Appareil pour réduire la pression des gaz comprimés. On sait que les appareils pour réduire la pression des gaz comprimés connus présen tent l'inconvénient que la petite soupape centrale, dont la fonction est celle de régler le passage du gaz, est disposée de manière à exercer son action en sens opposé à la direction de la pression même, de manière que, pour obtenir la fermeture de ladite pe tite soupape, une poussée très puissante soit nécessaire, soit moyennant un ressort très fort appliqué directement sur la soupape, soit au moyen d'un système de ressorts et de leviers, parce que la petite soupape doit vaincre la pression comme si elle se trouvait toujours au maximum, avec la conséquence très grave qu'elle se détériore en peu de temps et l'appareil ne fonctionne plus d'une manière normale,
c'est-à-dire il ne maintient plus la constance de la pression réduite, la quelle est appelée ordinairement pression de travail.
Dans le cas particulier, dans lequel le gaz comprimé est de l'oxygène, il arrive fréquemment que par suite de la pression et du contact développé pendant le passage du gaz, la garniture se réchauffe et prend feu, en laissant de cette manière libre issue à l'oxygène contenu dans la bouteille à gaz, avec des conséquences toujours très graves.
La présente invention a pour objet un appareil pour réduire la pression des gaz comprimés, permettant d'éviter d'une manière absolue l'inconvénient sus-indiqué. Ce résultat est obtenu en ce que la petite sôupape cen trale régulatrice automatique est disposée de manière qu'elle ferme son siège:
en se mou vant dans la direction du gaz, de manière que, par suite du fait que la pression du gaz coopère à tenir fermée ladite soupape, l'emploi d'un fort ressort et de leviers dont l'effort doit correspondre à la pression maxi mum de la bouteille à gaz, ne soit plus né cessaire, mais qu'un ressort de dimensions beaucoup plus petites suffit, lequel ressort, en exerçant sa pression sur la petite soupape, a le seul but de faire adhérer la garniture qu'elle contient sur son siège, pendant que la fermeture effective est déterminée par la pression du gaz même, et que sa pression sur la petite soupape est en chaque moment proportionnelle à la pression du gaz comprimé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de face de l'appa reil complet, et la fig. 2 est une coupe trans versale de l'appareil, suivant la ligne XX de la fig. 1; La fig. 3 est une coupe analogue d'un autre exemple d'exécution de l'appareil qui permet le démontage de la petite soupape centrale du côté de la calotte antérieure.
En se référant à l'exemple représenté aux fig. 1 et 2, on voit que l'ensemble de l'appareil réducteur est extérieurement à peu prés égal à celui des usuels appareils, et qu'il présente un corps 1 dont la partie su périeure porte les deux manomètres 2, 2' indiquant respectivement la pression d'une bouteille à gaz par exemple et la pression réduite : 9 désigne le dispositif pour haute pression, 13 désigne le dispositif de réglage, et C désigne le dispositif pour la pression réduite ou pression de travail.
Le dispositif de haute pression A est, par le tuyau de raccord 3, en communication directe avec la bouteille à gaz à laquelle il est relié moyennant l'écrou de serrage 4.
Le tuyau 3 débouche dans une cavité 10 pratiquée dans la pièce 5 et contenant une matière filtrante 6 retenue par un disque cannelé 7 qui s'appûie sur le bord d'un étranglement 8 dont l'autre bord sert de pnint d'appui à un ressort 9 inséré dans la continuation 10' de ladite cavité 10 et qui agit contre le corps de la petite soupape de réglage 11 dont l'extrémité est pourvue d'une cavité dans laquelle est placé un petit cy lindre de garniture 12.
Cette garniture 12, pendant les périodes de repos de l'appareil, est constamment pressée contre un siège conique 13 saillant du fond d'une chambre 28 pratiquée dans le corps 1 de l'appareil. Le corps de la petite soupape 11, prismatique ou cylindrique pré- sente des rainures de manière à permettre le libre passage du gaz.
Le siège conique 13 présente un trou central dans lequel peut se déplacer une petite tige 14 munie d'un bouton 15 lequel s'appuie directement sur le disque ou dia phragme élastique 16 sur lequel s'appuie la surface convexe d'un disque 18 recevant la pression d'un ressort 19, pression qui est réglable au moyen d'une vis de réglage 17. Aussi le contour de la petite tige 14 est formé de manière à permettre le passage du gaz lorsque l'appareil est en fonction.
La distance entre la surface plate du bouton 15 et la paroi opposée de la chambre 21 de la pression réduite est très petite, par exemple quelques millimètres.
La chambre 21 de la pression réduite est en communication, en haut, avec le mano mètre 2' pour la pression réduite au moyen du- conduit 22 (fig. 2), et, en bas, elle est, par le conduit 23 et par l'intermédiaire du robinet 24, en communication avec le con duit de sortie 25 muni d'un raccord 26 pour le tuyau de sortie du gaz. De plus, le con duit 23 est aussi en communication avec la soupape réglable de sûreté<B>27.</B>
Se référant au deuxième exemple (fig. 3), le dispositif A de haute pression est cons truit d'une seule pièce avec le corps 1 du réducteur, de manière que la petite soupape 11, 12 puisse être démontée seulement vers la partie droite de la figure. La disposition du mécanisme de réglage B, du robinet de la soupape de sîireté et du raccord pour relier le tube de sortie du gaz, est la même que celle dans le premier exemple.
Les deux manomètres 2, 2' qui indiquent respective ment la, haute pression et la pression réduite sont disposés parallèlement entre eux; le premier communique directement avec la cavité de la matière filtrante 6, et le deuxième communique avec la cavité 21 dans laquelle se trouve le gaz à pression réduite.
Le mode de fonctionnement de l'appareil réducteur décrit est le suivant En se référant au premier exemple, lorsque la vis de réglage 17 est complètement dé- vissée et conséquemment n'exerce plus une pression sur le ressort 19, la petite soupape 11, 12 rie laisse passer aucune quantité de gaz, parce que sa garniture 12 touche par faitement soir siège conique 13. Lorsqu'on veut mettre en fonction l'appareil, on fait tourner la vis de réglage 17; laquelle, en poussant au moyen du ressort 19 et du disque 18 le diaphragme élastique 16, com munique une poussée correspondante à la petite tige 14 laquelle, à son tour, pousse en arrière la petite soupape en laissant libre le passage.
II se produit de cette manière dans la chambre 21 une pression qui aurait la ten dance à augmenter, de manière que sui, le diaphragme élastique 16 va s'exercer une pression opposée à celle du ressort 19 qui le fait déplacer en arrière. La petite soupape 11, 12 n'étant plus comprimée maintenant, retourne et touche son siège 13 et l'appareil reste en repos parce que l'équilibre entre les deux forces opposées est établi, c'est-à-dire l'équilibre entre la pression du gaz dans la chambre 21 et la pression exercée par la vis 17 et le ressort 19 du diaphragme 16.
Si maintenant on ouvre le robinet 24, le gaz comprimé dans la chambre 21 trouve une voie de sortie à travers le conduit 23 et le robinet 24, et alors le diaphragme élastique 16 peut de nouveau se déplacer et peut à son tour déplacer la petite soupape 11, 12, laquelle permet un nouveau passage du gaz lequel rie peut occuper la chambre 21 qu'à la pression déjà établie précédemment, parce que plus grande est l'effort provoqué par la vis de réglage 17 sur le ressort 19, plus grande est la pression qu'on obtient dans la chambre 21. Le passage du gaz maintenant a lieu d'une manière continue et avec une pression qui n'est autre chose que la pression réduite ou pression de travail.
Dans le cas spécial des bouteilles à gaz pour gaz oxygène comprimé, il arrive souvent que par cause du contact provoqué par la présence de poudre, de graisse ou d'autres substances étrangères, la garniture 12 de la petite soupape commence à s'échauffer et à brûler. Dans ce cas, dans les appareils con nus, lorsque la garniture manque, le gaz à haute pression de la bouteille trouve libre sortie, de manière à pouvoir causer des graves malheurs par suite d'une explosion de l'ap pareil, d'autant plus si celui qui manipule la bouteille à gaz n'a pas la présence d'esprit de fermer tout de suite la soupape de la bouteille même.
Par contre, avec l'appareil réducteur décrit, en cas de ramollissement de la garniture 12, le corps de la petite soupape 11 n'étant plus retenu par la petite tige 14, va s'encastrer, moyennant le bord circulaire du siège de la garniture 12, sur la saillie du siège conique 13, de manière que le pas sage de l'oxygène cesse instantanément et automatiquement, et en conséquence cessent tous les dangers qui en pourraient dériver. Avec toute commodité, on peut ensuite fermer la bouteille à gaz et en détacher l'appareil réducteur pour remplacer la petite soupape, après quoi il est de nouveau prêt pour le fonctionnement.
Dans le cas des bouteilles à gaz carbo nique comprimé, l'appareil réducteur décrit ne présente pas l'inconvénient que le passage du gaz puisse rester obstrué par suite de la formation de glaçons causés par l'expansion du gaz. Cette obstruction est évitée du fait que la petite tige 14 en se mouvant conti nuellement le long du trou de passage du gaz pendant le fonctionnement de l'appareil ne permet pas qu'il se forment des glaçons sur le siège 13 de la petite soupape 11, 12. De plus, le fait que ledit siège forme partie du bloc 1, lequel est de métal massif, con tribue à rendre moins facile la formation desdits glaçons.
Il est évident que le ressort 9 qui agit sur la petite soupape 11, 12 sert spéciale nient à la maintenir toujours dans la même position, et il n'est pas nécessaire .qu'il soit très fort, parce que c'est la pression même du gaz qui contribue à augmenter le contact de la garniture de la petite soupape avec son siège, laquelle garniture reste par con séquent en contact avec son siège en cor respondance de la hauteur de la pression à supporter, c'est-à-dire de la pression réelle ment existante dans la bouteille à gaz.
Lorsque l'appareil se trouve en repos, ce contact est réduit à une quantité négligeable, et conséquemment la garniture n'a pas la possibilité de se détériorer: comme dans les appareils usuels, en conséquence de l'action d'un ressort très fort ou d'un groupe combiné de ressorts et de leviers qui exercent une pression nuisible très forte et continue sur la garniture de la petite soupape. Les avan tages de l'appareil décrit pour gaz compri més sont les suivants . a) Plus grande simplicité de construction. b) La garniture de la petite soupape n'est plus exposée à recevoir en face le choc du gaz en mouvement, et conséquemment elle n'est plus exposée au chauffement causé par ce choc.
c) I1 n'est pas nécessaire que le contact de la petite soupape avec son siège soit très fort, parce que c'est la pression même du gaz qui tend à la fermer, et l'appareil se trouve conséquemment toujours en condition de fonctionnement régulier parce que la petite soupape n'est plus soumise à un effort cons tamment excessif.
d) Le trou du siège de la petite soupape peut être fait beaucoup plus large que dans les appareils connus, de manière à permettre un débit abondant de gaz, ce qui en certains cas, par exemple dans l'emploi des chalu meaux pour la coupure oxhydrique des mé taux est une condition essentielle de son bon fonctionnement. Le fait de l'élargissement du trou du siège de la petite soupape per met aussi d'utiliser jusqu'au bout le contenu des bouteilles à gaz sans qu'il se présente a moindre insuffisance de la pression de travail.
e) Dans le cas spécial de l'oxygène, ' cet appareil a une importance particulière, parce qu'aussi dans le cas d'incendie de la garni ture de la petite soupape, le dispositif de fermeture automatique entre instantanément en fonction comme expliqué ci-dessus.