Brevet FR2481417A1 — publié le 19811030

Dispositif Piézo-électrique d'allumage de qaz pour apPareils ménagers tels que cuisinières à gaz, réchauds et analogues. La présente invention concerne un dispositif piézoélectrique d'allumage de gaz pour appareils ménagers tels que cuisinières à gaz, réchauds et analogues, du type comportant un axe rotatif de commande portant en bout un bouton de manoeuvre actionnable par l'utilisateur et relié, pour la commande du débit d'arrivée de gaz à un brûleur de l'appareil en question, à l'organe mobile ou clef d'un robinet de réglage du genre à boisseau ou analogue , interposé sur la conduite d'alimentation en gaz, ledit axe de commande étant en outre agencé pour commander lors de sa rotation le déclenchement d'un allumeur piézo-électrique de production d'étincelles dont l'e- dateur est associé audit brûleur, et étant mobile axialement à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel et à partir d'une position de repos en butée axiale, de sorte que sa rotation ne soit autorisée, au moins pour la commande de l'arrivée du gaz au brûleur, qu après une opération préliminaire consistant, pour l'utilisateur, à exercer une force axiale sur ledit bouton de manoeuvre, en principe une force de pression, pour lui faire quitter ladite position de repos en butée axiale Ce type de dispositif a l'avantage de présenter un organe de manoeuvre unique, lequel ne nécessite bien entendu qu'une manipulation d'une seule main, à la fois pour la commande d'arrivée du gaz, la production des étincelles d'allumage et le réglage du débit de gaz, au lieu, comme d'autres dispositifs, de présenter un organe indépendant d'actionnement de l'allumeur piézo-électrique, ce qui nécessite alors, à la mise en marche, une manipulation à deux mains. Les dispositifs à commande unique concernés par l'invention représentent donc un progrès, mais les dispositifs actuellement connus ne sont pas exempts de difficultés de fonctionnement. Cela peut se produire notamment pour les appareils ménagers reliés à la source de gaz -réseau de distribution ou bouteille- par un tuyau qui peut être quelquefois assez long. En effet, les consignes de sécurité recommandent que, lorsque l'appareil ménager n'est pas en service pendant une période relativement longue, on ferme le robinet d'arret situé au point de raccordement du tuyau à ladite source , la porosité du tuyau et les faibles fuites aux raccords et aux joints font alors qu'il se vide progressivement du gaz qu'ilcontient même lorsque les robinets de l'appareil ménager sont également fermés, ce qui fait apparaitre dans ce tuyau un volume d'air relativement important. La présence de ce volume d'air tampon empêche d'envisager la mise en oeuvre d'un dispositif agencé pour que l'étincelle de l'allumeur se produise des l'ouverture du robinet de l'appareil ménager. En effet, avec un tel dispositif, l'étincelle se produirait fréquemment avant l'arrivée du gaz au brûleur, alors que l'évacuation du volume d'air tampon n'est pas encore terminée, et l'on ne pourrait allumer le gaz qu'après d'autres tentatives , cela nécessite un retour du robinet à sa position fermée de départ et la répétition déplaisante de la manoeuvre complète d'allumage. Quant à prévoir, par la conception meme du dispositif, la création d'un temps de retard constant entre l'ouverture du robinet de l'appareil et la production de l'étincelle, cela ne permet pas non plus de résoudre le problème de façon satisfaisante, car l'étincelle risquerait encore de se produire soit trop tôt soit trop tard, par rapport à l'instant de l'arrivée du gaz au brûleur. En effet, le retard exact à prévoir ne peut être déterminé à l'avance et une fois pour toutes avec une précision suffisante, car le retard souhaitable est essentiellement dépendant de paramètres spécifiques à l'installation, tels que longueur du tuyau, importance de la porosité et des fuites aux raccords et joints, tolérances de fabrication des organes mécaniques, diamètres des injecteurs, caractéristiques d'écoulement du gaz dans les tuyauteries de l'appareil, etc. Le but de la présente invention est de remédier à tous ces inconvénients des dispositifs connus, et d'élaborer un dispositif du genre en question qui permette d'obtenir un allumage à coup sûr, à la première tentative. A cette fin, un dispositif du type général défini au début est, conformément à l'invention, caractérisé en ce qu'il est en outre agencé pour que, après que ladite opération préliminaire a été effectuée, un premier mouvement de rotation, imposé audit axe rotatif de commande par l'intermédiaire d'une action supplémentaire en rotation exercée par l'utilisateur sur le bouton de manoeuvre, produise un armement du marteau dudit allumeur piézo-électrique, et pour qu'alors, juste avant que puisse se produire le déclenchement de l'allumeur et alors que le robinet se trouve à pleine ouverture ou approximativement à pleine ouverture, ladite action en rotation de l'utilisateur soit momentanément stoppée par une mise en butée d'un ergot ou analogue de l'axe sur un arrêtoir, le déclenchement de l'allumeur et la continuation du mouvement de rotation, pour le réglage du débit de gaz, ne pouvant ensuite sgeffeeeue-, moyennant une temporisation déterminée librement et à cet instant par l'utilisateur, qu'après relachement de la force axiale exercée sur le bouton de manoeuvre, permettant audit ergot de franchir l'arrêtoir On voit qu'un tel dispositif est élaboré de telle sorte qu'il laisse le soin à l'utilisateur de déterminer, en fonction de l'expérience acquise, le temps de retard intervenant entre la pleine ouverture du robinet de 1 'appareil ménager concerne, et la production de l'étincelle par l'allumeur piézo-électrique il s'agit du temps d'arrêt observé par llu- tilisateur, lorsque l'ergot ou analogue de l'axe de commande rotatif est arrive an butée sur l'arrêtoir, avant qutil provoque le déclenchement de l'allumeur en relâchant la pression (ou la traction) axiale exercée sur le bouton de manoeuvre, puis en poursuivant sa rotation La notion et la mesure quasi instinctive de ce temps d'arrêt nécessaire, dépendant de ca ractéristiques propres à l'installation et dont seul le début sera déterminé de façon immuable par la structure du mécanisme, seront acquises très rapidement et sans effort, et un minimum d'habitude permettra ainsi à l'utilisateur, sans adresse spéciale, d'obtenir l'allumage à coup sûr et à la première tentative En bref, la présente invention consiste donc à réaliser un dispositif qui permet à l'utilisateur de dissocier dans le temps l'ouverture du robinet et la production de l'étincelle d'allumage, avec cependant encore un seul axe de commande et un seul bouton de manoeuvre, et ceci sans remettre en cause les principes de construction des robinets et leurs normes, non plus que leur sécurité. Un dispositif conforme à l'invention pourra comporter bien d'autres caractéristiques constructives avantageuses, qui seront indiquées en leur temps dans ce qui suit. Un mode d'exécution de l'invention va maintenant etre décrit à titre d'exemple nullement limitatif, avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue générale éclatée d'un dispositif d'allumage conforme à l'invention ainsi que du robinet d'un appareil ménager à gaz, la position des différentes pièces étant celle qui est atteinte à l'instant précédant immédiatement le déclenchement de l'allumeur piézo-électrique - les figures 2 à 4 sont des vues en coupe transversale du dispositif selon différents plans perpendiculaires à llaxe rotatif de commande ;. - les figures 5 à 7 sont des vues en coupe transversale du robinet de l'appareil ménager, en différentes positions de fonctionnement (figure 5 : position fermée ; figure 6 position de presque pleine ouverture, au moment de la production d'étincelles ; figure 7 : position de pleine ouverture),et - la figure 8 représente une plaquette à lumières coopérant avec un doigt de l'axe rotatif, dans une position correspondant à celle du robinet dans la figure 7. Sur les figures où il est visible, le corps de l'allumeur piézo-électrique, par exemple en matière plastique moulée d'une seule pièce, a été référencé en 1. Sur la figure 1, il a été représenté coupé suivant des bords 2 du logement 3 de l'élément piézo-électrique 4 seulement pour la clarté du dessin. En fait, ce logement 3 est fermé sans discontinuité par le flasque 5, qui en fait partie intégrante.Entre ce flasque 5 et un autre flasque 6, qui lui fait face, dudit corps d'allumeur 1, sont montés - un axe intermédiaire 7 portant deux cames intermé diaires 8 et 9 solidaires d'un même manchon 10 en filé sur l'axe 7, ces deux cames étant rappelées dans la position représentée à la figure 3 par un ressort hélicoïdal à sollicitation en rotation, en fil d'acier 11 (les ressorts de ce type n'ont pas été représentés à la figure 1, également pour la clarté du dessin) - un axe 12 pour le pivotement du marteau 13 de l'al lumeur, également rappelé dans la position représen tée aux figures 2 et 3 par un ressort hélicoïdal du même type que le précédent, référencé en 14 , et - un manchon 15 à came de commande 16 propre à coopé rer avec la came intermédiaire 8, ce manchon étant enfilé et calé sur un axe rotatif de commande 17, creux et à méplat, portant à son extrémité libre, extérieurement par rapport au flasque 5, un bouton de manoeuvre classique 18. Comme on peut le voir sur les figures, l'agencement des différentes pièces entre elles est également tel que, quant à elle, l'autre came intermédiaire 9 du manchon 10 puisse coopérer avec un talon 19 du bras de pivotement 20 du marteau 13 de l'allumeur. Bien entendu, les flasques 5 et 6 comportent des trous formant paliers, pour porter les extrémités des différents axes du mécanisme. Extérieurement, le flasque 5 du corps 1 de l'allumeur porte - un guide arqué 21 derrière lequel peut venir s'enga ger un ergot 22 porté par une bague 23 calée en ro tation et axialement, grâce à une vis de serrage 24, sur l'axe de commande 17 - un plot de butée 25, apte à bloquer la rotation, dans le sens horaire, d'une bague pivotante 26 enfi lée sur l'extrémité saillante de l'axe intermédiaire 7 et portant une saillie radiale formant arrêtoir 27 pouvant coopérer avec l'ergot précité 22 ; et - un ressort de rappel hélicoïdal 28, du même type que les précédents, dont l'extrémité fixe est arrêtée par une butée 29, ce ressort sollicitant la bague précitée 26 dans le sens horaire. L'autre extrémité de l'axe rotatif de commande 17 est branchée sur la clef 30 du robinet à gaz 31 de la cuisinière ou appareil ménager à gaz analogue, ce robinet étant d'un type à boisseau ou du même genre, bien connu. La clef 30, creuse axialement, comporte, de façon également classique, deux aju tages 32 et 33 de passage principal de gaz, permettant de mettre en communication le raccord d'entrée 34, relié à la source de gaz, et le raccord de sortie 35, relié par une conduite d'alimentation 36 au brûleur 37 de la cuisinière ; cette clef est en outre traversée par un ajutage plus fin de veilleuse, 38. On a référencé en 39 l'éclateur à étincelles associé au brûleur 37 et relié par un fil 40 à la borne de sortie 41 de l'allumeur piézo-électrique 4. Pour la liaison de masse, on peut utiliser une cosse de masse 42 prévue sur un support de tôle métallique pliée 43 (figure 4). Ce support, qui constitue la pièce intermédiaire permettant au corps 1 d'être fixé au robinet, et positionné par rapport à lui, en coopération avec l'axe rotatif de commande 17 qui porte les flasques 4 et 5, est fixé par des vis 44 sur le corps du robinet 31 (trous correspondants du corps de robinet référencés en 45) , il porte une lumière arquée 46 qui reçoit une vis 47 (figure 2), laquelle traverse une entretoise 48 reliant les flasques 5 et 6 du dispositif.Cette entretoise, tout comme le logement 3, fait partie intégrante des flasques 5 et 6, contrairement à ce qui pourrait sembler à l'examen de la figure î; dans laquelle, dans un but de clarté comme déjà précisé plus haut, on a représenté le flasque 5 comme arraché du reste du dispositif. Grâce à cette vis 47, qui porte un écrou (non représenté) serré derrière le support métallique 43, et qui, avant serrage de l'écrou, peut se déplacer dans la lumière arquée 46, on peut régler le positionnement angulaire de l'ensemble moulé du corps l de l'allumeur et de tous ses organes par rapport au robinet 31. On obtient en même temps un calage axial de ce corps 1 par rapport au robinet. Entre le support métallique 43 et le corps du robinet 31 est intercalée une plaque métallique à lumières 49 (figures 1, 4 et 8) portant un canon-entretoise 50 enfilé sur l'axe de commande 17. Cette plaque est fixée au corps du robinet par les mêmes vis 44 qui servent à la fixation du support 43 (trous 51 de la plaque) , elle porte deux lumières arquées 52 et 53 dont le rôle sera vu par la suite et dans lesquelles peut venir s' engager sélectivement un doigt 54 d'une collerette 55 solidaire de l'axe de commande 17. Enfin, un ressort de rappel hélicoïdal 56 est comprimé entre le corps de robinet 31 et la collerette 55. Ce ressort tend donc constamment à pousser l'axe de commande 17 vers la droite de la figure 1, pour tendre à ramener cet axe vers ce que l'on a appelé plus haut sa "position de repos en butée axiale". Ceci étant, le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant. On suppose qu'initialement le gaz est fermé et que les différents organes du dispositif sont dans la position représentée aux figures 2 à 5. Dans cette position, il n'est pas possible de tourner le bouton de manoeuvre 18, et donc d'ouvrir le robinet 31, sans exercer au préalable une poussée sur ce bouton, à l'encontre de la force de rappel exercée par le ressort 56, pour faire quitter à l'axe ladite position de repos en butée axiale.En effet, l'utilisateur en est alors empêche d'une part par le blocage du doigt 54 de la collerette 55 dans la petite lumière 52 de la plaque 49 (voir figure 4), et d'autre part par la mise en butée supplémentaire de l'ergot 22 de la bague 23 à 1 'entrée du guide arqué 21 (voir figure 2) Par contre, après avoir exercé cette poussée axiale sur le bouton f8, e on peut le tourner dans le sens normal anti-horaire, car alors le doigt 54 peut se dégager de la lumière 52 et l'ergot 22 passer dans le guide arqué 21. Il est à noter qu'alors, la pression axiale peut être relâchée car l'axe 17 est maintenu dans sa position enfoncée, du fait que le guide 21 retient alors axialement l'ergot 22 de la bague 23 calée sur l'axe. La rotation du bouton de manoeuvre 18 et donc de l'axe 17 entrain alors, en même temps que la rotation de la clef 30 du robinet 31, e, quelque temps après, l'ouverture progressive de celui-ci, la rotation du manchon 15. La came de commande 16 actionne la came intermédiaire 8, le manchon lO tourne dans le sens horaire sur l'axe intermédiaire 7, et l'autre came intermédiaire 9 actionne le talon 19 du bras de pivotement 20 du marteau 13 de l'allumeur.Ce bras tourne alors dans le sens anti-horaire, à l'encontre de la force de rappel du ressort 14, ce qui produit l'armement du marteau Lorsque le marteau 13 se trouve complètement armé (figure 1), l'ergot 22 arrive en butée sur l'arrêtoir 27 de la bague 26, laquelle ne peut tourner dans le sens horaire du fait de sa mise en butée sur le plot 25. C'est à ce moment que l'utilisateur observe un temps d'arrêt, déterminé par son expérience, avant de poursuivre la manoeuvre d'allumage. Lorsque ce temps lui semble suffisant (ce peut être une fraction de seconde ou plus), il lui suffit de laisser le bouton 18 revenir vers lui, c'est-à-dire de laisser l'axe 17 coulisser axialement par rapport au corps 1 du dispositif et au robinet, sous l'action du ressort de rappel 56. Le doigt 54 de la collerette 55 qui, pendant la première phase de la rotation, glissait contre la face arrière de la plaque à lumières 49 et coopérait donc indirectement avec l'ergot 22 pour bloquer axialement l'axe 17, autorise alors ce retour axial de l'axe, en pénétrant dans la lumière arquée 53, en même temps que l'ergot 22 échappe au guide arqué 21. De la sorte, dès le début de la phase suivante de rotation du bouton 18 dans le sens anti-horaire, on obtient le déclenchement de l'allumage, le marteau 13 retombant brutalement sur l'élément piézo-électrique, sous l'effet de son ressort 14, lequel a été bandé lors de la phase de rotation précédente. Cette libération du marteau 13 est autorisée à l'instant en question du fait que la came intermédiaire 8 échappe alors à l'action de retenue de la came de commande 16 et permet un pivotement du manchon 10 dans le sens anti-horaire, sous l'action du talon 19, et, par suite de l'effacement con sécutif de l'autre came intermédiaire 9, le pivotement du levier 20 dans le sens horaire. La clef 30 du robinet 31 occupe alors la position proche de l'ouverture maximale, qui est représentée à la figure 6. En continuant à tourner le bouton 18 dans le sens antihoraire, on peut alors régler le gaz à la façon habituelle, le doigt 54 de la collerette 55 étant alors libre de se déplacer dans la lumière arquée 53 (figure 8), le débit de gaz commençant à diminuer lorsque l'on dépasse, dans le sens antihoraire, la position de la figure 7 et ceci, le cas échéant, jusqu'à une position de veilleuse pour laquelle c'est l'ajutage 38 qui, au lieu de l'ajutage 32, communique avec l'entrée 34. Pour refermer le robinet, on tourne le bouton 18 dans le sens horaire, jusqu'à ce que le doigt 54 vienne buter sur le bord gauche de la lumière arquée 53 , il suffit alors de pousser le bouton 18 pour poursuivre le mouvement, et permettre à ce doigt de sortir de la lumière, et à l'ergot 22 de repénétrer derrière le guide arqué 21, jusqu'à ce que l'on obtienne la fermeture du robinet, et, après relâchement du bouton, la pénétration du doigt 54 dans la petite lumière 52, ce qui fait revenir à la position de départ. Si l'on exerce sur le bouton de manoeuvre 18 la pression axiale d'enfoncement avant que l'ergot 22 passe l'arrêtoir 27, cela est sans conséquence car l'arrêtoir ne constitue butée que dans un seul sens. L'ergot 22 provoquera en effet l'effacement de l'arrêtoir, en faisant pivoter alors la bague 26 dans le sens anti-horaire, à l'encontre de la force de son ressort de rappel 28. I1 est à remarquer que toute tentative de réallumage est ainsi subordonnée à un retour à cette position de départ, correspondant à la fermeture complète du robinet, ce qui améliore encore la sécurité. Comme il va de soi, et comme il résulte 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 spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. En particulier, on pourrait bien entendu remplacer chaque organe par un organe apte à remplir une fonction équivalente, et par exemple la bague 26 à arrêtoir 27 par un dispositif à rampe ou analogue. REVENDICATIONS 1. Dispositif piézo-électrique d'allumage de gaz pour appareils ménagers tels que cuisinières à gaz, réchauds et analogues, du type comportant un axe rotatif de commande portant en bout un bouton de manoeuvre actionnable par l'utilisateur et relié, pour la commande du débit d'arrivée de gaz à un brûleur de l'appareil en question, à l'organe mobile ou clef d'un robinet de réglage du genre à boisseau ou analogue, interposé sur la conduite d'alimentation en gaz, ledit axe de commande étant en outre agencé pour commander lors de sa rotation le déclenchement d'un allumeur piézo-électrique de production d'étincelles dont l'éclateur est associé audit brûleur, et étant mobile axialement à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel et à partir d'une position de repos en butée axiale, de sorte que sa rotation ne soit autorisée, au moins pour la commande de l'arrivée du gaz au brûleur, qu'après une opération préliminaire consistant, pour l'utilisateur, à exercer une force axiale sur ledit bouton de manoeuvre, en principe une force de pression, pour lui faire quitter ladite position de repos -en butée axiale, dispositif caractérisé en ce qu'il est en outre agencé pour que, après que ladite opération préliminaire a été effectuée, un premier mouvement de rotation, imposé audit axe rotatif de commande (17) par l'intermédiaire -d'une action supplémentaire en rotation exercée par l'utilisateur sur le bouton de manoeuvre (18) produise un armement du marteau (13) dudit allumeur piézo-électrique (4),et pour qu'alors, juste avant que puisse se produire le déclenchement de 1 'allumeur et alors que le robinet (31) se trouve à pleine ouverture ou approximativement à pleine ouverture, ladite action en rotation de l'utilisateur soit momentanément stoppée par une mise en butée d'un ergot ou analogue (22) de l'axe sur un arrêtoir (27), le déclenchement de l'allumeur et la continuation du mouvement de rotation, pour le réglage du débit de gaz, ne pouvant ensuite s'effectuer, moyennant une temporisation déterminée librement et à cet instant par l'utilisateur, qu'après relâchement de la force axiale exercée sur le bouton de manoeuvre, permettant audit ergot (22) de franchir l'arrêtoir (27). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur ledit axe rotatif de commande (17) est enfilé un ressort hélicoïdal (56) comprimé entre le corps du robinet (31) et une collerette (55) solidaire de l'axe, ceci pour engendrer la force de rappel de l'axe (17) vers sa position de repos en butée axiale. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans sa position de repos en butée axiale, l'axe rotatif de commande (17) est bloqué en rotation par l'engagement d'un doigt (54) de la collerette (55) dans une lumière (52) d'une plaque à lumières (49) enfilée sur l'axe. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ee que dans sa position de repos en butée axiale, 1 'axe rotatif de commande (17) est bloqué en rotation par la mise en butée d'un ergot (22) sur l'en tree d'un guide arqué (21;. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différents organes du mécanisme d'armement et de libération du marteau (13) de l'élément piézo-électrique (4) sont portés dans un corps d'allumeur (1) en matière plastique, comprenant, de façon intégrée, le logement (3) de l'élément, et engagé, par l'inter médiaire de deux flasques d'extrémités (5, 6), sur ledit axe rotatif de commande (17) 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme d'arme- ment du marteau (13) de l'élément piézo-électrique comprend un axe intermédiaire (7) portant deux cames intermédiaires (8,9) dont 1 'une (8) est propre à coopérer avec une came:de commande (16) d'un manchon (15) calé sur l'axe rotatif de commande (17), et l'autre (9) est propre à coopérer avec un talon (19) d'un bras de pivotement (20) dudit marteau. 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'axe intermédiaire (7) et l'axe de pivotement (12) du marteau sont portés, à leurs extrémités, par des trous des flasques (5,6). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un support (43) fixé sur le corps du robinet (31) et portant une lumière arquée (46) de positionnement angulaire du corps d'allumeur (1) et de tous ses organes, par rapport audit corps derobinet. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit arrêtoir (27) est constitué par une saillie radiale d'une bague pivotante (26), ladite saillie étant apte à bloquer le passage de l'ergot ou analogue (22) de l'axe dans un sens de rotation, et à s'effacer devant cet ergot dans l'autre sens. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que ladite plaque à lumières (49) comporte une lumière arquée (53) dans laquelle peut venir se déplacer ledit doigt (54) de la collerette (55) lorsque le bouton de manoeuvre (18)-est-actionné pour---le-r-églage du débit de gaz. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'axe intermédiaire (7), l'axe de pivotement (12) du marteau, et la bague pivotante (26) sont sollicités en rotation par des ressorts de rappel.