Brevet FR2576928A1 — publié le 19860808

La présente invention concerne des perfectionnements aux soupapes de diffusion commandées par bilame utiLiséesdans Les fers à vapeurs. Tous Les fers produisant de la vapeur pour faciliter le repassage possèdent généralement: une chambre de vaporisation dans laquelle la vapeur est produite, qui est située dans la semelle du fer et qui reçoit la chaleur de la résistance ou des résistances chauffantes; une chambre située dans la partie supérieure et formant un réservoir pour l'eau qui est à fournir à la chambre de vaporisa- tion, ainsi qu'un conduit pour le passage de l'eau du réservoir à la chambre de vaporisation. Il est connu d'insérer une soupape appelée soupape de diffusion dans le conduit de passage entre le réservoir d'eau et la chambre de vaporisation pour permettre la fermeture ou l'ouver- ture à volonté de ce conduit. On connaît également l'emploi d'une soupape de diffu- sion qui est en contact avec un bilame fixé sur un côté de la chambre de vaporisation et dont l'extrémité se déplace, lors de l'incurvation du bilame, perpendiculairement à l'axe de l'élément obturateur de la soupape, voir la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne n P 2936812. Le but de la présente invention est d'empêcher auto- matiquement le passage de L'eau du réservoir à la chambre de vapo- risation jusqu'à ce qu'une température suffisante Y soit atteinte pour la transformation de l'eau en vapeur, ceci afin d'éviter que le fer diffuse des gouttes d'eau au lieu de vapeur. Selon l'invention, une soupape de diffusion pour fer à vapeur comporte une tige obturatrice qui est déplaçable verticalement par rapport à un siège de soupape, en vue de l'ouver- ture ou de la fermeture de la soupape de diffusion par l'extrémité inférieure de la tige, dont l'extrémité opposée est fixée à une piece formant un porte-tige. L'action de la tige de soupape est déterminée par plusieurs éléments: un élément sélecteur extérieur, notamment sous forme de bouton, qui permet de faire tourner le porte-tige et la tige; une saillie Latérale ou doigt solidaire du porte-tige; un élément de commande en forme de U inverse, décrit plus en détail ci-après, et deux lames bimétalliques montées sur la chambre de vaporisation. L'élément de commande en U inversé se termine en bas par deux petites chevilles cylindriques verticales qui s'appuient chacune par leur extrémité inférieure sur une lame bimétallique. La partie supérieure de l'élément de commande porte un prolongement composé d'une section horizontale en forme d'anneau et d'une sec- tion périphérique circulaire orientée verticalement et dont le bord supérieur est constitué de deux portions inclinées ou rampes. Le prolongement affecte ainsi la forme d'une coupelle et constitue une came. Dans cette came peut s'emboîter le porte-tige, exception faite du doigt dépassant latéralement. L'agencement est tel que l'ouverture de la soupape est déterminée à la fois par l'actionnement des éléments bimétalli- ques et par la position angulaire du porte-tige par rapport aux rampes de came formées par la coupelle en haut de l'élément de commande en U inversé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique, en perspective et avec un arrachement, montrant les éléments constituant l'objet de l'invention et leur position dans la partie avant d'un fer à vapeur; - la figure 2 est une vue de c6té des éléments repré- sentés sur la figure 1 alors que le fer est en position de travail mais n'a pas encore atteint la température adéquate pour la diffu- sion de vapeur (transformation de l'eau en vapeur), la soupape étant fermée, comme indiqué plus clairement par le détail représenté à plus grande échelle à côté; - la figure 3 correspond à la vue de côté de la figure 2, mais après que le fer a atteint ou dépassé la tempé- rature minimale requise pour la diffusion de vapeur, la soupape étant maintenant ouverte, ce qui est également visible plus clai- rement dans le détail représenté à plus grande échelle à côté, o L'on voit que l'extrémité inférieure de La tige de soupape a été soulevée du siège; - Les figures 4 et 5 sont des représentations sché- matiques de la position et du fonctionnement des différents éLéments lorsque le porte-tige a été tourné avec son doigt à la position de travail par le bouton sélecteur extérieur situé en haut, la soupape étant représentée en position fermée sur la figure 4 et en position ouverte sur la figure 5 (le plan de coupe de ces figures correspondant à la ligne 2121 qui est visible sur la figure 9 montrant La came 12 en forme de coupeLLe); - Les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques semblables, mais montrant la position et le fonction- nement des éLéments lorsque le porte-tige a été tourné avec son doigt à la position de fermeture ou position de repassage à sec, o la déformation des éléments bimétalliques sous l'effet de la chaleur ne produit pas l'ouverture de la soupape; - la figure 8 est une représentation schématique de la position et du fonctionnement des éléments lorsque le porte- tige a été tourné avec son doigt à la position "auto-nettoyage", o la soupape est toujours complètement ouverte, même lorsque les éléments bimétalliques occupent leur position la plus basse;; et - la figure 9 est une représentation schématique, en perspective, de la came en forme de coupelie, montrant clairement Les rampes constituées par le bord supérieur de la coupelle, de même que la ligne 21-21 correspondant au plan de coupe des repré- sentations schématiques des figures 4 à 7. Selon l'invention, le passage de l'eau de la chambre 1 formant réservoir à la chambre 2 de formation de vapeur ou de vaporisation est commandée par une soupape composée d'un élément stationnaire 4 formant le siège de la soupape et d'un élément mobile sous forme d'une tige obturatrice 3 qui, par son extrémité inférieure 5, ferme ou ouvre la soupape lorsqu'elle est déplacée dans le sens verticaL. La tige est fixée par son autre extrémité à un porte-tige 6 qui est une pièce cylindrique creuse dont la surface latérale est pourvue d'une saillie radiale ou doigt 7. Le porte-tige 6 peut effectuer des mouvements axiaux et de rotation, auxquels participe La tige 3. En haut, le porte-tige 6 est accouplé à un élément de commande ou de sélection extérieure sous forme d'un bouton sélecteur 8, dans lequel Le porte-tige est déplaçable télesco- piquement, comme cela ressort des figures 4, 5, 6 et 7. Par rapport au bouton sélecteur 8, Le porte-tige 6 est donc mobile axialement - et en plus élastiquement en raison de la présence d'un ressort intermédiaire 16 - mais Le bouton 8 et le portetige sont rigidement accouplés en rotation. Le ressort 16 assure, soit l'application de l'extrémité inférieure 5 de la tige 3 contre le siège 4 de la soupape, empêchant ainsi le passage de L'eau, soit l'application du doigt 7 du porte-tige 6 contre le bord supérieur de la came 12 en forme de coupelle et en particulier contre la rampe de came 13, auquel cas la soupape est plus ou moins ouverte. L'ouverture de la soupape de diffusion est produite par l'intermédiaire de l'élément de commande 9 en U inversé, possé- dant à sa partie inférieure deux pattes latérales qui se terminent chacune par une cheville cylindrique verticale 10,.11 en appui sur l'une ou l'autre des lames bimétalliques 14, 15 montées sur le couvercle 17 de la chambre de vaporisation 2. L'élément de commande 9 possède en haut un prolonge- ment en coupelle formant la came 12 dont il a déjà été question à plusieurs reprises. Une partie du bord supérieur de la coupelle forme la rampe de came 13 et l'autre partie forme une deuxième rampe de came 20. L'ouverture centrale de la came 12 permet le libre emboîtement du portetige 6, exceptionfeite toutefois du doigt latéral 7, lequel peut notamment rester verticalement à une certaine distance au-dessus de la rampe 13. Si le bouton sélecteur 8 est tourné à la position maximale de "production de vapeur", le porte-tige 6 occupera la position en rotation représentée sur les figures 2, 3, 4 et 5 et son doigt latéral 7 se trouvera sur le point le plus haut de la rampe 13 de la came 12, de sorte que la soupape restera fermée, tant que le fer est froid, puisque les éléments bimétalliques 14 et 15 occupent la position la plus basse (figures 2 et 4) . Cependant, à mesure que les éLéments bimétalliques 14, 15 s'échauffent, ils pousseront les chevilles 10 et 11 correspondantes vers le haut, soulevant ainsi l'éLément de commande 9 en U inversé et la came 12 avec lui. La came ne viendra en contact avec le doigt latéral 7 du porte-tige 6 que lorsque la température convient pour la diffu- sion (formation de vapeur). Tant que cette température n'est pas atteinte, la came 12 ne pourra pas repousser vers le haut le doigt 7 et la tige 3 avec lui, de sorte que le passage d'eau reste fermé. Au moment o la température adéquate est atteinte, la came 12, par sa rampe 13, repoussera le doigt 7, le porte- tige 6 et la tige 3 vers le haut, de sorte que l'extrémité infé- rieure 5 de la tige 3 sera levée du siège 4. L'eau peut à présent s'écouler du réservoir 1 dans la chambre de vaporisation 2 et y être transformée en vapeur. La position qu'occupent les éléments à ce moment est représentée sur Les figures 3 et 5. L'emploi des éléments bimétalliques 14 et 15 dans une disposition diamétrale, ensemble avec la configuration de l'élément de commande 9 en U inversé, procure un système équilibré et puissant pour vaincre les résistances aux mouvements. Si l'élément de commande ou de sélection extérieur formé par le bouton 8 est amené à son autre position extrême (position de fermeture ou position de repassage à sec), comme représenté sur les figures 6 et 7, le portetige 6 est tourné en même temps et le doigt latéral 7 est amené au-dessus du point le plus bas de la rampe 13 de la came 12. A cette position, la soupape reste fermée, non seulement lorsque le fer est froid (figure 6) mais aussi quand il est chaud (figure 7) puisque, bien que les éléments bimétalliques 14 et 15, lorsqu'ils deviennent chauds, soulèvent l'élément de commande 9, ce soulèvement n'est pas suffisant pour que la came 12 puisse faire remonter le doigt 7 du porte-tige 6, de sorte que la tige 3 restera en position de fermeture de la soupape sur le siège 4. La position qui vient d'être décrite est particu- lièrement utile puisqu'elle permet, même quand le fer est chaud, d'interrompre la formation de vapeur si cela est désiré, pour repasser à sec par exemple. Bien évidemment, en plus des deux positions extrêmes qui viennent d'être décrites, Le bouton sélecteur 8 peut être amené à toute une série de positions intermédiaires o Le doigt latéral 7 reste, tant que le fer est froid, à des distances définies de la rampe 13. Toutes ces positions intermédiaires correspondent à des niveaux définis de production de vapeur pour un degré de déformation donné des éléments bimétalliques 14 et 15 et, en fin de compte, pour une température donnée, ce qui permet de produire une quantité de vapeur qui ne dépend pas exclusivement de la température puisque le débit de vapeur désiré peut ainsi être réglé en fonction de la nature du matériau textile à repasser. Si le bouton sélecteur 8 est amené à la position "auto-nettoyage", comme représenté sur la figure 8, le doigt latéral 7, par suite de la rotation du porte-tige 6, est amené sur la rampe 20 de la came 12. A cette position, la soupape reste en permanence complètement ouverte, quelle que soit la température du fer. En effet, bien que les éLéments bimétalliques 14 et 15 modifient la position de l'élément de commande 9 en U inversé par l'intermédiaire des chevilles 10 et 11, la position de la tige 3 par rapport à la soupape sera telle que l'extrémité inférieure 5 de la tige ne pourra pas venir s'appliquer contre le siège 4 et interdir ainsi l'écoulement d'eau du réservoir dans la chambre de vaporisation. Afin de faciliter l'obtention d'un passage d'écou- lement plus fin pour l'eau, l'extrémité inférieure 5 de la tige 3 est chanfreinée, comme on peut le voir notamment sur les détails à plus grande échelle des figures 2 et 3. On voit également sur ces détails que le siège 4 de la soupape - qui est métallique - est monté, afin d'obtenir un appui et une étanchéité convenables, dans un disque élastique 19 en matériau synthétique, qui est disposé par des nervures circulaires saillantes, l'une supérieure et l'autre inférieure, contre le dessus du couvercle 17 de la chambre de vaporisation 2 et contre le c8té inférieur d'une cloison ou paroi supérieure 18. Le disque élastique 19 contenant le siège est monté amovible dans cette position. La vue en perspective de la figure 9 montre claire- ment que la came 12 en forme de coupelle définit deux rampes 13 et par son bord supérieur. La première, 13, intervient dans les positions de travail décrites relativement aux figures 4 et 7, tandis que l'autre rampe 20 est utilisée seulement dans la position "auto-nettoyage" qui a été décrite en référence à la figure 8. Pour permettre une bonne interprétation des figures 4 à 7, il est rappelé que la came 12 telle qu'on la voit sur ces figures corres- pond à la coupe prise suivant le plan vertical indiqué par la ligne 21-21 de la figure 9. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisa- tion décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. 8 - ty2576928 Liste de références: 1. Chambre formant réservoir d'eau 2. Chambre de vaporisation (de formation de vapeur) 3. Tige obturatrice 4. Siège de la soupape 5. Extrémité inférieure de la tige 3 6. Porte-tige 7. Doigt latéral 8. Element de commande ou de sélection extérieure 9. Element de commande en Uinversé 10. Cheville cylindrique solidaire de l'éLément 9 11. ChevilLe cylindrique solidaire de l'éLément 9 12. Came en forme de coupelle 13. Rampe de came 14. Lame bimétalLique 15. Lame bimétallique 16. Ressort 17. Couvercle (paroi de fermeture) de la chambre de vaporisation 18. Cloison ou paroi supérieure 19. Disque élastique 20. Rampe de came pour la position "auto-nettoyage" 21. Repère d'indication de coupe. 9 2576928 REVENDICATIONS 1. Soupape dite de diffusion pour un fer à repasser à vapeur à commande par bilame, o la soupape sert à l'admission d'eau d'un réservoir d'eau du fer à repasser dans une chambre de vaporisation o l'eau est transformée en vapeur qui est diffusée sur le matériau textile repassé, caractérisée en ce qu'elle se compose essentiellement d'un siège fixe (4) et d'une tige obtu- ratrice (3) qui est mobile verticalement et dont l'extrémité inférieure (5) coopère avec le siège (4) pour la fermeture et l'ouverture de la soupape, la tige (3) étant fixée par son extré- mité opposée à une pièce formant porte-tige (6), les déplacements verticaux de la tige (3) étant déterminés par un bouton sélecteur extérieur (8), o un élément sélecteur extérieur semblable permet- tant de tourner le porte-tige (6) et la tige (3) avec lui, une saillie ou doigt latéral (7) dépassant radialement du porte-tige (6), un élément de commande (9) en U inversé, portant en bas deux chevilles verticales (10, 11) et en haut un prolongement constitué d'une section horizontale en forme d'anneau et d'une section périphérique circulaire orientée verticalement et dont le bord supérieur est incliné, le prolongement ressemblant ainsi à une coupelle et formant une came (12) avec au moins une rampe (13) sur le bord supérieur, le porte-tige (6) pouvant s'emboîter de haut en bas dans la came (12), à l'exception du doigt latéral (7), ainsi que par deux éléments bimétalliques (14, 15) disposés sur la chambre de vaporisation (2) et agissant sur les chevilles (10, 11) solidaires de l'élément de commande (9), en vue du soulèvement de ce dernier par suite de la déformation des éléments bimétalliques à l'élévation de la température, l'agencement étant tel que l'ouver- ture de la soupape est déterminé à la fois par le fonctionnement des éléments bimétalliques (14, 15) et par la position angulaire du portetige (6) par rapport à l'élément de commande (9) et que, dans une position de travail normale, les éléments bimétalliques empêchent l'écoulement d'eau de la chambre (1) formant le réservoir d'eau dans la chambre de vaporisation (2) tant que cette dernière n'a pas atteint une température adéquate de transformation de l'eau en vapeur, de manière à éviter la diffusion de gouttes d'eau au lieu de vapeur. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans une position angulaire extrême du porte-tige (6), le doigt latéral (7) est situé au-dessus de la partie la plus haute d'une rampe de came (13) servant au réglage du débit de vapeur et que, lorsque la chambre de vaporisation (2) atteint la température adéquate pour la production de vapeur, les éléments bimétalliques (14, ), par la déformation qu'ils subissent par suite de l'élévation de température, soulèvent l'élément de commande (9) et avec lui, par l'intermédiaire du doigt (7), le porte-tige (6) et la tige (3), dont l'extrémité inférieure (5) est soulevée du siège (4) de la soupape, ouvrant ainsi le passage pour l'écoulement d'eau du réservoir (1) à la chambre de vaporisation (2), ladite position correspondant à la production maximale de vapeur. 3. Soupape selon la revendication 2, caractérisée en ce que, dans l'autre position angulaire extrême du porte-tige (6), le doigt latéral (7) est situé au-dessus de la partie la plus basse de ladite rampe de came (13), à une distance telle que le soulèvement de l'élément de commande (9) par les éléments bimétal- liques ne provoque pas le soulèvement du porte-tige (6), de sorte que la tige (3) n'est pas levée du siège (4) de la soupape, laquelle reste ainsi fermée, cette position correspondant à la position de fermeture ou de repassage à sec. 4. Soupape selon la revendication 3,;caractérisée en ce que, dans des positions intermédiaires situées entre les deux positions angulaires extrêmes mentionnées du porte-tige (6), le doigt latéral (7) est situé audessus d'une partie intermédiaire de la rampe de came (13) servant au réglage du débit de vapeur, de sorte que lorsque la chambre de vaporisation (2) atteint la température adéquate pour la formation et la diffusion de vapeur, les éléments bimétalliques (14, 15) soulèvent l'élément de commande (9) et avec lui le porte-tige (6) et la tige (3), si bien que cette dernière est levée du siège (4) de la soupape, les différentes positions angulaires intermédiaires du porte-tige (6) correspondant à différentes sections d'ouverture de la soupape et par suite à différents débits de vapeur. 5. Soupape seLon L'une queLconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, dans une position anguLaire dite d'autonettoyage du porte-tige (6), te doigt latéral (7) est en appui sur la zone la plus haute d'une deuxième rampe de came (20), correspondant à L'auto-nettoyage, o la tige (3) est soulevée de manière que la soupape reste complètement ouverte.