Brevet FR2606854A1 — publié le 19880520

L'invention concerne un robinet d'admission gaz qui intègre un dispositif de sécurité permettant l'arrêt d'un appareil de production d'eau chaude du genre chauffe-eau ou chauffe-bains à gaz en cas d'anomalie de tirage notamment dans le conduit d'évacuation des gaz brûlés et s'applique particulièrement aux appareils sans veilleuse permanente. On sait que lorsqu'un appareil à gaz d'une certaine puissance est raccordé à un conduit de fumée, on considère que son fonctionnement a lieu dans des conditions normales lorsque la totalité des produits de combustion est évacuée dans ce conduit. Dans certains cas, le tirage naturel étant insuffisant, un extracteur est disposé dans le conduit ou dans une gaine collectrice des gaz brûlés de plusieurs appareils; l'installation est dite alors à ventilation méca- nique contrôlée (V.M.C.). De toute façon, quelle que soit la solution adoptée, tirage naturel ou VMC., il faut qu'un dispositif de sécurité puisse réagir à toute anomalie, due par exemple à un mauvais tirage, à un refoulement, à une obstruction du conduit ou une panne d'extracteur, anomalie qui provoque le re- foulement des produits de combustion dans le local. Il existe de nombreux dispositifs de sécurité adaptés à réagir à ces anomalies. Dans certains le contact électrique d'un élément thermosensible placé à l'extrémité du coupe-tirage s'ouvre à une certaine température et ferme une électrovalve d'admission gaz. Dans d'autres systèmes un bulbe thermosensible agit sur une membrane dilatable qui elle- même coupe l'admission de gaz à la veilleuse de l'appareil ou agit directement sur son mécanisme de sécurité thermoélectri- que pour mettre l'appareil en sécurité. Pour d'autres ins- tallations on détecte une anomalie de tirage dans un conduit grâce à un petit tube qui modifie le fonctionnement d'une veilleuse à prémélange d'air et de gaz et met alors l'appa- reil en sécurité. Il existe cependant une catégorie d'appareils de production d'eau chaude par le gaz à laquelle ces différents dispositifs ne peuvent s'appliquer, ce sont-les chauffe-eau et chauffe-bains à fonctionnement sans veilleuse permanente qui n'utilisent pas de système de sécurité thermoélectrique et que l'on ne peut donc faire intervenir en réaction à une anomalie au conduit d'évacuation des produits de combustion. Pour résoudre ce problème on connaît la solution qui consiste à faire agir de façon positive sur le robinet d'admission gaz de l'appareil, un mécanisme de sécurité utilisant un levier de déclenchement de l'organe d'armement dudit robinet et un organe déplaçable commandé par un élément thermosensible disposé en bonne place pour réagir par exemple d'une élévation de température dans un conduit d'évacuation des gaz brûlés. Ce mécanisme de sécurité tel que décrit dans le brevet français 1 574 526 au nom de la Demanderesse comporte un mécarisme d'armement à levier du robinet d'ac- mission gaz à l'appareil qui peut être encliqueté sur un levier de déclenchement dont le pivotement entraîne le désar- nement et la fermeture dudit robinet d'admission de Jaz sous l'effet de son ressurt de rappel et qui dispose d'un élément thermosensible réagissant de façon connue en soi à une élé- vation de température au niveau de l'évacuation des produits de combustion, qui agit de façon positive sur ledit levier de déclenchement du mécanisme d'armement par l'intermédiaire d'un soufflet dilatable dont le déplacement provoque le pivotement d'une branche dudit levier et l'arrêt de l'appa- reil. Hormis les difficultés de réalisation que peut présen- ter ce mécanisne compte-tenu des diverses pièces à réaliser et à assembler, il présente l'inconvénient, bien qu'étant à à sécurité positive c'est-à-dire réagissant dans le sens d'un arrêt de l'appareil en cas de défaillance dudit méca- nisme, de ne pas assurer la sécurité en cas de fausse ma- noeuvre de la part d'un utilisateur. En effet le désarmement du robinet d'admission gaz peut toujours être bloqué par l'utilisateur si celui-ci maintient une pression sur le levier d'armement ou s'il l'immobilise par un moyen quelcon- que; dans ce cas le gaz reste admis dans l'appareil quelles que soient les conditions de fonctionnement. C'est pourquoi la Demanderesse à mis au point un nouveau robinet d'admission gaz de réalisation et de fonctionnement plus simple qui évite les inconvénients propres aux mécanismes connus et présente une sécurité totale. Selon l'invention ledit robinet comportant un bou- ton rotatif d'armement et un mécanisme métastable du genre à membrane clo- quante lié à un bulbe et réagissant à une élévation de tem- pérature des produits de combustion comporte une came montée rotative autour de son axe sous l'action dudit bouton, qui coopère avec la tige de commande du clapet d'admission gaz et qui est également déplaçable en trans- lation sur ledit axe sous l'action du mécanisme à membrane cloquante pour la faire échapper de la tige de commande du clapet et mettre l'appareil en sécurité. Selon une caractéristique principale de l'invention, la came comporte une section décen- trée disposée entre une section cylindrique de petit diamè- tre et une section cylindrique de plus grand diamètre, toutes deux centrées sur son axe, une génératrice de la section décentrée prolongeant une génératrice de la section de petit diamètre, une autre génératrice diamétralement opposée de cette section décentrée prolongeant une généra- trice de la section de plus grand diamètre. Selon une autre caractéristique de l'in- vention, l'axe de manoeuvre de la tige de commande du cla- pet est en appui contre le bord de la section cylindrique intermédiaire de la came et déborde au-dessus de la section cylindrique de plus faible diamètre. Les caractéristiques particulières et autres avantages de l'invention ressortiront maintenant de la des- cription qui va suite d'un exemple non limitatif de réalisa- tion et en référence aux dessins annexés qui représentent: figure 1 une vue schématique en coupe du robinet; figure 2 une vue en perspective de la came montrée à la figure 1. Le corps 17 du robinet d'admission gaz renferme un clapet 6 mettant en communication un conduit d'arrivée de gaz 18 et le conduit 19 de départ vers l'appa- reil. Une bouchon 20 obturant le corps 17 est traversé de façon étanche par la tige de manoeuvre 21 du clapet 6 normale- ment rappelé sur son siège par le ressort 11. Ledit corps 17 du robinet est solidaire d'un boitier de commande 22 dont une partie tubulaire 15 est alignée avec la tige 21 du clapet. Cette partie tubulaire renferme un axe 7 qui est en butée contre l'extrémité de la tige 21, qui débouche de l'autre côté dans le boitier 22 et prend appui sur une came 2. Celle-ci peut tourner autour de son axe AA' et a la forme représentée à la figure 2. Elle comporte une section cylin- drique 23 de petit diamètre, une autre section cylindrique 24 de plus grand diamètre toutes deux centrées sur l'axe AA', et intercalée entre les deux, une section cylindrique 25 dé- centrée dont une génératrice prolonge la génératrice de la section 23 de petit diamètre,et dont une autre génératrice diamétralement oppo- sée à la première prolonge la génératrice de la section 24 de grand diamètre. En position repos l'axe 7 est en appui contre le bord de la section cylindrique intermédiaire 25, débordant même au-dessus de la section cylindrique 23 de plus faible diamètre. La section cylindrique 23 de la came 2 est munie d'un évidement 26 à deux plats intérieurs pour recevoir sans frottement une aiguille de manoeuvre 27 solidaire d'un bouton rotatif de commande 1. Celui-ci peut occuper deux positions entre la position repos représentée et une position armement o il a effectué une rotation de dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, à l'encontre de la force de rappel d'un ressort de tor- sion 12. Un dispositif de retenue à bille 14 associée à un ressort 16, intégré dans un bouton 1 sert à mainte- nir ce dernier dans l'une ou l'autre de ses deux positions grâce à deux logements appropriés (28, 28') prévus dans le boitier 22. L'autre section cylindrique 24 de la came 2 dispose d'un orifice intérieur fileté 29 auquel est fixé une vis de réglage 9. Cette vis est coaxiale à une tige fixe 3 sur laquelle elle peut coulisser. La tige porte une butée d'extrémité 30 pour un ressort 13 prenant appui contre la vis 9. Le corps de robinet 17 supporte par ailleurs un ensemble de sécurité connu en soi constitué d'une membrane métallique cloquante8 susceptible de réagir dans le sens d'un passage à la forme convexe représentée en pointillé lors de l'échauffement d'un bulbe placé en position appro- priée par exemple dans une gaine VMC et raccordé à la mem- brane par le conduit 5. La membrane 8 est en appui contre l'extrémité d'un levier 4 pivotant autour d'un axe 10 et dont l'autre extrémité vient en butée contre la vis 9. Le robinet à sécurité intégrée,ainsi dé- crit, fonctionne de la façon suivante. La figure 1 montre les éléments en posi- tion repos quand le clapet 6 est fermé sur son siège. L'uti- lisateur, lorsqu'il veut armer l'appareil, tourne le bouton 1 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que la bille 14 soit engagée dans l'autre logement 28' du boîtier 22. Au cours de ce mouvement l'aiguille de manoeu- vre 27 engagée dans l'évidement 26 a fait tourner de façon identique la came 2. L'axe 7 en appui sur la section cylin- drique décentrée 25 de ladite came et poussée par celle-ci monte dans la partie tubulaire 15, et exerce une poussée sur la tige 21 dans le sens de l'ouverture du clapet 6 à l'encontre de la force de rappel du ressort 11'. Le gaz pro- venant du conduit 18 est donc admis vers l'appareil par le conduit 19. Si, lors d'un puisage, l'évacuation des produits de combustion s'effectue normalement, la membrane 8 et le levier4 occupent la position représentée. L'axe 7 exerçant une pression sur la partie 25 de la came 2, normalement à l'axe AA' (figure 2), le bouton reste en position armée, aidé en cela par l'encliquetage de la bille 14 dans l'évide- ment 28' sous l'action du petit ressort 16. S'il y a une anomalie au niveau de l'éva- cuation des produits de combustion de l'appareil, caractérisée par l'échauffement du bulbe, l'élévation de température trans- mise par le conduit 5 va faire passer brutalement la membrane 8 dans la position convexe montrée en pointillés. Le levier 4 pivote alors autour de l'axe 10 et son extrémité opposée exerce une pression sur la vis 9, orientée vers la droitedu dessin. La vis 9 et la came 2 qui lui est solidaire par la liaison filetée 29 s'écartent alors vers la droite en coulissant sur la tige 3 à l'encontre de la force du ressort 13 et en s'éloignant du bouton de manoeuvre 1. Cetéloignement est rendu possible par le fait que l'aiguille 27 du bouton est introduite avec jeu dans l'orifice 26 de la came'. L'axe 7 étant en 'jorte à faux" sur la section 25 de la came va échap- per de celle-ci et retomber sur la section cylindrique 23 sous la pousséedu ressort Il qui va également fermer le cla- pet 6, interrompant l'admission du gaz à l'appareil. Après cette mise en sécurité, tant quele bulbe ne s'est pas refroidi et que la membrane 8 n'a pas repris sa forme initiale, la came 2 reste décalée de l'axe 7 interdisant le réarmement de l'appareil. Cela veut dire que, même si l'utilisateur, après avoir ramené le bouton i dans sa position de départ, voulait l'armer à nouveau aussitôt, sa rotation serait sans effet sur l'axe 7 et le clapet 6 ne pourrait en aucun cas être réouvert. Mais dès que le bulbe s'est refroidi et que la membrane 8 a repris sa forme, la vis 9 n'étant plus soumise à la pression du levier 4, le ressort 13 peut re- placer la came dans sa position initiale. Si, lors de ce mouvement le bouton était resté tourné en position armée, il suffit à l'utilisateur de ramener le bouton 1 en position de départ puis de réarmer pour se retrouver en position de fonc- tionnement normal. On voit donc que cette sécurité peut agir à tout moment pendant la manoeuvre d'ouverture et quelle que soit la position en rotation du bouton 1. Le dispositif est à sécurité positive car en cas de fuite ou de défaillance du bulbe, la membrane cloquante prend aussitôt la forme convexe pour laquelle il y a action sur le levier 4 et mise en sécurité de l'appareil. On notera que le dispositif selon l'inven- tion peut fonctionner non seulement avec la lame cloquante précédemment décrite, mais aussi avec un soufflet de dilatation par exemple couplé à une lame de flambage ou encore avec tout système dilatable dont les fonctions étanchéité et métastabilité ne sont pas assurées par le même élément. Enfin et indépendamment de cette mise en sécurité, l'utilisateur peut arrêter l'appareil en tournant le bouton 1 dans le sens des aiguilles d'une montre ce qui ramène la came 2 dans la position de la figure 1 pour la- quelle l'axe 7 est redescendu et le clapet 6 s'est refermé sous l'action du ressort 11. L'écartement entre la vis 9 et la came 2 peut être réglé, ces deux pièces coopérant par une liaison filetée. On peut ainsi ajuster le "porte à faux" de l'axe 7 sur la partie 25 de la came en fonction du débattement du bras 4. REVENDICATIONS I.- Robinet d'admission gaz à sécurité in- tégrée pour appareil de production d'eau chaude sans veilleuse permanente, permettant la fermeture du clapet d'admission en cas d'anomalie dans l'évacuation de ses produits de combus- tion, comportant un bouton rotatif d'armement manoeuvrant une came agis- sant sur la tige du clapet et un mécanisme métastebl du genre à miembrane cloquante lié à-un bulbe réagissant à une élévation de tempéra- ture desdits produits de combustion, lequel mécanisme étant susceptible de provoquer la fermeture du clapet, caractérisé par le fait que la came 0 montée rotative autour de son axe AA' sous l'action du bouton (1)et coopérant avec la tige de commande (7,21) du clapet (6) est également déplaçable en translation sur ledit axe sous I'action du mécanisme (4,9) du genre à membrane cloquante (8), pour la faire échapper de la tige de commande du clapet et mettre l'appareil en sécurité. 2.- Robinet selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la came (2) comporte une section décentrée (25) disposée entre une section cylin- drique (23) de petit diamètre et une section cylindrique (24) de plus grand diamètre, toutes deux centrées sur l'axe AA'. 3.- Robinet selon la revendication 2 caractérisé par le fait qu'une génératrice de la section décentrée (25) prolonge une génératrice de la section (23) de petit diamètre, et qu'une autre génératrice diamétrale- ment opposée de cette section décentrée prolonge une généra- trice de la section (24) de plus grand diamètre. 4.- Robinet selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé par le fait que l'axe (7) de manoeuvre de la tige (21) de commande du clapet (6) est en appui contre le bord de la section intermédiaire (25) de la came (2) et déborde au-dessus de la section cylindri- que (23) de plus faible diamètre. 5.- Robinet selon la revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le mécanisme à membrane clo- quante (8) agit par l'intermédiaire d'un levier (4) sur une vis de réglage (9) solidaire de la came (2) l'ensemble vis-came pouvant coulisser sur une tige fixe (3) selon l'axe AA'. 6.- Robinet selon la revendication 5 carac- térisé par le fait que le levier (4) agit sur la vis (9) dans le sens d'un éloignement de la came (2) de son bouton de ma- noeuvre (1) à l'encontre de la force de rappel d'un ressort (13). 7.- Robinet selon la revendication 5 carac- térisé par le fait que l'écartement entre la vis (9) et la came (2) est réglable du fait de la liaison filetée que les rend solidaires.