Brevet FR2583536A2 — publié le 19861219

FR 2583536 A2 19861219 FR 8508907 A 19850612 Le présent certificat d'addition est relatif à des perfectionnements à l'invention décrite dans la demande de brevet France n" 85 04125 du 20 Mars 1985, déposée au nom du même demandeur, pour un "appareil détendeur à membrane, en particulier pour gaz de pétrole liquéfié". L'appareil détendeur à membrane décrit dans le brevet sus-mentionné était caractérisé, notamment, en ce que, en vue d'obtenir une meilleure régulation du débit d'utilisation sous une pression dont les variations sont atténuées, la membrane était divisée dans la chambre de réduction de pression en deux surfaces de valeurs inégales, la membrane s'articulant entre lesdites deux surfaces,de telle sorte que L'action de la pression du gaz détendu agissait sur la plus grande surface en opposition avec le ressort de pilotage du détendeur et sur la surface réduite dans le même sens que le ressort. Les présents perfectionnements ont pour objet de doter l'appareil d'une fonction supplémentaire de sécurité. En particulier, l'appareil perfectionné, objet du présent certificat d'addition, fonctionnant avec toutes les caractéristiques avantageuses décrites au brevet sus-mentionné , assurera une coupure automatique de l'alimentation en gaz détendu, s'il apparaît un défaut dans la pression d'alimentation de l'appareil, par suite, par exemple d'une défectuosité du réseau de distribution situé en aval de L'appareil, ou encore un défaut dans la pression d'alimentation fournie en amont de L'appareil. De façon plus précise, l'appareil détendeur à membrane du type décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 3, 5 ou 6 du brevet principal comportant une arrivée de gaz sous la pression à détendre, un cLapet actionné par Les mouvements de déplacement de la membrane, Ledit clapet découvrant ou fermant ladite arrivée de gaz, une chambre à pression réduite communiquant avec une conduite d'utilisation et sur laquelle s'ouvre ledit clapet, ladite chambre étant fermée, d'un coté par la membrane qui s'appuie sur une plaque intermédiaire et qui est sensiblement équilibrée sur son autre face par un ressort tendant à repousser ladite plaque, ladite membrane étant divisée dans ladite chambre en deux surfaces de valeurs inégales, et La membrane s'articulant entre lesdites deux surfaces sur un pivot de telle sorte que l'action de la pression du gaz détendu agit sur la plus grande surface en opposition avec le ressort et sur la surface réduite dans le même sens que le ressort, se caractérise selon les présents perfectionnements en ce qu'il comprend, placé vers la périphérie de L'appareil, dans ladite chambre à pression réduite, et sous ladite partie de grande surface de ladite membrane, à une certaine distance d'elle dans la position de fonctionnement normal du détendeur, un appui, et, dans une position sensiblement diamétralement opposée par rapport audit pivot, et au-dessus de ladite partie de petite surface de ladite membrane, un organe de butée, manoeuvrable de l'extérieur de l'appareil, permettant de soulever ou abaisser positivement le bord adjacent de ladite plaque d'appui de la membrane. Selon une réalisation avantageuse de l'appareil, ledit organe de butée comprend une pièce en forme de cavalier permettant : - dans une position intermédiaire normale de fonctionnement, un débattement de la membrane et de la plaque entre les branches du cavalier, - dans une position d'enfoncement, un appui positif contre la plaque entraînant l'abaissement de la plaque et la fermeture du clapet, et - dans une position de soulèvement, un appui positif contre la plaque entrainant le soulèvement de la plaque et l'ouverture du clapet. De préférence, ledit organe de butée comprend un bouton de manoeuvre, avec un axe déplaçable en translation sensiblement verticalement (parallèlement à l'axe de L'appareil supposé monté horizontalement) et verrouil- lable dans ladite position intermédiaire, par un doigt prévu sur cet axe et s'engageant dans une encoche prévue sur le couvercle de l'appareil ; ledit doigt peut être dégagé de ladite encoche par un mouvement de rotation, par exemple d'un quart de tour, de l'axe sur lui-même. Dans un mode de réalisation préféré, il est prévu un ressort auxiliaire rappelant ledit bouton en enfoncement lorsqu'il n'est pas verrouillé. De la description qui précède, il apparaît, qu'en cas de manque de pression dans la chambre de détente, par exemple, par suite d'une fuite importante sur le réseau avaL de distribution, ou encore par suite d'une défaillance de l'alimentation du circuit amont, la pression chutant brusquement dans la chambre de détente, la membrane et sa plaque d'appui se déplacent vers le bas et viennent porter, sous l'effet du ressort de pilotage du détendeur contre l'appui précité. Le positionnement de cet appui fait que le clapet est alors fermé sous l'action du ressort de pilotage du détendeur agissant en fermeture avec un bras de levier multiplicateur s'articulant autour dudit appui.Cette fermeture est définitive, même si la pression est rétablie sur le circuit amont d'alimentation, tant qu'une action positive d'ouverture n'est pas exercée par le bouton de manoeuvre au moyen d'une action de soulèvement de ladite plaque. De la même façon, si l'organe de butée n'est pas verrouillé dans sa position intermédiaire, ledit ressort auxiliaire agissant en complément avec le ressort de pilotage principal de l'appareil applique ladite membrane de façon permanente contre l'appui précité et le siège du clapet, assurant dans cette position une fermeture élastique du détendeur. L'invention et sa mise en oeuvre apparaitront pLus clairement à L'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnant uniquement à titre d'exemple un mode de réalisation. Dans ces dessins - la figure 1 illustre schématiquement en coupe transversale un appareil détendeur conforme aux présents perfectionnements, l'appareil étant montré dans sa position normale de fonctionnement ; - les figures 2, 3 et 4 sont des vues semblables à celle de la figure 1, montrant le même appareil respectivement, dans sa position après déclenchement suite à une chute de pression dans la chambre de détente, dans la position d'armement pour la remise en route de l'appareil après son déclenchement, et enfin dans sa position de fermeture élastique, le détendeur formant robinet d'arrêt. Dans les figures, ont été repérés par les mêmes chiffres,les organes semblables de l'appareil déjà décrit au brevet principal. On rappellera simplement brièvement ces pièces. L'appareil modifié repéré 40 dans son ensemble comprend essentiellement une chambre de détente 4 communiquant avec la conduite d'utilisation 5 et avec la conduite d'amenée de gaz sous pression 2 par l'intermédiaire d'un clapet 3 comportant une garniture 9 et un siège 10 ; la chambre 4 est limitée d'un côté par la membrane 6 sur laquelle s'applique t agit la pression P du gaz détendu. De l'autre côté de la membrane 6 se trouve une plaque 7 d'appui pour la membrane,sur laquelle-agit la force du ressort d'équilibrage (ou ressort principal de pilotage) 8 de l'appareil. La chambre dans laquelle est logé le ressort 8 communique par un évent 14 avec l'atmosphère. La plaque 7 contre laquelle est appliquée, par la pression P du gaz détendu, la membrane 6, s'articule, en position de fonct-ionnement normal de L'appareil, comme illustré à la figure 1, par un couteau d'articulation 41 contre un pivot d'articulation 22 fixe. Le fonctionnement de l'appareil dans cette position est identique au fonctionnement de l'appareil décrit à la figure 2 du brevet principal. On décrira maintenant les perfectionnements, objets du présent certificat d'addition. L'appareil modifié comprend un organe d'appui 42 qui est situé légèrement en dessous de la surface de la membrane 6 et de la plaque d'appui 7 dans la position normale de fonctionnement de l'appareil comme il apparat plus clairement à la figure 1. L'a-ppui 42 est situé vers la périphérie de l'appareil à l'intérieur de la chambre 4 et sous ladite partie de grande surface S de La membrane 6. Dans une position sensiblement diamétralement opposée par rapport audit pivot 22, et au-dessus de ladite partie de petite surface s de ladite membrane 6 et plus précisément au-dessus de la plaque 7, se trouve un organe de butée repéré 43 dans son ensemble, manoeuvrable de l'extérieur de l'appareil au moyen d'un bouton de manoeuvre 44. L'organe de butée comprend une pièce en forme de cavalier 45 avec deux branches 45a, 45b, encadrant une saillie 7a de la plaque 7. L'organe 43 peut être déplacé en translation, comme il sera décrit plus loin, parallèlement à l'axe 15 vertical de l'appareil (l'appareil étant supposé disposé horizontalement comme illustré aux dessins). Le mouvement de déplacement axial de l'organe de butée 43 est assuré par l'axe 46 qui coulisse dans un fourreau 47 solidaire du couvercle 48 de l'appareil. Un ressort 49 auxiliaire prenant appui sous le couvercle 48 de l'appa- reil et sur une coupelle 60 solidaire de L'axe 46 tend à rappeler l'organe 43 vers le bas dans le sens de la flèche F1 (figure 4). En outre, L'axe 46 porte un doigt 50 qui est susceptible de s'engager dans une encoche 51 prévue sur le couvercle 48 de L'appareil, cette encoche pouvant faire partie du fourreau 47. Dans la position illustrée aux figures 1 et 2, le doigt 50 est prisonnier dans L'encoche 51, le cavalier 45 étant verrouillé dans la position qu'il occupe dans ces figures. Dans les figures 3 et 4, on a fait subir au bouton 44 une rotation d'un quart de tour (comme indiqué par la flèche F3) ce qui a permis de libérer le doigt 50 de l'encoche 51. Dans une telle position relative du doigt 50 et de l'encoche 51, il est possible de soulever le bouton 44 en le tirant comme indiqué à la figure 3 dans le sens de la flèche F2 ou de l'abaisser, comme indiqué par la flèche F1 à la figure 4 en relachant le bouton de manoeuvre 44 et en laissant simplement s'exercer l'action élastique du ressort 49. Le fonctionnement de l'appareil sera maintenant décrit. Position normale de fonctionnement de L'appareil. Cette position est illustrée à la figure 1. Le bouton de manoeuvre 44 est verrouillé dans sa position intermédiaire par le doigt 50 bloqué dans L'encoche 51. Dans cette position, et si la pression P réduite dans la chambre 4 ne fait pas défaut, l'appareil fonctionne exactement comme décrit au brevet principal par exemple en relation avec la figure 2 de ce brevet. L'appui 42 ne joue aucun rôle, non plus que le cavalier 45 entre les branches45a et 45b duquel se déplace librement l'extrémité en saillie 7a de la plaque 7. Défaut de Pression dans la chambre de détente. Supposons que la pression P dans la chambre 4 vienne à manquer, par exemple, par suite d'un défaut de la canalisation aval (fuite importante, notamment) ou par suite d'un défaut de l'alimentation de la pression en amont dans la conduite 2. Dans ce cas, la force d'action F R du ressort 8, n'est plus équilibrée par la force F insuffisante de la pression P du gaz agissant sur la surface S de la membrane. La membrane s'affaisse et vient reposer par son extrémité (à droite sur la figure 2) contre l'appui 42. La force FR du ressort 8 agissant en bras de levier tournant autour de l'appui 42 vient appuyer la garniture 9 du clapet 3 contre le siège 10 fermant l'arrivée de gaz 2. Le couteau 41 quitte son pivot d'appui 22. Cette position est illustrée à la figure 2. Si la pression amont de gaz est rétablie, et si le défaut éventuel existant sur la canalisation aval 5 est supprimé, l'appareil ne peut être réarmé, le clapet 3 restant fermé sous l'action du ressort FR. On a donc une sécurité positive de fonctionnement en cas de défaut, soit d'alimentation du gaz en amont, soit de distribution du gaz en aval. Réarmement. A partir d'une position de l'appareil telle qu'illustrée à la figure 2, de manière à remettre le détendeur en fonctionnement, après avoir remédié aux causes de la défectuosité, il suffit d'ouvrir le clapet 3 en soulevant positivement la plaque 7 au moyen du bouton de manoeuvre 44. A cet effet, comme illustré à la figure 3, on fait tourner le bouton de manoeuvre 44 pour libérer le doigt 50 de l'encoche 51, puis on soulève ce bouton dans le sens de la flèche F2, ce qui permet de soulever la plaque 7 par son extrémité 7a au moyen de la branche 45b du cavalier 45. La plaque 7 pivote alors autour du point d'appui 42 ouvrant le clapet 3, à l'encontre de l'action du ressort 8.La pression P étant rétablie dans la chambre 4, il suffit alors de ramener le bouton de manoeuvre 44 dans la position normale de fonctionnement de l'appareil (figure 1) en le rabaissant légèrement et en engageant de nouveau le doigt 50 dans l'encoche 51. Position de robinet. Dans la position illustrée à la figure 4, après avoir tourné le bouton de manoeuvre 44 pour dégager le doigt 50 de ltencoche 51, on laisse le ressort 49 se détendre et abaisser dans le sens de la flèche F1 le cavalier 45 qui, par sa branche 45a, vient abaisser l'extrémité 7a de La plaque 7 fermant le clapet 3. Simultanément, le couteau 41 quitte son appui sur le pivot 22, et la membrane 6 vient s'appliquer sur L'appui 42 et le siège 10 situé sensiblement en position diamétralement opposée sur l'appareil.~Dans cette position, l'appareil fonctionne en robinet, fermant élastiquement l'arrivée du gaz. Pour réalimenter L'appareil et le replacer en position normale de fonctionnement, il faut repasser par la position de réarmement de la figure 3, puis replacer le doigt 50 dans l'encoche 51 (position de la figure 1). Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation ilLustré et décrit. En particulier, bien qu'on ait décrit une commande en trois positions distinctes du cavalier 45 qui sont obtenues par un mouvement conjugué de transLation et de rotation d'un bouton unique due manoeuvre, ces diverses positions pourraient être obtenues par tout autre moyen mécanique équivalent, par exempLe par un système de translation à trois positions de blocage. REVENDICATIONS 1. - Appareil détendeur à membrane du type décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 3, 5 ou 6 du brevet principàl, comportant une arrivée de gaz (2) sous la pression à détendre, un clapet (3) actionné par les mouvements de déplacement de la membrane (6), ledit clapet découvrant ou fermant ladite arrivée de gaz, une chambre à pression réduite (4) communiquant avec une conduite d'utilisation (5) et sur laquelle s'ouvre ledit clapet, ladite chambre (4) étant fermée, d'un côté par la membrane (6) qui s'appuie sur une plaque intermédiaire (7) et qui est sensiblement équilibrée sur son autre face par un ressort (8) tendant à repousser ladite plaque, ladite membrane étant divisée dans ladite chambre (4) en deux surfaces (S, s) de valeurs inégales, et la membrane s'articulant entre lesdites deux surfaces sur un pivot (22) de telle sorte que l'action de la pression (P) du gaz détendu agit sur la plus grande surface (S) en opposition avec le ressort- (8) et sur la surface réduite (s) dans le même sens que le ressort, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend, placé vers la périphérie de l'appareil, dans ladite chambre (4) à pression réduite, et sous ladite partie de grande surface (S) de ladite membrane (6), à une certaine distance d'elle dans la position de fonctionnement normal du détendeur, un appui (42), et, dans une position sensiblement diamétralement opposée par rapport audit pivot (22), et au-dessus de ladite partie de petite surface (s) de ladite membrane (6), un organe de butée (43), manoeuvrable de l'extérieur de l'appareil, permettant de soulever ou abaisser positivement le bord adjacent (7a) de ladite plaque (7) d'appui de la membrane. 2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de butée (43) comp-rend une pièce en forme de cavalier (45) permettant - dans une première position intermédiaire normale de fonctionnement, un débattement de la membrane (6) et de La pLaque (7) entre les branches (45a, 45b) du cavalier, - dans une position d'enfoncement, un appui positif contre la plaque (7) entraînant l'abaissement de la plaque et la fermeture du clapet (3), et - dans une position de soulèvement, un appui positif contre La plaque (7) entraînant le soulèvement de la pLaque et L'ouverture du clapet (3). 3. - Appareil selon la revendication 2 , caractérisé en ce que ledit organe de butée (43) comprend un bouton de manoeuvre (44) avec un axe (46) déplaçable en transLation sensiblement verticalement (parallèlement à l'axe 15 de L'appareil supposé monté horizontalement) et verrouilLabLe dans ladite position intermédiaire par un doigt (50) prévu sur cet axe et s'engageant dans une encoche (51) prévue sur te couvercle de l'appareil ; Ledit doigt peut être dégagé de ladite encoche par un mouvement de rotation, par exemple d'un quart de tour, de l'axe sur lui-même. 4. - Appareil selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un ressort auxiliaire (49) rappeLant ledit bouton (44) en enfoncement lorsqu'il n'est pas verrouillé.