Brevet FR2721492A1 — publié le 19951229

La présente invention concerne un autocuiseur. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de sécurité pour un mécanisme de verrouillage du couvercle d'un autocuiseur sur le corps de ce dernier, du type comportant au moins un organe porté par le couvercle, mobile entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage du couvercle sur le corps, le dispositif comportant un piston monté coulissant axialement dans le couvercle avec une face inférieure d'extrémité soumise à la pression régnant dans l'autocuiseur. Le piston, soumis à la pression régnant à l'intérieur de l'autocuiseur, remplit plusieurs fonctions. Il s'agit d'abord d'un indicateur de l'existence ou non d'une pression dans l'autocuiseur en fonction de la position qu'il prend en saillie ou non par rapport au couvercle.Il s'agit ensuite d'un organe de blocage de l'organe de verrouillage du couvercle dans son état de verrouillage, en coopérant avec cet organe ou un mécanisme mobile lié à cet organe lorsqu'il est dans sa position indicatrice de l'existence d'une pression. Il s'agit enfin d'un organe de purge de la pression tendant à s'établir dans l'autocuiseur alors que le verrouillage du couvercle n'est pas complètement ou est mal réalisé. Dans ce cas en effet, l'organe de verrouillage ou le mécanisme qui lui est associé interdit au piston d'atteindre sa position indicatrice de l'existence d'une pression et le maintient dans une position telle qu'il découvre un orifice de fuite permanente au travers du couvercle. Le brevet français FR-B-2.484.817 décrit et représente un dispositif de sécurité assurant certaines de ces fonctions et dont le principal mode de réalisation comporte un piston indicateur monté coulissant librement par rapport au couvercle et rappelé par gravité vers sa position inférieure de repos dans laquelle la poignée de commande peut être manoeuvrée librement. Ce document propose également de prévoir une soupape de sûreté, à l'intérieur du piston, pour permettre une mise à l'air libre de l'intérieur de l'autocuiseur lorsque la pression régnant dans ce dernier dépasse une valeur de consigne de sécurité. Afin de maîtriser avec plus de précision la valeur de tarage de la pression régnant dans l'autocuiseur au-delà de laquelle le piston de sécurité intervient pour bloquer le mécanisme de verrouillage du couvercle et empêcher le déverrouillage de ce dernier tant que la pression régnant dans l'autocuiseur n'est pas retombée à une valeur inférieure à cette valeur, il a déjà été proposé d'agencer un ressort de tarage qui sollicite élastiquement le piston vers une position inférieure de repos dans laquelle le piston prend appui contre un épaulement du couvercle, l'organe de verrouillage pouvant être manoeuvré librement, et dans laquelle le piston établit, à la manière d'un tiroir, une communication de l'autocuiseur avec l'atmosphère. Un tel agencement est décrit et représenté dans le brevet belge BE-B-806.483. Un ressort de tarage détermine de manière relativement précise la valeur de tarage de la pression au-delà de laquelle le piston quitte sa position inférieure de repos pour venir occuper une position supérieure active de blocage de l'organe de verrouillage si celui-ci est dans sa position de verrouillage. Dans la conception proposée dans ce second document, il est également prévu des moyens de mise à l'air libre de l'intérieur de l'autocuiseur qui sont réalisés sous la forme de passages formés dans le corps de guidage du piston qui communiquent entre eux lorsque la course du piston à l'encontre du ressort de tarage est suffisante, c'est-à-dire lorsqu'il règne dans l'autocuiseur une pression suffisante pour provoquer une compression quasi complète du ressort de tarage. Selon cette conception, c'est donc le ressort de tarage qui détermine d'une part la valeur du seuil de tarage au-delà de laquelle le piston de sécurité assure sa fonction de blocage et la valeur de consigne de sécurité au-delà de laquelle l'intérieur de l'autocuiseur est mis en communication avec l'extérieur pour vidanger la pression régnant à l'intérieur de l'autocuiseur. Les conditions technologiques de réalisation des ressorts, et notamment des ressorts hélicoïdaux de compression utilisés dans ce type d'agencement, ne permettent pas de disposer de ressorts permettant de garantir de manière fiable les valeurs de seuil de tarage et de consigne de sécurité qui sont des valeurs très différentes l'une de l'autre, par exemple de l'ordre de 4 kPa et de 150 kPa respectivement. La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un dispositif de sécurité du type de celui décrit et représenté dans le document BE-B-806.483 qui permet de remédier aux inconvénients qui viennent d'être mentionnés. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de sécurité du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que - le piston comporte deux parties susceptibles de coulisser axialement l'une par rapport à l'autre et chacune par rapport au couvercle, parmi lesquelles - une partie inférieure qui comporte la face inférieure d'extrémité du piston et qui comporte un trou débouchant qui met en communication la face d'extrémité inférieure avec une face supérieure de la partie inférieure du piston, et - une partie supérieure qui comporte la portion active du piston et qui forme un clapet d'obturation du trou formé dans la partie inférieure du piston vers lequel il est sollicité par le ressort de tarage qui est interposé entre le couvercle et la partie supérieure du piston. Ainsi pour un ressort de caractéristiques données il est aisé d'obtenir le soulèvement du piston à une pression de l'ordre de 4 kPa. Il suffit de choisir la surface de la face inférieure de la partie inférieure en conséquence. Pour qu'ensuite cet indicateur de pression joue le rôle de soupape de décharge lorsqu'un seuil supérieur de pression de l'ordre de 150 kPa est atteint, il suffit de déterminer la section de l'orifice traversant la partie inférieure du piston dont la partie supérieure de piston forme clapet d'obturation. Les valeurs de pression (5 et 150 kPa) déterminantes pour la sécurité de l'autocuiseur peuvent être ainsi parfaitement maîtrisées. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la partie supérieure du piston est tubulaire et forme conduit d'échappement de la soupape de décharge, - la partie inférieure du piston est montée coulissante par rapport au couvercle entre une position inférieure de repos dans laquelle elle prend appui contre un premier épaulement du couvercle et une position supérieure de butée dans laquelle elle prend appui contre un deuxième épaulement du couvercle - il est prévu des moyens qui mettent l'intérieur de l'autocuiseur en communication avec l'extérieur lorsque la partie inférieure du piston occupe sa position inférieure de repos, cette communication étant interrompue lorsque la partie inférieure quitte sa position inférieure de repos sous l'action de la pression régnant dans l'autocuiseur - les moyens de mise en communication comportent au moins un passage agencé à la périphérie de la partie inférieure du piston - le dispositif comporte un corps réalisé sous la forme d'une douille étagée qui délimite deux perçages inférieur et supérieur pour le guidage en coulissement des parties inférieure et supérieure du piston, respectivement;; - l'organe mobile du mécanisme de verrouillage coopère avec la partie active du piston supérieur grâce à des moyens qui permettent, en position de déverrouillage du mécanisme, de maintenir le piston dans sa position de repos malgré l'établissement d'une pression dans l'autocuiseur afin de préserver une fuite permanente et, en position de verrouillage du mécanisme, de laisser l'extrémité du piston faire saillie à l'extérieur du couvercle pour constituer un indicateur de l'existence d'une pression dans l'autocuiseur; - le clapet d'obturation comporte une bille libre qui coopère avec un siège conique formé dans la face supérieure de la partie supérieure du piston, autour du trou débouchant et avec le piston supérieur qui, sous l'action du ressort forme organe de rappel de la bille sur son siège. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en section axiale d'un dispositif de sécurité réalisé conformément aux enseigne ments de l'invention et qui est illustré en position déverrouillée du couvercle - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 sur laquelle le dispositif est illustré en position verrouillage du couvercle et avant le début de la montée en pression à l'intérieur de l'autocuiseur - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 sur laquelle le dispositif est illustré dans la position qu'il occupe lorsque la pression régnant à l'intérieur de l'autocuiseur est celle de fonctionnement normal de l'appareil, donc supérieure à la valeur de seuil de tarage ; et - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 sur laquelle le dispositif est illustré dans la position qu'il occupe lorsque la pression régnant dans l'autocuiseur est supérieure à la valeur de consigne de sécurité. On a représenté sur la figure 1 une portion d'un couvercle 10 appartenant à un autocuiseur. Le couvercle comporte des moyens pour son verrouillage et son déverrouillage sur le corps de l'autocuiseur (non représenté) intégrés dans une poignée fixe, dont une portion 12 est illustrée à la partie supérieure de la figure. Dans cette poignée 12 le mécanisme de verrouillage comporte un organe 14 mobile selon une direction T parallèle au plan général du couvercle et dans les deux sens T1 et T2 indiqués sur la figure 1. Cet organe 14 appartient à un mécanisme plus complexe non représenté qui comporte, de manière connue, un doigt de verrouillage mobile dans la poignée et situé en regard du corps de l'autocuiseur pour pénétrer et sortir d'un cran prévu à cet effet. Les mouvements du doigt et de l'organe 14 sont liés. Le couvercle 10 est également muni d'un indicateur de pression qui comporte un élément (pion) faisant saillie de manière connue hors de la portion 12 de la poignée pour indiquer l'état sous pression de l'autocuiseur et qui s'escamote à l'intérieur de cette partie 12 lorsque la pression dans l'autocuiseur est inférieure à un seuil déterminé (par exemple 4 ou 5 kPa, cette valeur dépendant d'une normalisation à l'échelon européen). Cet indicateur constitue aussi un dispositif de sécurité 16 qui comporte un corps 20 de guidage réalisé sous la forme d'une douille creuse étagée qui traverse un orifice 22 formé dans le couvercle. Le montage de la douille 20 est assuré par vissage de sa portion supérieure 24 dans une plaquette 26 formant écrou qui prend appui contre la face supérieure 28 du couvercle 10. Le serrage sur le couvercle est assuré par un épaulement 30 de la douille avec interposition de joints plats d'étanchéité 32. Pour l'entraînement en vissage de la douille 20, il est prévu des crans 34 dans la face annulaire d'extrémité inférieure 36 de la douille 20. La douille étagée 20 délimite essentiellement un perçage inférieur 38 de guidage et un perçage supérieur de guidage 40. Le perçage inférieur 38 reçoit en coulissement axial, selon l'axe vertical X-X du trou 22 et de la douille 20, une partie inférieure 42 d'un piston de sécurité. La partie inférieure 42 comporte une jupe annulaire périphérique 44 qui est montée coulissante dans le perçage 32 et une plaque de fond 46 qui est percée en son centre par un trou débouchant 48 qui met en communication la face inférieure 50 de la plaque 46 avec la face supérieure 52 dans laquelle est formé un siège conique 54 de soupape de sûreté. Comme on peut le constater sur la figure 1, la section transversale S1 du trou débouchant 48 est nettement inférieure à la section transversale efficace S2 de la face inférieure 50 de la partie inférieure 42 du piston de sécurité sur laquelle agit la pression régnant à l'intérieur de l'autocuiseur. La partie inférieure 42 du piston de sécurité est illustrée sur la figure 1 dans sa position inférieure de repos dans laquelle elle prend appui contre un anneau de retenue 56 monté dans la douille étagée 20. Dans la position inférieure de repos illustrée aux figures 1 et 2, la jupe 44 de la partie inférieure 46 du piston de sécurité se trouve en regard de passages 58 réalisés sous la forme de rainures périphériques ménagées longitudinalement dans la paroi du perçage inférieur 38 de la douille étagée 20. Du fait de la hauteur réduite de la jupe 44 qui est inférieure à la longueur des rainures 58, il existe une communication entre l'intérieur de l'autocuiseur et la chambre 60 formée à l'intérieur de la douille 20 à la partie inférieure de cette dernière. A cet effet l'anneau de retenue 56 peut être incomplet ou comporter des passages. De manière symétrique la partie du piston 42 en contact avec l'anneau 56 peut comporter des rainures périphériques pour assurer le passage. La face supérieure 62 de la jupe 44 est munie d'un joint torique d'étanchéité 64 qui est susceptible de venir coopérer avec un épaulement radial interne 66 formé en vis-à-vis dans la douille 20 et qui délimite le perçage inférieur 38. La partie inférieure 42 du piston de sécurité est ainsi libre de coulisser dans le perçage 38 entre sa position inférieure de repos illustrée aux figures 1 et 2 dans laquelle il prend appui sur l'anneau de retenue 56 et une position supérieure de butée dans laquelle le joint torique 64 est en appui contre l'épaulement 66. Le perçage supérieur 40 reçoit en coulissement le corps cylindrique d'une partie supérieure 68 du piston de sécurité qui est montée coulissante dans le corps 20 et qui est également libre de se déplacer axialement par rapport à la partie inférieure 42. L'extrémité inférieure de la partie supérieure 68 du piston de sécurité comporte une tête inférieure 70 qui délimite une surface 72 sur laquelle prend appui une extrémité inférieure d'un ressort hélicoïdal de compression 74 dont l'extrémité supérieure prend appui contre un épaulement 76 formé en vis-à-vis dans la douille 20 et qui délimite le perçage supérieur 40. Le ressort 74 est un ressort de tarage qui solli cite élastiquement en permanence la partie supérieure 68 du piston de sécurité axialement vers le bas. La tête 70 est au contact sous l'effet du ressort 74 d'une bille 78, par sa la face inférieure 80 et qui est susceptible de coopérer de manière étanche, comme cela est illustré aux figures 1 à 3, avec le siège conique 54 formé dans la partie inférieure 48 du piston de sécurité. La portion d'extrémité supérieure 82 de la partie supérieure 68 du piston de sécurité est équipée d'un capuchon 84 qui est lié axialement à la portion 82 et qui comporte une collerette radiale extérieure 86 qui est reçue à l'intérieur d'un logement 88 formé dans l'organe mobile 14. Le logement 88 est par exemple de forme sensiblement cylindrique et de diamètre légèrement supérieur à celui de la collerette 86. Il comporte à sa base un évidement latéral 90 formé dans sa paroi qui peut accueillir partiellement la collerette 86.. Dans la position illustrée à la figure 1, l'organe 14 a été déplacé transversalement, selon la direction T, et dans sens T2, de sorte que l'évidement 90 coiffe partiellement la collerette 86. En conséquence, la partie supérieure 68 du piston de sécurité ne peut pas se déplacer axialement par rapport au couvercle 10 car la collerette radiale 86 est bloquée par la paroi supérieure 92 de l'évidement 90. On décrira maintenant le mode de fonctionnement du dispositif de sécurité. Dans la position illustrée à la figure 1, dans laquelle le couvercle n'est pas verrouillé sur le corps de l'autocuiseur, l'intérieur de ce dernier est en permanence en communication avec l'extérieur à travers les passages 58 et à travers des canaux 94, 96 et 98 formés dans la partie supérieure 68 du piston de sécurité et dans le capuchon 84. Dans cette position, la face supérieure 100 du capuchon est située axialement en retrait à l'intérieur d'un trou 102 formé dans le corps de la poignée 12 et elle est notamment située en retrait de la face supérieure 13 de la poignée 12. L'utilisateur peut donc constater visuellement que le capuchon 84 est en retrait ce qui constitue une indication d'absence de pression dans l'autocuiseur, le couvercle étant déverrouillé ou mal verrouillé. Tant que le couvercle n'est pas verrouillé, la pression ne peut pas augmenter à l'intérieur de l'autocuiseur car l'ensemble 42-68 du piston de sécurité ne peut pas se déplacer vers le haut. Lorsque l'utilisateur verrouille le couvercle, il provoque simultanément un déplacement de l'organe de blocage 14 selon la direction T1, c'est-à-dire de la gauche vers la droite en considérant la figure 1. L'état du dispositif est alors illustré par la figure 2. La collerette radiale 86 est alors située entièrement à l'intérieur du logement 88 et la partie supérieure 68 du piston de sécurité peut coulisser axialement vers le haut par rapport au corps 20 du dispositif de sécurité 16. Dès que la pression commence à croître légèrement à l'intérieur de l'autocuiseur, elle s'applique sur la surface efficace S2 délimitée par la face inférieure 50 de la partie inférieure 42 du piston de sécurité et elle provoque un déplacement vertical vers le haut de cette dernière par rapport à la douille étagée 20. Ce déplacement provoque l'interruption de la communication due aux passages 58 et l'ensemble constitué par la partie inférieure 42 et par la partie supérieure 68 du piston de sécurité peut se déplacer verticalement vers le haut, à l'encontre de l'effort de tarage exercé par le ressort 74, pour atteindre la position normale de fonctionnement illustrée sur la figure 3. Le capuchon de visualisation 84 est alors en saillie de la poignée 12, hors du trou 102 et indique à l'utilisateur que la pression de service règne à l'intérieur de l'autocuiseur. Par ailleurs le piston inférieur est porté en appui contre l'épaulement 66, le ressort 74 est comprimé et cet équipage ne se déplacera plus tant que la pression dans l'autocuiseur n'aura pas atteint une valeur de sécurité. En principe, si par ailleurs le régulateur de pression que comporte de manière connue l'autocuiseur fonctionne correctement, ce seuil de pression ne sera jamais atteint. Dans cet état de fonctionnement, et ce dès que le piston 42, 68 s'est déplacé, donc dès que la pression est supérieure à 4 ou 5 kPa, la collerette radiale 86 du capuchon 84 se trouve en regard des portions correspondantes du logement 88 formé dans l'organe de blocage 14 et ce dernier ne peut alors plus être déplacé transversalement par rapport au couvercle 10 et il assure ainsi le blocage du verrouillage du couvercle 10. La valeur de consigne de sécurité résulte de la combinaison de la constante élastique du ressort de tarage 74 c'est-à-dire de la force qu'il développe à l'état de compression qu'il a atteint sous l'effet de la pression de service avec la section S1 du trou 48 à travers lequel la pression agit sur la bille 78. La partie supérieure 68 seule se déplace alors jusqu'à occuper la position illustrée par la figure 4 dans laquelle l'intérieur de l'autocuiseur communique avec l'extérieur à travers le trou débouchant 48 et les passages 94, 96 et 98. Au cours de la purge de l'autocuiseur, la position de la collerette radiale 86 du capuchon 84 à l'intérieur du logement 88 interdit également tout déplacement transversal de l'organe 14 et donc le déverrouillage du couvercle 10. Lorsque la pression redevient inférieure à la valeur de consigne de sécurité, la partie supérieure 68 du piston de sécurité coulisse verticalement vers le bas pour retrouver sa position illustrée par la figure 3. On notera que le déplacement vertical de la partie 68 supérieure du piston sous l'effet d'une surpression est limité de manière que la bille 78 qui est libre reste toujours suffisamment engagée dans le siège 54. REVENDICATIONS 1. Dispositif (16) de sécurité pour autocuiseur comportant un mécanisme de verrouillage du couvercle (10) ayant au moins un organe (14) monté mobile entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage du couvercle, le dispositif comportant un piston (48, 68) monté coulissant axialement dans le couvercle (10) et dont une face inférieure d'extrémité (50) est soumise à la pression régnant dans l'autocuiseur pour solliciter le piston vers une position de sécurité dans laquelle une portion active (86) du piston constitue un obstacle empêchant le déplacement de l'organe mobile (14), lorsque ce dernier est en position de verrouillage du couvercle (10), et comportant un ressort (74) de tarage qui sollicite élastiquement le piston vers une position inférieure de repos dans laquelle il prend appui contre un épaulement (56) du couvercle et dans laquelle l'organe mobile peut être manoeuvré librement, caractérisé en ce que le piston comporte deux parties (42, 68) susceptibles de coulisser axialement l'une par rapport à l'autre et chacune par rapport au couvercle (10), parmi lesquelles:: - une partie inférieure (48) qui comporte la face inférieure d'extrémité (50) du piston et qui comporte un trou (48) débouchant qui met en communication la face d'extrémité inférieure (50) avec une face supérieure (52) de la partie inférieure (46) du piston, et - une partie supérieure (68) qui comporte la portion active (86) du piston et qui forme un clapet d'obturation du trou (48) formé dans la partie inférieure (46) du piston vers lequel elle est sollicitée par le ressort de tarage (74) qui est interposé entre le couvercle (10) et la partie supérieure (68) du piston. 2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure (68) du piston est creusée d'un conduit interne (94, 96) de mise en communication de la face supérieure (92) de la partie inférieure (46) du piston avec l'atmosphère extérieure au couvercle (10). 3. Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie inférieure (42) du piston est montée coulissante par rapport au couvercle (10) entre une position inférieure de repos dans laquelle elle prend appui contre un premier épaulement (56) du couvercle et une position supérieure de butée dans laquelle elle prend appui contre un deuxième épaulement (66) du couvercle. 4. Dispositif de sécurité selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (44, 58) qui mettent l'intérieur de l'autocuiseur en communication avec l'extérieur lorsque la partie inférieure du piston (42) occupe sa position inférieure de repos, cette communication étant interrompue lorsque la partie inférieure (42) du piston quitte sa position inférieure de repos sous l'action de la pression régnant à l'intérieur de l'autocuiseur. 5. Dispositif de sécurité selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de mise en communication comportent au moins un passage (58) agencé à la périphérie de la partie inférieure (42) du piston. 6. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un corps (20) réalisé sous la forme d'une douille étagée fixée au couvercle (10) et qui délimite deux perçages inférieur (38) et supérieur (40) pour le guidage en coulissement des parties inférieure (42) et supérieure (68) du piston, respectivement. 7. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de blocage (14) avec lequel coopère la portion active (86) du piston, comporte des moyens (90, 92) qui coopèrent avec la partie active (86) du piston lorsque celle-ci est en position inférieure et lorsque l'organe (14) est dans da position de déverrouillage. 8. Dispositif de sécurité selon lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet d'obturation comporte une bille (78) libre qui coopère avec un siège conique (54) formé dans la face supérieure (52) de la partie inférieure (42) du piston, autour du trou débouchant (48), et avec la partie supérieure (68) du piston qui constitue avec le ressort (74) un organe de rappel de la bille sur son siège.