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"Détendeur de sécurité* Cette invention concerne un détendeur de sécurité destiné à être monté sur tout réservoir, bouteille ou tube contenant un gaz comprimé ou liquéfié tel que par exemple : butane, propane ou mélange de ces deux gaz, en vue de l'alimen... talion d'un appareil d'utilisation, principalement à "usage domestique", fonctionnant sous une pression d'utilisation infé- rieure à lapression du gaz stocké dans le récipient, soit 20 grammes par exemple..
Une particularité importante de ce détendeur consiste en ce qu'il ne peut débiter du gaz que s'il est relié par une canalisation avec l'appareil d'utilisation. Une autre particu- larité réside dans le fait que le courant de gaz détendu est immédiatement arrêté par blooage automatique du détendeur lorsque sa membrane souple vient à se déchirer ou lorsque la canalisation qui le relie à l'appareil d'utilisation est dé- connectée accidentellement ou pour une cause quelconque*
Sur le dessin ci-annexés, la fig. 1 représente sché- matiquement un poste d'utilisation de gaz à usage domestique.
La fig.2 est un schéma d'un détendeur usuel à "usage industriel".
La fig.3 est une coupe d'un détendeur suivant la présente invention.
La fige 4 montre en coupe une variante des organes régulateurs de ce détendeur.
La fig. 5 est une vue perspective d'un de ces organes.
Les fig. 6 à 8 représentent une forme d'exécution perfectionnée du. détendeur, se distinguant de la précédente par un systeme de commande particuller,
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La fig. 6 représente la position des organes lorsque le détendeur est fermé.
La fige 7 représente la position des organes lorsque le détendeur est ouvert et non bloqué.
La fig. 8 représente la position des organes lorsque le détendeur est ouvert et bloqué.
Dans la figure 1 a désigne la bouteille de gaz com-
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primé ou liquéfié, à le robinet d'arrêt de ladite bouteille, cl'écrou de fixation reliant le détendeur à au robinet d'ar- l'et de la bouteilles q la canalisation amovible reliant le dé- tendeur à l'appareil d'utilisation, laquelle est emmanchée en
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f sur l'ajutage de sortie du détendeur et en g sur l'ajutage d'entrée de l'appareil d'utilisation.
L'appareil d'utilisation est représenté schématiquement par son robinet 11 commandant une canalisation arrivant au gicleur 1 qui débite dans un brû- leur à l'intérieur duquel se produit le mélange air gaz qui donne la flamme k.,
Les détendeurs actuels à "usage domestique'* fonctionnent suivant un principe identique à celui des détendeurs antérieurement affectés à l'usage industriel. Ce principe, connu en soi, est représenté schématiquement sur la figure 2
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et est résumé succinctement ci'<dessous en vue de bien faire. ressortir par la suite les caractères de la présente invention.
Une membrane 7 s'appuyant sur un ressort antagoniste
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g est fixée de façon étanche entre deux coquilles .2 et ;2. La partie intérieure de la coquille .2 est en coomunication avee l'atmosphère par 1'orifice g alors que la partie intérieure de la coquille p est en communication d'une part, avec le réaipient sous pression par l'intermédiaire d'un orifice calibré
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r qui peut/obturé par une a capape ê de forme quelconque, d'autre part, avec l'appareil d'utilisation par l'in%erùédiai- re d'une canalisation .1 branchée sur l'ajotage de sortie .
Le gaz provenant du récipient sous pression entre par l'orifice calibré r en se détendant et remplit le détendeur ainsi que la canalisation ± ce qui a pour effet de créer une surpression de
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-.raz sous l'effet de laquelle la membrane 1 se déforme en am- primant le ressort antagoniste Mi il en résulte un léger dé- placement du centre y de la membrane suivant l'axe du déten-
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deur, lequel déplacement, grâce à un système de lavier conve- nable, tend à fermer la sotipffl q sur son siège.
Inversement un affaissement de la membrane provenant d'une diminution de la pression du gaz détendu provoque l'ouverture de la soupape s
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Lorsqu'on ferme le robinet de l'appareil. dL,*utiliaa- tion, il s'établit dans le détendeur et la eanalise%ion % une surpression dite "pression de fermeture" telle que la force avec laquelle la soupape s vient se coller sur son siège est suffisante pour obstruer complètement l'arrivée du gaz. Les différents organes du détendeur sont calories ou réglés de
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façon telle que cette "pression de fermeture", soit supérieure de quelques grammes seuleen à la *pression d'utilisation* sous laquelle on se propose de faire fonctionner l'appareil
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d'utilisation.
Lorsqu'on ouvre le robinet de l'appareil d'utiw lisation, il s'établit dans le détendeur et la canalisation une pression d'équilibre sensible nt constante. Les organes
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du détendeur sont calculés ou réglés de façon telle que cette pression d'équilibre soit précisément la "pression d'utilisa- tion" sur laquelle on se propose de faire fonctionner l'appa- reil d'utilisation, soit 20 grammes dans l'exemple choisi.
Sous l'effet de cette pression la soupape ss'ouvre légèrement et prend une position d'équilibre qui permet l'arrivée dans le détendeur d'une.quantité de gaz détendu rigoureusement égale à celle consommée par l'appareil d'utilisation. Plus le débit instantané de l'appareil d'utilisation est grand, plus la sou- pape s e,st ouverte et plus la pression d'équilibre qui s'éta- blit dans le détendeur et la canalisation 1 est faible.
Tou- tefois, dans le présent cas, le débit instantané d'un appareil d'utilisation .donné varie dans des limites relativement rappro- ohées, d'où il résulte que, pratiquement, la pression d'équi- libre reste sensiblement constante, à toutes les allures de l'appareil d'utilisation, soit 20 grammes dans l'exemple choisi, Mais si, pour une raison accidentelle quelconque, le débit instantané, du gaz détendu devenait exagérément important, il s'établirait une pression d'équilibre bien inférieure à 20 grammes et la soupape s prendrait une position d' ouverture en grand laissant passer le gaz à grand débit.
Autrement dit, le principe du détendeur actuel est tel que, en cas d'accident amenant un débit anormalement élevé du. détendeur, tel que, par exemple, déchirure de sa membranes oubli de fixation de la canalisation 1, déconnexion de cette canalisation par inadver- tance, rupture ou. arrachage de cette canalisation consécutifs à une mauvaise étanchéité de fermeture de la soupape s, le gaz provenant de la bouteille sous pression s'échappe dans l'at- mosphère à grand débit en risquant de provoquer un grave si- nistre, alors que, dans une telle éventualité, le débit gazeux devrait précisément être stoppé instantanément.
La conception de principe du fonctionnement du dé- tendeur actuel rappelée ci-dessus donne toute satisfaction lorsqu'il s'agit d'usage industriel comportant la mise en oeuvre de cet appareil dans un atelier, ou à ciel ouvert, sous la surveillance d'un ouvrier expérimenté apte à remédier ins- tantanément à tout incident éventuel.
Par contre, en raison de ce qui a été exposé précédemment, cette conception constitue un réel danger lorsqu'il s'agit d'usage domestiqua comportant la mise en oeuvre du détendeur dans un local d'habitation sous la surveillance d'un usager techniquement inexpérimenté, in- consciemment imprudent qui, la plupart du. temps, se contente de fermer après usage la robinet de l'appareil d'utilisation en négligeant de fermer le robinet d'arrêt de la bouteille contenant le gaz sous pression, ledit robinet restant bien souvent ouvert de jour comme de nuit,
L'usage domestique du gaz de ville présente des dan- gers beaucoup moins grands.
En particulier, la faible pression d'utilisation reste invariablement la même dans toute la cana- lisation métallique du réseau, de distribution et, quelle que soit la négligence de l'usager, la canalisation souple reliant l'appareil d'utilisation à cette conduite métallique ne peut éclater ou s'arracher sous l'effet d'une surpression qui reste impossible.
La présente invention a pour but d'apporter une sé- curité absolue à l'usager d'un poste d'utilisation de gaz sous pression à ''usage domestique". Elle consiste en un agencement
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particulier du détendeur ne modifiant pratiquement pas son en- combrenent et ne grevant son prix de revient que de façon négligeable. Cet agencement est représenté sur les figures 3 à 5.
Le détendeur, objet de l'invention, comprend, comme tout détendeur ordinaire, une membrane 101, coincée de façon
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étanche entre deux coquilles lCa et 103, et s'apptant sur un ressort antagoniste 104. La coquille supérieure 108 comnuniçltie avec l'atmosphère par l'orifice 10T&, alors que la.coquille inférieure est connectée} d'une part, avec la bouteille de gaz comprimé par l'intermédiaire d'un écrou. de fixation 133 venant
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se visser sur le robi.n6-t de la dite bouteille, d'autre part, avec l'appareil d-'utilisât! on au moyen de la canalisation sou- ple 134 (caoutchouc ou toute autre matière) branchée sur l'a- jutage de sortie 109.
L'originalité de l'invention consiste.dans le dis- positif décrit ci-dessous
Avant de pénétrer dans la coquille inférieure du dé- tendeur destiné à. recevoir le gaz détendu, le gaz, provenant de la bouteille sous pression traverse une chambre 108 dite de "sécurité" ayant préférablement la forme d'un cylindre. Le gaz entre dans cette chambre par un orifice circulaire calibré 136, tourné dans une pastille 114 en matière judicieusement choisie et obturé, par une soupape 116 qui en assure la ferme- ture en se déplaçant dans un sens opposé au courant gazeux.
Dans la réalisation représentée sur la figure 3, la pastille est en métal demi dur et la soupape est constituée par une bille sertie dans la pièce 118.
Le gaz sort de cette chambre de sécurité par un ori- fice circulaire calibré 137 ayant préférablement un diamètre supérieur à celui de l'orifice calibre 136, tourné dans une pastille 115 en matière judicieusement choisie et obtura par
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une soupape 11'l. de forme quelconque qui en assure la fermeture en déplaçant dans le sens du courant gazeux. Dans. la. réalisation représentée sur la figure 3, la pastille a4 est en métal demi-mou et la soupape 117 est cons-titude par dn* bille sertie dans la pièce .ne.
Les deux soupapes 1U et 11,7 sont rigidement soi- daires de la pièce 118qui coulisse dans la chambre de sécurité 108 de telle sorte que l'ouverture de l'uha des soupapes pro-
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voque la. feratare de l'autre et inversement. Des rainures 138, creusées dans cette pièce coulissante, parallèlement à son axe, permettent au gax de s'écouler de l'orifice calibré. d'en.. trée 136 vers l'orifice calibré de sortie 137,
Préférablement la pièce coulissante 118 est misedama l'impossibilité de tourner autour de son axe, ce qui est indispensable pour assurer une bonne étanchéité de fermeture
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notamment lorsque les soupapes sont métalliques.
Dans la réa- lisation représentée sur les figures 4 et 5@ ceci est obtenu. par la pièce 119, vissée au moyen d'un six-pans Li9 à l'ex%ré- mité de sortie de la chambre de sécurité 10S, 13é-tanchéité de ce vissage étant assurée par le joint 139. Cette pièce à la- quelle est fixée la pastille de sortie 115, comporte deux ailes
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119.iu faisant office de guides plats entre lesquels vient glisser l'extrémité méplate 1.,8 de la pièce coulissante 118 qui est ainsi mise dans l'impossibilité de tourner.
Un ressert 120 s'appuyant, d'une: part, sur la pastille d'entrée 114, d'autre part, sur la pièce coulissante
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là tend à appliquer la soupape de sortie 1:' sur son siège. Dans la but de réduire l'encombrement du dispositif d'ensemble, la pièce coulissante 118 comporte un évidement 121 dans l'intérieur duquel se loge le ressort 1200
L'agencement du système d'ensemble transmettant les
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déformations de la membrane 101 est tel que la pièce coulissan- te 128 se déplace sous- l'effet d'un gonflement de la membrane consécutif à l'augmentation de la pression du gaz détendu, en provoquant simultanément la fermeture du premier orifice ca- libre 136 et l'ouverture du deuxième orifice calibré 137.
In-
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versement, sous.. l'act! on du ressort 120 la pièce coulissante 118 se déplace sous l'effet d'un dégonflement de la membrane, consécutif à une diminution de la pression du gaz détendu en provoquant l'ouverture du premier orifice calibré 136 et la
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fermeture du deuxième orifice calibré 137.
Le ressort 120 sert également à empe'cher cta e, pour une raison quelconque, -la soupape 11 reste collée sur son siège. Il sert également à provoquer la fermeture de la soupa,-
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pe 7:à lorsque le gaz sous pression n'arrivant plus act déten- deur. par suite de la fermeture du robinet d'arrêt de la bou-
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teille à il se produit une fuite légère dans la détendeur ou dans les canalisations au-delà.
On obtient ainsi la particul..
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ri1iâ exposée plus loin* Prëfêrablemant le système d'ensemble transmettant les déformations de la. membrane comporte unepièce en forme d'y comprenant une grande branche 124 et une petite branche 123, Une extrémité 125 de la grande.branche s'appuie directe- ment sur la soupape de sortie 110 tandis que son extrémité op- posée 125a est engagée, avec jeu, dans un oeil d'une tige 126
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fixée ai-.c-entre de lu membrane. L'extrémité de la petite bran- che 123 pivote autour d'une articulation 122 située à 1$aplomb de la. soupape 110 d'où il résulte que lea faibles déplacements de l'extrémité 125 de la grande branche 124 s'effectuent dans
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une direction sensiblement horizontale.
Pour exposer le fonctionnement du dispositif, on va supposer d'abord que le détendeur est relié, d'une part, à la bouteille sous pression, le robinet d'arrêt de cette bouteille
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étant couvert, d'autre part, à i 'appareil d.'utilisation par 1'intermédiaire de lacanalisât ion souple 134 emmanchée sur l'ajutage de sortie 1090
Dans ces conditions, lorsqu'on ferme le robinet de
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l'appareil d'utilisation, le gaz sous pression entre par l' 0"" rifice calibré 136 en se détendant et il,s'établit dans le détendeur et la canalisation, grâce aux dimensions et au ré- ,glus des organes du détendeur, une pression dite "pression
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de fermeture" qui est légèrement supérieure à la "pression d'utilisation" queen se propose d'obtenir, soit 20 grammes dans l'exemple choisi;
cette pression est telle que la force avec laquelle la soupape d'entrée 116 s'appuie sur son siège
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est suffisante pour arrêter l'arrivée du gaz de façon riaoureu- sèment étanche. La longueur de la chambre de sécurité 108 et
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de 1 a pièce coulissante 1 1 8 e'/Î1o
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telle que la soupape de sortie 3 17, est alors grande ouverte.
Lorsqu'on ouvre le robinet de l'appareil d'utilisa- tion, il s'établit dans le détendeur et la canalisation, grâce aux dimensions et au réglage des organes du détendeur, la "pression d'utilisation" requise et, simultanément, la soupape (1-*entrée]16 prend une position d'équilibre permettant l'arri- vée dans le détendeur d'une quantité de gaz rigoureusement éga- le à celle consommée par l'appareil d'utilisation.
La longueur de la "chambre de sécurité" 108 et de la pièce coulissante 318 est calculée de façon que la soupape de sortie IL? soit encore suffisamment ouverte pour qu'il ne se produise aucune accumu- lation de gaz dans la achambre de sécurité" et qu'il en soit ainsi aussi longtemps que le débit instantané du gaz détendu. ne dépasse pas une certaine limite fixée à l'avance, qui est toujours sensiblement supérieure au débit maximum susceptible d'être requis par l'appareil d'utilisation même si celui-ci présentait, à pleine marches laplus forte consommation prati- quement admise avec le type de détendeur utilisé.
Par contre, la longueur de la "chambre de sécurité" 108 et de la pièce coulissante est calculée de façon que, lors- que la soupape d'entrée 116 prend une position d'ouverture correspondant à une débit de gaz détendu supérieur au débit limite fixé à l'avance la soupape de sortie 117 prenne une position suffisamment fermée sur son siëge pour que le débit du ,gaz qui s'échappe de la chambre de sécurité soit inférieur au débit d'entrée. Il se produit alors dans ladite chambre une accumulation de gaz. provoquant immédiatement une augmentation de sa presion qui colle la soupape de sortie 117 sur son siège ce qui arrête net l'arrivée du gaz dans la détendeur.
Il est important de noter que cette fermeture automatique s'effectue de façon certaine sans aucun risque de non fonctionnement puis- que ainsi qu'il a été précisé plus haut, la soupape de sortie Il'?, vient s'appliquer sur son siège en se déplaçant suivant la sens du courant gazeux, d'où. il résulte que sa fermeture ne dépend d'aucun autre organe susceptible de se dérégler, tel que ressort ou autre, et qu'elle s'effectue infailliblement sous le seul effet de l'augmentation de la pression dans la chambre de sécurité".
Il y a également lieu de noter que, ainsi que cela résulte à l'évidence de la figure 4, la soupape 117 est égale- ment appliquée sur son siège et s'oppose à tout passage de gaz lorsque le détendeur n'est pas branché sur la bouteille puis- que la membrane 101 ne subit alors aucun gonflement et que, de ce fait, le ressort antagoniste 104 s'appuyant sur la membrane est complètement détendu.
Ainsi le détendeur objet de l'invention présente une sécurité absolue, bloquant automatiquement le gaz d'une part quand on effectue l'opération de branchement de cet appareil sur la bouteille sous pression, d'autre part, lorsque le poste d'utilisation présente un débit anormalement élevé s'effec- tuant obligatoirement dans l'atmosphère et pouvant provenir de causes accidentelles multiples telles que par exemple :
Déchirure ou fuite importante de la membrane du détendeur,
Oubli de fixation de la c.analisation reliant le detendeura i-appareil d'utilisation.
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Déconnexion de cette canalisation par inadvertance.
Fuite importante de cette canalisation provenant de son vieillissement ou de toute autre cause.
Eclatement ou arrachage de cette canalisation prove- nant, par exemple, du fait que la. fermeture de la soupape 116 provoquée par la fermture du robinet de l'appareil d'utilisa- tion s'effectue de façon imparfaite, ce qui amène au bout d'un certain temps, si le robinet d'arrêt de la bouteille contenant le gaz sous pression est resté ouvert (cas fréquent d'un usa- ger laissant ce robinet ouvert pendant la nuit) une augmenta- tion anormale de la pression dans la canalisation souple.
On supposera maintenant que le détendeur obj et de l'invention soit relié à l'appareil d'utilisation et à la bou- teille, sous pression et que, par mesure de prudence, on ait fermé après usage le robinet de l'appareil d'utilisation ainsi que le robinet d'arrêt de la bouteille sous pression.
S'il existait une fui te, même légère dans le déten- deur ou dans la canalisation reliant le détendeur à l'appareil d'utilisation ou au robinet de l'appareil d'utilisation ou bien encore dans les propres canalisations de cet appareil, la pression du gaz détendu emmagasiné dans le détendeur et dans ces canalisations tomberait progressivement et, au bout d'un certain laps de temps (une nuit par exemple) elle atteindrait une valeur assez faible p our provoquer sous l'effet du .ressort 120 une position de la soupape 117 suffisamment fermée sur son siège pour produire, dans la chambre de sécurité 108, lorsqu'on ouvrira, à nouveau le robinet d'arrêt de la bouteille sous pression,
une accumulation de gaz provoquait le bloquage du détendeur par fermeture complète de la soupape 117, Ceci résul- te directeme.nt de l'examen de la figure 3 ainsi que des expli- cations données plus haut.
L'usager s'aperçoit obligatoirement de ce blocuage puisque, lorsqu'il ouvre ultérieurement.. le robinet de l'appa-. reil d'utilisation en vue de le faire f onctionner à nouveau (par exemple le matin) il constate que le gaz n'arrive plus audit appareil.
Cette particularité, grâce à laquelle l'usager est automatiquement averti de l'existence d'une fuite même légère dans le détendeur ou dans la canalisation au-delà du détendeur, présente un très grand intérêt en ce sens que ledit usager peut prendre en temps voulu toutes mesures utiles pour signa- 1er la défectuosité constatée aux personnes ou organismes ayant la responsabilité de l'entretien et de la bone marche de son poste et éviter ainsi une aggravation pouvant provoquer un grave accident.
Cette particularité est également très intéressante au point de vue commercial car, bien souvent,l'usager attri- bus à tort une consommation exagérée de son poste à une pré- tendue mauvaise qualité du gaz alors que, presque toujours, elle est dues tout simplement, à une fuite existant dans le détendeur ou dans la canalisation le reliant à l'appareil d'utilisation ou dans. l'appareil d'utilisation lui-même; une
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une telle fuite lui eat automatiquement signalée par le blocage du détendeur.
Lorsque le détendeur est bloqué sous l'effet de la fermeture de la soupape 117 soit pour des causes accidentelles résumées ci-dessus, soit à la suite de l'avertissement auto-
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matique résultant d'une fuite lente, il est possible de le dé- bloquer par une action extérieure simple, ayant pour effet d'ouvrir suffisamment la soupape 117 pendant un temps qui peut être très court, le robinet d'arrêt de la bouteille sous pres- sion étant ouvert. Cette ouverture de la soupape 117 provoque
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inédiatent l'arrivée du gaz qui établit dans le. détendeur et dans la canalisation au-delà, une surpression qui maintient la pièce coulissante 118 à une position d'équilibre rétablis.-. sant la continuité du fonctionnement du. détendeur.
Toutefois, il y à lieu de noter que, si le blocage du, détendeur a été
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provoqué par une des causes accidentelles ci-dessus récapitu.- lées il est impossible de rétablir la continuité, de fonctionne- ment de cet appareil aussi longtemps que l'on n'a pas porté. remède à la défectuosité ayant provoqué son blocage.
Cette par-.
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ticularité constitue, en quelque sorte, une. 'taupersécurité" très intéressante pli squ'elle empêche l'usager le plus négli- gent de persister à. se servir d'un poste défectueux si aelai- ci n'est pas remis en bon état de marche.
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Dans la réalisation représentée sur la figare 3 est donnée, à. titre d'exemple, un dispositif de déblocage qui comporte un piston 127 placé au-dessous de la tige 126; ce piston est pressé vers le bas par un ressort Le± contre un dia- phragme flexible 129 qui est appuyé par un chapeau 130 contre un rebord en biseau 131 au fond de la coquille 122.
Ce cha- peau sertà la. fois d'écrou pour serrer de façon .rigoureusement
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étanche le diaphragme 129 contre l'arête du r-ebord 131 et de lcge#nt pour retenir une bille 133 sur laquelle il est facile d'exercer avec le doigt une pression qui soulève la tige 126
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et provoque l'ouverture de la soupape 1..7. Bien entendu) on resterait dans le cadre de l'invention en réalisant le soulè- venant de la tige 126 par tout autre moyen, par exemple en ef- fectuant sur ladite.tige une traction commandée par un disposi- tif monté sur la coquille supérieure 103 du détendeur.
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Il est bien évident que les différents dièpositita de sécurité et deavertigaemant décrits dans ce qui précède rentreraient dans le cadre de l'invention s'ils étaient appliqués non seulement à. des détendeurs employés pour lnuaage domtatig.Lialt du gaz, mais également à des détendeurs employés pour 13"uaaze industriel" ou heusage artisanal".
Un perfectionnement, qui n'est pas obligatoirement lié aux dispositifs précédemment décrits, consiste à ra.SSeIll'" bler dans une pièce unique, pouvant être changée à volonté tous les organes du détendeur traversés par le gaz jusqu'à son arrivée dans la coquille inférieure 102.Cette pièce représentée
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sur les figes. 3 et 4, et dénommée teartocachalt2 est vissée dans ladite coquille, de façon étanche, au moyen d' un j oint très rnincell0 métallique de préférence, venant lui-mama s'apr puyer sur un rebordui parfaitement dressé.
L'utilisation de ce joint très mince jointe au fait que toutes les cartouches
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sont identiques par construction a pour effet d'amener les siégea des soupapes 116 et 117 à une position, par rapport à l'extrémité 125 de la tige de comnande - qui est pratiquement toujours la. même, lea légères différences dues à la façon dont on force le vissage de la cartouche étant négligeables, il en résulte que le changement de la cartouche n'entraîne pra- tiquement pas le déréglage du détendeur.
Le vissage de la cartouche dans la coquille infé- rieure du détendeur s'effectue, par exemple, au moyen 'une clef anglaise venant s'appliquer sur deux ou plusieurs faces planes113 taillées dans l'épaisseur de la partie cylindrique.
Etant donné que, dans la plupart des cas, les défec- tuositéa de fonctionnement d'un détendeur proviennent des or- ganes (soupapes, sièges de soupapes) traversés par le gaz avant son entrée dans la coquille inférieure, le dispositif ci-dessus permet, presque toujours, de remettre immédiatement en état de bonne marche un détendeur ne fonctionnant plus, ou fonctionnant mal, par simple changement de la cartouche sans qu'il soit besoin de démonter les coquilles coinçant les mem- branes de façon étanche.
Cette particularité permet aux entre- prises de distribution de gaa en bouteilles sous pression, ayant la responsabilité de la bonne marche d'un très grand nombre de détendeurs en service chez les usagers, de réduire considérablement les frais de surveillance et d'entretien en résultant, un détendeur défectueux pouvant être réparé faci- lement, par simple changement de la cartouche, sans qu'il soit nécessaire de l'acheminer sur un atelier spécialisé où l'on procèderait à son démontage, à son remontage et à son nouveau réglage.
Bien entendu, l'emploi de la cartouche amovible sur tout détendeur à usage domestique, industriel ou artisanal autre que le détendeur de sécurité décrit plus haut rentrerait également dans le cadre de l'invention,
Le détendeur représenté aux figs, 6 à 8 fonctionne normalement comme le précédent :
Le gaz en provenance du récipient sous pression en- tre, en se détendant dans une chambre 1, dite "chambre de sécurité", par un orifice calibré 2 fermé à contre-courant par une soupape 3.
Le gaz détendu sort de la chambre de sécurité par un orifice calibré 4 fermé dans le sens du courant gazeux par une soupape 5 solidaire de la soupape 3 par l'intermédiaire d'une pièce couliasante 6 comportant des rainures longitudinal les 7 destinées à permettre le passage du gaz et pouvant se déplacer suivant son axe, soit librement, soit en. s'appuyant sur un ressort 7a qui tend à fermer la soupape 5 sur son siège.
La longueur de la chambre de sécurité et celle de la pièce coulissante sont telles que lorsque la soupape: 3 est fermée sur son sièges la soupape 5 est ouverte en grand et inverse- ment la soupape 5 est fermée quand la soupape 3 est ouverte en grand. La soupape & est ouverte en grand. La soupape 5 est écartée de son siège par un poussoir 8 qui agit sur la pièce couli&sante 6, soit en s'appuyant directement sur la soupape 5, ainsi que cela est décrit dans le brevet principal soit en s'appuyant sur une tige 9 prolongeant la pièce coulissante ainsi que cela est représenté sur les figures 1, 2 et 3.
Le poussoir 8 est lui-même acti onné par une tige 12 se dépeçant suivant son axe, solidaire du centre de la membrane et perpen- diculaire à celle**ci, qui lui transmet ses mouvements par
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l'intermédiaire d'un système de levier pivotant autour de l'axe 13.
Lorsque le détendeur est alimenté en gaz sous pres-
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sion, sans être relié par une canalisation à l'appareil â.'uti. lisation, la pression exercée par le gaz. détendu, sur la membra-
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ne 10 est insuffisante pour vaincre l'action du ressort antago- niste 11. Il en résulte que le poussoir 8 garde la position représentée sur la figure 3 et la soupape 5 reste appliquée sur son siège, ce qui empêche tout passage de gaz dans. le détenu deurt Bien entendu, les choses se passent de la même façon lorsque le détendeur n'est pas alimenté, en gaz sous pression.
Autrement dit, le détendeur reste bloqué aussi longtemps qu'il n'est pas relié par une canalisation à l'appareild.'utilisation, qu'il soit, ou non, alimenté en gaz sus pression.
Lorsque le détendeur est relié par une canalisation
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à l'appareil d'utilisation et qu'il est alimenté en gaz sous pression, il fonctionne comme un détendeur ordinaire sous l'action de la pression exercée par le gaz détendu sur la mem- brane 10. Autrement dit, aussi longtemps que le robinet de
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l'appareil d.'utilisation est fermé, la soupape 3 reste appli- quée sur son siège en s'opposant, de ce fait, au passage
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du gaz; inversement, lorsque le robinfà-t de l'appareil d'utili- sation est ouveri, le p ouasoir 8 se déplace dans le sens du courant gazeux et,, simultanément, la soupape 3 s'écarte lé,gé rement de son siège pour laisser passer le gaz détendu à la pression requise par l'appareil d'utilisation.
Mais si, en cours de fonctionnement, la pression du gaz détendu, vient à s'abaisser sensiblement, par exemple en cas de déchirure de la membrane du détendeur ou de déconnection de la canalisation
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le reliant à l'appareil d.'utilisation, le poussoir 8 continue à se déplacer dans le aens du courant gazeux en provoquant, simultanément, l'ouverture progressive de la soupape. 3 et la fermeture progressive de la soupape 5. Il en résulta que, ra- pidement, la soupape 3 laisse entrer dans la chambre de sécu- rite un débit gazeux supérieur à celui qui peut en sortir par
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la soupape 5.
Il ae produit alors dans ladite chambre une ac cumulât ion de gaz sous pression qui vient coller la soupape 5 sur son siège, ce qui a pour effet d'arrêter net tout passage de gaz dans le détendeur, c'est-à-dire de le bloquer, posi- tion qui est représentée par la figure 3.
A ce moment, le poussoir 8 n'exerce plus aucune action sur la soupape 5 car il n'est plus en contact avec la pièce coulissante 6. -
Le perfectionnement qui fait l'objet de la présente addition consiste en un système de commande du détendeur permettant, soit de le fermer en lui faisant jouer le rôle
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du robinet d'arr3t du gaz sous pression, soit de l'ouvrir en lui permettant de j ouer son rôle normal de détendeur de sécu4 rite, soit de le remettre en marche lorsqu'il est bloqué en faisant une manoeuvre très simple consistant à. le fermer, puis à. l'ouvrir à nouveau.
Le dispositif réalisant ce perfectionnement est le suivant. :
Un ressort de commande 14 s'appuie sur la coquille du détendeur 14a qui est en communication avec l'atmosphère. ou sur une pièce solidaire de cette coquille. Dans la réalisation représentée sur les figures 1, 2 et 3, le ressort 14
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s'appuie sur la pièce 14b qui Sert à'effectuer le réglage du ressort antagoniste 11 s'appuyant sur la membrane 10.
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Le ressort 14 est actionné par un bouton de commande 15.
Lorsque le bouton de commande 15 est dans la position représentée sur la figure 1, le ressort 14 est presque détendu et exerce, de ce fait, par l'intermédiaire de la pièce 16, une traction sur l'épaulement 17 placé à l'extrémité dé la tige 12, ce qui a pour effet d'appuyer le poussoir 8 sur la pièce cou- lissante 6 et rappliquer la soupape 3 sur' son sièe, La force du ressort 14 est calculée de fagon que le gaz sous pression ne puisse repousser la soupape 3 qui reste appliquée sur son siège Le détendeur est alors fermé etjoue le rôle de robinet d'arrêt du gaz contenu dans le récipient sousvpression, Bien entendu, tout autre dispositif réalisant la fermeture de la soupape 3 par détente dur essort 14 est également compris dans l'invention.
Lorsque le bouton de commande 15 est dans la posi- tion représentée sur les figures 2 et 3, le ressort 14 est comprimé et, simultaném.ent, la pièce 16 perd tout contact avec l'épaulement 17, d'où. il résulte que la tige 12 peut se déplacer librement suivant son axe sous le seul effet des mou- vements du centre de la membrane 10 qui résultent des varia- tions de pression du gaz détendu. Le détendeur est alors ouvert et joue son rôle normal de détendeur de sécurité. Bien entendu, tout autre'dispositif assurant la libération de la tige 12 par compression du ressort 14 rentrerait également dans le cadre de l'invention.
Le détendeur ouvert, comme indiqué ci-dessus, fonc- tionne dans les conditions décrites dans le brevet principal.
La sécurité joue automatiquement en cas de baisse sensible de la pression du gaz détendu dans le détendeur ou dans la cana- lisation reliant le détendeur à l'appareil d'utilisation et la soupape 5 se ferme alors sur son siège en bloquant le dé- tendeur, dont les organes prennent la position représentée sur la figure 3. pour remettre le détendeur ainsi bloqué en état de marche, il suffit de le fermer tout d'abord en donnant au bouton de commande 15 la position représentée sur la figure 1, ce qui a pour effet d'écarter la soupape 5 de son siège et d'appuyer la soupape 3 sur le sien, puis de l'ouvrir à nouveau en donnant au bouton de commande 15 la position représentée sur la figure 2, ce qui a pour effet de libérer la tige 12 de toute contrainte et de permettre au détendeur de se remettre en fonctionnement, comme un détendeur ordinaire,
sous le seul effet de la pression exercée sur la membrane par le gaz détenu du..
Le ressort 14 est maintenu à l'état comprimé ou à l'état presque détendu par un système quelconque manoeuvré de l'extérieur, présentant la particularité d'empêcher qu'il puisse être maintenu dans une position intermédiaire entre les deux états précités. La description qui suit, donnée à titre d'exemple, se rapporte à un tel système.
Le bouton de commande 15 comporte des doigts 18 qui coulissent chacun dans une. rainure, ayant la forme d'un angle droit, taillée dans la coquille 14a ou dans une pièce solidaire de cette coquille. Dans la réalisation représentée sur les figures 1, 2 et 3 ces rainures sont taillées dans un chapeau 21 rendu. solidaire de la coquille 14z au moyen de vis
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de fixation ou de toute autre façon. Chaque rainure à angle droit comprend une rainure verticale 19 et une rainure hori- zontale 20.
Pour maintenir le ressort 14 à l'état comprimé, il suffit d'appuyer sur la tête 15a du bouton de conmande 15 afin de faire glisser le doigt 18 dans la rainure verticale 19, jusqu'à ce qu'il soit en face de la rainure horizontale 20, puis d'imprimer à la tete 15a un petit mouvementde rotation autour de s on a xe de façon à engager la doigt 18dans la rai- nura horizontale 20, à la suite de quoi le bouton de cammande 15 ne peutplus remonter sous l'action du. ressort 14'qui reste comprimé.
Pour amener ensuite le ressort 14 à l'état presque détendu il suffit d'imprimer à. la tête 15a du bouton de com= mande un petit mouvement de rotation en sens inverse afin d'a- mener le doigt 18 en face de la rainure verticale 19, position à partiE de laquelle rien ne s'oppose à la détente du. ressort qui s'effectue jusqu' à ce que la pièce 16, venant entraîner l'épaulement 17, provoque une traction de la pièce 12, provo- quant à son tour, par le jeu de levier pivotant autour de l'a- xe 13, l'appui du poussoir a contre lapièce coulissante 6 et la fermeture hermétique de la soupape 3 sur son siège.
Il doit être entendu qu'on pourra, sans s'écarter' de l'invention varier les détails constructifs. représentés et remplacer les divers dispositifs décrits par tous dispositifs substantiellement équivalents.
-:- REVENDICATIONS - : -
1. Un détendeur à membrane souple soumise à l'action d'un ressort d'équilibrage, destiné à être intercalé entre un réservoir à. gaz sous pression avec robinet d'arrêt et un appareil. d'utilisation avec robinet de commande, carac- térisé en ce qu'il comporte une chambre dite *de sécurité" obligatoirement traversée par le gaz à son entrée dans le dé- tendeur, une première soupape qui règle l'entrée dans cette chambre du gaz provenant du réservoir et qui se ferme en sens inverse du courant gazeux, une seconde soupape qui règle la sortie du gaz de cette chambre et qui se ferme dans le sens du courant gazeux,
ces deux soupapes étant solidarisées l'une avec l'autre par une pièce qui coulisse dans ladite chambre de sécurité en obligeant l'une des soupapes à s'ouvrir quand l'autre se ferme, et qui est soumise à l'action d'un ressort tendant à. appuyer la seconde soupape sur son siège, le dé- placement de l'ensemble de ces soupapes étant commanda par la membrane du détendeur de façon que la première soupape assure la détente du gaz à la pression réduite requise par l'appareil d'utilisation et l'interruption du passage du. gaz lorsqu'on ferme le robinet de l'appareil d'utilisation, tandis que la seconde soupape assure l'arrêt du gaz soit en cas d'augmenta- tion excessive du,
-débit résultant d'un échappement direct du. gaz à l'atmosphère après sa sortie du détendeur, soit en cas de baisse de pression dans le détendeur après fermeture du. robinet d'arrêt du réservoir et du robinet de l'appareil d'utilisation.
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"Safety regulator * This invention relates to a safety regulator intended to be mounted on any tank, bottle or tube containing a compressed or liquefied gas such as for example: butane, propane or a mixture of these two gases, with a view to food. ... development of an appliance for use, mainly for "domestic use", operating at an operating pressure lower than the pressure of the gas stored in the receptacle, ie 20 grams for example ..
An important feature of this regulator is that it can deliver gas only if it is connected by a pipe with the user device. Another peculiarity lies in the fact that the flow of expanded gas is immediately stopped by automatic blocking of the regulator when its flexible membrane tears or when the pipe which connects it to the appliance of use is accidentally disconnected. or for any reason *
In the accompanying drawing, FIG. 1 schematically represents a gas utilization station for domestic use.
Fig.2 is a diagram of a standard regulator for "industrial use".
FIG. 3 is a section of a regulator according to the present invention.
Fig 4 shows in section a variant of the regulating members of this regulator.
Fig. 5 is a perspective view of one of these organs.
Figs. 6 to 8 represent an improved embodiment of the. regulator, distinguished from the previous one by a special control system,
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Fig. 6 represents the position of the components when the regulator is closed.
Fig. 7 represents the position of the components when the regulator is open and not blocked.
Fig. 8 represents the position of the components when the regulator is open and blocked.
In figure 1 a denotes the gas cylinder com-
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or liquefied, to the shut-off valve of the said cylinder, the fixing nut connecting the regulator to the shut-off valve and of the cylinders q the removable pipe connecting the regulator to the apparatus of use, which is fitted in
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f on the outlet nozzle of the regulator and in g on the inlet nozzle of the operating device.
The device for use is shown schematically by its valve 11 controlling a pipe arriving at the nozzle 1 which flows into a burner inside which the air-gas mixture is produced which gives the flame k.,
Current regulators for "domestic use" * operate according to a principle identical to that of the regulators previously assigned to industrial use. This principle, known per se, is shown schematically in FIG.
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and is succinctly summarized below in order to do the right thing. the characteristics of the present invention will subsequently emerge.
A membrane 7 based on an opposing spring
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g is tightly fixed between two shells. 2 and; 2. The inner part of the shell .2 is in communication with the atmosphere through the orifice g while the inner part of the shell p is in communication on the one hand, with the pressurized container via an orifice calibrated
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r which can / closed by a capape ê of any shape, on the other hand, with the apparatus of use by the insert of a pipe .1 connected to the outlet nozzle.
The gas coming from the pressure vessel enters through the calibrated orifice r while expanding and fills the regulator as well as the pipe ± which has the effect of creating an overpressure of
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-.raz under the effect of which the diaphragm 1 is deformed by am- ing the antagonist spring Mi, this results in a slight displacement of the center y of the diaphragm along the axis of the deten-
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deur, which movement, thanks to a suitable lever system, tends to close the sotipffl q on its seat.
Conversely, a collapse of the membrane resulting from a decrease in the pressure of the expanded gas causes the opening of the valve s
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When the appliance tap is closed. dL, * in use, an overpressure known as "closing pressure" is established in the regulator and gives it% ion% such that the force with which the valve sticks to its seat is sufficient to completely obstruct the valve. arrival of gas. The various components of the regulator are calories or adjusted to
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in such a way that this "closing pressure" is only a few grams greater than the * operating pressure * under which it is proposed to operate the device
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of use.
When the valve of the operating device is opened, a sensible equilibrium pressure is established in the regulator and the pipeline. Organs
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pressure regulator are calculated or adjusted in such a way that this equilibrium pressure is precisely the "working pressure" on which it is proposed to operate the appliance, ie 20 grams in the example. selected.
Under the effect of this pressure, the valve opens slightly and assumes a position of equilibrium which allows the arrival in the regulator of a quantity of relaxed gas strictly equal to that consumed by the user device. The greater the instantaneous flow rate of the user apparatus, the more the valve is open and the lower the equilibrium pressure which is established in the regulator and pipe 1.
In the present case, however, the instantaneous flow rate of a given appliance of use varies within relatively close limits, whereby, in practice, the equilibrium pressure remains substantially constant. at all speeds of the device of use, i.e. 20 grams in the example chosen, But if, for any accidental reason, the instantaneous flow rate of the expanded gas becomes excessively large, an equilibrium pressure would be established much less than 20 grams and the valve would take a wide open position allowing the gas to pass at high flow.
In other words, the principle of the current regulator is such that, in the event of an accident causing an abnormally high flow of the. regulator, such as, for example, tearing of its membranes, forgetting to fix the pipe 1, inadvertent disconnection of this pipe, rupture or. tearing of this pipe following a poor sealing of the valve s closure, the gas from the pressurized bottle escapes into the atmosphere at a high rate, risking causing a serious accident, whereas, in in such a case, the gas flow should precisely be stopped instantaneously.
The principle design of the operation of the current regulator recalled above gives complete satisfaction when it comes to industrial use involving the use of this device in a workshop, or in the open, under the supervision of an experienced worker able to immediately remedy any possible incident.
On the other hand, because of what has been explained previously, this design constitutes a real danger when it comes to domestic use including the implementation of the regulator in a living room under the supervision of a user technically. inexperienced, unconsciously reckless who, most of the. time, is content to close the valve of the user device after use, neglecting to close the shut-off valve of the bottle containing the pressurized gas, said valve often remaining open day and night,
The domestic use of town gas presents much less danger.
In particular, the low operating pressure invariably remains the same throughout the metal pipe of the distribution network and, regardless of the user's negligence, the flexible pipe connecting the appliance to this pipe. metal cannot burst or tear off under the effect of an overpressure which remains impossible.
The object of the present invention is to provide absolute safety to the user of a station for using pressurized gas for "domestic use". It consists of an arrangement
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particular of the regulator which hardly modifies its size and which impairs its cost price only insignificantly. This arrangement is shown in Figures 3 to 5.
The regulator, object of the invention, comprises, like any ordinary regulator, a membrane 101, stuck so
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sealed between two shells lCa and 103, and resting on an opposing spring 104. The upper shell 108 communicates with the atmosphere through the orifice 10T &, while the lower shell is connected} on the one hand, with the bottle of compressed gas through a nut. fixing 133 coming
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to be screwed on the robi.n6-t of the said bottle, on the other hand, with the device of -'utilât! one by means of the flexible pipe 134 (rubber or any other material) connected to the outlet nozzle 109.
The originality of the invention consists in the device described below
Before entering the lower shell of the regulator intended for. receiving the expanded gas, the gas, coming from the pressurized bottle passes through a chamber 108 called "security" preferably having the shape of a cylinder. The gas enters this chamber through a calibrated circular orifice 136, turned into a pellet 114 of carefully chosen material and closed by a valve 116 which closes it by moving in a direction opposite to the gas flow.
In the embodiment shown in Figure 3, the pellet is made of semi-hard metal and the valve is formed by a ball crimped in the part 118.
The gas leaves this safety chamber through a circular orifice 137 calibrated preferably having a diameter greater than that of the orifice 136, turned in a pellet 115 of carefully chosen material and closed by
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an 11'l valve. of any shape which ensures its closure by moving in the direction of the gas flow. In. the. embodiment shown in Figure 3, the pellet a4 is semi-soft metal and the valve 117 is cons-titude dn * ball crimped in the part .ne.
The two valves 1U and 11,7 are rigidly attached to the part 118 which slides in the safety chamber 108 so that the opening of the uha of the valves pro-
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evoke it. feratare on the other and vice versa. Grooves 138, hollowed out in this sliding part, parallel to its axis, allow the gax to flow from the calibrated orifice. input 136 to the calibrated outlet 137,
Preferably, the sliding part 118 is made of the fact that it is impossible to rotate around its axis, which is essential to ensure a good sealing seal.
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especially when the valves are metallic.
In the embodiment shown in Figures 4 and 5 this is achieved. by the part 119, screwed by means of a hexagon Li9 to the exit end of the safety chamber 10S, the tightness of this screwing being ensured by the seal 139. This part at the- which is fixed the output pad 115, has two wings
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119.iu acting as flat guides between which slides the flat end 1, 8 of the sliding part 118 which is thus made impossible to rotate.
A spring 120 resting, on the one hand, on the inlet pad 114, on the other hand, on the sliding part
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there tends to apply the outlet valve 1: 'on its seat. In order to reduce the size of the overall device, the sliding part 118 has a recess 121 in which the spring 1200 is housed.
The arrangement of the overall system transmitting the
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deformations of the membrane 101 is such that the sliding part 128 moves under the effect of swelling of the membrane following the increase in the pressure of the expanded gas, simultaneously causing the closure of the first orifice. free 136 and the opening of the second calibrated orifice 137.
In-
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payment, under .. the act! on the spring 120 the sliding part 118 moves under the effect of a deflation of the membrane, following a decrease in the pressure of the expanded gas, causing the opening of the first calibrated orifice 136 and the
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closing of the second calibrated orifice 137.
The spring 120 also serves to prevent cta e, for some reason, the valve 11 remains stuck on its seat. It is also used to cause the closing of the suppa, -
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pe 7: when the pressurized gas no longer arrives at the expansion valve. following the closing of the shut-off valve of the
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Therefore a slight leak occurs in the regulator or in the pipes beyond.
This gives the particular ..
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ri1iâ exposed further * Prëfêrablemant the overall system transmitting the deformations of the. membrane comprises a y-shaped part comprising a large branch 124 and a small branch 123, one end 125 of the large branch rests directly on the outlet valve 110 while its opposite end 125a is engaged, with clearance, in one eye of a rod 126
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attached to the membrane. The end of the small branch 123 pivots around a hinge 122 located 1 $ plumb from the. valve 110 from which it follows that the small displacements of the end 125 of the large branch 124 are effected in
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a substantially horizontal direction.
To explain the operation of the device, we will first assume that the regulator is connected, on the one hand, to the pressure bottle, the shut-off valve of this bottle.
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being covered, on the other hand, to the apparatus of use by the intermediary of the flexible pipe 134 fitted on the outlet nozzle 1090
Under these conditions, when you close the
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the appliance, the pressurized gas enters through the 0 "" orifice 136 while expanding and settles in the regulator and the pipe, thanks to the dimensions and the regulation of the regulator components , a pressure called "pressure
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of closure "which is slightly greater than the" working pressure "queen proposes to obtain, ie 20 grams in the example chosen;
this pressure is such that the force with which the inlet valve 116 rests on its seat
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is sufficient to stop the gas supply in a completely sealed manner. The length of the safety chamber 108 and
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from 1 a sliding piece 1 1 8 e '/ Î1o
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such as the outlet valve 317, is then wide open.
When the valve of the appliance is opened, it is established in the regulator and the pipeline, thanks to the dimensions and the setting of the regulator components, the required "working pressure" and, simultaneously, the valve (1- * inlet] 16 assumes an equilibrium position allowing the arrival in the regulator of a quantity of gas strictly equal to that consumed by the user apparatus.
The length of the "safety chamber" 108 and the slider 318 is calculated so that the outlet valve IL? is still sufficiently open so that no accumulation of gas occurs in the safety chamber "and that this is so as long as the instantaneous flow rate of the expanded gas does not exceed a certain limit set at the pressure chamber. advance, which is always appreciably greater than the maximum flow rate likely to be required by the operating device even if the latter had, at full throttle, the highest consumption practically permitted with the type of regulator used.
On the other hand, the length of the "safety chamber" 108 and of the sliding part is calculated so that, when the inlet valve 116 assumes an open position corresponding to an expanded gas flow rate greater than the limit flow rate fixed in advance the outlet valve 117 takes a sufficiently closed position on its seat so that the flow rate of the gas which escapes from the safety chamber is less than the inlet flow rate. An accumulation of gas then occurs in said chamber. immediately causing an increase in its pressure which sticks the outlet valve 117 on its seat which stops the flow of gas into the regulator.
It is important to note that this automatic closing is effected with certainty without any risk of non-operation since, as was specified above, the outlet valve Il '?, is applied to its seat in moving in the direction of the gas flow, hence. it follows that its closure does not depend on any other member liable to go out of order, such as a spring or the like, and that it is carried out infallibly under the sole effect of the increase in pressure in the safety chamber ".
It should also be noted that, as is evident from FIG. 4, the valve 117 is also applied to its seat and opposes any passage of gas when the regulator is not connected. on the bottle since the membrane 101 then undergoes no swelling and, as a result, the opposing spring 104 resting on the membrane is completely relaxed.
Thus the regulator object of the invention has absolute safety, automatically blocking the gas on the one hand when the operation of connecting this device to the pressurized bottle is carried out, on the other hand, when the user station has an abnormally high flow rate which necessarily occurs in the atmosphere and which may result from multiple accidental causes such as for example:
Tear or major leak of the regulator membrane,
Forgetting to fix the pipe connecting the regulator to the user device.
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Inadvertent disconnection of this pipe.
Significant leak in this pipe due to aging or any other cause.
Bursting or tearing of this pipe resulting, for example, from the fact that the. closing of the valve 116 caused by the closing of the tap of the user apparatus is effected imperfectly, which leads after a certain time, if the shut-off valve of the cylinder containing the gas under pressure remained open (frequent case of a user leaving this valve open overnight) an abnormal increase in pressure in the flexible pipe.
It will now be assumed that the regulator obj and of the invention is connected to the device for use and to the bottle, under pressure and that, as a precautionary measure, the valve of the device has been closed after use. use as well as the shut-off valve of the pressure bottle.
If there is a leak, however slight, in the regulator or in the pipe connecting the regulator to the user device or to the valve of the user device or even in the own pipes of this device, the pressure of the expanded gas stored in the regulator and in these pipes would gradually drop and, after a certain period of time (one night for example) it would reach a value low enough to cause under the effect of the spring 120 a position of the valve 117 sufficiently closed on its seat to produce, in the safety chamber 108, when the shut-off valve of the pressure bottle is opened again,
an accumulation of gas caused the blocking of the regulator by completely closing the valve 117. This results directly from the examination of FIG. 3 as well as from the explanations given above.
The user must be aware of this blockage since, when he subsequently opens .. the tap of the appliance. reel of use with a view to making it work again (for example in the morning) he notes that the gas no longer reaches said appliance.
This feature, thanks to which the user is automatically warned of the existence of even a slight leak in the regulator or in the pipe beyond the regulator, is of great interest in that said user can take time. wanted all necessary measures to report the observed defect to the persons or organizations responsible for the maintenance and proper functioning of their workstation and thus to avoid an aggravation that could cause a serious accident.
This peculiarity is also very interesting from a commercial point of view because, very often, the user wrongly attributes an exaggerated consumption of his station to an alleged poor quality of the gas whereas, almost always, it is due quite simply. , to an existing leak in the regulator or in the pipe connecting it to the device of use or in. the user device itself; a
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such a leak is automatically signaled to it by the blocking of the regulator.
When the pressure reducer is blocked due to the closing of the valve 117 either for accidental causes summarized above, or following the self-warning
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matic resulting from a slow leak, it is possible to unblock it by a simple external action, having the effect of sufficiently opening the valve 117 for a time which may be very short, the stopcock of the bottle under pressure being open. This opening of the valve 117 causes
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immediately the arrival of gas which establishes in the. regulator and in the pipe beyond, an overpressure which maintains the sliding part 118 in a position of re-established equilibrium. sant the continuity of the operation of. regulator.
However, it should be noted that, if the blockage of the regulator has been
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caused by one of the accidental causes summarized above, it is impossible to restore the continuity of operation of this device as long as it has not been worn. remedy for the defect that caused it to block.
This par-.
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This particularity constitutes, in a way, one. This very interesting security prevents the most negligent user from persisting in using a defective set if it is not restored to good working order.
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In the embodiment shown in Fig. 3 is given, to. by way of example, an unlocking device which comprises a piston 127 placed below the rod 126; this piston is pressed down by a spring Le ± against a flexible diaphragm 129 which is pressed by a cap 130 against a bevelled edge 131 at the bottom of the shell 122.
This hat is used for. nut times to tighten rigorously
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seals the diaphragm 129 against the edge of the r-rbord 131 and the lcge # nt to retain a ball 133 on which it is easy to exert a pressure with the finger which lifts the rod 126
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and causes the opening of the valve 1..7. Of course) it would remain within the scope of the invention by carrying out the lifting of the rod 126 by any other means, for example by effecting on said rod a traction controlled by a device mounted on the upper shell. 103 of the regulator.
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It is obvious that the various dièpositita of security and deavertigaemant described in the above would come within the scope of the invention if they were applied not only to. regulators used for lnuaage domtatig.Lialt gas, but also regulators used for 13 "industrial uaaze" or artisanal heusage ".
An improvement, which is not necessarily linked to the devices described above, consists of ra.SSeIll '"bler in a single part, which can be changed at will all the regulator components through which the gas passes until it arrives in the shell. lower 102.This part shown
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on figs. 3 and 4, and called teartocachalt2 is screwed into said shell, in a leaktight manner, by means of a very rnincell0 metallic anoint preferably, which itself comes to press on a perfectly erected rim.
The use of this very thin seal coupled with the fact that all cartridges
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are identical in construction has the effect of bringing the seats of the valves 116 and 117 to a position, with respect to the end 125 of the control rod - which is almost always there. even, the slight differences due to the way in which the screwing of the cartridge is forced being negligible, it follows that changing the cartridge does not practically lead to the adjustment of the regulator.
The screwing of the cartridge into the lower shell of the regulator is effected, for example, by means of an adjustable wrench which is applied on two or more flat faces 113 cut in the thickness of the cylindrical part.
Since, in most cases, the malfunctionsa of the operation of a regulator come from the organs (valves, valve seats) through which the gas passes before it enters the lower shell, the above device allows almost always, to immediately restore a non-functioning or poorly functioning regulator to good working order by simply changing the cartridge without the need to remove the shells clamping the membranes tightly.
This peculiarity enables companies distributing gaa in pressurized cylinders, which are responsible for the proper functioning of a very large number of regulators in service with users, to considerably reduce the resulting monitoring and maintenance costs. , a defective regulator that can be easily repaired by simply changing the cartridge, without having to send it to a specialist workshop where it will be dismantled, reassembled and readjusted.
Of course, the use of the removable cartridge on any regulator for domestic, industrial or artisanal use other than the safety regulator described above would also come within the scope of the invention,
The regulator shown in figs, 6 to 8 operates normally like the previous one:
The gas coming from the pressure vessel enters, by expanding in a chamber 1, known as the "safety chamber", through a calibrated orifice 2 closed against the current by a valve 3.
The expanded gas leaves the safety chamber through a calibrated orifice 4 closed in the direction of the gas flow by a valve 5 secured to the valve 3 via a sliding part 6 comprising longitudinal grooves 7 intended to allow the passage of gas and being able to move along its axis, either freely or in. based on a spring 7a which tends to close the valve 5 on its seat.
The length of the safety chamber and that of the sliding part are such that when the valve: 3 is closed on its seats the valve 5 is fully open and conversely the valve 5 is closed when the valve 3 is fully open . The valve & is wide open. The valve 5 is moved away from its seat by a pusher 8 which acts on the sliding part 6, either by resting directly on the valve 5, as described in the main patent or by resting on a rod 9 extending the sliding part as shown in Figures 1, 2 and 3.
The pusher 8 is itself actuated by a rod 12 being cut along its axis, integral with the center of the membrane and perpendicular to the latter, which transmits its movements to it by
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the intermediary of a lever system pivoting around the axis 13.
When the regulator is supplied with gas under pressure
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sion, without being connected by a pipe to the device â.'uti. lisation, the pressure exerted by the gas. relaxed, on the membra-
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10 is insufficient to overcome the action of the antagonist spring 11. As a result, the pusher 8 retains the position shown in FIG. 3 and the valve 5 remains applied on its seat, which prevents any passage of gas into it. the detainee deurts Of course, things happen the same way when the regulator is not supplied with gas under pressure.
In other words, the regulator remains blocked as long as it is not connected by a pipe to the apparatus for use, whether or not it is supplied with pressurized gas.
When the regulator is connected by a pipe
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to the device of use and that it is supplied with gas under pressure, it functions like an ordinary regulator under the action of the pressure exerted by the gas expanded on the diaphragm 10. In other words, as long as the faucet
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the device of use is closed, the valve 3 remains applied on its seat, thus opposing the passage
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some gas; conversely, when the tap of the operating device is open, the p ouasoir 8 moves in the direction of the gas flow and, simultaneously, the valve 3 moves away from its seat to allow the relaxed gas to pass to the pressure required by the appliance.
But if, during operation, the pressure of the expanded gas comes to drop appreciably, for example in the event of tearing of the membrane of the regulator or of disconnection of the pipe
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connecting it to the device for use, the pusher 8 continues to move in the direction of the gas stream, simultaneously causing the progressive opening of the valve. 3 and the gradual closing of valve 5. As a result, valve 3 quickly allows a gas flow rate greater than that which can exit through the safety chamber to enter the safety chamber.
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valve 5.
It then produces in said chamber an accumulation of pressurized gas which sticks the valve 5 on its seat, which has the effect of stopping any passage of gas in the regulator, that is to say of block it, a position shown in figure 3.
At this moment, the pusher 8 no longer exerts any action on the valve 5 because it is no longer in contact with the sliding part 6. -
The improvement which is the subject of this addition consists of a control system for the regulator allowing it to either be closed by making it play the role of
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the pressurized gas shutoff valve, either to open it allowing it to perform its normal role of safety regulator, or to restart it when it is blocked by making a very simple maneuver consisting of. close it, then to. open it again.
The device achieving this improvement is as follows. :
A control spring 14 rests on the shell of the pressure reducer 14a which is in communication with the atmosphere. or on a part integral with this shell. In the embodiment shown in Figures 1, 2 and 3, the spring 14
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is based on part 14b which serves to adjust the antagonist spring 11 based on the membrane 10.
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The spring 14 is actuated by a control button 15.
When the control button 15 is in the position shown in Figure 1, the spring 14 is almost relaxed and therefore exerts, through the part 16, a traction on the shoulder 17 placed at the end of the rod 12, which has the effect of pressing the pusher 8 on the sliding part 6 and returning the valve 3 to its seat, The force of the spring 14 is calculated so that the pressurized gas cannot push back the valve 3 which remains applied on its seat The regulator is then closed and plays the role of shut-off valve for the gas contained in the pressurized container, Of course, any other device which closes the valve 3 by hard spring 14 expansion is also included in the invention.
When the control button 15 is in the position shown in Figures 2 and 3, the spring 14 is compressed and, simultaneously, the part 16 loses contact with the shoulder 17, hence. as a result, the rod 12 can move freely along its axis under the sole effect of the movements of the center of the membrane 10 which result from the pressure variations of the expanded gas. The regulator is then open and plays its normal role of safety regulator. Of course, any other device ensuring the release of the rod 12 by compression of the spring 14 would also come within the scope of the invention.
The open expansion valve, as indicated above, operates under the conditions described in the main patent.
Safety is automatically applied in the event of a significant drop in the pressure of the expanded gas in the regulator or in the pipe connecting the regulator to the operating device and valve 5 then closes on its seat, blocking the regulator. , the members of which take the position shown in FIG. 3. in order to put the pressure reducer thus blocked in working order, it suffices to close it first of all by giving the control button 15 the position shown in FIG. 1, which has the effect of moving the valve 5 away from its seat and pressing the valve 3 on its own, then opening it again, giving the control button 15 the position shown in figure 2, which has the effect release the rod 12 from any constraint and allow the regulator to resume operation, like an ordinary regulator,
under the sole effect of the pressure exerted on the membrane by the gas held by the ..
The spring 14 is maintained in the compressed state or in the almost relaxed state by any system operated from the outside, having the particular feature of preventing it from being able to be maintained in an intermediate position between the two aforementioned states. The following description, given by way of example, relates to such a system.
The control button 15 has fingers 18 which each slide in one. groove, having the shape of a right angle, cut in the shell 14a or in a part integral with this shell. In the embodiment shown in Figures 1, 2 and 3 these grooves are cut in a cap 21 made. secured to the shell 14z by means of screws
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fixing or any other way. Each right angle groove includes a vertical groove 19 and a horizontal groove 20.
To maintain the spring 14 in the compressed state, it suffices to press on the head 15a of the control button 15 in order to slide the finger 18 in the vertical groove 19, until it is in front of the horizontal groove 20, then to print on the head 15a a small movement of rotation around its fixed so as to engage the finger 18 in the horizontal groove 20, following which the control button 15 can no longer go up under the action of. spring 14 'which remains compressed.
To then bring the spring 14 to the almost relaxed state it suffices to print at. the head 15a of the control button = mande a small movement of rotation in the opposite direction in order to bring the finger 18 in front of the vertical groove 19, a position from which nothing opposes the relaxation of the. spring which is carried out until the part 16, coming to drive the shoulder 17, causes a traction of the part 12, causing in its turn, by the play of lever pivoting around the pin 13 , the support of the pusher a against the sliding part 6 and the hermetic closure of the valve 3 on its seat.
It should be understood that it is possible, without departing from the invention, to vary the construction details. shown and replace the various devices described by any substantially equivalent devices.
-: - CLAIMS -: -
1. A flexible diaphragm regulator subjected to the action of a balancing spring, intended to be interposed between a reservoir. gas under pressure with shut-off valve and apparatus. of use with control valve, charac- terized in that it comprises a so-called "safety chamber" obligatorily crossed by the gas at its entry into the regulator, a first valve which regulates the entry into this chamber of the gas coming from the reservoir and which closes in the direction of the gas flow, a second valve which regulates the gas outlet from this chamber and which closes in the direction of the gas flow,
these two valves being secured to one another by a part which slides in said safety chamber by forcing one of the valves to open when the other closes, and which is subjected to the action of a spring tending to. press the second valve on its seat, the movement of all of these valves being controlled by the diaphragm of the pressure reducer so that the first valve ensures the expansion of the gas at the reduced pressure required by the appliance of use and the interruption of the passage of. gas when the valve of the appliance is closed, while the second valve ensures that the gas is stopped either in the event of an excessive increase in the gas,
-flow resulting from a direct exhaust of the. gas to the atmosphere after leaving the regulator, or in the event of a drop in pressure in the regulator after closing the. stopcock on the tank and on the operating device.