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"Dispositif de sécurité pour appareils brûlant du gas"
En vae d'assurer la sécurité de fonctionnement d'un brûleur à gaz, il est connu d'utiliser un électro-aimant excité par un dispositif de détection de flamme. Ce dispo- sitif est constitué le plus souvent pas un thermo-couple chauffé par la flamme à contr8ler, le courant fourni par ce thermotesuple alimentant l'électro-aimant destiné à rete-- nir une armature solidaire de la soupape d'arrivée de gaz.
En cas d'extinction voulue ou non de la flamme à contrôler, ladite soupape est ramenée sur son siège sous l'action d'un ressort de rappel. Le retour de cette soupape sur son siège, avec arrêt du débit de gaz vers le brûleur, n'a toutefois lieu que lorsque le dispcsicif de détection est suffisam- ment refroidi pour ne plus fournir à l'électro-aimant le courant d'atraction nécessaire pour retenir la soupape en
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position ouverte. Entre le début de l'extinction de la flamme et la libération de la soupape par cuite du refroi- dissement complet du dispositif de détection il se passe environ 45 secondes.
Ceci peut présenter une situation dan- gereuee, car rien n'empêche l'usager d'ouvrir à nouveau, durant cette période, le robinet d'adnission de gaz à l'ap- pareil. La soupape de sécurité ne 016-tant pas encore fefer- mée, il y a donc pendant ce temps à nouveau admission de gaz dans l'appareil dans lequel la flamme soit du brûleur soit de la veilleuse a été éteinte. Il en résulte un danger d'explosion lequel peut 8tre d'autant plue grave que le débit de gaz est important.
Différents dispositifs de sécurité ont déjà été pro- posée pour empêcher la réouverture de la soupape électro magnétique de passage de gaz, aussi longtemps que l'arma- ture de cette soupape n'a pas été libérée par son électro- aimant et repris sa position normale de fermeture.
Néanmoins ces dispositifs de sécurité supplémentaires n'empêchent pas l'usager lors de la mise en marche de l'ap- pareil de ne refouler qu'imparfaitement la soupape vers 1'électro-aimant de retenue de celle-ci et donc de mainte- nir un certain espace empêchant cet électro-aimaut d'attirer contre lui l'armature de la soupape et maintenir cette der- nière ouverte. Ceci n'empêche pas dans ce cas la soupape de sécurité d'être ouverte et le gaz de passer vers la veillu:;e et le brûleur où il peut donc être enflammé et agir sur le dispositif de détéction. Après avoir appuyé pendant le temps usuel de dix secondée par exemple, l'usager relâche sa poussée sur le bouton de refoulement de la soupape vers son électro-aimant.
Comme cette poussée a été insuffisante, l'armature de ladite soupape n'est donc pas
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tenue par l'électro-aimant, bien que ce dernier ait été excité pas* le dispositif de détection. CI est à partir du moment où la soupape s'est fermée, ensuite de oe relâche- ment qu'apparait un risque de situation dangereurse En affet, voyant la flamme de la veilleuse ou du brûleur s' éteindre au moment du relâchement de sa pression insuffi- ouate aur le bouton d'enclenchement, l'usager en conclut erronément que le dispositif de détection n'a pas réagi correctement à la flamme et tente une nouvelle manoeuvre d'ouverture de la soupape en repensant une deuxième fois le bouton d'enclenchement.
Les dispositifs de sécurité connus ne peuvent empêcher cette nouvelle manoeuvre, car la soupape de sécurité s'est fermée, ces dispositifs ne pouvant empêcher cette manoeuvre que si ladite soupape est ouverte.
Comme lors de cette nouvelle manoeuvre d'enclenche- ment la poussée par l'usager sera vraisemblablement suf- fisante, l'armature sera cette fois amenée en contact avec 1'électro-aimant.
Cspendant au moment de cette seconde poussée l'inertie du dicpositif de détection peut être telle que, du fait de l'allumage de la flamme lors de la première tentative in- fructueuse de mise en marche, l'armature de la soupape sera cette fois retenue en position ouverte par l'électro-aimant sans qu'il y ait du gaz enflammé au brûleur. De plus, rien n'empêche l'usager d'ouvrir également la sottie principale de gaz vers le brûleur principal. Dès lors du gaz non brûlé s'accumule dans l'appareil et risque de provoquer une ex- plosion.
L'invention a pour objet un dispositif de sécurité destine à éliminer de tel dangers.
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ÜITf).ot l'invention, la soupape principale 'e passage de gaz. ac peut être ouverte que sous l'effet d'une poussée complémentaire exercée sur la tige de refoulement de la soupape électromagnétique de sécurité après que l'armature de cette dernière a déjà été amenée en contact avec le noyau de son électro-aimant, par la poussée initiale exercée sur cette tige, ladite tige portant une butée agissant sur la soupape principale pour provoquer l'ouverture de celle-ci lors de cette poussée complémentaire, laquelle doit vaincre une résistance élastique supplémentaire et supérieure à celle offartee normalement par le ressort de rappel de la sou-
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pap.. 7 :ctromagnétique de sécurité.
Suivant un mode de réalisation avantageuse, l'ouver- ture de catte soupape peut se faire sous l'effet d'un système ne nécessitant qu'une poussé-? complémentaire de faible am- plitude de manière à ne pas augmenter de façon exagérée la course nécessaire et donc ±'encombrement du dispositif.
Ca peut citer comme systèmes de ce genre un ressort à détend brusque, une soupape aimantée ou d'autres systèmes à ressort décrits ci-après à titre d'exemples.
@ aimple titre d'exemple une forme de réalisation
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possible tue l'objet de l'invention se I,.rouif décrite ci- après ave,,% référence aux dessina annexés dans lesquels : 4 . E.,ure 1 montre les organes du robitl9t de commande d'alimc-'4&tjion d'un appareil br01nt du gaz, en position de reposa c'e6t-à-dire en position de fermeture.
9±->..Jro 2 montre le début du rofoulotent de la soupape élect:;::c.!,T'tique du sécurité.
Bi. nixe 3 montre la fin de la manoeuvra de refoulement de la bra,i, :pe ilectront4nétiquee g:) b-"::: 4 montre les différente ong8neo du robinet au
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r-(,f!itil)"1 !j a IIIC :lt:f:l C)T1 f.:2 bT'f'!1ml ^ ^¯^.2 al et è 19. veil- leuse.
Figures 5 à 8 montrent différentes variantes de réa- lisation du dispositif de sécurité suivant l'invention.
Ainsi que le montrent ces différentes Figures, le robinet équipé du dispositif suivant J'invention comporte un bouton poussoir 6 agissant sur un tambour rotatif rainuré
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7 dont la 1anure '7a eet engagée par un ergot 8 soumis à l'action d'un ressort 9 et destiné à retenir la tige 10, commandée par le poussoir 6, dans différentes positions de commande, tel que décrit et illustré dans des brevents anté- rieurs de la demanderesse et tel que le cycle de fonction- nement ne peut; être parco-.ru que dans un seul sens.
Le tam- bour 7 est monte à relation libre autour de lu tige 10 et est normalement sollicité vers l'extérieur du robinet par
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un ressort 11 s'appuyant d'une part dam: à évidetnent cy- linâ.rique 12 et d'autre part contre un élément fixe du robinet.
La tige 10 est guidée dans une douille 13 solidaire du corps du robinet; des bourrages 14 et 15 assurent l'étan- chéité du robinet en cet endroit.
Sur la tige 10 est montée une butéo 16 laquelle re- tient une soupape auxiliaire 17 à rencontre de l'actien d'un ressort 18. Cette soupape 17 est destinée à s'appli- quer sur un siège 19 dans les conditions qui auront exposéer ci-après. ladite supape contrôlant le pacage du gaz vers le conduit 2C alimentant le brûleur (non montré). La tige 10 porte en outre une butée 21 dont le rôle sera également
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exgceé ai-aprèn.
Une soupape principale de gaz 22 est montée autour
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de la tige 10 st coulissement sur celle-oi. Cette soupape
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22 est normalement appliquée sur un siège 23, prtené par le corps du rob4-.-.ct:, par l'intermédiaire d'un anneaw 3las- tique convexe 24 retenu d'une part dans un logement circu- laire 25 et engageant d'autre part une gorge annulaire 26 présentée par la partie postérieure de la soupape principale 22. Il est à noter cependant que cette soupape 22 pourrait êcre maintenae sur son siège 23 à l'intervention de tous
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autres moyens FrmPttant Tu non 'n déclilcileiii.6D.t br...:.Jqut:.
Toujours sur la tige 10 et au-dessous de la soupape 22 se préeente une butée 27 destinée à agir sur le face postérieure de ladite soupape pour ramener celle-ci sur son siège 23. Cette même butée 27 sert également, comme déjà décrit dans un brevet précédent de la demanderesse, à empê- cher un enfoncement de la tige de refoulement 10, aussi
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longtemps que la soupape électromagnétique de séciliité 28 ne se trouve pas dans sa position déclenchée montrée en Figure 1 et dans laquelle la soupape de sécurité 28 a refoulé
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les cliqueta 2<? pour permettre l'enfoncement de la tige 10.
La soupape de -.;emurité 28 destinée à s'appuyer sur la siège 30 pour obturer le conduit d'entrée de gas 31 rat conformée intérieurement de façon à pouvoir 'o.11ies(PI.::' Fur une tige 32 solidaire de l'armature 33. La tige 32 porte une butée à gorge 34 engagea par Je fond d'una cuve1- (,1) 35 dont l'épaulement 36 est soumis à l'action du rastert anta-
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goniste 37. A l'intérieur de la ovvottid 155 la tige 32 porte une butée 38 8t' laquelle s'appuie un r sart 39 lequel s' appuie 4' autre part sur un épau3 eeant :4 ne présentent à 1 t in;'r1eur de lu queue creuse 41 de la soupape 28.
Il est à noter que la noupape 28 ne peut glichaëpor de la tige 32 sone l'effet du ressort 39 du fait ctj e3le est retenue par une cuvette 43 dont le bord 43a supérieur
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6'accroche dans la queue de la soupape tandis que son fond 43b est retenu sur la butée 38.
Le fonctionnement de ces divers organes s'opère comme suit :
Les divers éléments du robinet se trouvant dans la position montrée en Figure 1, une poussée exercée sur le bouton 6 a pour effet d'enfoncer la tige 10 vers la soup a-
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pe de sécurité 28 qu'elle peut refouler vers l'électro 42. Ce l'6!oulpm(H.:. de la soupape 28 est rendu possible du fait que la ressort 39 offre une résistance supérieure celle
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du ressort 37, ledit ressort 39 agissant dans ces ;.ond::.ons à la façon d'une pièce rigide. Ce mouvement d'enfoncement du ia tige 10 à l'encontre de la seule résistance du res- sort 37 permet d'amener l'armature 33 contre le noyau de l'électro 42, omme montré en Figure 2.
On noteura de cette Figure 2 que cet enfoncement de
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la tige lù a Pf)l"I11::'::- la soupape auxiliaire coulissante 17 de venir s'appliquer sur le sièce 19 obturant ainsi la sortie principale 20 d'alimentation du brûleur.
On remarquera aussi que si le gaz a pu accéder dans
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le robinc.- par La soupape de sécurité 28 tout passage vers le conduit de veilleuse 44 se trouve également empêché par la soupape principale 22 laquelle est restée fermée sous l'action de l'armature élastique à détente brusque 24.
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your pt-ovoquer l'ouverture de cette soupape princi- pale 22, -.l81<:
que l'armature 33 de soupape de sécurité 28 a déjà été appliquée contre l'électro-aimant 42 lors de
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ce mouvement Oleofonooment de la tige 10, il eat alors in- diapenMMLe de prolonger le mouvement de poussée de la tige 10 pour amener la butée 21 contre la soupape principale 22, ooM muntrd eu pointillé en Figure 3, afin que ladite
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butée entraîne cette dernière position ouverte contre la pression de l'armature 24 obligeant celle-ci à se détendre brusquement par renversement de sa convexité.
Cette poussée oomplémentaire de la tige 10 a été rendue possible du fait que la soupape 28 a pu, cette fois, céder à l'aotion d'en- foncement complémentaire de la tige, à 1'encontre de la ré- sistance c@ferte par le ressort 39, comme montré on pointil- lé en Figure 3. Le gaz étant dès lors admis au conduit de veilleuse 44 cette dernière peut être allumée afin de chauf- fer le thermooouple.
Après le tempe d'échauffement suffisant du thermo- couple pour assurer le maintien en position ouverte de la soupape de sécurité 28, le bouton poussoir 6 peut être relâché, ce dernier restant maintenu dans une position "veilleuse" pré-déterminée par la position de l'ergot 8 dans la gorge ?a du tambour ?, de la façon décrite dans des brevets précédents de la demanderesse.
Pour assurer l'allumage du brûleur il suffit d'ac- tionner à nouveau le bouton-poussoir 6 dont le relâchement aura pour effet d'amener le tambour 7 dans une position "brùleur" dans laquelle le rectl de la tige 10 aura pro- voqué l'ouverture de la soupape auxiliaire 17 sous l'action de poussée de la butée 16, comme représenté en Figure 4, le gaz pouvant dès lors accéder tant au conduit principal 20-qu'au conduit de veilleuse 44.
Il va de soi que la possibilité de déplacement téles- copique ou de poussée complémentaire de la tige 10 à l'en- contre de la soupape de sécurité 28, tel que décrit et illustré, pourra être obtenue par tout autre moyen quel- conque approprié.
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Ainsi par exemple, comme le montre la Fig.5 l'enfon- oement complémentaire requis de la tige 10, pourra être obtenu par écrasement d'un ressort tel que 45 logé entre une extrémité creuse 10a de ladite tige et une butée lOb présentée par un fragment de tige 10c destinée à attaquer la soupape élec- tromagnétique de sécurité 28, la butée lOb s'appuyant elle- même sur un rebord intérieur 46 d'une douille 47 montée à
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coulsement sur la tige 10.
La résistance élastique du ressort 45 étant Hupérieure à celle du ressort de rappel de la soupape de sécurité 28, ledit ressort 45 ne peut donc être comprimé par la tige 10, pour permettre l'ouverture de la soupape principale 22, qu' après que l'armature de la soupape 28 aura été accolée à l'électroaimant 42.
Suivant la variante de réalisation montrée en Figure 6, la soupape principale 22, est sertie dans un plateau 22a réalisé en un matériau magnétique,et monté à coulissement sur la tige 10. Autour du siège 23 jour la soupape 22, est agencé un anneau 48 également en matériau magnétique. En position d'ouverture de la soupape 22, celle-ci repose sur un autre anneau 49, en matériau magnétique également, pour- vu d'ouvertures 50 pour le massage du gaz.
Un ressort 51 est interposé entre la soupape 22 et une cuvette 52 calée sur la tige 10. Une autre cuvette 53 est calée sur cette même tige, derrière la soupape 22, un ressort 54 étant interposé entre cette cuvette et le plateau 22a portant ladite soupape.
Lors de l'enfoncement de la tige 10 peur permettre le refoulement de la soupape électromagnétique, la cuvette 52, calée sur la tige 10, comprime le ressort 51 dont la force, calculée en conséquence, ne suffit pas pour arracher
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le plateau 22a de l'anneau aimant6 48, la soupape 22 restant, por conséquent, fermée.
Dès le moment où l'armature de la soupape de séourité 28 a été amenée contre le noyau 42 (voir Fig.1) et si l'on maintient l'action de poussée sur la tige 10, la compression du ressort 39 qui on recuite, permet à la cuvette 52 d'entrer et contact direct avec la soupape 22 pour arraoher celle-ci de sor siège et de son anneau aimanté 48. La poursuite de l'effort de poussée sur la tige 10 amène la soupape 22 à proximité -le l'anneau aimanté 49 par lequel elle se trouvera attirée et retenue en position ouverte.
Lors de la fermeture du robinet, le retour vers la position zéro de la tige 10 a pour effet d'amener la cuvette 53 en contact avec le dos du plateau de soupape 22a lequel est alors arraché de l'anneau magnétique 49 pour venir se coller contre l'anneau magnétique 48 avec application de la soupape 22 sur son siège 23. où elle est ma ntenue fermement en posi- tion de fermeture par l'action du ressort principal 11.
Dans une autre variante de réalisation montrée en Fig.7, la soupape principale 22 présente, dans son épaisseur, des alésages radiaux 55 dans chacun desquels peut coulisser une pièce cylindrique 56 présentant une tête sphérique 57, cette pièce étant soumise à l'action antagoniste d'un ressort 58 s'appuyant dans le fond de l'alésage 55. Les ressorts 58 tendent à refouler les têtes sphérique± 57 contre une rampe 59 présentée par le corps du robinet. Dans ls position mon- trée au dessin, cette rampe 59 agit sur la soupape 22, de façon à maintenir cette dernière appliquée sur son siège 23.
Lors de l'enfoncement complémentaire de la tige 10, la butée 10a solidaire de celle-ci vient appuyer sur la soupape 22 et, étant donné l'inclinaison de la rampe 59
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et la compressibilité des ressorts 58, provoque le refoule- ment des tètes 57 vers l'intérieur de leur alésage 55 les- quelles têtes peuvent alors franchir le sommet des rampeo 59, permettant ainsi l'ouverture de la soupape. Au delà du sommet des rampe$ 59 la pression des ressorts 58 pissant cette fois sur la rampe 59ade sens opposé à celui de la rampe 59, place automatiquement la soupape 22 en position d'ouverture complète.
Enfin, suivant la variante montrée en Figure 8, la soupape coulissante 22 est maintenue, en position de ferme- ture, par deux ou plusieurs leviers tels que 60 articulés en '..1 au corps du robinet et sollicités vers le centre de la soupape par des ressorts 62. Ces leviers se terminent, à leur extrémité libre, par une rampe 63 inclinée vers le centre de la soupape 22 de façon à assurer l'application de la soupape 22 sur son siège 23.
Lors de l'enfoncement complémentaire de la tige 10, après application de l'armature 33 de la soupape de sécurité sur son électroaimant 42, la butée lOb refoule la soupape coulissante 22, à l'encontre de l'action exercée sur la périphérie de cette dernière par les rampes 63 des leviers 60. Une fois franchi le sommet des rampes 63 des leviers 60, la soupape se trouve dans sa position d'ouverture dans la- quelle elle est retenue par ses mêmes leviers 60, lesquels se sont rabattus sous l'effet de traction des ressorts 62.
Lors du retour de la tige 10 dans sa position de fermeture totale du robinet, la butée 64 fixée sur la tige 10 repousse la soupape 22, en écartant les leviers 60 contre l'action des ressorts 62, les rampes 63 reprenant leur posi tion montrée en Figure 8 après que la soupape a transi à nouveau le sommet desdites rampes.