Brevet FR2599160A1 — publié le 19871127

Détendeur de gaz et son procédé de fabrication. La présente invention est relative aux appareils de régulation utilisant une membrane pour maintenir une pression de sortie sensiblement constante, quels 5 que soientla pression et le débit d'entrée et, plus particulièrement, à des détendeurs de gaz. Au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 900 045, on décrit un détendeur de gaz comprenant une membrane dont l'une des faces est en contact avec un pla10 teau et dont le pourtour est coincé entre un corps et un couvercle. Le corps et le couvercle ont une forme générale de révolution par rapport à un axe. La membrane subdivise l'espace délimité par le corps et par le couvercle en deux chambres. L'une des chambres comporte 15 le plateau et, à distance de l'axe, un ressort le repoussant. L'autre chambre communique, outre avec un raccord de sortie, avec un raccord d'entrée,sur l'embouchure duquel la membrane vient s'appliquer quand le plateau bascule par rapport à un point d'appui prévu entre le ressort et l'embouchure. Le point d'appui et le ressort sont de préférence de part et d'autre de l'axe. La fabrication de ce détendeur s'effectue de la manière suivante: on met la membrane solidaire du plateau sur le corps. On met le ressort sur le plateau. On met le couvercle sur le corps en enfermant le ressort. Tout en maintenant le couvercle à l'encontre de la force du ressort, on effectue un présertissage de manière à pouvoir ensuite amener l'ensemble ainsi pré10 constitué à un autre poste de travail. On effectue le sertissage définitif. L'invention vise un détendeur de gaz plus simple à fabriquer que le détendeur antérieur. Suivant l'invention, le détendeur de gaz, 15 du type mentionné au début du présent mémoire, comprend des moyens pour retenir le plateau au couvercle. Lors du procédé de fabrication d'un tel détendeur, on forme un sousensemble comprenant un plateau de membrane retenu à un couvercle,avec interpo20 sition d'un ressort entre le plateau et le couvercle. Ce sous-ensemble n'a pas besoin de subir un présertissage et peut être transporté d'un poste à un autre sans avoir à exercer une pression sur le couvercle. Grâce aux moyens de retenue du plateau au couvercle, ce sousensemble ne se défait pas de soi-même. On se dispense ainsi d'une opération de présertissage et de la difficulté de maintenir une pression sur le couvercle pendant les opérations. Le fonctionnement du détendeur est, en outre, impeccable car l'ensemble du plateau et de la membrane retenus d'un seul côté peuvent basculer sans encombre par rapport au point d'appui sans danger de blocage, même si les pièces constitutives du détendeur n'ont pas été réalisées à des cotes très précises. Suivant un mode de réalisation préféré, parce que particulièrement simple, les moyens de retenue du plateau au couvercle sont constitués par le fait que le plateau est articulé au couvercle. L'articulation permet ainsi à la fois de réaliser le bascu5 lement du plateau et sa retenue. Le plateau peut, par exemple,comporter des pattes formant palier pour un axe monté tournant sur le couvercle. Mais de préférence, l'axe d'articulation est façonné avec le couvercle en venant notamment de moulage, et le plateau est en10 cliqueté sur cet axe, au moyen de formes adaptées telles que des lèvres élastiques. Bien entendu, il est aussi possible de façonner l'axe d'articulation avec le plateau,notamment en le faisant venir de moulage avec celui-ci et d'encliqueter le couvercle sur cet axe au moyen de lèvres élastiques. Lors du basculement du plateau, la membrane qui est en contact avec lui, peut subir des contraintes internes qui sont défavorables à une régulation fine. Pour y remédier, il est bon que le plateau soit articulé au couvercle de manière à avoir, en plus du mouvement de basculement, un autre degré de liberté en déplacement, notamment de manière à pouvoir se déplacer suivant un trajet perpendiculaire à l'axe. Cela permet un ajustement latéral du plateau pour relacher les contraintes qui s'appliquent sur la 25 membrane. On peut, par exemple, prévoir, à cet effet, des paliers oblongs à grand axe s'étendant perpendiculairement à l'axe du détendeur, pour le logement de l'axe d'articulation. On facilite encore le montage, en prévoyant 30 des moyens de limitation du basculement du plateau dans le sens dû à l'action de la force du ressort, ces moyens étant ménagés dans la chambre o est logé le ressort. On est s r ainsi que le ressort ne peut pas sortir de la chambre dans laquelle il se trouve en faisant trop basculer le plateau. Cela n'est pas gênant pour la régulation, puisque la plage de basculement de ilà membranepur'la régulation est relativement petite. -Grâce- ces' imbye's:de limitat'ion du basculement du pla=teau, la:miseén p-slition 'correcte''du- sous-ensemble, : "comprenant le-couvercle ét le plateau sur le corps, est - -assurée. Les--moyens de limitation du basculement du -plateau - peuirent- te constitués par unre butée issue -: du- couvércle' et àse' trouvant de 1 'autre- 6côté du point -'-? d'appui que le ress-ort, cette butée pouvant' tre égale10 ment issue u-plateau et'vefir ën but-é'esu'r lè:couver- -- cle, ou' même'tr&n-':constitu'e par une conformation telle du couvere-e que: le' débattemen st du- pteau soitimité. -"'- '-' -/ c'-Lorsque 'ta me-mbr'a;e -est d-solidarisée du -plateau, on voit mieux, lors- du montage, à la 'disposition 15 des pi ces l "intérieur' de- la chambre o-'se tr'ouve le ressort, t-il;--'est plus'sfaile---de positionner: correctement le'c sopar rapp-6rt au couvercle en-se -dispensant -d'lorgane ' d1 indexatiOh. Ce te dësolidarisation p'armet : de monter 'la '-membrane 'sans -ontraintes inter nes. L'é20 - nergie- pôu'la-'déal'acer -est moindre.- La régulation est - plus finé t-'les performances de l'appareil sont meill;ieures:. Coômf -la membrane est plus sensible-,; on- peut :. en diminuer la dimension. Le-adétendeur peut'a-voir des -dimensions- p;i=s-petites.-'Lorst'du mon'tage,'à,-on' constitue 25 l--: te sous-e ssémble:,for' d'lcouvercle et du p'lateau maintenaint le ressorti,- et,lorsque l'on- met -ce-sous-ensemble, sur le co:rps, -on interp de -la- me'mbrane':; onr e'-e dispense a-insi, hen outre, -de l"'op'rat'i'n''de solidarisation de la membran-ieau- plateau ' -= S:-' ' 'Suivant-un mode':'de; -ra--isation'-de- l inven- tion, *un-'ressrt't: spplmentairtde moindreMraideur que le e rssort-'pr'-ncipal,èe' montéc de-àmanière à à appliquer --- -à. la: parte-d e- la:-me-ibran'ée'; ést'in4e -à:venir s'-appliquer -s 'ur 1 'embouchure', une& for- e teidantz:la:- iantenir 35 -- distanc' d'e'embouchure-. '; "''; -:-: A la figure 1, du brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 900 045, il est bien prévu un ressort ayant cet effet. Mais ce ressort sert aussi de ressort principal. Il s'en suit que son bras de levier, par rapport à l'axe d'articulation,est petit et qu'il agit moins efficacement en tant que ressort principal. Comme il doit être puissant, le montage est très difficile. En prévoyant deux ressorts distincts, suivant l'invention, l'un pour la régulation, l'autre pour empêcher que la membrane ne vienne s'appliquer irréversiblement sur l'embouchure, on remédie à ces inconvénients. Lorsque les détendeurs, suivant l'invention, sont utilisés en robinet, ils comportent avantageusement une manette ayant sensiblement le même axe de ro15 tation que l'axe du détendeur. L'utilisateur s'attend en effet, à trouver le robinet d'un détendeur en cette position et sait le manoeuvrer immédiatement à la manière d'un robinet classique. Pour conserver cet avantage de manoeuvre dans un détendeur suivant l'inven20 tion, il est prévu une patte s'étendant de préférence parallèlement à l'axe, solidaire en basculement du plateau et attaquant celui-ci à l'endroit du point d'appui et un mécanisme pour déplacer l'extrémité libre de la patte suivant un mouvement ayant une composante perpendiculaire à l'axe. On obtient bien ainsi un basculement du plateau, et donc de la membrane avec laquelle il est en contact, par une rotation du mécanisme qui comprend la manette, et cependant la force de rotation à appliquer par l'utilisateur n'est pas exa30 gérément grande, puisque la patte de transmission de la force part du point d'appui et puisqu'ainsi, la composante utile du mouvement de rotation imprimé par la manette provoque au mieux le basculement du plateau et de la membrane associée. Il n'en serait pas ainsi, 35 si la patte attaquait le plateau à distance du point d'appui. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: La figure 1 est une vue en coupe d'mn dé5 tendeur suivant l'invention; La figure 2 est une vue suivant la ligne II-II de la figure 1; et Les figures 3 à 6 sont des schémas illtstrant des variantes de réalisation. 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 sans en être solidaire et dont le pourtour est coincé entre un corps 3 et un couvercle 4 par un sertissage 5. Le corps 3 et le cou15 vercle 4 sont de forme générale de révolution par rapport à l'axe X, X'. La membrane 1 subdivise l'espace enfermé par le corps 3 et par le couvercle 4 en deux chambres A, B. La chambre A supérieure comporte le plateau 2 et, à distance de l'axe X, X', un ressort 6 20 dont l'une des extrémités s'appuie sur le sommet du couvercle 4 et dont l'autre extrémité repousse le plateau 2. L'autre chambre B inférieure communique avec un raccord d'entrée 7 et avec un raccord de sortie 8, le plateau 2 est articulé par un axe 9 d'articulation 25 sur deux paliers 10 venus de moulage avec le couvercle 4. L'axe 9 représente un point d'appui prévn entre le ressort 6 et l'embouchure du raccord d'entrée 7 dans la chambre B, autour duquel le plateau 2 peut basculer en faisant par la même basculer la membrane 1 qui peut 30 venir s'appliquer sur l'embouchure du raccord d'entrée 7 ou s'en éloigner. Un ressort 11 de moindre zaider que le ressort 6 est enfilé sur l'embouchure du raccord d'entrée 7 et empêche la membrane 1 de s'appliquer irréversiblement sur l'embouchure. Du plateau 2 part,à 35 l'endroit du point d'appui, une patte 12 qui s'atend parallèlement à l'axe X, X'. L'extrémité libre de la patte 12 est repoussée par un excentrique' 13 venu de moulage-avec une manette 14-pouvant être tournée manuellement d'un quart de tour par rapport à l'axe X, X'. La figuré 3 -llustre un mode de réalisation de l'articulation du plateau au couvercle par un pallier 15 oblong permettant à l'axe 16 d'articulation du plateau de se débattre latéralement. A la figure 4, une butée 17 venue de moulage -avec-le couvercle 4 limite le basculement du plateau 2-dans le sens des aiguilles d'une montre. La butée 17 est de l'autre côté du ressort 6.par rapport à l'axe'9 d'articulation du plateau 2. - A la figure 5, la butée 18 issue du couvercle, -limite également la rotation angulaire du plateau 2.:-;- La figure 6 illustre une variante de réalisation.du robinet détendeur.-La manette 14 du robinet 20 att'àque:par une came 19, une branche 20 verticale d'un ressort dont une spire centrale est enroulée sur l'axe de rotation 9 permettant le basculement du plateau 2 par rapport au couvercle 4, l'autre branche 21 du ressort,sensiblement horizontalevenant appliquer une for25 ce sur'ie plateau 2. Cette force tend à faire basculer le plateau dans le sens trigonométrique et donc à appliquer la membrane 1lsur l'embouchure du raccord d'entrée 7. - - - Le procédé 'de -fabricationdu détendeur, sui30 vant la figure 4, consiste a' créer d'abord le sousensemble-constitué du plateau 2,du 'couvercle 4 et du ressortt-6 puis, sans présertissage- dans un poste particulier; à le monter sur le corps 3 et à sertir. Le sous-ensemble constitue uhe unité stable sur laquelle 35 il n'est pasbesoin d'appliquer des forces pour lui conserver sa stabilité.''-- ' - REVENDICATIONS 1. Détendeur de gaz, comprenant une membrane (1) dont l'une des faces est en contact avec un plateau (2) et dont le pourtour est coincé entre un corps (3) et un couvercle (4), de forme générale de révolution par rapport à un axe (X, X'), en subdivisant l'espace délimité par le corps (3) et par le couvercle (4) en deux chambres (A, B), dont l'une comporte le plateau (2) et, à distance de l'axe (X, XI), un ressort (6) le repous10 sant, et dont l'autre communique, outre avec un raccord de sortie (8), avec un raccord d'entrée (7) sur l'embouchure duquel la membrane (1) vient s'appliquer quand le plateau (2) bascule par rapport à un point d'appui prévu entre le ressort (6) et l'embouchure, le point 15 d'appui et le ressort (6) étant de préférence de part et d'autre de l'axe (X, X'), caractérisé par des moyens (9, 10) pour retenir le plateau (2) au couvercle (4). 2. Détendeur de gaz suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de retenue du 20 plateau au couvercle sont constitués par le fait que le plateau (2) est articulé au couvercle (4).