d'écoulement du gaz augmente brusquement lorsque l'épaisseur du filtre augmente dans l'intervalle de longueur pratiquement utilisable de la flamme (L). Dans la courbe C, la vitesse d'écoulement du gaz varie lentement en même temps que l'épaisseur du filtre. Ceci signifie que l'on peut régler avec précision et régularité la longueur de la flamme, suivant l'invention. De plus, comme le montre la Figure 3, la courbe C est presque linéaire. Cela signifie que la vitesse de changement est presque constante et, en conséquence, que l'on peut régler facilement et uniformément la longueur de la flamme. La structure de filtre à trois couches de l'invention, dans laquelle une couche de filtre d'une sorte est intercalée entre des couches de filtre d'une autre sorte, présente l'avantage supplémentaire de rendre inutile le repérage d'un côté du filtre, pour éviter de l'introduire à l'envers dans l'assemblage du brûleur, comme c'est le cas dans les structures connues de filtre à deux couches. Cet avantage est d'une importance considérable dans la production de masse des assemblages de brûleurs. De plus, la structure de filtre à trois couches est encore avantageuse du fait que les grandes cavités dans la mousse d'uréthane peuvent être beaucoup plus souvent détectées qu'elles ne le sont dans les filtres connus à couches simple ou double, car l'épaisseur de la mousse d'uréthane originale, avant compression, est beaucoup plus petite et la probabilité de détecter les grandes cavités est très augmentée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits, mais est susceptible de nombreuses variantes suivant les applications envisagées, sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVEwJDI^ATIONS 1 - Structure de filtre pour un briquet à gaz pour cigarette, caractérisée en ce qu'elle comprend trois couches de filtre, une couche de filtre d'une espèce étant intercalée entre une paire de couches de filtre d'une autre espèce, l'une des deux espèces de couches de filtre étant constituée d'un matériau perméable, atpartenant au groupe du cuir artificiel et des membranes, et l'autre espèce de couche de filtre étant constituée de mousse d'uréthane. 2 - Structure de filtre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche du matériau perméable est intercalée entre une naire de couches de mousse d'urethane. 3 - Structure de filtre selon la revendication 2, caractérisée en ce que la couche de matériau per nable est constituée de cuir artificiel. 4 - Structure de filtre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de mousse d'une thane est intercalée entre une Daire de couches d'un matériau perméable. 5 - Structure de filtre selon la revendication 4, caractérisée en ce que la couche du matériau perméable est constituée d'une membrane