Brevet FR2520487A1 — publié le 19830729

La présente invention concerne une valve pour briquets à gaz combustible liquéfié sous pression,particulièrement destinée aux briquets jetables fabriqués et assemblés sur des machines automatiques à grandes cadences de production. Ces valves comprennent traditionnellement,comme par exemple dans le brevet français NO 7 735 860 du 29 Novembre I977,d'une part. un organe détendeur poreux,élastique et compressible pris en sandwich entre deux éléments métalliques dont l'un (une vis manoeuvrable depuis l'extérieur du briquet) peut être rapproché ou éloigné de l'autre (une bague taraudée intérieurement et crantée extérieurement pour être emmanchée à force dans la partie supérieure du réservoir d'un briquet de façon à être rendue solidaire dudit réservoir) par vissage/dévissage de façon à serrer plus ou moins fortement ledit organe placé à l'intérieur de la valve dans le chemin que parcourt le gaz,ce pour régler son débit et permettre sa distribution régulière vers l'atmosphère en vue d'y être enflammé et d'autre part un brùleur manoeuvrable par déplacement longitudinal qui,lorsqu'il est pressé vers le réservoir par le bras d'un levier contre son siège,par l'in- terposition d'un clapet en caoutchouc,ferme le conduit faisant communiquer l'intérieur du réservoir avec l'atmosphère (conduit placé au centre du siège) par l'intermédiaire dudit organe détendeur précité alors que si l'on soulève ledit brùleur par une action inverse sur le bras du levier,ce soulèvement libère le gas,des moyens étant employés pour allumer la flamme et pour assurer 1 'étanchéité générale. D'autre part,dans l'art antérieur,on a utilisé divers moyens pour limiter à une valeur maximum la hauteur de la flamme,ces moyens consistant généralement en divers éléments qui sont mis en place après qu'un premier réglage de flamme ait été effectué en usine?ces éléments étant alors ajoutés en les plaçant généralement à la partie supérieure du briquet et ayant pour but de limiter la plage angulaire de rotation libre de ladite vis de réglage,ce qui nécessite la mise en Jeu d'un certain nombre de pièces détachées supplémentaires,oblige à des opérations de réglages et de contrôles automatiques compliqués,à des opérations supplémentaires d'assemblages automatiques délicats, ces diverses complications concourant de façon appréciable à augmenter le coat des investissements donc finalement le coat de revient industriel de telles valves et des briquets jetables qui en sont munis. La présente invention apporte des simplifications aux valves antérieures par sa nouvelle conception qui supprime totalement les opérations de réglages car elle comporte un moyen interne de limitation de la hauteur possible pour la flamme,ladite valve pouvant être emmanchée à force d'un seul coup dans le réservoir sans tenir aucun compte de son orientation,qui peut être quelconque,une fois pour toutes,par rapport au réservoir dudit briquet.De plus la valve peut être-assemblée sur machine automastique Indépendamment de ce qui précède,les valves antérieures comprennent traditionnellement-un siège de clapet comportant en son centre untcanal par lequel le gaz peut s'échapper après avoir traversé l'organe détendeur précité,pour rejoindre l'atmosphère, lorsque le clapet précité est soulevé.Or,durant le non emploi du briquet,par un phénomène physique connu,le gaz qui s'état détendu ( passant de la phase liquide à la phase gazeuse) lors de son passage forcé à travers le matériau constituant ltorga- ne dsstendeur,se reliquéfie lentement sous le elapet,dans le volume qui lui est offert par l'existence dudit canal,ce qui,lors de l'ouverture suivante du gaz,produit un saut de flamme directement proportionnel au volume de gaz en phase liquide stocké dans ledit canal et vaporisé instantanément par le soulèvement dudit clapet.0n rappellera à ce sujet que le rapport volumétrique entre le gaz en phase liquide et en phase gazeuse est voisin de 227,ce qui explique ce qui précède. Pour une raison de fabrications en très grandes séries industrielles sur machines automatiques,ledit canal situé au centre du siège de clapet est d'une dimension beaucoup trop grande,ce qui permet par exemple d'usiner l'élément mécanique constituant ledit siège,sur tour automatique,avec des forets qui ne cassent pas et avec des temps d'usinage assez courts,et pour diminuer le volume dudit canal usiné trop grand,on place dans ce canal une tige mince qui a pour but de remplir ledit volume,le volume utile étant constitué par l'interstice annulaire résultant du système.0n obtient ainsi un volume mort résiduel acceptable et qui est,en pratique,de l'ordre de 0,5 millimètre-cube,dans le meilleur des cas.On profite de cette obligation pour utiliser simultanément ladite tige pour y placer l'organe détendeur qui est,dans ce but,perforé en son centre. D'autre part il est connu que l'usinage sur tour automatique par décolletage,est d'un coat supérieur au moulage par injec tion,sur presses modernes alors que lwon peut parfaitement remplacer les pièces en laiton par des pièces en Zamak moulé.Si le moulage Zamak n'est pas possible,c'est simplement que,l'obligation d'un canal et d'une tige porte-détendeur rend impossible ce moulage à cause de l'encombrement général du système comportant le clapet en caoutchouc serti à la partie inférieure du brùleur et surmonté d'un passage latéral permettant au gaz de contourner le clapet,lors de son ouverture et de passer à l' intérieur du brùleur pour être canalisé vers l'atmosphère,de lot bligation de constituer le siège du clapet autour de la partie supérieure du canal,artificiellement grossi et de laisser encore du Jeu pour le passage du gaz détendu s'échappant hors duditcanal,pour rejoindre le brùleur : l'espace est extrèmement réduit pour y placer tous les éléments constituant le système. L'invention apporte la possibilité d'obtenir les diverses pièces constitutives,par moulage gràce à un moyen qui sera précisé. Enfin,dans les valves de l'art antérieur,l > organe détendeur est découpé et simultanément transféré sur sa tige porte-détendeur à partir d'une bande enroulée sur une bobine,le matériau constituant ledit organe étant généralement du NOMEX fabriqué aux Etats Unis d'Amérique par la firme Du Pont de Nemours,pour un usage tout autre que la constitution de détendeurs de briquets à gaz.Cette bande est livrée par lots d'épaisseur constante,lot par lot et de l'ordre de 0,56 millimètre,par exemple,Mais les variations d'épaisseur entre les lots peuvent atteindre plus ou moins 0,04 millimètre,ce qui empèche de savoir exactement de quelle valeur il faut comprimer ladite bande pour obtenir tou Jours une meme détente du gaz donnant toujours une flamme d'une telle hauteur.Il faut savoir en effet qu'une différence de compression de 0,05 mm peut donner une variation de la hauteur de la flamme correspondante entre par exemple 25 et 60 mm. L'invention apporte la possibilité d'utiliser les bandes de NOMEX,et de tenir compte de chaque lot pour obtenir une flamme de hauteur limitée malgré que la valve de l'invention comprime de la meme valeur les différents détendeurs,gràce à un moyen intercalaire qui sera précisé. La figure unique représente,en coupe longitudinale,une valve conforme à l'invention et emmanchée à force dans un alésage cylindrique placé dans un bossage interne situé à la partie supérieure d'un réservoir de briquet jetable. La valve de l'invention comprend un brùleur tubulaire manoeuvrable longitudinalement et glissant librement dans l'alésage cylindrique d'une vis tubulaire manoeuvrable en rotation sur el le-même par sa partie supérieure évasée en collerette crantée et accessible depuis l'extérieur du briquet alors qu'elle comporte au fond dudit alésage un siège de clapet contre lequel l'ex- trémité inférieure du brùleur,munie d'un clapet de fermeture en caoutchouc,vient reposer pour en assurer la fermeture,ledit siège comportant en son centre l'orifice d'un canal assurant la communication entre l'intérieur du réservoir et l'atmosphère,un passage latéral situé au-dessus du clapet permettant au gaz détendu de contourner le clapet lorsqu'il est ouvert pour se diriger librement vers l'intérieur du brùleur vers l'atmosphère pour y etre enflammé,un organe détendeur poreux,élastique et compressible pris en sandwich entre l'extrémité inférieure,plane,annulaire de la vis et la partie supérieure ajourée constituant la paroi de fond d'une bague taraudée intérieurement et crantée extérieurement et destinée à être emmanchée à force d'un seul coup,dans l'alésage cylindrique d'un bossage interne situé à la partie supérieure d'un réservoir de briquet à gaz de façon à rendre ladite bague Solidaire dudit réservoir,l'étanchéité de ladite valve étant assurée par une bague torique en caoutchouc,caractériséed'une part en ce que l'extrémité inférieure de la vis comporte à sa périphérie un épaulement plein, cylindrique,dont le diamètre est supérieur au diamètre nominal du filetage qui le surmonte,cet épaulement correspondant à un óhasbragat creux identique que comporte ladite bague,immédiatement au-dessous du taraudage dont elle est munie intérieurement ce qui limite le dévissage de la vis lorsque les deux épaulements viennent buter l'un contre l'autre,alors que la vis peut être vissée en direction de l'organe détendeur placé en sandwich entre l'extrémité inférieure annulaire,plane et comportant en son centre l'orifice infériear c anal précité et la face supérieure,plane,ajourée,constituant le fond de la bague précitée ; caractérisée d'autre part en ce que le volume du gaz en phase liquide qui reste emprisonné,par reliquéfaction,dans le canal précité (pendant le non emploi du briquet) qui reste constamment libre,est limité à une valeur comprise entre O,I et O,I5 millimètre-cube gràce à un moyen de moulage ; caracté risde enfin en ce que organe détendeur précité subit lors de son montage-assemblage dans la valve une pré-compression de valeur limitée,sans tenir cbmpte des variations d'épaisseur pouvant exister entre les divers lots de bandes constituant le matériau dans lequel l'organe détendeur est découpé mais assurant malgré ces variations une limitation de la hauteur des flammes obtenues,gràce à un moyen intercalaire,le tout et constituant la valve,pouvant être enfoncé à force dans la partie supérieure d'un réservoir de briquet à gaz sans aucunement tenir compte d'une orientation quelconque,ce,définitivement et sans comporter aucune adjonction supplémentaire. La figure unique représente,en coupe longitudinale,une valve conforme à l'invention,emmanchée à force dans l'alésage cylindrique d'un bossage interne placé à la partie supérieure d'un réservoir de briquet à gaz du type jetable. La valve représentée sur la figure unique montre un réservoir (I) moulé par exemple en polyamide 6.6 et comportant les oreilles habituelles (2) et (3) entre lesquelles on place le moyen habituel d'allumage et entre lesquelles on a prévu un alésage cylindrique (4) surmonté d'un chanfrein cOnique (5). On emmanche la valve par sa partie inférieure dans l'alésage,soit par sa bague (6) dans laquelle on a préalablement vissé, par dessous,la vis (7) dans laquelle est placé le brùleur (8) muni à sa partie inférieure d'un clapet (9) en caoutchouc surmonté d'un passage latéral (IO).Une bague torique (II) assure l'étanchéité du système.La partie supérieure de la vis (7) est coiffée par emmanchement à force,du régleur (I2) dont la partie supérieure,évasée en collerette constitue un disque cranté (2I) permettant de faire tourner la vis depuis l'extérieur du briquet.0n place un organe détendeur (I3) sur l'extrémité inférieure de la vis (7) puis on recouvre ledit organe par un disque cranté (I4),qui sera serti lors de l'as- semblage automatique. Lorsque la bague (6) est emmanchée à force dans l'alésage (4) elle vient buter au fond de celui-ci,sur une partie cOnique venue de moulage.L'alésage (4) se prolonge vers l'intérieur du réservoir par un puit cylindrique dans lequel on loge un tube plongeur (IÇ) régnant jusqu'au fond du réservoir et as- surant ainsi l'alimentation de la valve en gaz en phase liquide. Le brùleur (8) comporte à sa partie supérieure I'orifice (I8) de sortie de gaz qui s'écoule à l'intérieur du brùleur par un canal (I9) dont la partie inférieure est fendue pour constituer la passage latéral (IO).Le clapet en caoutchouc (9) est serti en (30) sur l'extrémité du brùleur. La bague (6) est taraudée intérieurement en (25)et comporte un crantage rectiligne (23) sur sa périphérie extérieure pour être rendue solidaire du réservoir,lors de son emmanchement. Immédiatement sous le taraudage (25) on a prévu un chambrage cylindrique constituant un épaulement intérieur (26) cas son diamètre est supérieur au diamètre nominal du taraudage qui le surmonte.Un peu au-dessous de ce premier épaulement on a prévu un second épaulement (28) contre lequel viendra buter la face supérieure d'un disque (I4) cranté en (24) et constituant la paroi de fond de la bague (6),l'organe détendeur (I3) étant pris en sandwich entre l'extrémité inférieure de la vis (7) et la face supérieure du disque (I4) dont les crans (24) constituent des ajours permettant au gaz liquide montant dans le tube plongeur (I5) par le, canal (I6) de venir dans, le détendeur (I3) pour s'y détendre. Après avoir posé l'organe détendeur (I3) et le disque (I4) on effectue automatiquement une pression sur le disque de façon à le faire appuyer positivement contre l'épaulement (28),ce qui pré-comprime le détendeur (I3) à une certaine valeur puis on procède au sertissage de la bague par son extrémité (29),ce qui immobilise définitivement le disque (I4). La distance séparant l'extrémité ssférieurefplane,de la vis (7) et la face supérieure (28) du disque cranté (I4) est calcu lde de façon à pré-comprimer d'une valeur connue l'organe détendeur (13),par exemple d'une valeur dgale à 40% de son épaisseur moyenne statistique.On expliquera plus loin les détails du système. La vis (7)comporte à sa partie inférieure un filetage (25) correspondant au taraudage (25) et surmontant une partie cylindrique (33) dont le diamètre est plus grand que le diamètre nominal de ce filetage.Ainsi,lorsqu'on visse,par dessous,la vis (7) dans la bague (6) elle finit par buter prison épaulement plein (26) contre l'épaulement creux (26) correspondant au fond du chambrage cylindrique précité ., Lorsque la valve est assemblée et montée dans le réservoir par emmanchement à force,on voit qu'il reste possible de visser la vis (7) vers le détendeur (I3) alors qu'il n'est pas possible de la dévisser au-delà de la butée que constituent les épaulements (26) lorsqu'ils sont en contact. D'autre part,placé à l'intérieur de la vis (7) et au fond, on a prévu un siège (27)de clapet légèrement en relief sur le fond et destiné à assurer la fermeture de la valve.Au centre du siège(27) se trouve le canal (22) qui assure la communication entre l'intérieur du réservoir (I)et l'atmosphbre.Ce canal est un cône pointu dont la pointe est contenue dans le plan qui constitue l'extrémité ig8rieure de la vis,sous la forme d'un point.L'extrémité de la pointe est un point. Pour réduire au maximum le volume du canal (22)qui reste constamment libre,on a prévu que la longueur dudit canal doit être réduite au maximum possible,soit I millimètre.On a donné un diamètre de 0,5 millimètre à l'orifice supérieur et une valeur nulle à l'orifice inrérieur,puisque c'est un point. La vis (7) étant moulée en Zamak,on a placé le canal capillaire d'injection juste vis à vis de la pointe du cône (broche du moule) constituant après démoulage le canal (22),et on a donné un diamètre de O,IO millimètre au canal capillaire d'injection dont la longueur a été réduite au maximum.Ce canal capillaire constituant une zOne fragile,ctest là que se produit la rupture lorsqu'on sépare la pièce moulée de sa carotte.Cette rupture intervenant juste dans la zOne de la fine pointe du cône constituant le canal (22),produit automatiquement à ce point précis un trou dont le diamètre est voisin de celui du canal capillaire ayant servi au remplissage du moule,par injection sous pression.0n obtient donc par ae moyen de moulage un canal (22) qui peut rester libre sans inconvénient puisqu'il représente au total un volume compris entre O,IO et 0,15 millimètre-cube,c'est à dire une valeur ne produisant pas de saut de flamme lors du premier allumage,malgré la reliquéfaction du gaz. Ce moyen de moulage permet la construction de moules comportant Jusqu'd I2 empreintes,ce qui assure,par exemple,une production journalière pouvant atteindre facilement 300.000 pièces très précises,ce que la technique du décolletage ne peut pas faire.C'est l'un des buts de l'invention. Gràce aux faibles dimensions du canal (22) on a ainsi pu construire la valve dont toutes les pièces constitutives peuvent venir de moulage en Zamak.Il en est ainsi des pièces (6) (7) (8) (I4),dont l'épaisseur de parois peut être réduite au minimum à 0,4 millimètresce qui réduit aussi les poids des pièces,donc finalement aussi leur prix de revient. La partie supérieure de la vis (7),celle qui comprend la collerette crantée (I2) est moulée par exemple en polyamide 6 et emmanchée à force sur la jupe supérieure (7).Les crans (21) sont accessibles à la partie supérieure du briquet,dans la z- ne de son capot,et permettent de faire varier la hauteur de la flamme,depuis son maximum limité (dévissage impossible) jusqu'à la réduction de la hauteur tendant vers zéro. Le régleur (I2) n'a aucune orientation particulière vis à vis de la vis,lors de son emmanchement. Au moment de l'assemblage automatique,la vis (7) est vissée à fond dans la bague (6) jusqu'à ce que les épaulements (26) viennent buter l'un contre l'autre.A ce moment,la distance séparant l'épaulement (26) de l'dpaulement (28) permet,lors de la pose de l'organe détendeur (I3) et du disque cranté (I4) de presser ce disque à fond vers la vis jusqu'à ce qu'il bute contre l'épaulement (28),ce qui pré-comprime d'une valeur limitée 1' organe détendeur (13),puis le sertissage a lieu. Comme les lots de NOMEX en bande subissent,d'un lot à l'autre des variations de l'épaisseur de la bande,mais que la distance séparant (26) de (28) reste fixe,on intercale entre la face inférieure du détendeur en NOMEX et la face supérieure du disque cranté,un-dseque réalisé en un matériau poreux,souple,d'épaisseur variable selon chaque lot de NOMEX,de façon à rattraper la différence.Cette cale est alimentée dans la maehine de découpage des détendsurs,sous la forme d'une bande placée sous la bande de NOMEX et découpée avec elle,simultanément.La bande servant de cale est changée à chaque lot.Elle peut être constituée de ma fériaux divers tels qutun tissu tissé ou non,un voile de mousse polyuréthane ou autre matériau adéquat.La définition exacte de la valeur de la pré-compression du NOMEX donnant une flamme de hauteur limitée,répétitive,est une question de réglages et de mises au point industrielle comportant le choix de l'épaisseur à donner à la cale précitée. La valve de l'invention pourrait être utilisés aussi dans des domaines autres que celui des briquets à gaz,par exemple dans tous les cas où il est utile de réaliser un débit gazeux d'une valeur variable mais limitée. REVENDICATIONS I) Valve pour briquets à gaz combustible liquéfié sous pres sion,comprenant un brùleur (8) tubulaire manoeuvrable longitudinalement et glissant librement daps l'alésage cylindrique d' une vis (7) tubulaire manoeuvrable en rotation sur elle-même par sa partie supérieure (I2) crantée alors qu'elle comporte au fond dudit alésage un siège (27) de clapet contre lequel 1' extrémité inférieure du brùleur (8),munie d'un clapet de fermeture en caoutchouc (9),vient reposer pour assurer la fermeture de ladite valve,ledit siège comportant en son centre l'orifice d'un canal (22) assurant la communication entre l'intérieur du réservoir du briquet et l'atmosphère,un passage latéral (IO) situé au-dessus du clapet (9) permettant au gaz détendu de contourner le clapet lorsqu'il est ouvert pour se diriger librement vers l'intérieur (I9) du brùleur vers l'atmosphère pour y être enflammé,un organe détendeur (I3) poreux,élastique et compressible pris en sandwich entre l'extrémité inférieure,plane annulaire de la vis (7) et la partie supérieure ajourée constituant la paroi de fond (I4) d'une bague taraudée intérieurement (6) et crantée extérieurement et destinée à être emmanchée à force,d'un seul coup,dans l'alésage cylindrique (4) d'un-bossage interne (I7) situé à la partie supérieure d'un réservoir(I) de briquet à gaz de façon à rendre ladite bague (6) solidaire dudit réservoir,l'étchéité générale étant assurée par une bague torique (II) en caoutchouc,caractérisée d'une part en ce que l'extrémité inférieure de la vis (7) comporte à sa périphérie un épaulement (33) dont le diamètre est supérieur au diamètre nominal du filetage (25) qui le surmonte,cet épaulement (33) correspondant à un chambrage creux identique que comporte la bague (6) immédiatement au-dessous du taraudage (25) dont elle est munie intérieurement,ce qui limite le dévissage de la vis (7) lorsque les deux épaulements (26) viennent buter l'un contre l'autre, alors que la vis (7) peut être vissée en direction de l'organe détendeur (13) placé en sandwich entre l'extrémité inférieure annulaire,plane et comportant en son centre l'orifice inférieur du canal (22) et la face supérieure,plane,ajourée en (24) constituant le fond (I4) de la bague (6) ; caractérisée d'autre part en ce que le volume du gaz en phase liquide qui reste emprisonné,par reliquéfaction,dans le canal (22) qui reste constamment libre,est limité à une valeur comprise entre O,I et 0,I5 millimètre-cube grâce à un moyen de moulage ; caractérisée enfin en ce que l'organe détendeur (I3) subit lors de son montage-assemblage dans la valve une pré-compression de valeur limitée,sans tenir compte des variations d'épaisseur pouvant exister entre les divers lots de bandes constituant le matériau dans lequel 1'organe détendeur est découpé mais assurant malgré ces variations une limitation de la hauteur des flammes obtenues,gràce à un moyen intercalaire. 2) Valve selon la revendication I caractérisée en ce que le moyen de moulage permettant au canal (22) autre constamment libre du iait que son volume total peut être limité à une valeur comprise entre O,I et 0,I5 millimètre-cube,consiste à réaliser la vis (7) en Zamak moulé sous pression et à obtenir de moulage l'orifice inférieur du canal (22),de très faible diamètre (environ O,IO mm) en plaçant dans le moule drinjection,le canal capillaire d'injection exactement vis à vis de la pointe fine du canal tonique (22) de façon à ce que,lors de la séparation entre la vis moulée (7) et les canaux de moulage,la rupture a'effeceue automatiquement dans la zOne très mince,annulaire, entourant la pointe du canal (22) et constitue par cette rupture à cet endroit précis,un trou dont le diamètre correspond sensiblement à celui du canal capillaire d'injection. 3) Valve selon la revendication I caractérisée en ce que le moyen intercalaire permettant de faire subir à l'organe détendeur (I3) une pré-compression lors du montage-assemblage de la valve,entre deux plans distants d'une valeur fixe ( la distance séparant l'épaulement (28) de l'épaulement (26) et malgré les différences d'épaisseur pouvant intervenir entre les divers lots de bandes servant,par découpage,à constituer les organes détendeurs (13) tout en obtenant une compression telle dudit organe détendeur,que les flammes obtenues par cette compression ont une hauteur limitée,consiste à intercaler sous l'organe détendeur (I3) une cale d'épaisseur dont la valeur rattrape les différences d'épaisseur des bandes,lot'par lot,ladite cale étant découpée en mime'temps que l'organe détendeur (I3) proprement dit.Cette cale est réalisée en matériau poreux tel qu'un tissu tissé ou non,un voile de mousse polyuréthane ou un autre matériau adéquat.