Brevet FR2712963A1 — publié le 19950602

Robinet de gaz avec soupape de sécurité. notamment pour appareil ménager de type plat. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux robinets de gaz avec sécurité pour l'alimenta- tion en gaz d'un brûleur à gaz, notamment dans un appareil ménager à gaz de type plat, comportant: - une arrivée de gaz, - un organe de réglage du débit de gaz entraîné en rotation par un arbre de commande qui est également déplaçable axialement (première direction), ledit arbre se prolongeant en aval de l'organe de réglage dans un passage d'écoulement du gaz, - une soupape de sécurité comportant un électro-aimant alimenté par un thermocouple et disposée en aval de l'organe de réglage, cette soupape possédant un clapet monté sur une tige d'armement mobile axialement (seconde direction) faisant un angle avec l'arbre de commande précité, un dispositif de renvoi de mouvement interposé entre l'arbre de commande et la tige d'armement de la soupape, agencé pour qu'un déplacement axial de l'arbre de commande provoque un déplacement axial du clapet et de la tige d'armement de la soupape de sécurité, - et une sortie de gaz située en aval dudit clapet. La réalisation d'appareils ménagers à gaz du type plat ou extra-plat (par exemple des plaques de cuisson équipées d'au moins un brûleur à gaz) pose des problèmes importants pour le logement des composants. Pour ce qui concerne notamment les robinets d'alimentation en gaz destinés à commander des brûleurs respectifs, il est courant que les boutons de réglages du débit de gaz soient situés sur le dessus de la plaque de cuisson, avec les robinets d'alimentation disposés verticalement sous la plaque. Toutefois, la trop faible hauteur de montage prévue pour ces plaques de cuisson ne permet pas de loger, dans le prolonge- ment des robinets, certains composants auxiliaires, tels que par exemple des soupapes de sécurité alimentées par thermo- couple à armement manuel. C'est la raison pour laquelle il a été prévu, pour ce genre d'appareil, de loger les soupapes de sécurité non plus dans le prolongement des robinets d'alimentation en gaz, mais sur le côté de ceux-ci, par exemple approximative- ment perpendiculairement à ceux-ci. Le renvoi du mouvement de commande, à partir d'un déplacement axial de l'arbre d'actionnement du robinet de réglage du débit de gaz, est assuré par des mécanismes de renvoi d'angle faisant appel à des systèmes à coins et came (voir par exemple les documents FR-A-2 565 667 et GB-A-2 196 732) ou des systèmes à organe expansible (voir par exemple le document FR-A-2 659 130). De ce fait, les mécanismes de renvoi de mouvement utilisés à ce jour, quelle qu'en soit la constitution, sont relativement encombrants et délicats à mettre en place, voire à fabriquer et à régler, et leur fonctionnement peut, en raison des frottements qui s'exercent entre les pièces en mouvement et les risques de coincement, ne pas être fiable, avec pour conséquence une durée de vie relativement courte. En particulier le relatif encombrement procuré par ces mécanismes de renvoi connus les rend impropres à être utilisés dans des robinets à gaz avec soupape de sécurité qui possèdent une faible hauteur, destinés à équiper les tables de cuisson. L'invention a donc essentiellement pour but de proposer un mécanisme de renvoi angulaire de mouvement linéaire pour des robinets d'alimentation en gaz qui écarte, dans toute la mesure du possible, les inconvénients des mécanismes équivalents employés jusqu'ici, et qui notamment soit de structure simple, avec un minimum de pièces frottan- tes pour diminuer les résistances et l'usure, qui soit facile à fabriquer avec des outillages simples, qui soit aisé à mettre en place, et qui ne nécessite pas de réglages, ni d'entretien; en outre et surtout il est recherché un agencement qui ne soit pas encombrant et qui permette de réaliser des robinets à gaz avec soupape de sécurité qui présentent la hauteur la plus faible possible, notamment en vue de l'équipement de tables de cuisson. A ces fins, un robinet de gaz du type indiqué au préambule se caractérise essentiellement, étant agencé selon l'invention: - en ce que le dispositif de renvoi de mouvement est abrité dans un logement qui est situé à côté de l'organe de réglage et dont une paroi latérale présente une ouverture de passage du gaz en direction de la soupape de sécurité, et - en ce que le dispositif de renvoi de mouvement comprend: un levier d'armement pivotant monté à libre rotation dans le logement et coopérant avec une portée d'appui située approximativement en regard du susdit clapet de la soupape de sécurité de façon telle que la rotation du levier d'armement induise un déplacement de la portée d'appui qui, au contact du clapet, déplace celui-ci dans le sens de l'ouverture, des moyens de rappel élastique associés audit levier d'armement de manière qu'en l'absence d'un effort exercé sur le levier d'armement, celui-ci soit rappelé dans sa position de repos pour laquelle le clapet est en position de fermeture, et un levier d'entraînement interposé entre le levier d'armement et l'extrémité libre de l'arbre de commande de façon qu'un déplacement axial dudit arbre de commande s'accompagne du pivotement du levier d'armement. Ainsi constitué, le mécanisme de renvoi de mouvement ne comporte aucune pièce de frottement, donc aucune pièce d'usure. Il ne comprend que deux organes articulés en rotation -le levier d'armement monté à rotation sur le corps de robinet et une extrémité du levier d'entraînement montée à rotation sur le levier d'armement- et la position relative des différents organes n'a pas à être très précise: certains aménagements dont question ci-après peuvent de plus permettre de s'affranchir des jeux et décalages mutuels. Un tel dispositif est donc en mesure de donner satisfaction sur le plan de la fiabilité pour un nombre très élevé d'action- nements. Avantageusement, pour obtenir un ensemble compact, le clapet est agencé pour fermer sélectivement la susdite ouverture de passage du gaz à travers la paroi du logement et la portée d'appui est constituée par une extrémité libre dudit levier d'armement située approximativement en regard de ladite ouverture. Dans un mode de réalisation préféré, le levier d'armement présente une forme générale en U couché qui est monté à libre rotation à ou au voisinage de l'extré- mité de sa branche supérieure, sur lequel le levier d'en- traînement est fixé dans la zone de fond du U, et dont l'extrémité de la branche inférieure constitue ladite portée d'appui; le mécanisme de renvoi de mouvement comprend alors un nombre réduit de pièces composantes. De façon intéressante, pour réduire au maximum les frottements au sein du mécanisme, le levier d'entraînement est monté à libre rotation sur le levier d'armement; en outre, il est avantageux que l'extrémité du levier d'entrai- nement coopérant avec l'extrémité libre de l'arbre de commande soit aplatie pour former une palette disposée en regard de ladite extrémité libre de l'arbre de commande et s'étendant transversalement à cet arbre. Il est également intéressant qu'un jeu soit prévu entre les extrémités coopérantes de l'arbre de commande et du levier d'entraînement et/ou entre la portée d'appui mûe par le levier d'armement et le clapet de façon que l'arme- ment de la soupape de sécurité ne soit obtenu qu'en fin de course axiale de l'arbre de commande; un tel agencement autorise des décalages entre l'arbre de commande et le levier d'entraînement et évite la mise en oeuvre de faibles tolérances d'assemblage des pièces composantes. Les moyens qui viennent d'être indiqués permettent la réalisation d'un agencement de robinet de gaz à sécurité dans lequel l'arbre de commande et la tige d'armement ont des axes respectifs approximativement perpendiculaires l'un & l'autre et non coplanaires. Tous les organes constitutifs du renvoi de mouvement sont alors disposés latéralement au tournant du robinet de gaz et seule la palette d'extrémité du levier d'entraînement est située dans le prolongement de l'arbre de commande 6: dans ces conditions, on obtient un robinet très compact et, malgré la présence du mécanisme de renvoi de mouvement, le corps du robinet conserve approxi- mativement la même hauteur (dimension mesurée parallèlement à l'arbre de commande) qu'un corps de robinet classique sans sécurité. Un robinet perfectionné conforme à l'invention peut donc équiper un appareil de cuisson, tel qu'une plaque de cuisson dans laquelle la place disponible sousjacente à la plaque est très faible, voire même peut, dans un tel cas, remplacer des robinets classiques préexistants. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels les figures 1 et 2 sont des vues de côté, en coupe, d'un dispositif d'alimentation en gaz pour brûleur à gaz agencé conformément à l'invention et montré respectivement dans deux positions fonctionnelles différentes. En se référant maintenant à la figure 1, le robinet d'alimentation en gaz 1 comporte un corps massif 2 présen- tant un orifice d'arrivée du gaz (non visible sur le dessin car étant situé dans la partie coupée et schématisé par la flèche 3 en tirets) communiquant horizontalement avec un boisseau conique ou tournant 4 d'axe vertical, de réglage du débit de gaz. Ce robinet est pourvu d'un arbre vertical d'actionnement 5 dont l'extrémité libre supérieure est agencée pour recevoir un bouton d'actionnement (non repré- senté). A son extrémité opposée, l'arbre d'actionnement 5 est muni d'une goupille radiale saillante 7 engagée dans une rainure verticale 4a du boisseau 4 de manière à créer un accouplement en rotation de l'arbre et du boisseau tout en laissant l'arbre 5 libre de se déplacer axialement par rapport au boisseau 4. En outre, bien que cela soit peu visible sur la figure 1, la goupille 7 se prolonge au-delà de la rainure 4a précitée de manière que son extrémité libre soit engagée dans une gorge 2b creusée dans la face intérieure d'un chapeau 2a coiffant le boisseau 4 et solidaire du corps 2. La gorge 2b présente une portion rectiligne verticale visible sur la figure 1 et une portion circulaire transver- sale à l'arbre 5 raccordée à la portion rectiligne vers le bas de celle-ci. Sous l'arbre 5 et dans le prolongement de celui-ci s'étend un second arbre ou arbre de transmission 6 qui est rappelé en permanence en appui contre l'extrémité inférieure de l'arbre d'actionnement 5 par un ressort 8. Le déplacement axial de l'arbre d'actionnement 5 provoque donc un déplace- ment identique de l'arbre de transmission 6, tandis que celui-ci reste libre vis-à-vis des mouvements de rotation de l'arbre d'actionnement 5; inversement le ressort de rappel 8, en agissant sur l'arbre de transmission 6, rappelle également l'arbre d'actionnement 5 en position axiale initiale. Bien que les arbres 5 et 6 soient structurellement distincts pour faciliter la fabrication et le montage des pièces, ils sont fonctionnellement solidaires pour ce qui est de leurs déplacements axiaux qui sont plus spécialement pris en considération dans le cadre de la présente inven- tion. Dans ce qui suit, ces deux arbres seront donc désignés globalement sous la dénomination unitaire d'arbre 6 de commande du robinet de réglage. La partie inférieure de l'arbre 6 traverse axiale- ment un évidement axial 4b du boisseau 4 qui s'ouvre à l'extrémité inférieure du boisseau dans une chambre 9 définie à la base du corps 2. L'extrémité inférieure 6a de l'arbre est, dans la position de repos montrée à la figure 1, située approximativement à hauteur de l'extrémité inférieure du boisseau 4. A partir d'un logement latéral (dont question plus loin) qui est en communication avec cette chambre 9 s'étend, notamment à angle droit par rapport à l'arbre 6, un tronçon de conduit 10 dans lequel est logé une soupape de sécurité 11 possédant un électroaimant alimenté par un thermocouple (non représenté). Le clapet 12 de la soupape de sécurité prend appui de façon étanche, sous l'action d'un ressort 12b, contre un siège annulaire 13 entourant un orifice 14 faisant communiquer la chambre 9 et le tronçon de conduit 10. Ce clapet 12 est porté à l'extré- mité d'une tige 12a mobile axialement et qui constitue le noyau de l'électroaimant ou est solidaire du noyau de celui- ci. En aval du clapet 12, au tronçon de conduit 10 se raccorde un orifice 15 de sortie de gaz destiné au brûleur à gaz (non montré) commandé par le robinet 1. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant. Le robinet étant fermé, le clapet 12 du robinet de sécurité est maintenu appuyé sur son siège par son ressort 12b. Pour la mise en fonctionnement du brûleur, on appuie axialement sur l'arbre 6 du robinet de réglage. Ce mouvement axial est transmis, par l'intermédiaire d'un dispositif de renvoi de mouvement 16 qui sera décrit en détail plus loin, à la tige 12a de la soupape de sécurité 11 de manière telle que cette tige soit déplacée dans le sens de l'ouverture du clapet 12 (vers la gauche sur la figure 1). L'arbre 6 ayant été simultanément tourné pour amener le boisseau 4 en position d'ouverture, le gaz s'écoule, à travers la soupape 11 ouverte, Jusqu'au brûleur o il est enflammé. Le thermocouple précité engendre alors un courant électrique qui est appliqué à l'électroaimant de la soupape de sécurité 11. L'électroaimant, ainsi excité, maintient la tige 12a dans la position qu'elle occupe avec le clapet 12 en position d'ouverture. Dès que l'électroaimant est excité, l'arbre 6 peut être relaché et il est repoussé par le ressort 8 en conservant sa position angulaire commandant l'ouverture souhaitée du boisseau 4. Dès que le brûleur s'éteint, et notamment lorsque les flammes sont soufflées accidentellement, l'électroaimant n'est plus excité et, la tige 12a n'étant plus retenue, le ressort 12b rappelle le clapet 12 sur son siège 13 pour interrompre l'écoulement du gaz. Le dispositif de renvoi de mouvement 16 est abrité dans un logement 28 qui est défini dans le corps 2 latérale- ment au boisseau 4. L'arbre de commande 6 et la soupape de sécurité 11 sont disposés de manière que leurs axes respec- tifs soient mutuellement sensiblement perpendiculaires, mais non coplanaires et écartés l'un de l'autre de sorte que le dispositif de renvoi de mouvement 16 est interposé non seulement fonctionnellement, mais aussi physiquement entre le clapet 12 et l'arbre de commande 6. En pratique le logement 28 abritant le dispositif de renvoi de mouvement 16 et la chambre 9 sous-Jacente au boisseau 4 ne constituent qu'un seul et même volume libre de forme complexe défini au sein du corps 1. Le dispositif de renvoi de mouvement 16 comprend un levier d'armement 17 qui, dans l'exemple représenté, possède la forme générale d'un U couché. Le levier d'armement 17 est fixé à libre rotation sur la paroi du logement 28 par l'intermédiaire d'un arbre ou d'un pivot 18 situé à l'extré- mité libre de la branche supérieure 19 du levier d'armement. L'extrémité libre 20 de l'autre branche 21 de la pièce en U sert d'appui ou de percuteur apte à coopérer avec le clapet 12 ou, ici, avec l'extrémité de la tige 12a supportant le clapet 12. Le rappel du levier d'armement 17 en position de repos est procuré par un ressort 22. Par exemple le ressort 22 peut être un ressort de torsion en hélice qui est logé sur un mandrin de support 23 solidaire de la pièce en U et coaxial à l'axe de rotation 18 et dont les deux extrémités prennent appui respectivement contre la paroi du logement 28 et contre une butée 24 solidaire de la pièce en U 17. Un levier d'entraînement 25 est interposé entre le levier d'armement 17 et l'arbre de commande 6 pour transmet- tre le déplacement de ce dernier audit levier d'armement. Le levier d'entraînement est constitué par une tige en fil métallique dont l'extrémité supérieure 26, coudée à environ , est supportée à libre rotation par la pièce en U 17 en s'étendant sensiblement perpendiculairement à celle-ci. Par exemple, l'extrémité supérieure coudée 26 formant pivot de rotation est reçue dans un taraudage percé, à travers la pièce 17 dans la butée saillante 24 précitée, comme repré- senté à la figure 1. L'extrémité opposée du levier d'entraî- nement 25 est coudée approximativement à 90 , en sens opposé à l'extrémité supérieure 26, pour s'étendre jusqu'à l'extré- mité inférieure du boisseau 4 en regard de l'extrémité libre 6a de l'arbre 6; cette extrémité du levier d'entraînement 25 est aplatie pour former une palette 27 s'étendant sensible- ment transversalement à l'arbre 6 et facilitant la venue en appui de l'extrémité 6a de l'arbre 6. Au cours de l'enfoncement axial de l'arbre de commande 6, son extrémité 6a vient en appui contre la palette 27 et, repoussant celle-ci, entraîne le levier 25. Celui-ci entraîne à son tour le levier d'armement 17 dans un mouvement de rotation autour de son axe 18; son extrémité libre 20 vient buter contre le clapet 12 ou le bout de la tige 12a de support de celui-ci et écarte le clapet 12 de son siège 13, permettant au gaz d'atteindre l'orifice de sortie 14. Quand l'arbre 6 reprend sa position de repos, le levier d'armement 17 est rappelé par le ressort 22 tandis que le clapet 12 est rappelé en position d'obturation par le ressort 12b. Un jeu est prévu entre les extrémités coopérantes de l'arbre de commande et du levier d'entraînement et/ou entre la portée d'appui mûe par le levier d'armement et le clapet de façon que l'armement de la soupape de sécurité ne soit obtenu qu'en fin de course axiale de l'arbre de commande. En variante, le ressort 22 affecté spécifiquement au rappel du levier d'armement 17 pourrait être supprimé; le levier 17 resterait alors libre et son extrémité 20 repose- rait par gravité contre le clapet 12 sans toutefois être en mesure de provoquer l'ouverture dudit clapet en l'absence de l'effort d'entraînement généré par l'arbre 6; à la fermetu- re, le ressort 12b repousserait le clapet 12 contre son siège en refoulant le levier 17. On conçoit aisément que le mécanisme qui vient d'être décrit fonctionne sans frottement important et sans point dur et que sa présence n'accroît pas de façon très sensible la force qu'il est nécessaire d'exercer axialement sur l'arbre 6 pour la mise en fonctionnement du brûleur associé. La présence de ce mécanisme ne peut donc pas perturber les habitudes des utilisateurs. En outre, le mécanisme peut être agencé de manière qu'en position de repos la palette 27 soit positionnée à très faible distance du bout inférieur du boisseau, compte tenu des tolérances de fabrication et de montage. De ce fait, la hauteur de la chambre 9 est en correspondance directe avec l'amplitude de course axiale de l'arbre de commande 6. Le robinet peut ainsi posséder une hauteur qui n'excède pas sensiblement (par exemple seulement de 1 ou 1,5 mm ou encore moins) la hauteur d'un robinet classique. L'encombrement vertical du robinet agencé selon l'invention reste sensiblement le même que celui des robinets antérieurs et, malgré la présence de l'organe de sécurité et de son mécanisme d'actionnement avec renvoi angulaire de mouvement, il peut être monté sur des plaques de cuisson sans condi- tions restrictives. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés, elle en embrasse, au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Robinet de gaz avec sécurité pour commander l'alimentation en gaz d'un brûleur à gaz, notamment dans un appareil ménager à gaz de type plat, comportant: - une arrivée de gaz (3), - un organe (4) de réglage du débit de gaz entraîné en rotation par un arbre de commande (6) qui est également déplaçable axialement (première direction), ledit arbre se prolongeant en aval de l'organe de réglage dans un passage d'écoulement de gaz, - une soupape de sécurité (11) comportant un électro-aimant alimenté par un thermocouple et disposée en aval de l'organe de réglage (4), cette soupape possédant un clapet (12) monté sur une tige d'armement (12a) mobile axialement (seconde direction) faisant un angle avec l'arbre de commande précité, - un dispositif (16) de renvoi de mouvement interposé entre l'arbre de commande (6) et la tige d'armement (12a) de la soupape, agencé pour qu'un déplacement axial de l'arbre de commande provoque un déplacement axial du clapet (12) et de la tige d'armement (12a) de la soupape de sécurité (11), - et une sortie de gaz (15) située en aval dudit clapet (12), caractérisé - en ce que le dispositif de renvoi de mouvement est abrité dans un logement (28) qui est situé à côté de l'organe de réglage (4) et dont une paroi latérale présente une ouverture (14) de passage du gaz en direction de la soupape de sécurité (11), et - en ce que le dispositif de renvoi de mouvement (16) comprend: un levier d'armement pivotant (17) monté à libre rotation dans le logement (28) et coopérant avec une portée d'appui (20) située approximativement en regard du susdit clapet (12) de la soupape de sécurité (1) de façon telle que la rotation du levier d'armement induise un déplacement de la portée d'appui qui, au contact du clapet, déplace celui-ci dans le sens de l'ouverture, des moyens de rappel élastique (22; 12b) associés audit levier d'armement (17) de manière qu'en l'absence d'un effort exercé sur le levier d'armement, celui-ci soit rappelé dans sa position de repos pour laquelle le clapet (12) est en position de fermeture, et un levier d'entraînement (25) interposé entre le levier d'armement (17) et l'extrémité libre (6a) de l'arbre de commande (6) de façon qu'un déplacement axial dudit arbre de commande s'accompagne du pivotement du levier d'arme- ment. 2. Robinet de gaz selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le clapet (12) est agencé pour fermer sélectivement la susdite ouverture (14) de passage du gaz à travers la paroi du logement (28) et en ce que la portée d'appui (20) est constituée par une extrémité libre dudit levier d'armement (17) située approximativement en regard de ladite ouverture (14). 3. Robinet de gaz selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le levier d'armement (17) présente une forme générale en U couché qui est monté à libre rotation à ou au voisinage de l'extrémité de sa branche supérieure (19), sur lequel le levier d'entraînement (25) est fixé dans la zone de fond du U, et dont l'extrémité de la branche inférieure (21) constitue ladite portée d'appui (20). 4. Robinet de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le levier d'entraînement (25) est monté à libre rotation sur le levier d'armement (17). 5. Robinet de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'extrémité (27) du levier d'entraînement (25) coopérant avec l'extrémité libre (6a) de l'arbre de commande (6) est aplatie pour former une palette disposée en regard de ladite extrémité libre de l'arbre de commande et s'étendant transversalement à cet arbre. 6. Robinet de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de rappel du levier d'armement comprennent un ressort (22), notamment un ressort de torsion coaxial à l'axe (18) de pivotement du levier d'armement (17). 7. Robinet de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont constitués par un ressort (12b) de rappel du clapet (12) en position d'obturation. 8. Robinet de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un jeu est prévu entre les extrémités coopérantes de l'arbre de commande et du levier d'entraînement et/ou entre la portée d'appui mûe par le levier d'armement et le clapet de façon que l'arme- ment de la soupape de sécurité ne soit obtenu qu'en fin de course axiale de l'arbre de commande. 9. Robinet de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'arbre de commande (6) et la tige d'armement (12a) ont des axes respectifs approximativement perpendiculaires l'un à l'autre et non coplanaires.