Brevet FR2585438A1 — publié le 19870130

La présente invention a essentiellement pour objet un appareil détendeur-déclencheur de sécurité qui peut être utilisé dans de nombreuses installations de distribution de gaz comprimé ou liquéfié. On connatt déjà des appareils détendeurs pour gaz comprenant essentiellement un corps pourvu d'une entrée et d'une sortie de gaz, un couvercle monté sur ce corps, une membrane manométrique montée entre corps et. couvercle, et sollicitée d'un côté par la pression du gaz à contrôler et de l'autre côté par un ressort de tarage, ladite membrane pouvant pivoter sur une butée solidaire du couvercle pour ainsi posséder une fonction de levier susceptible d'obturer l'entrée du gaz dans le corps de l'appareil. Ce genre d'appareil, qui est décrit par exemple dans le brevet américain nO 3 900 045 ou encore dans la demande de brevet français nO 84 OO 819 appartenant à la demanderesse, peut être déclenché par un défaut de pression résultant par exemple d'une chute de pression à l'amont du détendeur ou bien d'un débit demandé en aval qui est excessif. Plus précisément, en position déclenchée, la membrane pivotante sollicitée seulement par le ressort de tarage occupe une position oblique et en appui sur le siège d'entrée du gaz qui est par conséquent obturé. Il convient alors, comme cela est connu en soi, de réarmer l'appareil, c'est-à-dire d'agir positivement sur la membrane pour la dégager du siège afin que du gaz puisse à nouveau être admis dans l'appareil pour rétablir la pression sous la membrane. Toutefois, il convient que l'actionnement de la membrane à l'aide du système de réarmement se fasse de telle façon que le système de réarmement ou sa manoeuvre ne gêne aucunement la membrane, c'est-à-dire, que sitôt la membrane décollée de son siège, celle-ci soit libre de reprendre sa position de pivotement sur la butée pour osciller et fonctionner normalement ou, le cas échéant, pour obturer à nouveau l'entrée du gaz en cas de dépassement de la pression imposée par le ressort de tarage sur la membrane. Or, jusqu'à présent il n'a été proposé aucun appareil détendeur muni d'une membrane pivotante et d'un dispositif de réarmement fiable et efficace permettant d'atteindre le but indiqué ci-dessus, c'est-à-dire, en bref, la possibilité conférée à la membrane de pouvoir reprendre immédiatement sa liberté de mouvement aussitôt après le réarmement de l'appareil. La présente invention a pour but de combler cette lacune en proposant un appareil détendeurdéclencheur de sécurité pour gaz et du type comprenant un corps pourvu d'une entrée et d'une sortie de gaz ; un couvercle monté sur ce corps ; une membrane manométrique montée entre corps et couvercle, sollicitée par un ressort de tarage et susceptible de pivoter sur une butée solidaire du couvercle pour ainsi posséder une fonction de levier pouvant obturer l'entrée du gaz dans ledit corps et un dispositif de réarmement de l'appareil en cas de défaut de pression de gaz dans celui-ci, cet appareil étant essentiellement caractérisé en ce que ledit dispositif de réarmement comprend des moyens exerçant une poussée ou une traction sur la membrane entre la butée et le ressort de tarage de façon que ladite membrane soit libre de reprendre sa position de pivotement sur la butée lorsque l'entrée du gaz, provoquée par le réarmement, est rétablie dans le corps de l'appareil. En d'autres termes, on comprend que la seule manière fiable de réarmer l'appareil consiste, après déclenchement, à exercer une poussée ou une traction sur la membrane entre les deux points d'appui constitués par la butée de pivotement et par le ressort de tarage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens de poussée précités sont constitués par un bouton, une manette ou analogue montée à rotation sur le corps et comportant un poussoir axialement solidaire dudit bouton et monté-coulissant verticalement et de manière étanche dans une cheminée ménagée au travers de la paroi du corps de l'appareil. On précisera encore ici que l'extrémité de la cheminée située du côté du bouton comporte un chemin de came annulaire coopérant avec des moyens solidaires du bouton et permettant à celui-ci de fonctionner suivant un quart de tour. Les moyens solidaires du bouton peuvent être constitués par des ergots situés au fond du bouton et latéralement au poussoir qui prend naissance sur ledit fond, tandis qu'un moyen tel que par exemple une lame-ressort, traversant l'extrémité libre du poussoir sollicite constamment les ergots en contact avec le chemin de came. La périphérie annulaire du bouton est avantageusement montée tournante dans une jupe extérieurement solidaire du corps de l'appareil, ce qui évitera toute introduction de poussière ou de corps étrangers dans le mécanisme à l'intérieur du bouton. Selon un autre mode de réalisation, les moyens solidaires du bouton sont constitués par une goupille ou analogue montée sur le poussoir transversalement à son axe et dont les extrémités peuvent se débattre respectivement dans deux rainures longitudinales et opposées ménagées dans la périphérie annulaire du bouton, tandis qu'un ressort est interposé entre ladite goupille et le fond du bouton. Dans ce dernier cas, le bouton comporte de préférence deux pattes ou analogues susceptibles de retenir à rotation le bouton dans une gorge formée entre la paroi du corps de l'appareil et une partie annulaire solidaire de ce corps et comportant des encoches permettant le passage de ces pattes et le montage du bouton sur l'appareil. Suivant une variante de réalisation, le dispositif de réarmement comprend des moyens de traction qui sont constitués par un puits ou analogue monté sur le couvercle de l'appareil entre la butée et le ressort de tarage et dans lequel coulisse une pièce crochetée sur la membrane et sollicitée par un ressort de compression logé dans le puits. On précisera encore ici qu'une manette montée basculante à l'entrée du puits coopère avec l'extrémité haute de la pièce précitée dont l'extrémité basse forme un crochet s'engageant dans un autre crochet solidaire de la paroi supérieure de la membrane. 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 appareil détendeur-déclencheur et d'un dispositif de réarmement associé à cet appareil - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue du chemin de came développé en plan, prévu à l'une des extrémités de la cheminée traversant le corps de l'appareil - la figure 4 est une vue schématique en coupe axiale d'un appareil détendeur muni d'un dispositif de réarmement, suivant un deuxième mode de réalisation, mais dont la manoeuvre permet, comme la précédente réalisation, une poussée sur la membrane - la figure 5 est une vue du chemin de came développé en plan, prévu à l'une des extrémités de la cheminée traversant le corps de l'appareil - la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 4 - la figure 7 est une vue schématique en coupe axiale d'un appareil détendeur-déclencheur auquel est associé un dispositif de réarmement susceptible-d'agir par traction sur la membrane manométrique - la figure 8 est une vue en perspective de la pièce coulissant dans le puits recevant le mécanisme de réarmement montré sur la figure 7 ; et - la figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 7. En se reportant aux figures 1, 4 et 7, on voit qu'un appareil détendeur-déclencheur de sécurité du type concerné par la présente invention comprend essentiellement un corps 1 muni d'une entrée 2 et d'une sortie 3 de gaz, un couvercle 4 monté sur le corps 1 par tout moyen approprié, et une membrane manométrique 5 constituée par un plateau rigide 6 solidaire d'une partie ou membrane souple 7 dont le bord 8 est fixé entre le corps 1 et le couvercle 4. Sur la face inférieure ou partie souple 7 de la membrane 5, s'exerce la pression du gaz à contrôler, tandis que la face supérieure ou plateau 6 de la membrane 5 est soumise à l'action d'un ressort de tarage 9 dont l'extrémité supérieure vient buter par exemple dans le fond d'une partie tubulaire 4a venant de matière avec le couvercle 4. Ce dernier comporte une butée 10 faisant saillie vers l'intérieur de l'appareil depuis le couvercle 4, et sur laquelle peut prendre appui et pivoter le plateau 6 de la membrane 5, de façon que ladite membrane, qui est en quelque sorte partagée en deux parties inégales par la butée 10, puisse avoir une fonction de levier susceptible d'obturer l'orifice 11 d'entrée du gaz dans l'appareil. L'orifice 11 débouche dans une partie formant siège 12 pour la partie élastique 7 de la membrane 5. Tous les organes ci-dessus sont connus en soi et ne nécessitent pas d'explications supplémentaires. Aussi, on décrira maintenant les trois réalisations des dispositifs de réarmement associés respectivement aux appareils montrés sur les figures 1, 4 et 7, les deux réalisations montrées sur les figures 1 et 4 permettant de réarmer l'appareil par poussée sous la membrane, tandis que la réalisation de la figure 7 permet de réarmer l'appareil par traction sur ladite membrane. Suivant l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1, on voit que le dispositif de réarmement 20 est constitué par un bouton 21 monté à rotation sur le corps 1, ce bouton comportant un fond 22 et une périphérie annulaire 23. Une tige formant poussoir 24 est axialement solidaire du fond 22 du bouton 21 et, suivant l'exemple représenté, cette tige 24 vient de matière avec le fond 22 du bouton de manoeuvre 21. La tige ou poussoir 24 est montée coulissante verticalement et à rotation dans une cheminée 25 ménagée au travers de la paroi du corps 1. On voit en J un joint torique assurant l'étanchéité entre poussoir 24 et cheminée 25. La périphérie annulaire 23 du bouton 21 est montée mobile en rotation et verticalement dans une jupe 26 extérieurement solidaire de la cuve ou corps 1. Latéralement au poussoir 24, sont prévus deux ergots 26a, 26b qui coopèrent avec l'extrémité 27 de.la cheminée 25, située du côté du bouton 21, laquelle extrémité comporte un chemin de came 28 qui est mieux visible en développé sur la figure 3. Comme on le voit sur cette figure, ce chemin de came annulaire est essentiellement formé de deux pistes identiques qui se suivent et comportent chacune un méplat 28a auquel fait suite une partie inclinée 28b se terminant par un creux 28c. On a montré en 29 sur la figure 1, un ressort à lame dont une extrémité est solidaire en la du corps 1 et dont l'autre extrémité traverse l'extrémité libre du poussoir 24 qui, compte tenu de la forme du chemin de came 28, peut tourner dans un sens ou dans l'autre suivant un quart de tour sous l'effet de la rotation du bouton 21. Comme on le voit sur la figure 2, le poussoir 24, à l'endroit où il est traversé par la lame 29, est constitué par deux petits montants opposés 24a, 24b permettant une rotation quart de tour sans affecter la lame-ressort 29. On notera ici que la lame-ressort 29 maintient constamment les ergots 26a, 26b en contact avec le chemin de came 28, lors de la rotation du bouton 21, mais on expliquera ci-après le fonctionnement du dispositif de réarmement qui vient d'être décrit. Comme on le voit sur la figure 1, lorsque le bouton 21 se trouve dans la position illustrée en traits pleins sur la figure 1, le poussoir 24 est en position basse et laisse par conséquent à la membrane 5 la totalité de son débattement. En cas de défaut de pression, la membrane 5 est appliquée contre le siège 12 sous l'effet du ressort de tarage 9, et il convient alors de réarmer l'appareil, comme expliqué précédemment. Pour ce faire, le bouton 21 est actionné suivant un quart de tour, dans le sens des aiguilles d'une montre, et le poussoir 24 exercera alors une poussée sous la membrane 5, puisque les ergots 26a et 26b viendront se loger dans les creux 28c du chemin de came 28. Dès lors, la membrane 5 sera décollée du siège 12, de sorte que la pression de gaz sera rétablie sous la membrane qui pourra pivoter sur la butée 10 pour remplir sa fonction normale de régulation d'entrée de gaz dans l'appareil en fonction de la pression et du débit.On a représenté en traits pointillés sur la figure 1 la position de la membrane après poussée sous l'effet de la manoeuvre du bouton 21, étant entendu qu'après poussée et donc remise en fonctionnement normal de la membrane, le poussoir 24 sera rétracté par rotation inverse d'un quart de tour du bouton 21 qui, avec ledit poussoir, reprendra la position visible en traits pleins sur la figure 1. On comprend donc que le dispositif de réarmement qui vient d'être décrit n'empêche aucunement la membrane de s'élever librement sous l'effet du gaz dès qu'elle est décollée du siège 12. Ainsi, la membrane 5 pourra fonctionner normalement en pivotant sur la butée 10. Et si la pression du gaz venait à dépasser la pression de tarage, la membrane pourra venir obturer normalement l'entrée du gaz en prenant une position oblique inverse de celle représentée en traits pleins sur la figure 1, c'est-à-dire une position appliquée sur le siège 12 et la butée 10. On insistera ici sur le fait que, comme on le voit bien sur la figure 4, l'axe de poussée sur la membrane est situé entre la butée 10 et l'axe du ressort de tarage 9, ce qui, comme on le comprend, est indispensable. Le dispositif de réarmement 30 représenté sur la figure 4 utilise également un bouton 31 avec poussoir associé 34 pouvant agir sous la membrane 5 entre la butée 10 et le ressort de tarage 9. Mais ici, une goupille 34a est transversalement solidaire du poussoir 34, et les extrémités de cette goupille peuvent se débattre respectivement dans deux rainures longitudinales 32 opposées et ménagées dans la périphérie annulaire 33 du bouton 31. Un ressort 35 est interposé entre la goupille 34a et le fond 36 du bouton 31. Comme on le voit bien sur la figure 5, l'extrémité 37 de la cheminée 38 dans laquelle coulisse le poussoir 34 est pourvue d'un chemin de came 39 identique à celui du précédent mode de réalisation et qui est représenté sur -la figure 3. En d'autres termes, le chemin de came 39 est constitué de deux parties identiques comprenant chacune un méplat 39a auquel fait suite un creux 39c par l'intermédiaire d'une partie inclinée 39b. Le ressort 35, comme on le comprend, sollicite la goupille 34a en un appui contre le chemin de came 39. La périphérie annulaire 33 du bouton 31 comporte deux pattes 40 qui retiennent à rotation le bouton 31 dans une gorge 41 formée entre la paroi du corps de l'appareil et une partie annulaire 42 solidaire de ce corps. Comme on le voit bien sur la figure 6, la partie annulaire 42 comporte des encoches 43 permettant le passage des pattes 40 pour permettre finalement le montage à rotation du bouton 31 dans la gorge 41. Le montage du bouton 31 s'effectue de la manière suivante. Les orientations angulaires relatives des encoches 43 et des parties 44 du chemin de guidage 39 sont telles que, lors du montage du bouton 31, on engage les pattes 40 dans les encoches 43 en comprimant le ressort 35. La goupille 34a s'applique alors sur les parties 44 du chemin de came 39 et, après rotation du bouton 31, la goupille 34a tombe dans la partie en creux 39a, 39b, 39c, ce qui empêche les pattes 40 de pouvoir revenir en face des encoches 43. Il en résulte que lorsqu'il est monté, le bouton 31 reste prisonnier dans la gorge 41 et ne peut tourner que du quart de tour nécessaire à son fonctionnement entre les bords 45a, 45b du chemin de came 39. Le fonctionnement du dispositif de réarmement montré sur la figure 4 est exactement le même que celui décrit à propos du mode de réalisation précédent, et on ne le décrira pas ici. La seule différence entre les deux réalisations réside dans la conception mécanique du bouton de manoeuvre qui ici utilise un poussoir solidaire du bouton par l'intermédiaire d'une goupille 34a qui coopère avec le chemin de came de la cheminée et qui est entraînée en rotation par ses deux extrémités maintenues et pouvant se débattre dans des rainures longitudinales du bouton. On remarquera ici que ce bouton fonctionne en rotation seulement et non pas en rotation et translation, comme c'était le cas dans la réalisation de la figure 1. On se reportera maintenant à la figure 7 pour décrire un dispositif de réarmement 50 qui, après déclenchement de l'appareil en cas de défaut de pression, peut agir sur la membrane par traction. Le dispositif 50 comprend un puits 51 solidaire du couvercle 4 de l'appareil et faisant saillie vers l'intérieur de celui-ci entre la butée 10 et le ressort de tarage 9. Le puits 51 présente une section transversale polygonale, telle que carré ou rectangulaire, et comporte un fond 52 qui, comme on le voit mieux sur la figure 9, est partiellement ouvert et comporte deux parties 52a, 52b délimitant entre elles une ouverture 53. A l'intérieur du puits 51 est montée coulissante une pièce 54 que l'on voit bien sur la figure 8 et qui présente la forme générale d'un boîtier ouvert. Plus précisément, la pièce 54 comporte une paroi ou extrémité haute 55 et une extrémité basse 56 comportant une patte formant crochet 57. Un ressort de compression 58 est logé dans le puits 51 et interposé entre la paroi de fond 52 de ce puits et la paroi ou extrémité haute 55 de la pièce 54. Comme on le comprend en se reportant à la figure 9, la pièce 54 pourra être montée dans le puits 51 avec interposition du ressort 58, en faisant passer la patte ou crochet 57 dans l'ouverture 53 entre les deux parties 52a et 52b du fond du'puits 51. La patte ou crochet 57 vient en prise avec un crochet 59 solidaire de la partie supérieure ou plateau 6 de la membrane manométrique 5. Une manette 60 est montée pivotante en 61 à l'entrée du puits 51 et comporte un méplat 62. Le fonctionnement du dispositif de réarmement 60 se déduit immédiatement de la description qui précède. Lorsque la manette 60 se trouve dans la position illustrée en traits pleins sur la figure 7, la pièce 54 est repoussée vers le bas à l'encontre de la force de compression du ressort 58, et la membrane est libre de se débattre, puisque le crochet 59 est libre, comme cela est illustré en traits pointillés sur la figure 7. S'il se produit une chute de pression anormale à l'entrée de l'appareil ou bien si le débit de gaz demandé à la sortie 3 est excessif, l'appareil va prendre une position déclenchée, c'est-à-dire que la membrane 5 sera appliquée sur le siège 12 grâce au ressort de tarage 9 comme cela est montré en traits pleins sur la figure 7. Dès lors, pour réarmer l'appareil, on actionne la manette 60 vers la droite, comme représenté en traits pointillés sur la figure 7, ce qui orientera le méplat 62 parallèlement à la paroi haute 55 de la pièce 54. En d'autres termes, sous l'action du ressort 58, la pièce 54 va remonter et la patte ou crochet 57 de cette pièce va soulever le crochet 59 de la membrane pour l'entraîner positivement vers le haut et ainsi dégager le siège 12.On notera ici que le ressort 58 étant, comme les ressorts 29 et 35 des réalisations visibles sur les figures 1 et 4 respectivement, plus fort que le ressort de tarage 9, la membrane 5 viendra en appui de basculement sur la butée 10 tout en se décollant du siège 12 pour permettre évidemment l'entrée du gaz sous la membrane 5. I1 suffit alors de basculer à nouveau la manette 60 pour qu'elle prenne la position montrée en traits pleins sur la figure 7 afin d'abaisser la patte 57 et par conséquent libérer le crochet 59 de la membrane 5 qui peut se débattre librement pour reprendre sa fonction normale de régulation. On a donc réalisé suivant l'invention un appareil dé tendeur à membrane pivotante dont le système de réarmement est agencé entre la butée de pivotement et le ressort de tarage et qui agit par poussée ou par traction sur la membrane en laissant celle-ci libre de continuer son mouvement même si la poussée ou la traction sur ladite membrane est interrompue, étant donné que les organes de poussée ou de traction n'entravent d'aucune manière la liberté de mouvement de la membrane qui est nécessaire pour qu'elle remplisse sa fonction. On ajoutera encore ici que les dispositifs de réarmement selon l'invention peuvent aussi jouer le rôle d'un robinet dans la mesure où la poussée (ou la traction) sur la membrane est maintenue, ce qui permet l'appui de la membrane 5 sur la butée 10 et sur le siège 12 et assure par conséquent la fermeture positive de l'entrée du gaz en 11. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Au contraire, 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-déclencheur de sécurité pour gaz et du type comprenant : un corps pourvu d'une entrée et d'une sortie de gaz ; un couvercle monté sur ce corps ; une membrane manométrique montée entre corps et couvercle, sollicitée par un ressort de tarage et susceptible de pivoter sur une butée solidaire du couvercle pour ainsi posséder une fonction de levier pouvant obturer l'entrée du gaz dans ledit corps ; et un dispositif de réarmement de l'appareil en cas de défaut de pression de gaz dans celui-ci, caractérisé en ce que ledit dispositif de réarmement (20, 30, 50) comprend des moyens exerçant une poussée ou une traction sur la membrane (5) entre la butée (10) et le ressort de tarage (9) de façon que ladite membrane soit libre de reprendre sa position de pivotement sur la butée (10) lorsque l'entrée de gaz, provoquée par le réarmement, est rétablie dans le corps (1) de l'appareil. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de poussée précités sont constitués par un bouton, une manette ou analogue (21, 31) montée à rotation sur le corps (1) et comportant un poussoir (24, 34) axialement solidaire dudit bouton et monté coulissant verticalement et de manière étanche dans une cheminée (25, 38) ménagée au travers de la paroi du corps (1) de l'appareil. 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité de la cheminée (27, 37) située du côté du bouton comporte un chemin de came annulaire (28, 39) coopérant avec des moyens solidaires du bouton (21, 31) et permettant à celui-ci de fonctionner suivant un quart de tour. 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens solidaires du bouton sont constitués par des ergots (26a, 26b) situés au fond (22) du bouton (21) et latéralement au poussoir (24) qui prend naissance sur ledit fond, tandis qu'un moyen tel que par exemple une lame-ressort (29) traversant l'extrémité libre du poussoir maintient lesdits ergots en contact avec le chemin de came (28). 5.- Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la périphérie annulaire (23) du bouton (21) tourne dans une jupe (26) extérieurement solidaire du corps (1) de l'appareil. 6.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens solidaires du bouton sont constitués par une goupille ou analogue (34a) montée sur le poussoir (34) transversalement à son axe et dont les extrémités peuvent se débattre respeictivement dans deux rainures longitudinales et opposées (32) ménagées dans la périphérie annulaire (33) du bouton (31), tandis qu'un ressort (35) est interposé entre ladite goupille et le fond (36) du bouton (31). 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bouton (31) comporte deux pattes ou analogues (40) susceptibles de retenir à rotation ledit bouton dans une gorge (41) formée entre la paroi du corps (1) de l'appareil et une partie annulaire (42) solidaire de ce corps et comportant des encoches (43) permettant le passage de ces pattes et le montage du bouton sur l'appareil. 8.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de traction précités sont constitués par un puits ou analogue (51) monté sur le couvercle (4) de l'appareil entre la butée (10) et le ressort de tarage (9) et dans lequel coulisse une pièce (54) crochetée sur la membrane (5) et sollicitée par un ressort de compression (58) logé dans le puits (51). 9.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une manette (60) montée basculante à l'entrée du puits (51) coopère avec l'extrémité haute (55) de la pièce précitée (54) dont l'extrémité basse (56) forme un crochet (57) s'engageant dans un-autre crochet (59) solidaire de la paroi supérieure (6) de la membrane (5).