Brevet FR2721678A1 — publié le 19951229

La présente invention concerne le contrôle du débit d'un fluide, par exemple d'un gaz combustible, au moyen d'un dispositif du type robinet à pointeau. Généralement, un tel dispositif se trouve compris ou intégré dans une structure ou ensemble, comprenant un organe fonctionnel permettant de dispenser ou consommer le fluide contrôlé, le tout formant un appareil dispensant ou consommant ledit fluide. Par "structure", on entend tout ensemble de composants ou autres moyens, tels que châssis ou carrosserie, complétant le dispositif de contrôle, et formant avec ce dernier un appareil complet et en ordre de marche. De manière traditionnelle, un robinet à pointeau comprend: - un corps, par exemple métallique, dans lequel est ménagée une chambre dans laquelle débouche un orifice formant siège, avec un passage amont arrivant ou débouchant par ledit orifice dans ladite chambre, et avec un passage aval partant de ladite chambre; - un pointeau monté sur ledit corps, de manière mobile en translation et en rotation, c'est-à-dire par vissage, dans l'axe du siège; ce pointeau comporte une extrémité active, par exemple conique, coopérant avec le siège, des moyens d'étanchéité étant prévus entre le pointeau et la chambre; - ainsi qu'un volant rotatif de commande du pointeau, solidaire coaxialement de ce dernier, pouvant être accessible à l'utilisateur, à l'extérieur de la structure de l'appareil intégrant ledit robinet. Avec un robinet à pointeau traditionnel, en vissant ou dévissant le volant de commande, il est possible de contrôler le débit du fluide, d'une valeur nulle à une valeur maximum, en passant par différentes valeurs intermédiaires, notamment minimum. La présente invention a pour objet une modification d'un robinet à pointeau, permettant de régler le débit du fluide, de manière fine d'une valeur nulle à une valeur relativement faible, et de manière grossière, de cette valeur relativement faible à une valeur beaucoup plus importante. En d'autres termes, la présente invention a pour objet de modifier un robinet à pointeau, pour permettre un réglage du débit du fluide contrôlé, respectivement à des valeurs nulle, faible, et maximum. A cette fin, selon la présente invention, le dispositif de contrôle, du type robinet à pointeau, est agencé de la manière suivante: - un fourreau intermédiaire est monté sur le corps du dispositif, dans l'axe du siège, et comporte à une extrémité des moyens de vissage par rapport au corps, lequel est agencé de manière correspondante pour permettre le vissage/dévissage; - le volant de commande est calé sur le fourreau intermédiaire, en translation et en rotation; - le pointeau est monté dans le fourreau intermédiaire, de manière libre en translation par rapport à ce dernier, et comporte une extrémité de commande, agencée pour être déplacée en translation, dans le sens de l'ouverture, par l'extrémité du fourreau intermédiaire, opposée à celle comportant les moyens de vissage par rapport au corps du dispositif; la liberté en translation du pointeau peut être limitée par une butée, dans le sens de l'ouverture. Du côté de la structure de l'appareil, en complément aux dispositions précédentes, un organe d'actionnement en translation du pointeau est disposé dans cette structure, et comprend, d'une part un élément d'actionnement, par exemple une gâchette, accessible à l'utilisateur, à l'extérieur de la structure dudit appareil, lié mécaniquement à l'extrémité de commande du pointeau, pour déplacer ce dernier en translation par rapport au siège du dispositif de contrôle, et d'autre part un moyen de rappel monté dans la structure, pour rappeler l'extrémité de commande du pointeau, dans le sens de la fermeture. Grâce à l'invention, et comme décrit ci-après, les débits relativement faibles peuvent être réglés et obtenus à partir de la position de fermeture, par dévissage du volant de commande, tandis que les débits relativement élevés peuvent être obtenus à partir de ces valeurs relativement faibles, par actionnement complémentaire de l'organe agissant en translation sur l'extrémité de commande du pointeau. La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 représente une vue de face, avec arrachement partiel en coupe verticale, d'un chalumeau pour la soudure, ou tous autres travaux requérant des températures relativement élevées, intégrant un dispositif de contrôle du gaz combustible selon l'invention, du type robinet à pointeau; s'agissant du dispositif de contrôle, celui-ci est représenté à la figure 1, dans sa position complètement fermée; - la figure 2 représente le dispositif de contrôle représenté à la figure 1, à échelle agrandie, dans sa position correspondant au passage d'un débit gazeux relativement faible; - en correspondance avec la figure 2, la figure 3 représente le dispositif de contrôle du gaz combustible, dans sa position correspondant au passage d'un débit maximum du gaz combustible. L'appareil 1 représenté à la figure 1 rassemble dans une même structure 2: - un moyen de réception 17 et maintien d'une cartouche 15 perforable et jetable, constituant une source d'un gaz combustible sous pression, par exemple du butane sous forme liquéfiée, ce moyen étant composé d'un pot ou cloche 18, pourvu à sa partie inférieure d'un couvercle ou socle 19, monté de manière amovible sur le pot 18; - un dispositif 3 de contrôle du débit du gaz combustible, prélevé comme indiqué ci-après dans la cartouche, du type robinet à pointeau, comprenant un corps métallique 5; - un moyen 20 de prise de gaz dans la cartouche, intégré avec le corps 5 du dispositif 3 de contrôle du débit du gaz combustible, comportant un organe 21 de perforation de la cartouche; ce moyen 20 de prise de gaz assure de manière réversible, à la fois un montage ou fixation de la cartouche 15 par rapport au corps 5 du dispositif 3 de contrôle, et une étanchéité entre le corps 5 et l'intérieur de la cartouche 15 perforée, la perforation s'effectuant à l'intérieur de ce moyen d'étanchéité; - un brûleur 4 constituant l'organe fonctionnel de l'appareil, consommant le gaz combustible contrôlé par le dispositif 3; - un carénage formant poignée 16 de préhension, fixé sur le moyen 17 de réception et maintien de la cartouche 15. De manière traditionnelle, dans le corps 5 du dispositif de contrôle 3 sont ménagés, une chambre 5a dans laquelle débouche un orifice formant siège 5b (conférer figures 2 et 3), un passage amont 5c, communiquant avec la source 15 de gaz combustible, par l'intermédiaire du moyen 20 de prise de gaz, et arrivant dans la chambre 5a par l'orifice formant siège 5b, ainsi qu'un passage aval 5d, partant de la chambre 5a, vers le brûleur 4. Un pointeau 6 est monté indirectement sur le corps 5, de manière mobile en translation, dans l'axe du siège 5b; il comporte une extrémité active 6a, conique par exemple, coopérant avec le siège 5b. Toujours de manière traditionnelle, des moyens d'étanchéité 7, constitués par deux joints toriques, sont disposés entre le pointeau 6 et la chambre 5a. Un volant 8 rotatif de commande du pointeau 6, est disposé coaxialement à ce dernier, en demeurant accessible à l'utilisateur à l'extérieur de la structure 2, et plus précisément de la poignée 16 de l'appareil à souder. Conformément à la présente invention, le dispositif de contrôle 3, du type robinet à pointeau, est agencé de la manière suivante: - un fourreau métallique intermédiaire 9 est monté sur le corps 5, dans l'axe du siège 5b, et comporte à une extrémité 9a, des moyens 10 de vissage par rapport au corps 5, agencé à cet endroit de manière correspondante; par exemple, l'extrémité 9a comporte un filetage, tandis que le corps 5 comporte un alésage taraudé, coopérant avec ce filetage; - le volant de commande 8 est calé sur le fourreau intermédiaire 9, aussi bien en translation qu'en rotation, en étant par exemple emmanché dur sur ledit fourreau 9; - le pointeau 6 est monté dans le fourreau intermédiaire 9, de manière libre en translation par rapport à ce dernier; il comporte une extrémité de commande 6b, agencée pour être déplacée en translation, ou poussée dans le sens de l'ouverture, par l'extrémité 9b du fourreau intermédiaire 9 opposée à celle comportant les moyens de vissage 10 par rapport au corps 5 du dispositif de contrôle 3. Toujours selon la présente invention, et en complément au dispositif de contrôle, il est prévu un organe d'actionnement 11 en translation du pointeau 6, disposé dans la structure 2, et plus précisément au niveau de la poignée 16 de l'appareil. Cet organe d'actionnement comprend un élément d'actionnement 12, plus précisément une gâchette, accessible par l'utilisateur, à l'extérieur de la structure 2 de l'appareil. Cet élément 12 est lié mécaniquement à l'extrémité de commande 6b du pointeau 6, pour déplacer ce dernier en translation par rapport au siège 5b. Un moyen de rappel 13 est monté dans la structure 2, et plus précisément dans la poignée 16, pour rappeler l'extrémité de commande 6b du pointeau 6, dans le sens de la fermeture. Comme mieux montré aux figures 1 et 2, le fourreau intermédiaire 9 comporte un trou axial 9c, de forme cylindrique, tandis que le pointeau 6 comporte une tige axiale 6c cylindrique. Ce trou axial et cette tige axiale sont adaptés l'un à l'autre en section transversale, pour permettre un déplacement relatif en translation du pointeau 6 par rapport au fourreau 9, éventuellement limité selon la course 20 définie ci-après. Comme représenté à la figure 2, la tige 6c du pointeau et le trou axial 9c du fourreau intermédiaire comportent deux sections 61 et 62, de diamètres respectivement différents, la section 61 de plus fort diamètre étant proximale par rapport au siège 5b du pointeau 6. De cette manière, l'épaulement 14 entre les deux sections cylindriques du trou axial 9c du fourreau 9 détermine une butée d'ouverture complète, limitant la course du pointeau 6 par rapport au fourreau 9, dans le sens de l'ouverture, et dans une position quelconque dévissée du fourreau 9, par rapport au corps 5. De cette manière également, l'épaulement 70 existant entre les deux sections cylindriques de la tige axiale 6c du pointeau 6 détermine une butée de fermeture, permettant de pousser ou repousser le pointeau 6 dans sa position de fermeture, sous l'effet ou action du vissage du fourreau intermédiaire 9. La gâchette 12 est déplaçable en translation, parallèlement à l'axe du pointeau 6, librement par rapport à la structure 2, et plus précisément la poignée 16, et est montée, de manière libre en coulissement, sur l'extrémité de commande 6b du pointeau, entre cette dernière et l'extrémité mobile 13b du moyen de rappel 13 décrit ci-après. Le moyen de rappel 13 de l'organe d'actionnement 11 est un ressort en épingle, dont une extrémité fixe 13a est montée dans la structure 2, plus précisément la poignée 16, et dont l'extrémité mobile 13b est montée sur l'extrémité de commande 6b du pointeau 6. Le fonctionnement de l'appareil décrit précédemment se déduit de la description précédente, en partant de la position de complète fermeture représentée à la figure 1, dans laquelle le volant de commande 8 est complètement vissé, et la gâchette 12 sort complètement de la poignée 16. En dévissant le volant 8, dans un premier temps le fourreau 9 se déplace par rapport au pointeau 6, selon une course 20, en déplaçant la butée 14 d'ouverture complète, par rapport à la butée 70 de fermeture. Pendant ce premier temps, l'extrémité conique 6a du pointeau 6 reste collée contre le siège 5b du corps 5, de telle sorte qu'il n'y a aucun passage de gaz. A la fin de ce premier temps, c'est-à-dire au bout de la course 20, l'extrémité 9b du fourreau 9 appuie contre l'extrémité de commande 6b, par l'intermédiaire de l'extrémité mobile 13b du ressort 13 et de la gâchette 12, à l'encontre de la force de rappel exercée par le ressort 13. Dès ce moment, l'extrémité conique 6a du pointeau 6 se décolle par rapport au siège 5b, et en tournant le volant 8, il est possible de régler ainsi le débit minimum souhaité. A partir de la fin de la course 20, le pointeau 6 est susceptible de se déplacer en translation dans le fourreau 9, entre, d'un côté la position correspondant au débit minimum déterminé par l'utilisateur, et de l'autre côté, la butée 14 d'ouverture complète. En appuyant sur la gâchette 12, toujours à l'encontre de la force de rappel exercée par le ressort 13, le fourreau 9 demeurant immobile en translation, il est possible de tirer le pointeau 6, par l'appui de la gâchette 12 à l'encontre de l'extrémité mobile 13b du ressort 13, solidaire de l'extrémité de commande 6b du pointeau 6. Dès qu'on appuie sur cette gâchette 12, par conséquent l'extrémité conique 6a du pointeau 6 se dégage complètement du siège 5b, en laissant passer un débit maximum de gaz vers l'organe fonctionnel ou brûleur 4. Le relâchement de la gâchette 12 laisse place à l'action de rappel du ressort 13, qui repousse l'extrémité 6b de commande du pointeau 6 contre l'extrémité 9b du fourreau 9, pour ramener le débit du gaz à une valeur minimum selon la représentation de la figure 2. En revissant le volant de commande 8, on amène la butée 14 contre la butée 70, et dès ce moment, on repousse positivement le pointeau 6 dans le sens de la fermeture, le vissage complet du volant 8 aboutissant à la position représentée à la figure 1. Grâce à l'invention, il est donc possible, de manière fiable et sûre, d'obtenir des valeurs nulle, minimum et maximum pour le débit du gaz, tout en disposant d'une fermeture positive du dispositif 3 de contrôle, de type robinet à pointeau. Et le retour à la valeur minimum s'effectue automatiquement, en relâchant la gâchette 12. REVENDICATIONS 1/ Appareil (1) permettant de dispenser ou consommer un fluide, constitué par au moins une structure (2) rassemblant un dispositif (3) de contrôle de débit dudit fluide, du type robinet à pointeau, et un organe fonctionnel (4) pour dispenser ou consommer le fluide contrôlé, ledit dispositif de contrôle (3) comprenant un corps (5) dans lequel est ménage une chambre (Sa) dans laquelle débouche un orifice formant siège (5b), avec un passage amont (5c) arrivant par ledit orifice dans ladite chambre, et un passage aval (5d) partant de ladite chambre, un pointeau (6) monté sur ledit corps de manière mobile en translation dans l'axe dudit siège, comportant une extrémité active (6a) coopérant avec ledit siège (5b), avec des moyens d'étanchéité (7) par rapport à ladite chambre (5a), un volant rotatif (8) de commande du pointeau (6), disposé coaxialement à ce dernier, accessible à l'extérieur de la structure (2) dudit appareil, caractérisé en ce que, le dispositif de contrôle est agencé de la manière suivante: - un fourreau intermédiaire (9) est monté sur ledit corps (5), dans l'axe dudit siège, et comporte à une extrémité (9a) des moyens (10) de vissage par rapport au corps agencé de manière correspondante; - le volant de commande (8) est calé sur le fourreau (9) intermédiaire, en translation et en rotation; - le pointeau (6) est monté dans le fourreau intermédiaire (9), de manière libre en translation par rapport à ce dernier, et comporte une extrémité (6b) de commande par rapport à ce dernier, agencée pour être déplacée en translation, dans le sens de l'ouverture, par l'extrémité (9b) du fourreau opposée à celle comportant les moyens de vissage (10) par rapport audit corps (5) tandis qu'un organe d'actionnement (11) en translation du pointeau (6) est disposé dans la structure (2) de l'appareil, et comprend un élément d'actionnement (12), par exemple une gâchette, accessible à l'extérieur de la structure de l'appareil, lié mécaniquement à l'extrémité de commande (6b) du pointeau pour déplacer ce dernier en translation par rapport au siège (5b), et un moyen de rappel (13) monté dans la structure (2) pour rappeler ladite extrémité de commande (6b) dans le sens de la fermeture. 2/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau intermédiaire (9) comporte un trou axial (9c) et le pointeau (6) du dispositif de contrôle du fluide comporte une tige axiale (6c), adaptés l'un à l'autre en section transversale pour permettre le déplacement relatif en translation du pointeau par rapport au fourreau. 3/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (3) de contrôle du fluide comporte une butée (14) d'ouverture complète, limitant la course du pointeau (6) par rapport au fourreau (9), dans le sens de l'ouverture, et dans la position dévissée du fourreau intermédiaire. 4/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que dispositif de contrôle (3) du fluide comporte une butée (70) de fermeture, agencée pour pousser le pointeau (6) dans sa position de fermeture, sous l'effet du vissage du fourreau intermédiaire (9). / Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée (14) d'ouverture complète et la butée (70) de fermeture sont obtenues en agençant la tige (6c) du pointeau et le trou axial (9c) du fourreau intermédiaire, selon deux sections (61,62) de diamètres respectivement différents, la section (61) de plus fort diamètre étant proximale par rapport au siège (5b) du pointeau. 6/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement (12) est déplaçable en translation, parallèlement à l'axe du pointeau (6), librement par rapport à la structure (2), et est monté sur l'extrémité de commande (6b) du pointeau. 7/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de rappel (13) de l'organe d'actionnement est un ressort en épingle, dont une extrémité fixe (13a) est montée dans la structure (2), et dont l'extrémité mobile (13b) est montée sur l'extrémité de commande (6b) du pointeau. 8/ Appareil à gaz combustible selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, notamment chalumeau pour la soudure ou autres travaux requérant des températures relativement élevées, selon lequel l'organe fonctionnel (4) est un brûleur, et le passage amont communique avec une source (15) du gaz combustible sous pression. 9/ Appareil selon la revendication 8, portatif, dont la structure (2) comporte, d'une part une poignée (16) de préhension, et d'autre part un moyen de réception (17) et maintien d'une cartouche (15) de gaz combustible sous pression, avec un moyen (20) de prise de gaz dans ladite cartouche, éventuellement intégré avec le corps (5) du dispositif (3) de contrôle du débit du gaz. / Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la cartouche (15) de gaz combustible est une cartouche jetable et perforable, et le moyen (20) de prise de gaz comporte un organe (21) de perforation de ladite cartouche.