Brevet FR2605704A1 — publié le 19880429

Robinet détendeur de gaz à membrane basculante. On connait déjà un robinet détendeur de gaz formé d'un corps subdivisé par une membrane manométrique en une enceinte o débouchent des raccords d'entrée et de sortie et en une chambre de réception d'un ressort de régulation. La membrane étanche est montée basculante autour d'un point d'appui. Elle est soumise aux actions antagonistes de la pression régnant dans l'enceinte et du ressort de régulation monté de manière à appliquer à la membrane une force tendant à la faire basculer d'une position de fermeture o la membrane s'applique sur le raccord d'entrée à une position d'ouverture o elle le dégage. Un organe de commande rigide, manoeuvré par une manette de robinet lui donnant, notamment grâce à un excentrique, un déplacement le mettant en contact avec la membrane, est monté de manière à appliquer à la mem- brane une force prépondérante tendant à la faire bascu- ler de la position d'ouverture à la position de fermeture. La membrane se compose habituellement d'une membrane pro- prement dite en caoutchouc et d'un plateau rigide attaqué par l'organe de commande rigide. Le robinet est très sen- sible aux tolérances de course de l'excentrique et donc de l'organe de commande. Si le déplacement est insuffi- sant, le robinet ne se ferme pas. Une course trop grande de l'organe de commande endommage la membrane qui est découpée par le siège prévu sur le raccord d'entrée. L'invention pallie ces inconvénients par un robinet détendeur de gaz qui s'accommode de grandes to- lérances de course de l'excentrique et qui est ainsi plus simple à fabriquer et d'un fonctionnement plus sur. Suivant l'invention, l'organe de commande com- prend une partie élastique. Si le déplacement de l'excentrique est trop grand, c'est la partie élastique qui encaisse l'excès de déplacement et non plus la membrane plus fragile. Comme on ne craint plus les effets néfastes d'une course trop grande de l'excentrique, on la règle à une valeur légèrement supérieure à celle qui est nécessaire pour compenser les tolérances de fabrication les plus gran- des, de manière à assurer une fermeture impeccable. Il pouvait sembler jusqu'ici peu rationnel d'attaquer la membrane,qui est elle-même une pièce en caoutchouc ayant déjà de l'élasticité et qui est déjà soumise à la force élastique du ressort de régulation, par une autre force élastique due à l'organe de commande, en constituant ainsi un système complexe à trois éléments élastiques conjugués difficile à maîtriser et à régler. L'expérience montre cependant que ces inconvénients sont plus que compensés par les avantages procurés par la tolérance sur la course de l'excentrique, d'autant que, dans les modes de réalisation les plus achevés du robi- net suivant l'invention, rendus possibles par le dévoi- lement du concept technique de base de l'invention, les inconvénients inhérents à ce système complexe à trois éléments élastiques sont supprimés purement et simple- ment,parce que le système est ramené à un système à deux éléments élastiques seulement. Le mécanisme de commande comprend habituelle- ment une manette, manoeuvrée en rotation ou par poussée, qui déplace un excentrique ou autre organe donnant un déplacement. L'excentrique attaque une pièce solidaire de la membrane ou portant sur celle-ci. La partie élas- tique peut consister en une surépaisseur de la membrane, généralement d'une épaisseur supérieure à 1 mm environ, qui,en raison de son épaisseur même, n'est pas exposée aux mêmes dangers d'endommagement que le reste de la membrane. Le plus efficace dans cette variante est de constituer l'élément intermédiaire d'un ressort, notam- ment hélicoïdal, interposé entre la membrane et la ma- nette et guidé dans une cheminée issue du corps, une bille faisant de préférence saillie de l'extrémité du ressort tournée vers la manette. La bille donne une meilleure surface d'attaque et une meilleure assise à l'excentrique qu'une spire de ressort. La précision en est améliorée. Suivant un perfectionnement, il est prévu des moyens commandés permettant d'empêcher le ressort de ré- gulation d'appliquer à la membrane une force tendant à l'amener en la position d'ouverture, ces moyens étant de préférence commandés par la manette. Cela diminue le cou- ple à appliquer au droit du siège pour fermer le robinet. Le robinet est plus facile à manier. La précision de fer- meture est plus grande. Ces moyens peuvent, notamment décharger le ressort de régulation, par exemple en éloi- gnant l'une de ses extrémités de son appui, ou écarter l'extrémité du ressort de régulation de la membrane, le ressort n'appliquant plus de force à la membrane dans les deux cas. Suivant une seconde variante particulièrement préférée, la partie élastique est constituée par le res- sort de régulation et il est prévu des moyens,commandés par la manette, de modification du point d'application de la force du ressort de régulation sur la membrane pour l'amener sur une partie de la membrane se trouvant de l'autre côté du point de basculement,de manière que la force ainsi autrement appliquée tende à faire basculer la membrane dans la position de fermeture. Le système à éléments élastiques est ainsi ramené à deux éléments. Il est plus facile à régler. L'assemblage en est plus aisé, puisqu'il n'y a plus qu'un seul ressort, pièce élastique toujours particulièrement difficile à assembler. Les moyens de modification peuvent comprendre une goulotte ménagée sur la membrane suivant une hémi- couronne allant d'une partie de la membrane en se trou- vant d'un côté par rapport au point de basculement et, de préférence, en regard du raccord d'entrée à une partie de la membrane se trouvant de l'autre côté du point de basculement et, de préférence diamétralement opposée, l'hémi-couronne étant avantageusement en pente descendan- te vers cette partie diamétralement opposée, et le méca- nisme de commande comprend des moyens pour déplacer le ressort de régulation le long de la goulotte, une bille étant de préférence interposée entre la goulotte et le ressort de régulation. En manoeuvrant la manette, on dé- place le ressort de régulation le long de la goulotte. Comme la goulotte est inclinée, le ressort est comprimé et assure une fermeture impeccable du robinet en faisant basculer la membrane vers la position de fermeture avec une force relativement grande, bien que faible en valeur absolue, puisque, pour la fermeture, on n'a pas à vaincre de force antagoniste, comme ce serait le cas si le ressort de régulation était resté dans la position de départ dia- métralement opposée. Dans sa forme la plus achevée, l'invention prévoit que les moyens de modification comprennent un le- vier coudé dont la première branche a un point de contact avec une partie de la membrane se trouvant d'un côté par rapport au point de basculement et, de préférence, en regard du raccord d'entrée et dont l'autre branche, est interposée entre le ressort de régulation fixe et la membrane, la première branche étant déplacée par le mécanisme de commande de manière, en faisant basculer le levier coudé au point de contact, que l'autre bran- che écarte le ressort de régulation de la membrane et que le point de contact devienne le point d'application de la force appliquée par le ressort de régulation sur la membrane. Cette solution plus simple et plus fiable que la précédente en a les avantages, avec en plus la possibilité du choix de la force à appliquer sur la ma- nette, en jouant sur les différences de longueur des branches du levier. Pour faciliter le pivotement du le- vier autour de son point de contat, celui-ci est de préfé- rence arrondi et vient se loger, le cas échéant avec en- cliquetage, dans le logement arrondi du plateau de la membrane. Le sommet peut être ménagé sur un talon issu du point d'intersection des deux branches. Le tronçon de la première branche, qui est à proximité du point de basculement, est à distance de la membrane. Une impréci- sion de fabrication ne se traduit pas ainsi par un écartement insuffisant du ressort et de la membrane. La membrane proprement dite peut être fixée à son plateau. De préférence, elle est seulement en con- tact avec celui-ci. On préfère également obtenir le mon- tage à basculement de la membrane en l'articulant sur le corps, le point d'appui ou d'articulation étant bien en- tendu intermédiaire entre la partie de la membrane qui vient sur le raccord d'entrée et la partie de la membrane sur laquelle s'applique le ressort de régulation. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe sché- matiques d'une première variante du robinetsuivant l'in- vention en les positions d'ouverture et de fermeture res- pectivement; Les figures 3 à 8 représentent de la même façon trois autres variantes, et La figure 9 est une vue en coupe d'une variante du levier coudé des figures 7 et 8. Le détendeur de gaz représenté aux figures 1 et 2 comprend une membrane 1 dont la face supérieure est en contact avec un plateau 2 rigide sans en être solidai- re et dont le pourtour est coincé entre deux coquilles 4 et 5 constituant le corps. La membrane 1 subdivise l'es- pace intérieur du corps en une enceinte 6 o débouchent des raccords d'entrée 7 et de sortie 8 et en une chambre 9 de réception d'un ressort de régulation 10. L'une des extrémités du ressort 10 s'appuie sur la paroi intérieure de la coquille 5. L'autre extrémité du ressort de régula- tion 10 repousse le plateau 2 avec interposition d'un levier coudé 11 articulé à une extrémité à un axe d'arti- culation 12 servant également d'axe d'articulation au plateau 2. L'axe d'articulation 12 est monté dans des paliers ménagés sur la coquille 5. En regard du raccord d'entrée 7, la membrane 1 comporte une surépaisseur 13 formant partie élastique. Le plateau 2 de la membrane 1 comporte une patte 14 à rebord. Le levier 11 comporte également une patte 15 à rebord. Une manette 16 commande un excentrique à deux cames 17, 18 coopérant respectivement avec les rebords des pattes 14 et 15. Quand l'utilisateur tourne la manette 16, la coopération de la came 18 et de la patte 15 écarte d'abord le ressort 10 du plateau 2. Il suffit ensuite que la came 17 exerce un effort relativement faible sur le plateau 2 pour le faire basculer ainsi que la membrane autour de l'axe 12. La surépaisseur 13 vient fermer le raccord 7. Aux figures 3 et 4, la partie élastique est constituée d'un ressort hélicoïdal 19 dans la spire supérieure duquel est engagée une bille 20 qui coopère avec un excentrique 21 manoeuvré par une manette 22. Le ressort 19 est guidé dans une cheminée 23 issue de la coquille 5. La raideur du ressort 19 est plus grande que celle du ressort 10. Quand l'opérateur manoeuvre la manette 22, l'excentrique 21 appuie sur la bille 20 qui comprime le ressort 19. Celui-ci applique la membrane 1 sur le rac- cord d'entrée 7. Aux figures 5 et 6, le ressort de régulation 10 est guidé dans une cheminée 24 issue, cette fois-ci, de la manette 22 et applique une force au plateau 2 par l'intermédiaire d'une bille 25 susceptible de rouler dans une goulotte 26 en forme d'hémi-couronne allant de la partie de la membrane en regard du raccord d'entrée 7 à la partie diamétralement opposée, l'hémi-couronne étant avantageusement en pente descendante vers cette partie diamétralement opposée. L'extrémité libre du ressort 10 est solidaire de la manette 22. Lorsque l'on tourne celle-ci, le ressort 10 et la bille 25 viennent en la position représentée à la figure 6 et appliquent la membrane sur le raccord d'en- trée 7. Aux figures 7 et 8, les moyens de modification du point d'application de la force du ressort 10 sur la membrane 1, comprennent un levier coudé dont la première branche 27 a une partie arrondie 28 constituant le som- met du levier qui est logée dans un logement arrondi 29 du plateau de la membrane. Ce logement est situé sensi- blement au droit du raccord d'entrée 7. L'autre branche est constituée par un arceau 30 et par un tronçon 31 se trouvant à distance de l'axe de basculement 12. Le tronçon 31 est interposé entre le ressort 10 et le plateau 2 de la membrane 1. Pour fermer le robinet, on tourne la manette 22. L'excentrique 21 repousse vers la gauche l'extrémité de la branche 27. L'ensemble du levier coudé bascule au- tour du sommet 28. Le tronçon 31 repousse le ressort 10 et l'écarte du plateau 2. Le ressort 10 continue à appli- quer une force au plateau 2, mais le point d'application en est maintenant le sommet 28 qui se trouve de l'autre côté de l'axe de basculement 12. Il s'en suit que le plateau 2 bascule autour de l'axe 12 et que la membrane 1 vient s'appliquer sur le raccord d'entrée 7. La figure 9 représente un levier articulé dont la branche conjuguée avec le ressort comporte toujours les tronçons 30 et 31, mais dont l'autre branche comporte outre un tronçon 32 principal coopérant avec l'excentri- que, un talon 33 à extrémité arrondie 34 venant dans le logement prévu sur le plateau 2 et une entretoise 35. Tant l'extrémité arrondie 34 du talon 33 que le tronçon 31, peuvent être ainsi mis à distance suffisante d'un axe de basculement compris entre eux. REVENDICATIONS 1. Robinet détendeur de gaz formé d'un corps subdivisé,par une membrane (1) basculant autour d'un point de basculement,en une enceinte (6) o débouchent des raccords d'entrée (7) et de sortie (8) et en une chambre de réception (9) d'un ressort de régulation (10) monté de manière à appliquer à la membrane (1) une force tendant à la faire basculer d'une position de fermeture o la membrane (1) s'applique sur le raccord d'entrée (7) à une position d'ouverture o elle dégage le raccord d'entrée (7), un organe de commande (17, 18), manoeuvré par une manette (16) lui donnant un déplacement le mettant en contact avec la membrane (1) , étant monté de manière à appliquer à la membrane (1) une force prépondérante ten- dant à la faire basculer de la position d'ouverture à la position de fermeture, caractérisé en ce que l'organe de commande comprend une partie élastique. 2. Robinet suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la partie élastique et le ressort de ré- gulation sont deux pièces distinctes et la partie élasti- que a une raideur plus grande que le ressort de régulation. 3. Robinet suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que la partie élastique est constituée d'une surépaisseur de la membrane d'au moins 1 mm, attaquée par le reste rigide de l'organe de commande. 4. Robinet suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que la partie élastique est constituée d'un ressort (19), notamment hélicoïdal, interposé entre la membrane (1) et la manette (22) et guidé dans une chemi- née (23) issue du corps, une bille (20) faisant de pré- férence saillie de l'extrémité du ressort (19) tournée vers la manette (22). 5. Robinet suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par des moyens (15) commandés permet- tant d'empêcher le ressort de régulation (10) d'appli- quer à la membrane (1) une force tendant à l'amener en la position d'ouverture. 6. Robinet suivant la revendication 5, carac- térisé en ce que les moyens permettant d'empêcher le ressort de régulation d'appliquer à la membrane une for- ce tendant à l'amener en la position d'ouverture sont commandés par la manette. 7. Robinet suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la partie élastique est constituée par le ressort de régulation et il est prévu des moyens, commandés par la manette, de modification (27, 31) du point d'application de la force du ressort de régulation sur la membrane pour l'amener sur une partie de la mem- brane se trouvant de l'autre côté du point de bascule- ment de manière que la force ainsi autrement appliquée tende à faire basculer la membrane dans la position de fermeture. - 8. Robinet suivant la revendication 7, carac- térisé en ce que les moyens de modification comprennent une goulotte (26) ménagée sur la membrane suivant une hémi-couronne allant d'une partie de la membrane en se trouvant d'un côté par rapport au point de basculement et, de préférence, en regard du raccord d'entrée à une par- tie de la membrane se trouvant de l'autre côté du point de basculement et, de préférence diamétralement opposée, l'hémi-couronne étant avantageusement en pente descen- dante vers cette partie diamétralement opposée, et le mécanisme de commande comprend des moyens pour déplacer le ressort de régulation (10) le long de la goulotte, une bille (25) étant de préférence interposée entre la goulotte et le ressort de régulation (10). 9. Robinet suivant la revendication 7, carac- térisé en ce que les moyens de modification comprennent un levier coudé dont la première branche (27) a un point de contact avec une partie de la membrane se trouvant d'un côté par rapport au point de basculement et, de pré- férence, en regard du raccord d'entrée et dont l'autre branche (31) est interposée entre le ressort de régula- tion (10) fixe et la membrane (1), la première branche étant déplacée par le mécanisme de commande de manière, en faisant basculer le levier coudé au point de contact, que l'autre branche (31) écarte le ressort de régulation de la membrane et que le point de contact devienne le point d'application de la force appliquée par le ressort de régulation sur la membrane. 10. Robinet suivant la revendication 9, carac- térisé en ce que le point de contact est arrondi et pi- vote dans un logement arrondi de la membrane. 11. Robinet suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le tronçon de la seconde branche, qui est à proximité du point de basculement, est à dis- tance de la membrane.