<Desc/Clms Page number 1>
"Détendeur de gaz pouvant faire office de robinet
L'invention a pour objet un détendeur-régulateur de pression do gaz, comportant une sécurité de minimum de pres- sion et pouvant faire office de robinet.
Le détendeur, objet do l'invention, a été conçu de façon à permettre une fermeture automatique de l'arrivée de gaz lorsque apparaît une anomalie de fonctionnement dans l'installation, telle que, par exemple, rupture de la membrane du détendeur, démontage intempestif ou rupture de la canalisa- tion alimentant le ou les appareils d'utilisation, baisse de pression susceptible do provoquer un fonctionnement défectueux
<Desc/Clms Page number 2>
desdit appareils Il est également possible, avec le déten- dour selon l'invention, d'agir par une manette sur la commande du clapet, de façon à pouvoir utiliser le dispositif comme organe do formeture ou d'obturation,
ce qui permet d'éviter l'installation d'un robinet en aoont ou en aval dudit déten- deur On verra plus loin que la manette qui commande la fer meture en robinet du détendeur, peut avantageusement être utilisée pour réalisor le réarmement de celui-ci après un déclenchement par manque ou par minimum de pression.
le détendeur, objet de l'invention, est remarquable en ce qu' il comporete un clapet d'arrivée de gaz dans un carter étanche, raccordé d'une part à une source do gaz et d'autre part à un ou des appareils d'utilisation, et dont l'ouverture ou la fermeture sont commandées par un levier coopérant avec une membrane soumise aux actions antagonistes d'un ressort de tarage et de la pression restant dans ledit carter, une manette étant prévue pour commander, on coopération avec ledit levier, d'une part la fermeture en robinet dudit clapet par l'intermé diaire d'un dispositif qui soulève la membrane en annulant d'abord l'action dudit ressort et on poursuivant ce soulèvement par action directe sur la membrane et, d'autre part le réar- moment du détendeur après déclenchement par minimum de pression.
Selon une autre caractéristique do l'invention, le levier précité coopérant avec la membrane, a une forme telle qu'il se comporte comme deux leviers agissant successivement en prenant deux points d'appui différents, il coopère avec le clapet précité, do telle sorte que la membrane étant soulevée dans le carter, le clapet étant alors formé, l'abaissement do ladite membrane commande successivement l'ouverture et la fermeture dudit clapet.
<Desc/Clms Page number 3>
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif précité, utilisé pour soulever la membrane en annulant d'abord l'action du ressort do tarage de celle-ci, puis en poursuivant le soulèvement par action directe sur ladite membrane, consiste en un ensemble mobile se déplaçant perpendiculairement à la membrane dans une partie cylindrique ou douille du couvercle du détendeur, ledit ressort étant monté dans ledit ensemble mobile. t
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours do la description qui va suivre.
Dans les dessins annexés, donnés uniquement à titro d'exemple : - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un détendeur selon l'invention; - la figure 2 montre, vue en plan, avec arrachement partiel, la cuve ou corps inférieur du détendeur de la figura 1, et plus particulièrement, le dispositif de commande par levier du clapet de ce détendeur; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est uno vue en élévation du couvercle ou chapeau du détendeur, et plus spécialement do la douille destinée à recevoir la manette de commando du détendeur.
Dans le modo do réalisation représenté sur les figures, le détendeur comporte un corps 'ou cuve 10,'muni d'un raocord 11 d'entrée do gaz comprimé et d'un raccord 12 do départ de gaz détendu.
Le raccord 11 est relié à une canalisation ou un réservoir de gaz sous pression; dans ce raccord, est disposé un clapet 13 qui peut coulisser axialoment à l'encontre d'un
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
xoseort 14 do compression,devant un orifice d'arrivé zus 15 formant un siège contre lequel vient porter une pastille 16, on matériau élastomère, de préférence, solidaire du clapet 13 Le clapet 13 est monté coulissant dans un tubo 17, sensi- blement coaxial 4 l'orifice d'entrée de gaz 15, ledit tube 17 constituant un prolongement du raccord 11Le clapet 13 est guidé dans le tube 17 par des ailettes radiales longitudinales 18, permettant le passai du gaz do l'orifice 15 vers l'inté- rieur du corps 10.
Un levier 20 est articulé au moyen d'un axe ou d'une goupille 21, dans une chape menacée à l'extrémité du clapot 13 dirigée vers la chambre limitée par le corps 10.
Le levier 20 comporte une tige do commando 22, reliée d'une façon connue en soi par une chape 26, au contre d'une membrane désignée dans son ensemble par le repère 23. La tôte du levier 20 engagée dans la chape prévue à l'extrémité du clapet 13, se présente sous la forme d'un T dont les branches transversales ont leurs bords sensiblement arrondis. On a dé- signé par le repère 24 la branche supérieure du T et par 25 sa branche inférieure.
Une plaquette 30, sensiblement porpon. diculaire au fond do la cuve 10, est prévue au voisinage de la tôte 24-25 du levier 20, de façon telle quo le clapet repoussé par le ressort de compression 14, vienne amener en butée contre la plaquette 30, soit l'extrémité 24., soit l'extrémité 25 du levier 20, selon que l'extrémité 22 do Ce levier 20 se trouve on position basse ou on position haute, respectivement.
le fonctionnement de l'ensemble levier-clapet sera expliqué plus loin, en même temps quo le fonctionnement de l'ensemble du détendeur*
La emembrane désignée dans son ensemble par le repère 23, comporte une mombrane proprement dite, circulaire, en
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
mat4rÏau dlast=bros désirée par 3.a repère 40; elle est sorréo oc sa périphérie entre lo corps inférieur formant euve * 10 du détendeur ot un chapeau ou couvercle 41. Le rabra,a 40 oat renforcée on concentre par un plateau. 42 à borde arrondis appl1cpf contra cotte membrane 40. par une pia annulaire 43 serrée contre un épauloaent 44 de la chape 26 L' élément al11"ulai 43 est rendu solidairo do la chape 26 par sertissage de l'extrémité supérieure do colle-ci.
A sa partie supérieure 1 cliapa 26 cat taraUdée a.aarit pour recevoir une tige 50 sur laquelle sont enfilées pour pouvoir y (loulio- ser libremont une coupollo 1ntcbiou..ru 51 et uno coupollo supérieure 52, entre lesquelles se trouve disposé un ressort do compression do forme hélicoïdale 53 qui est sensiblement
EMI5.2
coaxial à la tige 50. Au sommet de la tipo 50j cet prévue uns butée ou surépaiasour consistant on un circlips 49, dans l'exemple représenté Le circlips 49 empoche la. coupollo eu'- périeuro 52 do quitter la tige 50.
Lorsque le détendeur se trouve prt à fonctionner en tant que régulateur, c'est-à-dire lorsquo ses pièces occupent
EMI5.3
sensiblement la position dans laquelle elles ont été repréaon- tée à la figure 1, la coupelle inférieure 51 vient on appui contre l'ensemble constituant la mombrano 23 ot, plus préci-
EMI5.4
sément, contm l'extrémité supérieure do la chape 26 do oo'lto membrane. La coupollo supérieure 52, sollicitée vers le haut par le ressort 53 est on appui contre uno pièce annulaire* 54 filetée à sa périphérie et montée par vissage, à l'intérieur d'un élément cylindrique creux 55.
La base do l'élément cylin- drique 55 est réalisée do tollo sorte qu'elle puisse contenir la coupelle inférieure 51 dans laquelle est monté lo ressort.
A son extrémité inférieure, l'élément 55 comporte une partie
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
rabattue 1'Ors l.tinté:r:1.our fonçant bride 59, dont la diamètre 1ntérlour est tel quo cette bride peut venir prendre appui sur le rebord do la coupelle 51 quand on soulève l'élécMat 55.
Le. coupelle 51 MneibIcaMnt do révolution, cohorte des plats latéraux pcr#ttant son montage dans la cavité prévue dans 3'é3.éxnt 55 au-dessus de la bride 59 Dans la paroi externe do l'élément 55, sont engagés dos doigta ou ergots 56, au nombre do deux et dianétralonont opposé dans 1exemp. roprécontd. le* ergots 56 ce présen- tant sous la forme do vis à tdte cylindrique, sont engagée dans des ,u.i.ras 5', sonsiblomont hélicoïdales taillées dans la douille 58 constituant la partie supérieure du chapeau ou couvercle 41 du détendeur.
On conçoit qu'une tollo disposition permet un déplacement do la pièce cylindrique creuse 55, dans la douille 58 Co déplacement est obtenu on agissant sur uno
EMI6.2
manotte 60, de forme sonsiblonent cylindrique, coaxiale à la douille 58 qu'elle vient coiffer et autour do laquelle elle peut tourner en étant guidée par des vis à tétons 61 , dont les extrémités sont emprisonnées dans uno saignée annulaire 62, prévue au sonnet de la douillo 58, Los vis à tôte cylindrique 56 formant ergot font saillie au-delà de la paroi extérieure do la douillo 58, et viennent s'engager dans dos saignées
EMI6.3
longitudinales rectilignes, pratiquées selon les génératrices do la paroi interna cylindrique do la manette 60 on 63,
Il résulte de cette disposition qu'uno rotation de la manette 60 a pour effet do faire glisser les ergots 56 dans les lumières 57, ce qui provoque un déplacement hélicoïdal do l'élément cylindrique creux 55 dans la douille 58. Si on se reporte plus spécialement à la figure 1, on conçoit qu'une rotation de la manette 60 dans le sens dos aiguilles d'une
<Desc/Clms Page number 7>
montre, amènera.
l'élément 55 de la position basse qu'il occupe sur la figure 1 à une position haute après une rotation, qui dans l'exemple représenté, sera d'environ 90 mais qui, 'bien entendu, pourrait être d'une valeur angulaire différente. Il y a lieu d'ailleurs de remarquor ici que le mouvement donné au moyen de la manette 60 tournant autour de la douille 58, pourra être obtenu par tout autre dispositif connu, tel que poignée ou analogue, agissant par traction, rotation ou basou- lement sur l'élément 55 avec interposition de pièces ou dis- positifs simples connus.
Aux extrémités opposées des lumières 57, ou sur au moins l'une desdites lumières, on a prévu des logements, parties planes ou légèrement en retrait, permettant un blocage relatif de l'élément mobile constitué par le cylin- dre creux 55 et les pièces qui en sont solidaires aux extrémi- tés de sa course. Dans l'exemple représenté (figure 4) on a prévu aux extrémités des lumières 57, des perçages 65 et 66 dont le diamètre est plus grand que la largeur dos lumières correspondantes servant à maintenir les vis à tdte cylindrique 56 aux extrémités de leur course dans les lumières 57.
Le détendeur qui vient dêtre décrit ci-dessus fonction- ne de la façon suivante :
Tel qu'il a été représenté à la figure 1, le détendeur fonctionne en tant que régulateur, A cet effet, on a choisi on judicieusement le ressort 53 et/a ajusté sa compression par déplacement de la pièce formant écrou 54 dans le cylindre creux 55, de façon telle que la pression atmosphérique, aug mentée de la force élastique du ressort 53 équilibre la pression appliquée sur la face inférieure de la membrane 23.
Quand la membrane 23 occupa sensiblement cette position d'é quilibre, sa chape 26 agit sur l'extrémité 22 du levier 20, de sorte que lors des coulissements axiaux du clapet 13
<Desc/Clms Page number 8>
sollicite par le ressorti do compression 14 la branche de 3? arrondie 25 vient en butée contre la partie inférieure de la plaquette 30 C'est donc autour do cotte extrémité arrondie qu' ont lieu les oscillations do régulation de l'appareil.
Ainsi, on cas do surpression par rapport a la valeur de régla- Ce dans la chambre du corps inférieur 10, la membrane 23 se soulève, l'extrémité 22 du levier l'accompagne et le levier 20, prenant appui sur la partie arrondie de la branche de T 25, pousse le clapet 13 vers son siège 15 et lamine ou inter rompt l'admission de gaz jusqu'à ce que la pression soit suf fisamment réduite dans le corps 10, étant donné la consommation des appareils d'utilisation.
D'après ce qui précède, on conçoit qu'il est possible d'utiliser l'appareil en tant que robinet en contraignant la monbrane 23 à router on position haute, ce qui a pour effet son de maintenir le clapet 13 appliqué sur /siège 15. Il est possi ble d'utiliser bien entendu, de nombreux moyens pour obtenir la déformation vers le haut do la membrane, soit en agissant sur celle-ci directement, ou par l'intermédiaire de sa chape, ou en tirant vers le haut le ressort de tarage. On risque toutefois do créer alors des déformations préjudiciables de la membrane, ou une altération de la souplesse du ressort, et par conséquent, du réglas de l'appareil, si l'on n'apporte pas un grand soin dans la réalisation du dispositif de commande do la fermeture du détendeur en robinet.
Le dispositif qui a été décrit ci-dessus évite de tels inconvénients, et fonction- .ne comme suit lorsqu'il s'agit d'obtenir la fermeture en robinet, le détendeur étant dans la position de régulation toi qu'il cet représenté a la figure 1, pour former l'arrivée de gaz c'est-à-dire pour appliquer en permanence le clapet 13
<Desc/Clms Page number 9>
sur son siège on tourne la. manette 60 d'une. fraction. de tour t 1/4 de tour dans l'exemple représentât dans le sens des ai
EMI9.1
guilles d*une montre.
C#1co on l'a vu. plus haute lors d'uno telle rotation., les vis à tôto cylindrique 56 se déplacent de façon rectiligne dans les saifinéea 63 pratiquées suivant les génératrices de la manette 60 et gravissent les rampes hélai- coIdalos 57., La pièce cylindrique creuse 55 qui est solidaire des vis 56 est alors animée d'un mouvront hélicoïdal au cour$ duquel elle s'éloigna do la m'a)abr&n9t Lo rosaort 53 étant alors compriaé entre la coupue 1n.t6riou.ro '1. qui repose sur la chape de la membrane. et la coupelle supérieure 52 il aprli- que, pondant le début de ce mouvement. de translation vers le haut, la coupelle 52 contra le fond de l'écrou 54 solidaire
EMI9.2
do la pièce cylindrique 55* la coupelle 52 coulisse par cor. orifice contrai le long de la tige 50.
Le mouvement vers le haut de l'ensemble constitué par la pièce 55ces via 56 et l'écrou 54 se poursuivant, la coupelle 52 vient en appui sur le circlips 49, contre lequel clic se trouve immobilisée, le ressort 53 restant comprimé alors, mais dans une mesure moindre par rapport à la compression avec laquelle il est re
EMI9.3
présenté à la figure 1, entre la chape 26 et le olrcli,p 49t dans ses deux coupelles 52 et 51.
Si l'on continue alors à , faire tourner la manette, les vis 56 poursuivent leur ascension sur les rampes 57, l'écrou 54 décollo de la coupello 52 ot l'ensemble coupelle 51, coupelle 52 et ressort 53 reste aban- donné à lui-même, comprimé entre le circlips 49 ot la chape 26, sans qu'aucune action élastique no soit plus exercée sur la membrane 23.
En poursuivant le mouvement vers le haut de la pièce cylindrique 55, on amène la base do celle-ci, comportant la bride interne 59 au contact du rebord de la coupelle 51, qui
<Desc/Clms Page number 10>
se trouve soulevée. Le soulèvement de la coupelle 51 provoque une compression du ressort 53 et un soulèvement de la coupelle
52 qui entraîne la membrane 23 par l'intermédiaire de la tige 50 contre le circlips 49 de laquelle ladite coupelle 52 est en butée.
Ce .couve cent vers le haut se poursuit jusqu'à ce que les têtes de vis cylindriques 56 se trouvent dans les crans d'arrêt 66 correspondant au verrouillage de la manette Le détendeur cet alors en position de robinet fermé
Pour obtenir l'ouverture du clapet, il suffit de ma- noeuvrer la manette dans le sens inverse. Dans ce cas, on assiste à la descente de la pièce 55 qui libère la coupelle 52;le mouvement de descente se poursuivant, l'écrou 54 vient prendre appui contre la coupelle supérieure 52 et comprime progressivement le ressort de tarage jusqu'à ce que ce dernier occupe la position dans laquelle il est représenté à la figure 1, laquelle position correspond au fonctionnement du détendeur en régulateur.
Le détendeur est également conçu pour fonctionner, comme on l'a vu plus haut, en tant que dispositif de sécurité en cas de manque ou de baisse de pression dans la chambre limi- tée par le corps inférieur 10. En effet, lorsque la pression chute dans cette chambre, la membrane 23 descend sollicitée par le resoort 53, fait pivoter le levier 20 autour de l'axe 21 par lequel il est articulé au clapet 13 et amène la tête de ce levier à prendre appui par sa branche de T 24 contre la plaquette 30, ce qui a pour résultat de provoquer la fermeture du détendeur par application du clapet 13 contre son siège 15.
Le détendeur étant ainsi en position de fermeture, on conçoit qu'il restera dans cette position, étant donné qu'aucune pres- sion ne peut être créée dans la-chambre limitée par 111 corps inférieur 10, puisque le raccord 12 n'est relié qu'à. des @
<Desc/Clms Page number 11>
appareils d'utilisation* Il est donc nécessaire, pour remettre lo détendeur on sorvico, do provoquer son réarmement on ra- menant la membrane 23 dans la position sensiblement horizon- talc qu'elle occupe à la figure 1. On conçoit aisément quo ce réarmemont peut être obtenu on tournant la manette 60 dans lo sons dos aiguilles d'une montre.
Une telle rotation ontraine le soulèvement de l'ensemble des pièces solidaires do l'élément cylindrique 55 et de ses vis de guidage 56 comme on l'a vu ' plus haut au cours de la descritption du fonctionnement du détendeur en robinet.
On comprend immédiatement les nombreux avantages quo présente le détendeur qui vient d'être décrit, dont le méca nismo est simple, compte tenu des nombreuses fonctions qu'il permet de remplir, à savoir : la régulation d'une pression de gaz, le fonctionnement comme appareil do sécurité en cas do manque ou de baisse de pression et le fonctionnement on obtu ratcur ou robinet. On conçoit qu'un tel détendeur présente l'avantage particulier de permettre de conserver au ressort, do tarage une élasticité pratiquement constanto dans le temps, étant donné les faibles contraintes qui lui sont appliquées en cours de fonctionnement. Il on résulte qu'un détendeur ainsi réalisé conserve ses qualités do régulation pendant do nom- breuses années.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au modo d'exécution décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.