Brevet FR2574895A2 — publié le 19860620

FR 2574895 A2 19860620 FR 8419207 A 19841214 La présente addition concerne un détendeur perfectionné utilisable dans des installations de distribution de gaz comprimé ou liquéfié, tel que le gaz de ville, le gaz butane, le gaz propane etc... On a décrit au brevet principal un appareil détendeur pour gaz comprenant notamment un corps avec raccord d'entrée et de sortie de gaz, un couvercle monté sur ce corps, une membrane manométrique montée entre corps et couvercle et sur les deux faces de laquelle s'exercent respectivement la pression du gaz à contrôler et l'action d'un ressort de tarage, et au moins une première butée en saillie depuis le couvercle et sur laquelle peut prendre appui et pivoter la membrane, la position de la butée sur le. couvercle étant telle qu'elle partage en deux surfaces inégales ladite membrane qui possède ainsi une fonction de levier susceptible d'obturer de préférence directement l'entrée du gaz dans le corps de l'appareil. Or, avec un tel appareil, de même qu'avec les autres détendeurs connus, il peut se produire des défauts de fonctionnement susceptibles d'entraîner une augmentation anormale de la pression de gaz délivrée à l'utilisateur, ce qui, comme on le comprend, risque de provoquer des accidents. L'appareil détendeur décrit dans le brevet principal ne comportait pas de moyens susceptibles de remédier aux défauts résultant notamment d'une surpression anormale de gaz dans le corps de l'appareil. Aussi, la présente addition a pour but de combler cette lacune en proposant un appareil détendeur du type décrit ci-dessus et conforme aux principesdu brevet principal, caractérisé en ce que la membrane manométrique avec laquelle coopère la première butée précitée, coopère également avec des moyens formant soupape de sûreté ou clapet de sécurité en cas d'augmentation anormale de la pression du gaz dans le corps de l'appareil. Suivant un mode de réalisation de cette addition, la première butée étant constituée par un ressort prenant appui sur la membrane, les moyens précités sont constitués par une autre butée solidaire du corps de l'appareil, située sensiblement au droit dudit ressort de l'autre côté de la membrane, et pourvue d'un alésage ou analogue débouchant dans le corps de l'appareil, obturable par ladite membrane et communiquant avec l'atmosphère extérieure. Suivant une variante conforme à l'addition, la première butée étant encore constituée par un ressort prenant appui sur la membrane, les moyens précités sont constitués par une bille disposée dans un logement formé dans le corps de l'appareil, située sensiblement au droit dudit ressort de l'autre côté de la membrane, et susceptible d'obturer un trou ménagé dans ladite membrane. On précisera ici que, dans l'axe du ressort et du trou précités, on prévoit une tige ou-analogue qui est solidaire du couvercle de l'appareil. Selon un autre mode de réalisation, les moyens précités sont constitués par un élément formant palonnier attelé à un ou plusieurs clapets obturant des orifices ménagés dans la membrane grâce à des ressorts prévus entre celle-ci et le palonnier, tandis que la première butée précitée coopère avec la membrane par l'intermédiaire dudit palonnier. Suivant encore un autre mode de réalisation, les moyens précités sont constitués par un clapet avec ressort logé à l'intérieur du raccord d'entrée de gaz dans le corps de l'appareil et coopérant avec la membrane manométrique, tandis que de l'autre côté de la membrane, la premiere butée précitée est montée coulissante et retenue dans un boitier ou analogue solidaire du couvercle de l'appareil. Dans ce cas-là, la première butée précitée est constituée par une tige pourvue d'une gorge coopérant avec des billes sollicites par un ressort. On notera encore ici que le boîtier précité comporte en partie basse et en regard de la membrane une partie débouchante sensiblement conique, et en partie haute, un couvercle d'accès au boîtier permettant le réarmement de la première butée. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'addition apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - les figures 1, 2, 3 et 5 sont des vues schématiques en coupe axiale montrant respectivement quatre modes de réalisation d'un appareil détendeur conforme aux principes de l'addition, et - la figure 4 est une vue en coupe du détendeur visible sur la figure 3, faite sensiblement suivant la ligne IV-IV de cette figure, Dans la description qui va suivre, on utilisera les memes repères que ceux du brevet principal pour désigner les éléments communs. Les détendeurs représentés sur les figures 1 à 5 comprennent tous, comme cela est décrit au brevet principal 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 les deux faces de la membrane 5 s'exercent respectivement la pression du gaz à contrôler et l'action d'un ressort de tarage 8, tandis qu'une première butée, repérée d'une manière générale en 10, est prévue pour faire saillie à partir du couvercle 4 vers l'intérieur du détendeur.La membrane 5 peut prendre appui et pivoter sur cette butée 10 dont la position sur le couvercle 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, de sorte que la membrane 5 possède ainsi une fonction de levier susceptible d'obturer de préférence directement l'orifice 11 d'entrée du gaz dans l'appareil. Conformément à la présente addition, et suivant le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la butée 10 est constituée par un ressort 22 agencé entre le fond du couvercle 4 et le plateau 6 de la membrane 5, laquelle membrane prend ainsi élastiquement appui contre une autre butée 23 solidaire du corps 1 de appareil et située au droit du ressort 22 de l'autre côté de la membrane 5. La butée 23 est pourvue d'un trou ou alésage 24 communiquant avec l'atmosphère extérieure et débouchant dans la chambre définie par le corps 1 et la membrane 5. Cette dernière est appliquée en permanence sur la butée 23 de façon à pouvoir osciller et obturer le trou 24. Mais on décrira brièvement ci-après le fonctionnement de la réalisation visible sur la figure 1. Lorsque le débit demandé à la sortie 3 est nul, la membrane 5 prend sa position d'équilibre en prenant appui sur la butée 23 et vient obturer l'orifice 11 d'entrée de gaz, Si, pour une raison ou pour une autre, une légère fuite subsiste au niveau de l'orifice 11, la pression augmentera sous la membrane 5 jusqu'à dépasser la force de compression du ressort 22. Dès lors, la membrane 5 décollera de la butée 23 et découvrira l'orifice 24, permettant ainsi l'evacuation de la surpression de gaz vers l'atmosphère extérieure. On comprend donc que la butée 23, coopérant avec la membrane 5, joue en quelque sorte le rôle d'une soupape de sûreté en cas de surpression de gaz dans le corps du détendeur. Suivant l'exemple de réalisation conforme à la présente addition et représenté sur la figure 2, la première butée 10 est, comme précédemment, constituée par un ressort 25 agencé entre le couvercle 4 et le plateau 6 de la membrane 5. Mais ici, on prévoit de l'autre côté de la membrane, une bille 26 disposée dans un logement 27 formé dans le corps 1. La bille 26 est située sensiblement au droit du ressort 25 et est susceptible d'obturer un trou 28 ménagé dans ladite membrane. Une tige ou analogue 29, solidaire du couvercle 4 et faisant saillie vers l'intérieur de l'appareil, est disposée dans l'axe du ressort 25 et du trou 28 de la membrane.5. Le fonctionnement de l'appareil visible sur la figure 2 est le suivant. Lorsque le débit est nul, la membrane 5 prend sa position d'équilibre sur la bille 26 en obturant l'orifice d'entrée de gaz 11. Si le gaz provenant de l'orifice li produit une surpression, la membrane 5 se soulève à l'endroit de son articulation ou pivotement sur la bille 24. C'est dire que le trou 28 de la membrane 5 étant dégagé, la surpression de gaz sera évacuée dans la partie supérieure du détendeur pour finalement s'échapper par l'orifice O prévu dans le couvercle 4. On notera ici que la tige 29 empêche avantageusement la bille 26 de suivre la membrane 5 lorsqu'elle se soulève. On comprend donc que la bille 26, coopérant avec la membrane 5, forme une soupape de sûreté en cas de surpression anormale du gaz dans la chambre inférieure du détendeur. On se reportera maintenant aux figures 3 et 4 pour décrire une autre variante d'appareil détendeur conforme à l'addition. Les moyens permettant d'éliminer toute surpression anormale de gaz parvenant au détendeur sont ici constitués par un élément formant palonnier 30 attelé à deux clapets 31 obturant respectivement des orifices 32 ménagés dans la membrane 5, grâce à des ressorts 33 prévus entre celle-ci et le palonnier 30. Il est à noter ici que la butée 10 qui peut former un ou plusieurs éléments, comme on le voit sur la figure 4, coopère avec la membrane 5 par l'intermédiaire du palonnier 30. On pourrait très bien prévoir un seul ou plus de deux clapets tels que 31, sans sortir du cadre de l'addition. Le fonctionnement de cet appareil est le suivant. Lorsqu'une surpression de gaz se produit sous la membrane 5, celle-ci se soulève en comprimant les ressorts 33, le palonnier 30 demeurant en appui sur la butée 10. Dès lors, les orifices 32 sont dégagés des clapets 31 et le gaz passe au travers de ces orifices vers le couvercle 4 pour etre finalement évacué vers l'extérieur par l'orifice O visible sur la figure 3. On remarquera ici que, comme pour les modes de réalisation précédents, la butée 10 du couvercle 4 partage en deux surfaces inégales la membrane 5 sur laquelle elle prend appui par l'intermédiaire du palonnier 30 de sorte que ladite membrane possède une fonction de levier susceptible d'obturer directement l'entrée 11 du gaz, comme on le voit bien sur la figure 3. Enfin, on ajoutera que le palonnier 30 et ses clapets associés 31 jouent encore ici le rôle d'une soùpape de sûreté en cas de surpression dans le détendeur. On se reportera enfin à la figure 5 pour décrire un autre mode de réalisation d'appareil détendeur conforme à l'addition. Les moyens prévus pour remédier à une surpression éventuelle de gaz dans le détendeur sont ici essentiellement constitués par un clapet 34 avec ressort 35 logé à l'intérieur du raccord d'entrée de gaz 2 dans le corps 1 de l'appareil. Le ressort 35 est agencé entre un épaulement 37 prévu dans le raccord 2, et le dessous du clapet 34, tandis que le dessus de ce clapet est équipé d'une tige ou analogue 36 passant au travers de l'orifice 11 et pouvant coopérer par son extrémité avec la membrane 5. Le clapet 34 peut coopérer avec un siège 38 ménagé dans le raccord d'entrée 2. La butée 10, comme on le voit clairement sur la fiqure 5, est montée coulissante et retenue dans un boîtier 39 solidaire du couvercle 4 du détendeur. Cette butée 10 est constituée par une tige 40 pourvue d'une gorge 41 coopérant avec des billes 42 sollicitées par un ressort 43 dans l'axe duquel est disposée la tige 40. Comme on le voit bien sur la figure 5, le ressort 43 applique les billes 42 dans la gorge 41 de la tige 40, par l'intermédiaire d'une rondelle d'appui 45. Le boîtier 39 forme en partie basse et en regard de la membrane 5 une partie sensiblement conique 39a de laquelle fait saillie la tige 40 pour pouvoir prendre appui sur le plateau rigide 6 de la membrane 5. A sa partie supérieure, le boîtier 39 dans lequel la butée 10 est maintenue en place grâce aux billes 42, comporte un couvercle 44 permettant l'accus à l'intérieur dudit boîtier pour réenclencher ou réarmer le détendeur en cas de surpression anormale de gaz. Mais on décrira ci-après le fonctionnement de ce détendeur qui est du type à réarmement. S'il se produit une surpression dans la cuve ou corps 1 du détendeur, la membrane 5 se soulève et tend à pousser vers le haut la tige 40. Celle-ci est libérée puisque, sous l'effort de poussée, les billes 42 elles aussi poussées à l'encontre de la force du ressort 43, sedégagentde la gorge 41. En se soulevant, la membrane 5 qui coopère avec la tige 36 du clapet 34, libère ledit clapet 34 qui, sous l'action du ressort 35, vient s'appliquer sur le siège 38 pour obturer l'entrée de gaz 11. Après disparition de la surpression de gaz, l'appareil demeudéclenché, c'est-à-dire que le clapet 34 demeure fermé. Et, pour réarmer l'appareil, il suffit de retirer le couvercle ou bouchon 44 pour appuyer sur la tige 40 afin de provoquer son réenclenchement avec les billes 42. Bien entendu, on pourrait parfaitement, sans sortir du cadre de l'addition, prévoir que la butée 10 ou tige 40 fasse saillie du boîtier 39 pour que l'utilisateur puisse procéder lui-même au réarmement de l'appareil, ce qui n'est pas le cas s'il y a un bouchon ou couvercle 44 justement prévu pour nécessiter l'intervention d'un spécialiste. On voit que l'appareil détendeur selon la figure 5 est différent des autres modes de réalisation en ce qu'on a prévu volontairement ici un clapet de sécurité signalant l'apparition d'un défaut de surpression à l'utilisateur et nécessitant une intervention pour le réarmement, ce qui n'est pas le cas avec les modes de réalisation des figures 1 à 4 où le fonctionnement du détendeur est rétabli automatiquement après disparition du défaut de surpression. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Au contaire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1,- Appareil détendeur pour gaz du type revendiqué au brevet principal et comprenant notamment un corps avec raccord d'entrée et de sortie de gaz, un couvercle monté sur ce corps, une membrane manométrique montre entre corps et couvercle et sur les deux faces de laquelle s'exercent respectivement la pression du gaz à contrôler et l'action d'un ressort de tarage , et au moins une premiere butée en saillie depuis le couvercle et sur laquelle peut prendre appui et pivoter la membrane, la position de la butée sur le couvercle étant telle qu'elle partage en deux surfaces inégales ladite membrane qui possède ainsi une fonction de levier susceptible d'obturer de préférence directement l'entrée du gaz dans le corps de l'appareil, caractérisé en ce que ladite membrane (5) avec laquelle coopère la première butée (10) coopère également avec des moyens formant soupape de sûreté ou clapet de sécurité en cas d'augmentation anormale de la pression du gaz dans le corps (1) de l'appareil. 2.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première butée (10) étant constituée par un ressort (22), les moyens précités sont constitués par une autre butée (23) solidaire du corps (1) de l'appareil, située sensiblement au droit du ressort (22) de l'autre côté de la membrane (5), et pourvue d'un alésage ou analogue (24) débouchant dans ledit corps, obturable par ladite membrane et communiquant avec l'atmosphère extérieure. 3.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première butée (10) étant constituée par un ressort (25), les moyens précités sont constitués par une bille (26) disposée dans un logement (27) formé dans le corps (1), située sensiblement au droit du ressort (25) de l'autre côté de la membrane (5), et susceptible d'obturer un trou (28) ménagé dans ladite membrane. 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé par une tige ou analogue (29) solidaire du couvercle (4) et disposéé dans l'axe du ressort (25) et du trou (28) précités. 5.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités sont constitués par un élément formant palonnier (30) attelé à un ou plusieurs clapets (31) obturant des orifices (32) ménagés dans la membrane (5) grâce à des ressorts (33) prévus entre celleci et le palonnier, tandis que la première butée (10) coopère avec la membrane par l'intermédiaire dudit palonnier. 6.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités sont constitués par un clapet (34) avec ressort (35) logé à l'intérieur du raccord d'entrée de gaz (2) dans le corps 41) de l'appareil et coopérant avec la membrane (5), tandis que de l'autre côté de la membrane, la première butée (10) est montée coulissante et retenue dans un boîtier ou analogue (39) solidaire du couvercle (4) de l'appareil. 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la première butée (10) est constituée par une tige (40) pourvue d'une gorge (41) coopérant avec des billes (42) sollicitées par un ressort (43). 8.- Appareil-selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le boîtier précité comporte en partie basse et en regard de la membrane une partie débouchante sensiblement conique (39a), et, en partie haute, un couvercle (44) d'accès au boîtier.