Brevet FR2628512A1 — publié le 19890915

APPAREIL A GAZ AVEC SYSTèME AUTOMATIQUE DE SECURITE La présente invention concerne un appareil à gaz, c'est-à-dire mettant en oeuvre et utilisant la combustion d'un gaz combustible, par exemple un gaz de pétrole liquéfié tel que le butane, cet appareil étant équipé d'un systeme automatique de sécurité coupant lralimenta- tion en gaz combustible, lorsque la température de fonctionnement atteint un seuil prédéterminé. De manière générale, un appareil à gaz tel qu'envisagé par la présente invention comporte - un moyen d'arrêt du gaz, du type robinet ou vanne, dont l'entrée communique avec une source d'un gaz combustible sous pression, qu'il s'agisse d'un conduit d'alimentation en gaz, ou d'une cartouche du même gaz sous forme liquéfiée, sous pression, par exemple du type cartouche aérosol, accouplée avec l'entrée du même moyen d'arrêt ;; par "accouplement", on entend tous moyens permettant, de manière réversible, d'une part de solidariser ou fixer la cartouche à l'entrée du moyen d'arrêt, et d'autre part d'ouvrir la meme cartouche, én établissant une étanchéité entre l'intérieur de cette dernière et l'entrée du moyen d'arrêt - un bru leur à gaz communiquant avec la sortie du moyen d'arrêt, qu'il s'agisse d'un brûleur à flamme, ou catalytique, c'est-à-dire sans flamme - un organe fonctionnel recevant et consommant la chaleur émise par le brûleur ; par "organe fonctionnel", on entend donc toute partie ou composant actif de l'appareil, utilisant la chaleur de combustion à différentes fins, par exemple domestiques ou professionnelles ainsi il peut s'agir d'un simple récipient servant à réchauffer de l'eau, faisant partie par exemple d'un mini chauffe-eau, d'une cafetière, ou d'une théière ; la chaleur de combustion peut être transmise entre le brûleur et l'organe fonctionnel, par tous moyens d'échange thermique, à savoir conduction, convection, radiation - un système automatique de sécurité constitué par un détecteur de la température au niveau de l'organe fonctionnel défini précédemment de manière générale, et par une commande en fermeture du moyen d'arrêt du gaz, lorsque la température détectée atteint un seuil predé- terminé de sécurité ; un tel système peut être du type mécanique, pneumatique, électrique ou électronique préférentiellement, mais de manière non exclusive, un tel système peut être complètement intégré, et consister en un simple bilame, dont une partie fixe est en relation d'échange thermique avec l'organe fonctionnel défini précédemment, et dont une partie mobile opposée est susceptible de se déplacer en fonction de la température du bilame, et d'agir ainsi en fermeture sur le moyen d'arrêt. La présente invention a pour objet un appareil tel que précédemment défini, permettant avec un seul organe de manoeuvre, d'une part d'armer le système de sécurité, et d'autre part de commander l'ouverture du moyen d'arrêt du gaz. Selon l'invention, en combinaison - un organe de liaison avec le moyen d'arrêt du gaz est mobile entre une première position de repos, obtenue sous l'effet d'un premier moyen de rappel, fermant le moyen d'arrêt, et au moins une deuxième position d'armement, obtenue à l'encontre du premier moyen de rappel, ouvrant ledit moyen d'arrêt ; cet organe de liaison comporte une butée d'armement - une clenche est articulée sur un axe fixe par rapport au moyen d'arrêt du gaz, et comporte, d'un côté de l'axe un crochet d'armement, et de l'autre côté de l'axe un doigt d'armement ; la clenche est susceptible de pivoter dans une position d'armement, dans laquelle le crochet précité est.engagé contre ou dans la butée de l'organe, de liaison, lui-même dans sa position d'armement, sous l'effet du premier moyen de rappel - un organe de manoeuvre, indépendant de l'organe de liaison défini précédemment, est mobile entre une première position de repos, obtenue sous l'effet d'un deuxième moyen de rappel, et une deuxième position d'armement, obtenue à l'encontre du deuxième moyen de rappel ; l'organe de manoeuvre comporte une rampe entrant en contact avec le doigt d'armement de la clenche, lors de son mouvement vers la deuxième position d'armement, et faisant pivoter cette même clenche dans sa position d'armement ; l'organe de manoeuvre comporte également un élément d'appui, entrainant l'organe de liaison, lors de son mouvement vers la deuxième position d'armement, et amenant ledit organe de liaison dans sa position d'armement - la commande en fermeture du système de sécurité agit sur le bras de levier de la clenche, comportant le doigt d'armement, pour dégager ladite clenche de sa position d'armement. Les mouvements de l'organe de liaison et de l'or- gane de manoeuvre peuvent être effectués selon une trajectoire quelconque, prédéterminée, par exemple en translation ou en rotation. La présente invention est maintenant décrite par référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un'appui reil à gaz conforme à l'invention, l'organe de manoeuvre et l'organe de liaison étant en position de repos, et le système de sécurité étant inactif - la figure 2 représente, toujours de manière schématique, le même appareil, l'organe de liaison étant dans sa position d'armement, et l'organe de manoeuvre ayant dépassé sa propre position d'armement, en échappant audit organe de liaison - les figures 3 et 4 représentent, toujours de manière schématique, le mode d'action du moyen détrompeur, autorisant l'accouplement d'une cartouche dans la position de repos de l'organe de liaison (figure 3), et interdisant cet accouplement dans la position d'armement du même organe de liaison (figure 4). L'orientation des différents composants de l'appareil représenté aux figures 1 à 4 a été modifiée par rapport à la réalité pour certains d'entre eux, de façon à mieux comprendre les caractéristiques techniques et le fonctionnement d'un appareil à gaz selon l'inVention. Un appareil selon l'invention comprend les composants principaux suivants - un moyen (1) d'arrêt du gaz, du type robinetdétendeur, dont l'entrée (la) communique avec des moyens d'accouplement (2) avec une cartouche d'un gaz combustible (4) - un brûleur à gaz (5) communiquant avec la sortie (lb) du moyen d'arrêt (1), par un injecteur (6) et un conduit de liaison (7) comportant des orifices (7a) d'arrivée d'air primaire - un organe fonctionnel, au sens de la définition générale donnée précédemment, recevant et consommant la chaleur émise par le brûleur (5) ; pour les besoins de la description, et à titre d'exemple, il s'agit d'un récipient cylindrique, représenté à la figure 1 par un trait circulaire discontinu, et disposé à distance et au-dessus du brûleur (5), ce récipient servant à réchauffer une certaine quantité d'eau de la température ambiante à une température prédéterminée ;; - un organe (9) de liaison avec le moyen (1) d'arrêt du gaz, mobile en translation par rapport à ce dernier - une clenche (10) d'armement, articulée sur un axe (11) fixe par rapport au moyen (1) d'arrêt du gaz - un organe de manoeuvre (12), indépendant de l'or- gane de liaison (9), mobile en translation par rapport au moyen (1) d'arrêt du gaz - un dispositif (13) manuel de sécurité, agissant sur la clenche d'armement- (10) - une électrode (14) disposée à distance du brûleur (5), générant une étincelle d'allumage sous l'effet d'une tension électrique entre ledit brûleur et ladite électrode ; - un mécanisme piézo-électrique (15), connecté par un f il (16) à l'électrode (14), comprenant un organe (15a) de poussée chargé élastiquement ; de tels mécanismes sont bien connus dans le commerce, et correspondent à des systèmes de faible encombrement, comprenant en leur sein une céramique piézo-électrique, générant par compression ou percussion une tension électrique élevée, sous l'effet de l'enfoncement de l'organe de poussée lorsqu'on relache ce dernier, il revient à sa position initiale, sous l'effet de sa propre charge élastique. Le moyen (1) d'arrêt du gaz, l'organe (9) de liaison, et l'organe (12) de manoeuvre sont disposés selon le même axe (23), de manière à coopérer en translation les uns avec les autres, comme décrit ci-après De manière connue en soi, le robinet-détendeur (1) comporte un corps monobloc (lc), au sein duquel est ménagé un perçage (Id) à angle droit. La partie de ce perçage représentée verticalement à la figure l-se termine par les moyens d'accouplement (2) avec la cartouche de gaz (4), définis précédemment, consistant en un poussoir (16), entouré par un joint d'étanchéité (10). La partie du perçage (ld) représentée horizontalement àla figure 1 se termine par un clapet (18), du type valve de chambre à air de bicyclette ; la position fermée de ce clapet correspond à sa position de repos, en rappel sous l'effet d'un ressort.Un couvercle (19) est fixé sur le corps (1) et maintient en position la membrane (20) du détendeur. La tige (18a) du clapet est en appui avec un côté de la membrane (20). De l'autre côté de cette der nière est disposé un ressort (21). Un organe externe (22) est mobile en translation selon l'axe (23). Cet organe externe, traversant le couvercle (19), appuie sur l'extrémité du ressort (21), opposée à la membrane (20). Par conséquent, l'organe externe (22) est mobile en translation entre - une première position de repos, représentée à la figure 1, dans laquelle la tige (22a) émerge du couver- cle (19), sous l'effet du ressort détendu du clapet (18) appuyant sur la membrane (20), et du ressort détendu (21) appuyant sur la partie frontale (22b) de l'organe (22) ; dans cette position, par cpnséquent, le clapet (18) est donc fermé, et le robinet (1) ferme donc le passage du gaz de l'entrée (la) à la sortie (lb) - au moins une deuxième position, représentée à la figure 2, obtenue à l'encontre du ressort (21), et du ressort de la valve (18), dans laquelle la partie frontale (22b) appuie sur le ressort (21), lequel appuie sur la membrane (20), et laquelle appuie sur la tige (18a) de la valve (18) ; dans cette deuxième position, le gaz pénétrant par l'entrée (la) est détendu dans le détendeur décrit précédemment, et évacué par la sortie (lb). L'organe de liaison (9) se présente sous la forme d'un axe mobile en translation selon l'axe géométrique (23). Cet axe peut être déplacé, comme décrit ci-après, sous l'effet de l'organe externe (22a) et de l'organe de manoeuvre (12). L'organe de liaison (9) coopère par son extrémité (9a) (à gauche selon la figure 1) avec l'or- gane externe (22) du moyen (1) d'arrêt du gaz, moyennant quoi le ressort (21) du robinet-détendeur sert de premier moyen de rappel pour l'organe de liaison (9).L'organe (9) est mobile en translation, entre - une première position de repos, représentée à la figure 1, obtenue sous l'effet du ressort (21), par l'intermédiaire de l'organe externe (22), fermant le moyen d'arrêt (1), compte tenu du fonctionnement du robinet-détendeur explicité précédemment - et au moins une deuxième position d'armement, représentée à la figure 2, obtenue à l'encontre du premier moyen de rappel (21), ouvrant le moyen (1) d'arrêt du gaz, compte tenu de la description précédente du robinet-détendeur. L'organe de liaison (9) comporte une butée (9b) d'armement, dont le rôle sera expliqué-ci-après. La clenche (10) comporte, d'un côté de l'axe (11) un crochet d'armement (lOa), et de l'autre côté de l'axe un doigt d'armement (lOb). La clenche est susceptible de pivoter de la position désarmée, représentée à la figure 1, à une position d'armement, représentée à la figure 2, dans laquelle le crochet (lOa) est engagé contre la butée (9b) de i'organe de liaison (9), lui-même dans la position d'armement, sous l'effet du premier moyen de rappel (21).. L'organe de manoeuvre (12) est indépendant de l'or- gane de liaison décrit précédemment, et mobile en translation, selon l'axe géométrique (23), grâce à deux tiges (12a) et (12b) traversant deux perforations correspondantes, non représentées, prévues dans une aile fixe (24) de l'appareil. Cet organe est déplaçable, 'sous l'action de l'utilisateur, entre - une première position de repos représentée à la figure .1, obtenue sous l'effet d'un deuxième moyen de rappel (25), disposé entre l'aile (24) et le bouton (12) - et une deuxième position d'armement, obtenue à l'encontre du deuxième moyen de rappel (25), représentée à la figure 3. L'organe (12) comporte une rampe (12c) entrant en contact avec le doigt (lOb) d'armement de la clenche (10), lors de son mouvement vers la deuxième position d'armement, et faisant pivoter ladite clenche, comme représenté à la figure 2, dans sa propre position d'armement. L'organe (12) comporte également un élément d'appui (26), entrainant l'organe de liaison (9), lors de son mouvement vers la deuxième position précitée d'armement, et amenant ledit organe (9) dans sa position d'armement représentée à la figure 2. L'élément d'appui (26) consiste en un doigt flexible et élastique, rappelé contre un épaulement (9c) de l'organe (9) de liaison, opposé au moyen (1) d'arrêt (cf figure 3) ; ce doigt flexible (26) est soulevé par une rampe fixe (27), audelà de la position d'armement de l'organe (9)-de manoeuvre, comme représenté aux figures 2 et 4.De cette manière, la coopération de la rampe (27) et du doigt flexible (26) permet à l'organe de manoeuvre (12) d'échapper, au-delà de sa position d'armement représentée à la figure 3, à l'organe de liaison (9), et de poursuivre sa course jusqu'à enfoncement complet de l'organe de poussée (15a) du mécanisme piézo-électrique (15), comme décrit ci-après. Le dispositif manuel (13) de sécurité comporte un axe (28), mobile en translation, de manière oblique par rapport à. l'axe géométrique (23), et rappelé vers l'ex- térieur par un ressort (29). Ce dispositif (13) est disposé. de manière adjacente à l'extrémité (lOb) -de la clenche (10), de telle manière qu'en appuyant sur l'axe (28), on agit sur le doigt d'armement (lOb), pour dégager la clenche (10) de sa position d'armement représentée à la figure 2. Quant au système automatique de sécurité, il consiste en un moyen mécanique (30) intégré, à savoir un bilame, dont une extrémité fixe est au contact thermique du récipient (8) formant l'organe fonctionnel, et dont l'extrémité libre (30a) agit sur le bras de levier de la clenche, comportant le doigt d'armement (lob), pour dégager ladite clenche de sa position d'armement, comme représenté à la figure 2. Une vis de réglage (31) est prévue sur la clenche (10), en regard avec l'extrémité de commande (30a) du bilame. Le mécanisme piézo-électrique (15) est disposé de manière fixe par rapport au moyen (1) d'arrêt, et parallèlement à l'axe géométrique (23), avec l'organe de poussée (15a) dirigé vers l'organe de manoeuvre (12). Plus précisément, ce dernier comporte une butée (12e) appuyant contre l'organe de poussée (15a), lors de son déplacement vers sa position d'armement, comme représenté à la figure 2. Le fonctionnement d'un appareil tel que décrit précédemment est le suivant, en partant de la position de repos illustrée par la figure 1. A l'encontre du deuxième moyen de rappel (25), l'opérateur pousse le bouton de manoeuvre (12), moyennant quoi, d'une part l'élément d'appui (26) ou doigt flexible déplace l'organe de liaison (9), par son épaulement (9c), jusqu'à sa position d'armement représentée à la figure 3, et d'autre part la rampe (12c) agit sur la clenche (10), pour l'amener dans sa position d'armement représentée à la figure 2. L'extrémité frontale (9a) de l'organe (9) repousse quant à elle l'organe externe (22), moyennant quoi le robinet-détendeur (1) est ouvert.Toujours en poursuivant la poussée sur l'organe de manoeuvre (12), comme représenté à la figure 2, le doigt flexible (26) échappe à l'épaulement (9c) de l'organe (9), grâce à sa coopération avec la rampe (27), moyennant quoi la butée (12e) enfonce complétement l'or- gane de poussée (15a) du mécanisme piézo-électrique (15), ce qui provoque une étincelle d'allumage au niveau de l'électrode (14) ; pendant toute cette phase d'échappe pement du volant (12) par rapport à l'organe (9), ce dernier demeure dans la position d'armement représentée à la figure 2.Si l'étincelle de l'électrode (14) n'a pas permis d'allumer le brûleur (5), alors il suffit de relacher l'organe (12), pour que ce dernier reviennent à la position de repos représentée à la figure 1, l'organe (9) demeurant dans sa position d'armement ; en réappuyant sur l'organe (12), indépendamment de tout mouvement de organe (9), il est possible d'appuyer à nouveau sur l'organe de poussée (15a) du mécanisme (15), et de provoquer une nouvelle étincelle d'allumage. Lorsque la température au niveau de l'organe fonctionnel (8) atteint le seuil prédéterminé de sécurité, lequel peut correspondre à la fin d'un cycle de chauffage, l'extrémité libre de commande du bilame (30) appuie sur le bras de levier de la clenche (10) comprenant le doigt d'actionnement (lOb), moyennant quoi le crochet (lOa) échappe à la butée (9b), et les organes (22) et (9) retournent à leur position de repos, sous l'effet du premier moyen de rappel (21), l'organe de manoeuvre (12) étant déjà à sa position de repos, sous l'effet du deuxième moyen de rappel (25). L'action manuelle sur le dispositif de sécurité (13) est exactement du même type. Une poussée sur l'axe (28) libère le crochet (lOa) de la butée (9b), ce qui ramène les organes (22) et (9) dans leur position de repos Conformément aux figures 3 et 4, un appareil selon l'invention comporte un moyen- (40), détrompeur, interdisant l'accouplement d'une cartouche (4) dans'la position d'armement (conférer figure 4) de l'organe de liaison, et autorisant un tel accouplement dans la position de repos (conférer figure 3) de ce dernier. Plus précisément, ce moyen détrompeur consiste en une lame, solidaire d'un côté de l'extrémité (9a) de l'organe (9) de liaison, opposée à l'organe de manoeuvre, et comportant de l'autre côté un appendice (40a) stétendant-dans la direction d'accouplement de la cartouche, représentée par la flèche (41) à la figure 3, et bloquant le mouvement de la cartouche (4) vers le moyen d'accouplement (2), dans la position d'armement de l'organe de liaison (9) (conférer figure 4). REVENDICATIONS 1/ Appareil à gaz comportant un moyen d'arrêt (1) du gaz, du type robinet, dont l'entrée (la) communique avec une source (4) d'un gaz combustible sous pression, un brûleur (5) à gaz communiquant avec la sortie (lb)- du moyen d'arrêt, un organe fonctionnel (8) recevant et consommant la chaleur émise par le brûleur, un système (30) automatique de sécurité constitué par un détecteur de la température au niveau dudit organe fonctionnel, et par une commande (30a) en fermeture du moyen d'arrêt lorsque la température détectée atteint un seuil prédéterminé de sécurité, caractérisé en ce que, en combinaison - un organe de liaison (9) avec le moyen d'arrêt (1) du gaz est mobile entre une première position de repos (Fig.l), obtenue sous l'effet d'un premier moyen de rappel (21), fermant le moyen d'arrêt, et au moins une deuxième position d'armement (Fig. 2), obtenue à l'encontre du premier moyen de rappel, ouvrant ledit moyen d'arrêt ; cet organe de liaison comporte une butée (9b) d'armement - une clenche (10) est articulée sur un axe (ll) fixe par rapport au moyen d'arrêt du gaz, et comporte, d'un côté de l'axe un crochet (lOa) d'armement, et de l'autre côté de l'axe un doigt (lOb) d'armement ; la clenche est susceptible de pivoter dans une position d'armement (Fig. 2), dans laquelle le crochet d'armement est engagé contre la butée d'armement de l'organe de liaison, lui-même dans la position d'armement, sous l'effet du premier moyen de rappel - un organe (12) de manoeuvre, indépendant de l'or- gane (9) de liaison, est mobile entre une première position de repos (Fig. 1), obtenue sous l'effet d'un deuxième moyen (25) de rappel, et une deuxième position d'armement (Fig. 3), obtenue à l'encontre du deuxième moyen de rappel ; l'organe de manoeuvre comporte une rampe (12c) entrant en contact avec le doigt (lOb) d'armement de la clenche, lors de son mouvement vers la deuxième position d'armement, et faisant pivoter ladite clenche dans sa position d'armement (Fig. 2) ; l'or- gane de manoeuvre (12) comporte également un élément d'appui (26),- entrainant l'organe (9) de liaison, lors de son mouvement vers la deuxième position d'armement, et amenant ledit organe de liaison dans sa position d'armement (Fig. 3) - la commande en fermeture du système de sécurité agit sur le bras de levier de la clenche, comportant le doigt d'armement, pour dégager ladite clenche de sa position d'armement. 2/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, de manière connue en soi, le moyen d'arrêt (1) du.gaz comporte un organe externe (22), mobile en translation entre une première position de repos (Fig. 1), obtenue sous l'effet d'un ressort (21), fermant le passage du gaz, et au moins une deuxième position (.Fig. 2), obtenue à l'encontre du ressort, ouvrant le passage du gaz, et de manière nouvelle, l'organe de liaison (9) coopère à une extrémité (9a) avec l'organe externe (22) du moyen d'arrêt du gaz, moyennant quoi le ressort (21) de ce dernier sert de premier moyen de rappel. 3/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif (13) manuel de sécurité peut agir également sur le bras de levier de la clenche (10), comportant le doigt (lOb) d'armement, pour dégager ladite clenche (10) de sa position d'armement. 4/ Appareil selon la revendication 1, comportant une électrode (14) disposée à distance du brûleur (5), générant une étincelle d'allumage, sous l'effet d'une tension électrique entre ledit brûleur et ladite électrode, et un mécanisme (15) piézo-électrique, connecté à l'électrode, comprenant un organe (15a) de poussée chargé élastiquement, caractérisé en ce que le mécanisme (15) piézo-électrique est disposé de manière fixe par rapport au moyen d'arrêt (1) du gaz, avec son organe (15a) de poussée dirigé vers l'organe (12) de manoeuvre, et ce dernier comporte une butée (12e) appuyant contre l'organe de poussée, lors de son déplacement vers la position d'armement. 5/ Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (27) d'échappement de l'organe (12) de manoeuvre, au-delà de sa position d'armement (Fig. 3), indépendamment de l'organe (9) de liaison dans sa propre position d'armement, ledit moyen d'échappement permettant de poursuivre le déplacement de l'organe (15a) de poussée. 6/ Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'appui (26) consiste en un doigt flexible et élastique, rappelé-contre un épaulement (9c) de l'organe (9) de liaison opposé au moyen (1) d'arrêt, et soulevé par une rampe fixe (27), au-delà de la position d'armement (Fig. 3) dudit organe de manoeuvre. 7/ Appareil selon la revendication 1, selon lequel la source de gaz combustible consiste en une cartouche (4) susceptible d'être accouplée (2) à l'entrée du moyen d'arrêt, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen détrompeur (40) interdisant l'accouplement d'une cartouche (4) dans la position d'armement (Fig 3) de l'organe (9) de liaison, et autorisant un tel accouplement dans la position de repos de ce dernier. 8/ Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen détrompeur consiste en une lame (40), solidaire d'un côté de l'extrémité (9a) de l'organe (9) de liaison opposée à l'organe de manoeuvre (12)-, et comportant de l'autre côté un appendice (40) s'étendant dans la direction d'accouplement (41) dé la cartouche, et bloquant le mouvement de cette dernière vers le moyen (2) d'accouplement, dans la position d'armement (Fig. 3) de l'organe de liaison.