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La présente invention concerne des perfectionnements nouveaux et intéressants des valves de régulation de pression. Elle concerne plus par- ticulièrement une valve de régulation de pression destinée à relier un appa- reil à gaz à un réservoir d'alimentation, par exemple un réservoir portatif.
L'usage de certains appareils à gaz, tels que lampes, poêles, lanternes et autres appareils analogues, qui sont alimentés par un petit cylindre portatif et non récupéré après usage de gaz propane liquéfié, s'est largement répandu depuis plusieurs années et l'on trouve couramment ces appareils dans le commerce. L'appareil à gaz peut être généralement fi- xé sur le cylindre et séparé de celui-ci au moyen d'un raccord taraudé, qui comporte un longue tige creuse; quand cette tige est en position, elle ou- vre un clapet de retenue, analogue à une valve de pneumatique, qui ferme normalement le cylindre d'une manière étanche.
Ce raccord taraudé est en outre muni en général d'une valve réglable de commande, par exemple une val- ve à aiguille, qui commande le débit d'écoulement du gaz en dehors du cy- lindre et permet de couper l'alimentation en gaz quand on le désire. Il est nécessaire également de pouvoir réduire sensiblement la pression du gaz, quand celui-ci sortant du cylindre passe dans l'appareil, et de favoriser la vaporisation du combustible liquéfié.
A cet effet, on a prévu dans les raccords taraudés des filtres et des étranglements, qui réduisent la pression du gaz sortant du cylindre et favorisent sa vaporisation. Cependant, ces filtres et étranglement ne donnent pas satisfaction, car ils ne fournissent pas un courant uniforme de gaz dans l'appareil, pour un réglage donné quelconque de la valve réglable à aiguille, quelles que soient la position du cylindre et les conditions de fonctionnement. Avec ces étranglements et ces filtres, les caractéristi- ques de fonctionnement de l'appareil changent considérablement suivant la position du cylindre et la température de fonctionnement. Il arrive très souvent que des particules liquides de combustible passent dans l'appareil, sans avoir été complètement vaporisées ; il en résulte une flamme irrégu- lière et même souvent l'extinction de la flamme.
Dans la demande de brevet qui a été déposée en France par la de- manderesse le 20 juin 1955 pour "Appareil portatif utilisant un combustible gazeux sous pression", on a décrit un régulateur qui remédie à un grand nombre des inconvénients inhérents aux étranglements et aux filtres. Ce ré- gulateur est constitué essentiellement par un clapet de retenue chargé par un ressort ; clapet est normalement sollicité vers sa position de ferme- ture, mais il s'ouvre sous l'effet de la pression du gaz en surmontant la force de son ressort.
Cependant, ce régulateur de pression présente un inconvénient, qui est commun aux étranglements et aux filtres utilisés dans le passé, du fait qu'il ne peut pas compenser les changements de pression du combustible dans le cylindre, par exemple les changements de pression pro- duits par des variations de la température. En ce qui concerne les gaz li- quéfiés, la pression dans le cylindre est la tension de vapeur du liquide, tension qui dépend naturellement de la température.
Quand la valve de ré- gulation a été réglée pour le fonctionnement optimum à la température moyen- ne, il arrive souvent que ce régulateur cesse de fonctionner ou ne laisse pas passer les quantités nécessaires de gaz dans le cas où l'appareil a dé- marré initialement à une température relativement plus basse pour laquelle la tension de vapeur du combustible liquéfié est sensiblement diminuée.
Ainsi, quand on utilise par exemple l'appareil à l'extérieur et en hiver, la température du cylindre et du gaz combustible liquéfié peut être si basse que la tension de vapeur n'est pas suffisante pour ouvrir la valve de ré- gulation en surmontant la force du ressort et pour permettre l'allumage de l'appareil.
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L'un des buts de l'invention est de réaliser une valve de régu- lation de pression, qui soit particulièrement adaptée aux cylindres porta- tifs à gaz liquéfié du type décrit ci-dessus et qui ne- comporte pas les- inconvénients mentionnés plus haut.
La valve de régulation de pression conforme à l'invention est d'une oonstruotion très simple et économique; son fonctionnement est cepen- dant extrêmement s#r et elle peut être utilisée avec une source quelconque de gaz sous pression. Les buts précédents de l'invention, ainsi que d'au- tres, apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Cette description se réfère au dessin annexé, qui représente schématiquement la coupe verticale d'un mode de réalisation particulier du régulateur confor- me à l'invention.
Ce régulateur comporte un carter, qui définit une entrée de gaz, une sortie de gaz, et une chambre à diaphragme; un diaphragme mobile, par exemple un diaphragme flexible, ferme cette chambre d'une manière étanche.
Le carter définit en outre un premier canal de gaz, qui relie l'entrée à la chambre à diaphragme, et un second canal de gaz reliant la sortie à cette chambre.
Un clapet de retenue est disposé dans le premier canal de gaz; un dispositif sollicite normalement ce clapet vers sa position d'ouverture et un autre dispositif relie le diaphragme au clapet de retenue pour dépla- cer celui-ci vers sa position de fermeture quand le diaphragme est déplacé lui-même par une augmentation de pression dans la chambre.
Le clapet de retenue consiste de préférence en une valve stan- dard pneumatique, dont la tige s'étend dans la chambre à diaphragme et se trouve en contact avec le diaphragme; celui-ci est poussé élastiquement par un ressort de manière à maintenir normalement la valve dans sa position d'ouverture.
Si on se réfère au mode de réalisation représenté sur le dessin, on y voit un carter 1, qui peut être en un métal approprié, par exemple en laiton, aluminium, ou un métal analogue; la partie inférieure de ce carter former un raccord taraudé permettant de relier le carter à un cylindre de combustible sous pression, par exemple à un cylindre de propane liquéfié du type portatif, que l'on met au rebut après utilisation. Le taraudage 2 prévu dans la partie inférieure du carter peut être vissé sur le raccord fileté du cylindre. Une tige longue et creuse 3, constituant l'entrée du carter, traverse axialement la partie centrale de l'ouverture cylindrique définie par le taraudage 2. Cette tige creuse s'étend jusque dans l'orifice central du raccord du cylindre, quand le taraudage 2 a été vissé sur ce rac- cord et se trouve en position correcte.
Elle se trouve alors en contact avec un clapet de retenue et ouvre celui-ci, qui consiste par exemple en une valve standard de pneumatique montée dans le cylindre; la tige réalise en outre un joint étanche au gaz, au 'moyen d'une bague de type 0 prévue dans le cylindre, jusqu'à ce que le joint en caoutchouc 4 soit venu s'ap- pliquer fortement contre le raccord du cylindre pour réaliser l'étanchéité.
Un canal de gaz 5, 6, 7 et 8 relie l'entrée, constituée par la tige creuse 3, avec une chambre 9 à diaphragme. Cette chambre 9 est fermée hermétique- ment par un diaphragme flexible 10, constitué par exemple par du caoutchouc, de la toile caoutchoutée, un métal flexible, etc... Le diaphragme 10 est fi- xé d'une manière étanche au moyen d'un couvercle 11, qui est fixé par des vis 12 sur le carter 1 et qui serre le diaphragme 10 entre lui-même et le carter, en formant ainsi un joint étanche de fermeture de la chambre.
La partie 6 du canal de gaz constitue une chambre, dans laquelle est montée la valve réglable à aiguille 13, qui est fixée sur le carter par
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un filetage 14. L'extrémité de cette valve 13 porte un bouton moleté de commande 15. La valve à aiguille 13 peut être réglée d'une manière appro- priée en agissant sur le bouton moleté 15, de manière à fermer hermétique- ment la partie 5 du canal de gaz ou à régler les dimensions de l'orifice reliant la partie 5 à la partie 6. Une bague en caoutchouc 16 du type 0 empêche le gaz de s'échapper de la partie 6 vers l'extérieur en suivant la tige de la valve à aiguille. Une douille 17 empêche de dévisser complète- ment par inadvertance la valve à aiguille en dehors du carter et réalise en outre une butée positive dans la position d'ouverture maxima.
Un clapet de retenue 18, constitué par une valve standard de pneumatique, est monté dans la partie 8 du canal de gaz aboutissant à la chambre 9 à diaphragme. Cette valve de pneumatique est vissée dans le ca- nal 8 de la même manière qu'une valve de pneumatique est vissée dans un pneumatique d'automobile. La tige 19 de cette valve s'étend à l'intérieur de la chambre 9 et se trouve en contact avec le diaphragme 10. Ce contact est réalisé en réalité par l'intermédiaire d'un petit disque métallique 19' qui est relié au diaphragme; ce disque renforce les parties en contact et empêche une usure exagérée entre celles-ci. On peut cependant le con- sidérer comme une partie du diaphragme. De l'autre côté du diaphragme se trouve un disque métallique correspondant 20 contre lequel s'appuie le res- sort hélicoïdal 21.
On peut régler la tension de ce ressort 21 au moyen d'une vis 22, qui s'appuie contre une plaque d'extrémité 23 maintenant le ressort. La tension de ce ressort doit être réglée de te.lle manière que, dans des conditions normales, aucune pression de gaz non équilibrée n'agis- sant sur le diaphragme 10, celui-ci pousse sur la tige 19 de la valve, grâ- ce à la force de sollicitation du ressort 21, et la valve est maintenue en position d'ouverture. Un orifice 24 est percé à travers le couvercle 11, de telle sorte que la pression atmosphérique s'exerce toujours sur la face extérieure du diaphragme.
Un deuxième canal de gaz 25 relie la chambre 9 à la sortie 26, sur laquelle on peut brancher un appareil standard quelcon- que à combustion de gaz,
Pour utiliser le régulateur, on relie à la sortie 26, au moyen d'un raccord standard un appareil à combustion de gaz, tel qu'une lampe, un poêle, une lanterne, ou de préférence un dispositif de cuisson, dans le- quel le gaz passe et brûle à l'intérieur d'un bloc poreux en céramique.
On relie alors l'entrée du régulateur à une source de combustible gazeux.
Dans le mode de réalisation représenté, on branche le régulateur en le vis- sant sur un cylindre à gaz propane liquéfié, du type portatif que l'on met au rebut après usage. On visse le taraudage 2 sur le filetage du cylindre; la tige 3 s'étend alors dans l'ouverture de sortie du cylindre et forme un joint étanche avec la bague de type 0 placée à la sortie du cylindre; cette tige 3 abaisse d'autre part la tige de la valve de pneumatique montée dans le cylindre et établit ainsi une communication de gaz entre son inté- rieur et l'intérieur du cylindre, Quand on a vissé à fond le régulateur, le cylindre réalise un autre joint étanche au gaz en coopérant avec la ron- delle de caoutchouc 4.
On visse la valve à aiguille 13 jusqu'à sa position de fermeture, en fermant ainsi hermétiquement le canal 5, de manière que le gaz du cylindre ne puisse pas franchir la sortie de ce canal.
Quand on ouvre la valve à aiguille 13 par un réglage approprié du bouton moleté 15, le gaz s'écoule à travers les canaux 5, 6, 7, 8, traverse la valve 18 maintenue normalement ouverte et enfin pénètre dans la chambre 9 à diaphragme; à partir de celle-ci le gaz suit le deuxième canal d'écou- lement 25 et arrive par l'ouverture de sortie 26 dans le tube aboutissant à l'appareil à combustion de gaz.
La pression du gaz est réglée automatiquement par le degré d'ou-
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verture de la valve 18, qui est commandée par la pression régnant dans la chambre 9 et agissant sur le diaphragme 10. Si la pression dépasse la va- leur désirée, correspondant au réglage effectué au moyen de la vis 22 sur la tention du ressort 21, le diaphragme est repoussé vers l'extérieur, com- prime le ressort 21 et ferme ainsi la valve 18 à un certain degré, de manîè- re à réduire la pression régnant dans la chambre, le canal 25 et la sortie 26. Inversement, si la pression est trop faible, le ressort 21 pousse le diaphragme 10 et la tige 19 de la valve, de manière à ouvrir celle-ci da- vantage et à augmenter la pression.
Une quantité constante de gaz s'écoule à travers le régulateur, à une pression constante, quelles que soient les variations de la pression du gaz dans le cylindre, ces variations pouvant être produites par exemple par un changement de la température ou de la position du cylindre.
Quand on utilise initialement le régulateur dehors et par temps froid par exemple, avec un cylindre froid, la pression est relativement bas- se en raison de la température, et la valve 18 est ouverte au maximum ou près du maximum de manière à permettre une alimentation adéquate en gaz.
Au bout d'un certaine temps de fonctionnement, quand le cylindre chauffe la valve 18 se ferme progressivement en maintenant une pression constante et un débit constant.
La valve à aiguille 13 n'est utilisée normalement que comme valve de fermeture. Pendant le fonctionnement, elle doit être suffisamment ouver- te pour que la régulation soit effectuée tout entière par la valve de pneu- matique. Cependant, il est possible, dans certains cas, d'utiliser la valve à aiguille 13 comme une valve supplémentaire de régulation ; ce cas, on peut réduire davantage le débit du gaz à travers le dispositif, jusqu'à une valeur inférieure à celle réalisée en réglant la valve de pneumatique 18 au moyen du ressort 21 et de la vis 22.
Comme on peut le remarquer, la valve 13 est montée dans le canal de gaz, entre la valve 18 et la tige d'entrée 3, de telle sorte qu'il n'est pas possible, en fermant cette valve 13, de verrouiller la pression dans la chambre 9 à diaphragme ,
Le régulateur conforme à l'invention permet d'utiliser un clapet de retenue, tel qu'une valve standard de pneumatique, comme dispositif de dosage ; il est donc très simple, peu coûteux et cependant à l'abri de toute fause manoeuvre. D'autre part, le régulateur conforme à l'invention com- porte' une valve de fermeture et de régulation commandée à la main et extr- mement avantageuse dans de nombreuses applications, comme par exemple dans le cas d'une lanterne à gaz du type à manchon.
Pour faciliter la description et la compréhension de l'invention, on a représenté le régulateur d'une manière schématique sur le dessin, en disposante dans un même plan vertical toutes ses parties, y compris les ca- naux d'entrée et de sortie du gaz, le clapet de retenue, le diaphragme etc...
Il peut être avantageux cependant, dans la construction réelle' du régulateur, de disposer différemment les éléments constitutifs de celui- ci. Ainsi, le régulateur étant disposé par exemple de manière que la tige 3 s'étende verticalement vers le bas suivant l'axe de la'valve à aiguille, on peut disposer horizontalement le clapet de retenue et l'ouverture de sortie en réalisant entre eux un angle d'environ 120 . On peut, dans une variante, disposer la valve à aiguille et la sortie dans un plan horizontal commun placé au-dessus de l'entrée, et placer dans un plan légèrement plus élevé la valve de pneumatique de la partie centrale de la chambre à dia- phragme.
On a décrit en détail l'invention en se référant au mode de réa-
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lisation particulier représenté sur le dessin, mais les techniciens imagi- neront facilement de nombreuses modifications qui ne sortent pas du domai- ne de 1'invention.