Brevet FR2558559A1 — publié le 19850726

qu'il ne comporte plus un bon nombre de pièces : les détendeurs classiques. effet, l'invention a pour objet un appareil ssur gaz, du type comprenant un corps avec raccord de sortie du gaz, un couvercle monté sur ce te membrane manométrique montée entre corps et sur les deux faces de laquelle s'exercent nt la pression du gaz à contrôler et l'action de tarage, cet appareil étant essentiellement en ce que ledit couvercle comporte une première .quelle peut prendre appui et pivoter la membrane ainsi une fonction de levier susceptible d'obturer e directement l'entrée du gaz dans le corps de rend déjà que l'idée essentielle de l'invention e fait que c'est la membrane qui, en pivotant, fait elle-meme clapet, contrairement aux détendeurs connus où ie attelée à la membrane était nécessaire. une autre caractéristique de l'invention, la la butée précitée sur le couvercle. est telle age la membrane en deux surfaces inégales et surface relativement petite servant à obturer gaz dans le corps de l'appareil, et une surface grande soumise à l'action du ressort de tarage. lorsque la membrane viendra prendre appui sur -ant de pivot, sous l'effet de la pression du produira deux couples de sens inverse, le couple partie relativement grande de la membrane étant ?érieur , de sorte que cette dernière pivotera butée précitée pour obturer l'entrée du gaz 3il. ane manométrique étant, comme connu en soiJ ir un plateau solidaire d'une membrane souple , cette dernière forme avantageusement, du surface relativement petite précitée, un clapet susceptible d'obturer l'entrée du gaz. Suivant un autre mode de réalisation, la membrane manométrique peut agir, du côté de sa surface relativement petite, sur un clapet flottant ou articulé interposé entre elle et l'orifice d'entrée du gaz dans l'appareil. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, une deuxième butée est prévue pour limiter la course de la membrane manométrique, cette butée étant solidaire du corps de l'appareil et située du côté de la surface relativement grande de la membrane. Le corps de l'appareil peut encore comporter une troi sième butéeJsituée sensiblement au droit de la première butée, pour empêcher la membrane d'obturer l'entrée de gaz lorsque l'appareil est hors pression. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le plateau de la membrane manométrique comporte un bord tourné vers le haut et muni d'une ouverture susceptible de coopérer avec un système à excentrique par exemplevformant un robinet. On précisera encore ici que le ressort de tarage prend appui entre le fond du couvercle et un embouti prévu à cet effet sur le plateau de la membrane. Ce ressort de tarage peut encore être constitué soit par une lame élastique ou analogue dont une extrémité est solidaire de la première butée et dont l'autre extrémité prend élastiquement appui sur la membrane du côté de sa surface relativement grande, soit, tout simplement, par une barre ou un ressort de torsion agencé au niveau de la première butée précitée. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un détendeur selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un détendeur conforme aux principes de l'invention; - la figure 3 est une vue schématique en coupe axiale d'une variante de réalisation du détendeur de la figure 2; - les figures 4 et 5 illustrent schématiquement la membrane du détendeur de la figure 2 en position d'ouverture et de fermeture de l'orifice d'entrée du gaz dans le détendeur; - la figure 6 est une vue schématique et de dessus d'un exemple de réalisation de membrane manométrique;; - la figure 7 est une vue schématique axiale d'encore un autre mode de réalisation du détendeur conforme aux principes de l'invention, et - la figure 8 est une vue de dessus d'un mode de réalisation particulier de siège de clapet. On se reportera tqut d'abord à la figure 1 sur laquelle est représenté schématiquement un détendeur de type connu. On voit qu'il comprend un corps 1 avec raccord d'entrée 2 et de sortie 3 du gaz, un couvercle 4 monté sur le corps 1 et une membrane manométrique 5 constituée par un plateau rigide 6 solidaire d'une membrane souple 7 dont le bord est fixé entre le corps 1 et le couvercle 4. Sur la face inférieure de la membrane 5 s'exerce la pression du gaz à contrôler, tandis que la face supérieure de ladite membrane est soumise à l'action d'un ressort de tarage 8 dont l'extrémité supérieure vient buter contre le fond 4a d'une cheminée axiale pratiquée dans le couvercle 4. A la membrane 5 est atteléeune tringlerie, un levier ou analogue 9 articulé sur le corps 1 et portant un clapet 9a. Comme on le comprend, ce clapet 9a est susceptible d'arrêter l'entrée du gaz dans le détendeur par application sur le siège 2a, lorsque la membrane 5 monte, c'est-à-dire lorsque la pression dans le détendeur augmente. Dans le cas contraire, le clapet 9a s'éloigne du siège 2a pour laisser le passage au gaz. Conformément à l'invention, la tringlerie ou le levier 9 attelé à la membrane 5 et commandant le clapet sont supprimés, et c'est la membrane elle-même qui remplit les fonctions de clapet et de levier articulés. A cet effet, et suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, on prévoit sur le couvercle 4 une première butée 10 faisant saillie vers l'intérieur du détendeur et sur laquelle peut prendre appui et pivoter le plateau 6 de la membrane 5, de façon que cette membrane possède une fonction de levier susceptible d'obturer l'orifice 11 d'entrée du gaz dans l'appareil. A cet égard, la partie souple et déformable 7 de la membrane 5 peut prendre directement appui sur le siège 2a, ladite partie souple Pouvant comporter à ce niveau une surépaisseur tormant clapet et montrée schématiquement en 12. Mais une telle surépaisseur n'est nullement obligatoire. Le plateau 6 est percé.de trous permettant de le rendre solidaire de la membrane souple 7 par l'intermédiaire de têtons ou analogue 13. L'un de ces têtonsest situé au niveau d'un embouti 6a sur le plateau 6 pour permettre le centrage du ressort de tarage 8, tandis que l'autre têton, comme on le voit bien sur la figure 2, est situé au niveau du clapet 12. Revenant à la butée 10, on voit que sa position sur le couvercle 4 est telle qu'elle partage la membrane 5 en deux surfaces inégales, à savoir une surface relativement petite à gauche de la butée 10, et une surface relativement grande à droite de ladite butée. Une deuxième butée 14 solidaire du corps 1 et située du côté de la surface relativement grande de la membrane 5, sensiblement au droit du ressort de tarage'8, permet de limiter la course de la membrane 5, notamment lors du montage de l'appareil. On a montré en 15 une troisième butée, également solidaire du corps 1 de l'appareil, mais qui est situee sensiblement au droit de la première butée 10. Cette troisième butée 15 sert à empêcher que le détendeur se déclenche sous l'effet d'une chute de pression, c'est-à-dire que la membrane 5 ferme l'orifice 11. Autrement dit, si, après un incident, le gaz est remis, le détendeur refonctionnera aussitôt. Mais on expliquera brièvement ci-après le fonctionnement du détendeur représenté sur la figure 2. Sur cette figure, le détendeur est représenté comme s'il était alimenté en gaz. Le débit demandé à la sortie 3 étant nul, la pression du gaz stexerce sous la membrane 5. Plus précisément, dans ce cas là, le plateau 6 vient en appui de pivotement sur la butée 10, de sorte que le clapet 12 est appliqué sur le siège 2a. On remarquera ici que le couple exercé sur la partie droite de la membrane 5 est nettement supérieur au couple inverse exercé sur la partie gauche de cette membraneJde sorte que ladite membrane, en pivotant sur l'extrémité libre ou arête 10a de la butée 10viendra obturer convenablement le siège 2a. Si on procède à une demande de débit de gaz en 3, la pression du gaz diminuera et, comme on le comprend le ressort de tarage 8 fera pivoter la membrane en sens inverse de façon à ouvrir ainsi progressivement l'arrivée du-gaz par l'orifice 11. Enfin, on remarquera que si l'appareil est hors pression, c'est-à-dire si aucun gaz sous pression ne parvient au raccord 2, la membrane 5 s'affaissera sous l'effet de la compression du ressort 8. Plus précisément, la membrane prendra appui sur la butée 14, et également sur la butée 15 pour prendre ainsi une position inclinée et laissant ouvert l'orifice 11 du siège 2a. Dès lors, si du gaz est envoyé par le raccord 2, il pourra passer par l'orifice 11 et le détendeur se remettra en marche aussitôt pour réguler la pression du gaz parvenant à l'installation. Le mode de réalisation illustré par la figure 3 est conçu suivant le même principe que celui du détendeur de la figure 2, et on a utilisé les mêmes reperdes pour désigner les éléments communs. Mais dans ce cas là, la butée 15 a été supprimée, car ici, on a prévu un robinet 16 pouvant agir positivement sur la membrane 5 pour obturer le siège 2a et permettant également de réarmer le détendeur après déclenchement. Le robinet 16, suivant un mode de réalisation préféré, comporte un excentrique 17 pouvant se débattre dans une lumière 18 ménagée dans un bord 6a du plateau 6 de la membrane 5, lequel bord 6a, comme on lue voit sur la figure 3, est tourné vers le couvercle 4. Le détendeur suivant la figure 3 fonctionne comme celui de la figure 1, et on décrira très brièvement ce fonctionnement en se reportant plus particulièrement aux figures 4 et 5. On partira de la position visible sur la figure 3, et dans laquelle le robinet 16 est représenté en position "fermé", étant bien entendu qu'une rotation d'un quart de tour de ce robinet permet de libérer le plateau 6 de la membrane 5. Si l'appareil débite du gaz, la membrane 5 prend alors la position visible sur la figure 4 en pivotant sur l'arête iOa de la butée 10. Si la pression du gaz s'abaisse en dessous d'une valeur déterminée,par exemple en raison d'une chute de pression à l'amont du détendeur ou bien d'un débit demandé trop important, la membrane s'affaisse sous l'effet du ressort de tarage 8, de sorte qu'elle vient en appui sur la butée 14, puis quitte la butée 10 pour finalement venir obturer le siège 2a, comme on le voit bien sur la figure 5. L'appareil se trouve donc déclenché par défaut-de pression, et, pour le réarmer, il suffit de tourner le robinet 16 en position de fermeture pour se retrouver dans le cas de la figure 3. t On notera ici que si le siège 2a ne peut pas être obturé correctement par suite de la position inclinée de la membrane visible sur la figure 5, on pourra adopter un clapet intermédiaire flottant 19, articulé en 19a sur l'appareil et interposé entre la membrane 5 et le siège 2a comme on le voit sur la figure 7, ou bien encore un siège 2a de grande section et-muni d'un orifice 20 de forme oblongue, OOTme on le voit bien sur la figure 8. Le détendeur peut bien sûr, sans sortir du cadre de l'invention, comprendre toutes ces variantes ou seulement l'une ou l'autre de celles-ci. Quant à la membrane équipant les divers modes de réalisation décrits et illustrés, sa forme pourra être choisie de façon par exemple à diminuer fortement le couple antagoniste exercé par la pression à gauche de la butée 1D, et cela en diminuant la surface de cette partie de la membrane, comme on le voit sur la figure 6) sur laquelle a été matérialisée la position de l'arête iOa de la butée 10, de même que l'axe 3a du siège 2a. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décritset illustrésqui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que le ressort de tarage 8 prenant directement appui sur la membrane 5 (figure 2)2 ou bien indirectement par l'intermédiaire d'une rondelle 8a pivotant sur un petit axe 8b solidaire du plateau 6 (figures 2 et 7), pourrait parfaitement être remplacé par une lame élastique 20 représentée en traits pointillés sur la figure 2, cette lame étant par exemple solidaire de la première butée 10 et prenant élastiquement appui sur le plateau 6 de la membrane 5. On pourrait également, sans sortir du cadre de l'invention, remplacer le ressort de tarage 8 par une barre ou un ressort de torsion (non représenté)agencé au niveau de l'extrémité îOa de la butée 10. On comprend également que les positions respectives du siège 2a, de la butée 10 et du ressort de tarage permettent de faire varier à volonté et en fonction des besoins, les différents couples exercés sur la membrane ainsi que les caractéristiques du détendeur. L'invention comprend donc tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. On a donc réalisé suivant l'invention un détendeur qui peut revetir différentes formes de réalisation mais qui, dans tous les cas, comporte un nombre minimum de pièces à savoir un corps, un couvercle, une membrane manométrique et un ressort de tarage, qui est d'une grande facilité de montage et possède une excellente fiabilité de fonctionnement et qui presente toutes les qualités voulues de sécurité. REVENDICATIONS 1. Appareil détendeur pour gaz du type comprenant un corps avec raccord d'entrée et de sortie de gaz, un couvercle monté sur ce corps, et une membrane manométrique montée entre corps et couvercle et sur les deux f-åces de laquelle s'exercent respectivement la pression du gaz à contrôler et l'action d'un ressort de tarage, caractérisé en ce que ledit couvercle (4) comporte une première butée (10) sur laquelle peut prendre appui et pivoter la membrane (5) qui possède ainsi une fonction de levier susceptible d'obturer de préférence directement entrée (2) du gaz dans le corps (1) de l'appareil. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position de la butée précitée (10) sur le couvercle (4) est telle qu'elle partage la membrane (5) en deux surfaces inégales et à savoir une surface relativement petite servant à obturer l'entrée du gaz (2) et une surface relativement grande soumise à l'action du ressort de tarage (8). 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la membrane manométrique (5) étantwcomme connu en soi, constituée par un plateau (6) solidaire d'une membrane souple et déformable (7)ladite membrane souple (7) forme, du côté de la surface relativement petite précitée, un clapet (12) susceptible d'obturer l'entrée du gaz. 4. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la membrane manométrique précitée (5) peut agir du côté de sa surface relativement petite, sur un clapet (19) flottant ou articulé interposé entre elle et l'entrée (2) du gaz dans le corps de l'appareil. 5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par une deuxième butée (14) de limitation de course de la membrane manométrique, cette deuxième butée étant solidaire du corps (1) de l'appareil et située du côté de la surface relativement grande de la membrane (5). 6. Appareil suivant l'une des revendications 1 à 3 ou 5, caractérisé par une troisième butée (15) solidaire du corps (i) de l'appareil et située sensiblement au droit de la première butée précitée (10). 7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le plateau (6) de la membrane manométrique (5) comporte un bord (6a) tourné vers le haut et muni d'une ouverture (18) coopérant avec un systeme à excentrique par exemple (17) formant un robinet. 8.Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ressort de tarage prend appui entre le fond du couvercle (4) et un embouti (6a) prévu à cet effet sur le plateau (6) de la membrane (5), ou bien est constitué soit par une lame élastique ou analogue (20) dont une extrémité est solidaire de la première butée (10) et dont l'autre extrémité prend élastiquement appui sur la membrane (5) du côté de sa surface relativement grandevsoit par une barre ou un ressort de torsion agencé ou niveau de la première butée précitée (10).