Brevet FR2820519A1 — publié le 20020809

Détendeur de gaz à sécurité en cas d'excès de pression La présente invention se rapporte aux détendeurs de gaz et plus particulièrement aux détendeurs de gaz à sécurité en cas d'excès de pression. On connaît déjà un détendeur de gaz formé d'un corps subdivisé par une membrane en une chapelle et en une chambre de détente. La membrane est soumise à l'action antagoniste d'un ressort logé dans la chapelle et de la pression d'un gaz à détendre régnant dans la chambre de détente. La chambre de détente est munie d'une sortie et d'une entrée. Il est monté dans l'entrée un clapet de détente dont l'obturateur est relié par un mécanisme, affecté à l'entrée, de transmission de mouvement destiné à transmettre à l'obturateur du clapet d'entrée le déplacement de la membrane. Si, par suite d'une défaillance, le clapet d'entrée n'est pas étanche, la pression s'élève dans la chambre de détente, notamment à petit débit et le détendeur de gaz ne joue plus son rôle en débitant du gaz sous une pression bien supérieure à celle autorisée. L'invention remédie à cet inconvénient. Suivant l'invention, il est prévu un clapet de sécurité monté dans la sortie et relié par un mécanisme, affecté à la sortie, de transmission de mouvement, destiné à transmettre à l'obturateur du clapet de sortie le déplacement de la membrane. L'agencement est tel que l'obturateur du clapet de sortie n'atteint la position de fermeture du clapet de sortie qu'après un déplacement de la membrane au-delà de celui qui est nécessaire pour que l'obturateur du clapet d'entrée atteigne la position de fermeture du clapet d'entrée. Lorsque la pression augmente dans la chambre de détente, le clapet d'entrée se ferme de plus en plus. Lorsqu'il atteint la position de fermeture au-delà de laquelle il ne peut pas aller, l'augmentation de la pression dans la chambre de détente fait se déplacer la membrane et en conséquence le mécanisme, affecté à la sortie, de transmission du mouvement fait que l'obturateur du clapet de sortie atteint la position de fermeture du clapet de sortie. Du gaz ne peut plus sortir du détendeur. Pour remettre l'appareil en service, il suffit de mettre la chambre de détente en liaison avec l'atmosphère à l'aide d'un poussoir de mise en communication prévu sur le corps. Grâce à cet agencement, on obtient un détendeur de gaz à sécurité en cas de surpression qui ne comporte qu'une seule membrane et qu'un seul ressort agissant sur la membrane, étant entendu que si on le souhaite on peut faire agir sur une seule et même membrane plusieurs ressorts. Pour simplifier encore le détendeur, il est prévu une pièce, commune aux deux mécanismes, de liaison des deux mécanismes à la membrane, et le mécanisme, affecté à l'entrée, comporte deux pièces rigides rendues, par l'action d'une pièce élastique, solidaires dans leur mouvement tant que l'obturateur du clapet d'entrée n'a pas atteint la position de fermeture du clapet d'entrée et mobiles l'une par rapport à l'autre ensuite. Tant que l'obturateur du clapet d'entrée n'a pas atteint la position dans laquelle le clapet d'entrée est fermé, le mécanisme de transmission du mouvement qui est affecté à l'entrée agit à la manière d'un levier rigide sur l'obturateur, mais lorsque l'obturateur du clapet d'entrée a atteint la position d'extrémité, le mouvement relatif entre les deux pièces rigides permet au mécanisme, affecté à la sortie, de continuer de se déplacer. Il est avantageux que l'une des deux pièces rigides soit la pièce commune, en sorte que la pièce élastique soit dans le mécanisme affecté à l'entrée aussi proche que possible de la membrane, de sorte qu'un défaut de ce mécanisme loin de la membrane ne se traduit pas par une impossibilité de fonctionnement du mécanisme affecté à la sortie de transmission du mouvement. Pour qu'un blocage éventuel du mécanisme affecté à la sortie n'empêche pas le mécanisme affecté à l'entrée de fonctionner, il est prévu un agencement des mécanismes tel que le mécanisme affecté à la sortie n'est pas attaqué par la pièce commune avant que l'obturateur du clapet d'entrée ait atteint la position de fermeture du clapet d'entrée. On peut prévoir qu'une pièce intermédiaire du mécanisme, affecté à la sortie, se déplace dans une boutonnière de la pièce commune et un ressort de rappel de l'obturateur, tendant à l'éloigner de son siège. Pour simplifier l'un des mécanismes, il est avantageux que la direction de sortie ou de l'entrée soit perpendiculaire à la membrane. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un détendeur suivant l'invention, la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 d'une variante et la figure 3 est une vue en perspective d'un détail de la figure 1. Le détendeur représenté à la figure 1 est formé d'un corps 1 subdivisé par une membrane 2 souple en une chapelle 3 et en une chambre 4 de détente. L'extrémité d'un ressort 5 de régulation s'appuie sur une face intérieure du corps 1 tandis que son autre extrémité repousse la membrane 2. La chambre 4 comporte une entrée 6 et une sortie 7. Dans l'entrée 6 est monté un clapet de détente comportant un siège 8 et un obturateur 9 d'entrée. L'obturateur 9 est prolongé par une tige 10 qui porte une butée 11 d'extrémité. Sur la tige 10 coulisse entre un ressort 12 hélicoïdal entourant la tige 10 et la butée 11 une chape 14 qui est articulée en 15 à un levier 16 dont l'autre extrémité est articulée à une chape 17 commune solidaire de la membrane et faisant saillie dans la chambre 4. Le levier 16 est monté basculant par une articulation 18 fixée au bas du corps 1. Une pièce 19 intermédiaire en appui sur une butée 20 se déplace dans une boutonnière 21 ménagée dans la chape 17. Cette pièce 19 est articulée en 22 au bas du corps 1 et peut ainsi basculer. Elle est fixée par un axe 23 à une chape 24. Un obturateur 25 coopérant avec un siège 26 et constituant le clapet de sortie est monté dans la sortie 7 en étant solidaire en déplacement de la chape 24. L'une des extrémités d'un ressort 28 de rappel s'appuie sur l'obturateur 25, tandis que l'autre extrémité de ce ressort 28 s'appuie sur une face 27 libre du siège 26. Le détendeur fonctionne de la manière suivante : lorsque du gaz arrive par l'entrée 6 sous une pression telle qu'il doit être détendu, avant de ressortir par la sortie 7, sous l'effet du ressort 5 et de la pression régnant dans la chambre 4, le clapet 9 se met en une position où la pression régnant dans la chambre 4 est celle qui convient. Si, pour une raison quelconque la pression augmente, la membrane 2 se déplace vers le haut et par le mécanisme 15 à 17 affecté à l'entrée déplace l'obturateur 9, pour le rapprocher du siège 8. A la position d'extrémité, l'obturateur 9 est appliqué sur le siège 8. Mais comme il règne encore une pression trop élevée dans la chambre 4, l'obturateur 25, sous l'effet du déplacement de la membrane 2, transmis par le mécanisme 19,22 à 24 de transmission du mouvement affecté à la sortie, vient s'appliquer ensuite sur le siège 26. La sortie 7 est ainsi fermée. Du gaz sous haute pression ne peut plus sortir du détendeur. La variante représentée à la figure 2 diffère de celle représentée à la figure 1 en ce que le ressort 12 ne se trouve plus à proximité de l'obturateur 9, mais entoure la pièce 17 commune aux deux mécanismes de transmission du mouvement. S'il se produit une défaillance du mécanisme de transmission du mouvement affecté à l'entrée, le mécanisme de transmission du mouvement affecté à la sortie peut continuer à fonctionner. Une autre différence entre la version de la figure 1 et celle de la figure 2 est que la sortie 6 à la figure 2 a une direction perpendiculaire à la membrane 2. REVENDICATIONS 1. Détendeur de gaz formé d'un corps (1) subdivisé par une membrane (2) et en une chambre (4) de détente, la membrane (2) étant soumise à l'action antagoniste d'un ressort (5) logé dans la chapelle (3) et de la pression d'un gaz régnant dans la chambre (4) de détente, qui est munie d'une sortie (7) et d'une entrée (6) dans laquelle est monté un clapet de détente dont l'obturateur (9) est relié à un mécanisme (15 à 17), affecté à l'entrée, de transmission de mouvement destiné à transmettre à l'obturateur (9) du clapet d'entrée le déplacement de la membrane (2), caractérisé par un clapet (25, 26) de sécurité monté dans la sortie (7) et relié par un mécanisme (19, 22 à 24), affecté à la sortie, de transmission de mouvement destinée à transmettre à l'obturateur (25) du clapet de sortie le déplacement de la membrane (2), l'agencement étant tel que l'obturateur (25) du clapet de sortie n'atteint la position de fermeture du clapet de sortie qu'après un déplacement de la membrane (2) au-delà de celui qui est nécessaire pour que l'obturateur (9) du clapet d'entrée atteigne la position de fermeture du clapet d'entrée. 2. Détendeur suivant la revendication 1, caractérisé par une pièce (17) commune aux deux mécanismes (15, 16, 18 et 19, 22 à 24) de liaison des deux mécanismes à la membrane (2) et le mécanisme (15, 16, 18), affecté à l'entrée, comporte deux pièces (10 et 14) rigides rendues, par l'action d'une pièce élastique (12), solidaires dans leur mouvement tant que l'obturateur (9) du clapet d'entrée n'a pas atteint la position de fermeture du clapet d'entrée et mobiles l'une par rapport à l'autre ensuite. 3. Détendeur suivant la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des deux pièces rigides est la pièce commune. 4. Détendeur suivant l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par un agencement des mécanismes tel que le mécanisme affecté à la sortie n'est pas attaqué par la pièce (17) commune avant que l'obturateur (9) du clapet d'entrée ait atteint la position de fermeture du clapet d'entrée. 5. Détendeur suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'une pièce (19) intermédiaire du mécanisme (19,22, 23 et 24), affecté à la sortie, se déplace dans une boutonnière (21) de la pièce (17) commune et un ressort (28) de rappel tend à éloigner l'obturateur (25) de la sortie de son siège (26). 6. Détendeur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la direction de la sortie ou de l'entrée est perpendiculaire à la membrane (2).