Brevet FR2921457A3 — publié le 20090327

FR 2921457 A3 20090327 FR 0706667 A 20070924 SOUPAPE DE REDUCTION DE PRESSION La présente invention concerne une soupape de réduction de pression destinée à réduire la pression de gaz comprimé et plus particulièrement, une soupape de réduction de pression permettant de réduire la pression de gaz comprimé pour une sortie en une seule étape. Pour réguler la pression d'un gaz comprimé à un niveau de pression de fonctionnement approprié, une soupape de réduction de pression est généralement utilisée. Par exemple, un pistolet de paintball utilisé dans un jeu de guerre utilise une pression de gaz pour propulser une bille de peinture. Les pistolets de paintball classiques comprennent des pistolets de paintball haute pression (pression de mise à feu à 800950 PSI ou livre par pouce carré) et des pistolets de paintball basse pression (pression de mise à feu à 450550 PSI ou livre par pouce carré). Lorsqu'une pression identique de gaz comprimé est utilisée, un pistolet de paintball basse pression peut propulser un plus grand nombre de billes de peinture qu'un pistolet de paintball haute pression. Un pistolet de paintball basse pression nécessite un mécanisme de réduction de pression secondaire. Les soupapes de réduction de pression à cet égard sont décrites dans le brevet US 6 543 475 et le modèle d'utilité taiwanais M 2 655 91. Selon ces modèles, le ressort à disque Belleville est utilisé pour réguler une pression de fonctionnement d'entrée en une pression de libération de sortie, et un piston agit en tant que guide pour le ressort à disque Belleville. Le piston dirige l'air depuis un récipient sous pression. Le ressort à disque Belleville est configuré de telle façon qu'une quantité déterminée d'énergie de ressort peut être utilisée pour compenser l'énergie de pression de gaz. En outre, un ressort à spirale peut être utilisé pour remplacer le ressort à disque Belleville, produisant le même effet. Le ressort à disque Belleville ou le ressort à spirale susmentionnés sont composés d'acier allié ou d'acier à teneur élevée en carbone doté d'une forte rigidité, ne permettant pas de réduire la pression de gaz à 200 PSI (livre par pouce carré) ou moins. L'utilisation du ressort à disque Belleville ou du ressort à spirale dans une soupape de réduction de pression comporte encore de nombreux inconvénients. tels que : 1. Le ressort à disque Belleville/ressort à spirale présente l'un ou l'autre un problème de tolérance de diamètre ou de taille. u fait que le ressort à disque Belleville/ressort 30 à spirale nécessite un traitement thermique, on doit faire face à des problèmes de tolérance de dureté et de planéité dans la dureté. 3. L'humidité produite au cours du remplissage de gaz comprimé dans le cylindre de gaz haute pression à 5 tendance à faire rouiller le ressort à disque Belleville/ressort à spirale. 4. En outre, le ressort à disque Belleville étant composé de plusieurs éléments de ressort à disque et comportant une limitation directionnelle dans 10 l'installation, l'installation du ressort à disque Belleville nécessite beaucoup de travail et de temps. 5. Lorsque le ressort à disque Belleville/ressort à spirale commence à rouiller, la poussière d'acier risque d'altérer la solidité des garnitures 15 d'étanchéité internes en caoutchouc. 6. Enfin, la fabrication du ressort à disque Belleville/ressort à spirale n'est pas en conformité avec la protection environnementale. Par exemple, la fabrication du ressort à spirale comprend les étapes de 20 façonnage de forme, de meulage de partie d'extrémité, de traitement thermique, et de galvanisation. Les agents chimiques utilisés au cours de la galvanisation sont des polluants qui occasionnent une sérieuse pollution de l'environnement. 25 La présente invention a été réalisée au vu de ces circonstances. Un objet dit principal de la présente invention est de proposer une soupape de réduction de pression, dotée d'une simple structure qui soit très 30 stable et facile à installer et, qui réduise de façon efficace la pression d'un gaz comprimé au niveau de basse pression souhaitée en une seule étape sans recourir à une action de réduction de pression secondaire. Pour réaliser ceci ainsi que les autres objets de la présente invention, la soupape de réduction de pression comprend une soupape de réduction de pression adaptée pour comprendre un boîtier connecté à une source de gaz comprimé et couvert avec un bouchon d'extrémité, un piston placé dans le boîtier et définissant avec le bouchon d'extrémité une chambre à air, un organe plastique élastique cylindrique moulé à partir d'un matériau polymère par l'intermédiaire d'un moulage par injection, d'un moulage par extrusion, ou d'un moulage de mousse, et stoppé ente le piston et une partie interne du boîtier, et un clapet de soupape maintenu vers le bas par un ressort de rappel pour fermer la chambre à air. Plus précisément, la présente invention concerne une soupape de réduction de pression comprenant un boîtier connecté à une source de gaz haute pression, un bouchon d'extrémité fixé à une extrémité dudit boîtier, une chambre de réception fermée définie à l'intérieur dudit boîtier et dudit bouchon d'extrémité, un piston placé dans ladite chambre de réception, et un élément élastique placé dans ladite chambre de réception et stoppé entre ledit piston et une partie dudit boîtier, et une chambre à air définie à l'intérieur de ladite chambre de réception entre ledit bouchon d'extrémité et ledit piston pour recevoir un gaz de compression guidé dans ledit boîtier pour réduire la pression dudit gaz de compression pour sortie, dans laquelle ledit élément élastique es: moulé à partir d'un polymère. L'invention est décrite plus en détail à l'aide du dessin dans lequel La figure 1 est une vue en éclaté d'un dispositif de réduction de pression selon la présente invention. Le mode de réalisation préféré de la présente invention 10 va être à présent décrit de manière détaillée. En faisant référence au dessin annexé de la figure 1, une soupape de réduction de pression selon la présente invention est illustrée et comprend un boîtier 15 1 connecté à une source de gaz haute pression (non illustrée), et un bouchon d'extrémité 2 fixé au boîtier 1. Le boîtier 1 et le bouchon d'extrémité 2 sont fixés ensemble par l'intermédiaire de, par exemple, 20 assemblage par vissage, définissant dedans celui-ci une chambre de réception qui reçoit un piston 3, un organe plastique élastique cylindrique 4, un clapet de soupape 5, et un ressort de rappel 6. Le piston 3 définit avec le bouchon d'extrémité 2 une chambre à air (non 25 illustrée) à l'intérieur du boîtier 1. L'organe plastique élastique cylindrique 4 est stoppé entre le piston 3 et une partie à l'intérieur du boîtier 1. Après avoir surmonté la pression de l'organe plastique élastique cylindrique 4, le gaz comprimé pousse le 30 piston 3 pour réduire la pression et est ensuite stocké dans la chambre à air pour la sortie. Le ressort de5 rappel 6 est connecté entre le clapet de soupape 5 et le bouchon d'extrémité 2 et conçu pour rappeler le piston 3. Une fois le clapet de soupape 5 ouvert, le gaz réduit en pression peut passer hors de la chambre à air. Ladite soupape de réduction de pression selon la présente invention comprend donc en outre un clapet de soupape 5 placé dans ledit bouchon d'extrémité 2 et pouvant être mobile pour ouvrir/fermer ladite chambre à air, et un ressort de rappel 6 stoppé audit clapet de soupape 5 pour maintenir ledit clapet de soupape 5 dans une position fermée fermant ladite chambre à air. Le principe de fonctionnement de la soupape de réduction de pression est sensiblement similaire à celui du brevet US 6 543 475. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de fournir une autre description plus détaillée à cet égard. La caractéristique principale de la présente invention est l'organe plastique élastique cylindrique 4. Cet organe plastique élastique cylindrique 4 est directement moulé à partir d'un matériau polymère au moyen d'un moulage par injection, moulage par extrusion, ou d'un procédé de moulage de mousse, présentant une résistance à la traction élevée. Au moyen d'un contrôle de la matière plastique utilisée et de la taille du corps cylindrique, l'organe plastique élastique cylindrique 4 peut être utilisé pour réguler la pression de fonctionnement souhaitée dans la plage de 101000 PSI (ou livre par pouce carré). La caractéristique de l'organe plastique élastique cylindrique 4 permet également l'application de sortie basse pression. Pour l'application de sortie basse pression, par exemple, l'apport de CO2 pour les plantes aquatiques à une pression de sortie d'environ 15 PSI (ou livre par pouce carré), peuvent être utilisés le polyuréthanne, 1' éthylène-acétate de vinyle, ou le chlorure de polyvinyle de 60% di-(2- éthylhexyl) phtalate (DOP)pour réaliser l'organe plastique élastique cylindrique 4 pour des applications basse pression. Pour l'apport d'oxygène dans des applications médicales, l'élément plastique élastique cylindrique 4 peut être moulé à partir du Téflon, matériau qui ne présente aucun danger d'utilisation et répondant aux réglementations de la FDA (administration américaine dédiée à l'alimentation et aux médicaments). En outre, du fait de la stabilité élevée de la structure à haut poids moléculaire et du large spectre de souplesse et de dureté, l'organe plastique cylindrique est applicable à toutes les soupapes de réduction de pression industrielles. L'utilisation de l'élément plastique élastique 20 cylindrique dans la soupape de réduction de pression présente les avantages suivants : 1.Résistant à la corrosion et pas de risque de rouille. 2.approprié à une production en masse par le biais 25 du moulage par injection, du moulage par extrusion, ou du moulage de mousse pour simplifier la fabrication. 3.un faible coût de fabrication et une facilité d'installation. 30 4.une stabilité matérielle élevée pour une régulation précise de la pression de sortie. 5. un large spectre de dureté/souplesse et un large spectre de température de fonctionnement pour différentes applications. Même si des modes de réalisation particuliers de l'invention ont été décrits de façon détaillée à des fins d'illustration, diverses modifications et améliorations peuvent être effectuées sans diverger de l'esprit et de la portée de l'invention. Par conséquent, l'invention n'est pas limitée si ce n'est par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1.Soupape de réduction de pression comprenant un boîtier (1) connecté à une source de gaz haute pression, un bouchon d'extrémité (2) fixé à une extrémité dudit boîtier (1), une chambre de réception fermée définie à l'intérieur dudit boîtier et dudit bouchon d'extrémité, un piston (3) placé dans ladite chambre de réception, et un organe élastique (4) placé dans ladite chambre de réception et stoppé entre ledit piston (3) et une partie dudit boîtier (1), et une chambre à air définie à l'intérieur de ladite chambre de réception entre ledit bouchon. d'extrémité (2) et ledit piston (3) pour recevoir un gaz de compression guidé dans ledit boîtier (1) pour réduire la pression dudit gaz de compression pour sortie, dans laquelle ledit organe élastique (4) est moulé à partir d'un polymère. 2.Soupape de réduction de pression selon la revendication 1, comprenant en outre un clapet de soupape (5) placé dans ledit bouchon d'extrémité (2) et pouvant être mobile pour ouvrir/fermer ladite chambre à air, et un ressort de rappel (6) stoppé audit clapet desoupape (5) pour maintenir ledit clapet de soupape (5) dans une position fermée fermant ladite chambre à air. 3.Soupape de réduction de pression selon la revendication 1, dans laquelle ledit organe élastique (4) est moulé à partir de matière plastique au moyen d'une des techniques de moulage par injection, moulage par extrusion, et moulage de mousse.