FR1464931A - Dispositif de commande du combustible pour appareil à brûleur principal et à brûleur-pilote - Google Patents
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Description
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Dispositif de commande du combustible pour appareil à brûleur principal et à brûleur-pilote. La présente invention concerne un dispositif de commande pour un appareil brûlant un combustible et dans lequel le .débit de combustible fourni à un brûleur principal est établi ou coupé .en fonction du débit de combustible fourni à un brûleur-pilote.
Dispositif de commande du combustible pour appareil à brûleur principal et à brûleur-pilote. La présente invention concerne un dispositif de commande pour un appareil brûlant un combustible et dans lequel le .débit de combustible fourni à un brûleur principal est établi ou coupé .en fonction du débit de combustible fourni à un brûleur-pilote.
La présente invention se propose principalement de commander la flamme du brûleur-pilote par P ,effet de la température produite par le brûleur principal, et elle se propose aussi de fournir un dispositif de commande à cet effet dans lequel les différentes parties constitutives sont d'une fabrication et d'un montage faciles pour réaliser une structure économique.
Conformément à l'invention, ce dispositif de commande comprend un corps dans lequel sont pratiqués des passages comprenant une entrée de combustible et deux sorties disposées pour être respectivement raccordées avec le brûleur principal et avec le brûleur-pilote, ce corps présentant un premier siège de soupape entre l'entrée et la sortie du brûleurpilote, et un second siège de soupape entre l'entrée et la sortie du brûleur principal, deux soupapes mobiles entre une position ouverte et une position fermée par rapport au premier et au second sièges de soupape, respectivement, un levier dont les extrémités sont accouplées auxdites soupapes, des premiers moyens pour rappeler une extrémité de ce levier dans le sens qui tend à déplacer une des soupapes vers sa position ouverte en opposition à des seconds moyens de rappel de cette soupape vers sa position fermée, des moyens réglables constituant un point d'appui pour le levier entre ses extrémités et déterminant la position dudit levier pour produire le déplacement des soupapes vers la position ouverte, pour fournir du combustible aux sorties du brûleur principal et du brûleur-pilote, et des moyens asservis à la température établie par le brûleur principal et présentant une partie mobile accouplée à l'autre extrémité du levier pour en déterminer la position de façon à déplacer les soupapes vers leur position fermée.
On se reportera maintenant, à titre d'exemple, aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue schématique d'ensemble du dispositif de commande perfectionné de l'invention; La figure 2 est, à .plus grande échelle, une coupe transversale du dispositif de commande de la figure 1; La figure 3 est une vue en perspective éclatée de certaines parties du dispositif de commande représenté à la figure 2; La figure 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la figure 2; La figure 5 est une vue schématique montrant le dispositif de commande représenté à la figure 2; La figure 6 est, à plus grande échelle, une coupe transversale partielle par la ligne 6-6 de la figure 5; Les figures 6A à 6D sont des vues similaires à la figure 6 et montrent différentes positions de fa clé de réglage du brûleur-pilote; La figure 7 est, à plus grande échelle, une coupe transversale partielle par la ligne 7-7 de la figure 5; Les figures 7A à 7D sont des vues similaires à la figure 7 et montrent différentes positions de la clé de réglage dubrûleur-pilote; La figure 8 est une vue en plan de dessus du pilote du dispositif de commande représenté à la figure 1; Et la figure 9 est une coupe transversale par la ligne 9-9 de la figure 8.
Aux figures 1 et 5, le dispositif de commande perfectionné de l'invention est désigné d'une manière générale par 10 et il comprend un dispositif 11 pour commander la température d'un four (non montré) au moyen d'un brûleur principal 12 disposé dans ce four de toute manière appropriée.
Du combustible .peut s'écouler d'une conduiri#
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d'alimentation 13 (fig. 5) dans le dispositif de commande 11 d'où il sort par une conduite de sortie 14 pour se rendre dans la chambre d'entrée 15 de la boîte d'une soupape de sûreté automatique 16, cette chambre d'entrée étant séparée d'une chambre de sortie 17 de cette même boîte par un siège de soupape 18 ouvert et fermé par une soupape 19. La chambre de sortie 17 de la soupape -de sûreté 16 est raccordée au brûleur principal 12 par une conduite 20.
Du combustible peut aussi s'écouler de la source 13 dans le dispositif de commande 11 raccordé à un brûleur-pilote 21 .par une conduite 22, ce brû- leur-pilote 21 étant établi .de façon à donner toujours une petite flamme 23 sauf quand le -débit de combustible dans la conduite 22 augmente d'une manière décrite plus loin, pour donner une grande flamme 24 et allumer le combustible qui sort ensuite du brûleur principal 12.
Quand la grande flamme apparaît au brûleur- pilote 21, elle chauffe un bulbe détecteur de température 25 qui commande le mouvement d'une paroi mobile 26 d'un dispositif 27 asservi à la température, de sorte que lorsque le bulbe 25 détecteur de température subît (effet de la grande flamme 24, la paroi mobile 26 du dispositif 27 asservi à la température actionne des leviers appropriés dans la boîte à soupape de sécurité 16 pour ouvrir brusque- !, ment la soupape 19, de sorte que du combustible peut sortir du brûleur principal 12 et être allumé par la flamme 24. Toutefois, quand la grande flamme 24 cesse -d'exister au brûleur-pilote 21 et que seulement la petite flamme 23 sort @de ce brûleur, le dispositif 27 déplace la paroi mobile 26 de telle manière que les leviers qui relient -cette paroi à la soupape 19 ramènent brusquement cette dernière dans sa position fermée, et le combus- tible ne peut plus sortir :du brûleur 12 jusqu'à ce que le bulbe 25 soit de nouveau soumis à une grande flamme 24 -au brûleur-pilote 21.
Le dispositif de commande 11 de l'invention est conçu et construit de telle sorte qu'il détecte la température produite par le brûleur 12 de façon que, pour toute température détectée au dispositif de commande 11, ce dispositif maintienne le four à la température choisie .en fermant et en ouvrant le brûleur 12 au moyen de la commande du brû- leur-pilote 21, à la manière décrite ci-après.
Comme le montrent les figures 2 et 5, le dispositif de commande 11 comprend un corps 27 en trois parties 28, 29 et 30 convenablement assemblées comme montré par la figure 2. La partie 29 présente une surface plane 31 interrompue par deux lumières adjacentes 32 et 33, la lumière 32 communiquant avec le collecteur de combustible 13 par un passage 34 et la lumière 33 communiquant avec une chambre 35 par un passage 36 pratiqué dans la partie de corps 29. Une soupape tournante 37 présente une surface plane 38 en contact étanche avec la surface 31 de la partie 29 du corps, par rapport à laquelle elle peut tourner. La soupape tournante 37 présente une cavité 39 pratiquée dans sa face 38 pour faire communiquer les lumières 32 et 33 quand elle est amenée dans une position angulaire particulière au moyen d'un bouton -de commande 40.
Ce bouton de commande 40 est accouplé à une pièce 41 en forme de plaque fixée à une plaque 43, elle-même fixée à une pièce tubulaire 44 fixée à la partie 28 du corps. Un organe d'entraînement 46 est accouplé à la soupape 37 et à la plaque de commande 41 quand le bouton de commande 40 est d'abord déplacé de sa position de fermeture à sa position d'ouverture, et que la rotation du bouton provoque aussi la rotation de la soupape 37 pour faire complètement communiquer les lumières 32 et 33. Toutefois, la plaque de commande 41 cesse d'être accouplée à l'organe d'entraînement 46 après que les lumières ont été mises en communication totale l'une avec l'autre, de sorte que le bouton 40 peut être tourné dans le sens d'une température plus élevée pour déterminer la température voulue pour le four ou autre. Quand on tourne le bouton de commande dans l'autre sens, opposé à sa position de fermeture, la plaque d'entraînement 41 est de nouveau accouplée à l'organe de commande 46 pour faire tourner la soupape 37 et la ramener dans sa position de fermeture, grâce à quoi les lumières 32 et 33 cessent d'être en communication.
La pièce tubulaire 44 porte une vis de réglage 47 qui bute contre une extrémité d'une tige 49 montée pour se déplacer axialement dans un alésage 50 de la partie 29 du corps, cette tige présentant une extrémité arrondie 51 ;pourvue d'un téton 52 de diamètre réduit qui s'engage dans un trou 53 d'un levier 54 disposé dans la chambre de sortie 35.
Le passage 36 est séparé de la chambre 35 par un siège de soupape 55 qui peut être ouvert et fermé par une soupape 56 montée sur un prolongement 57 d'un dispositif 58 asservi à la température. Ce dispositif 58 présente une paroi 59 fixée à la partie 30 du corps 11 et une paroi mobile 60 qui porte le .prolongement 57 pour déplacer la soupape 58 et l'appliquer sur son siège 55, ou l'en écarter, selon la température détectée par le bulbe 61 disposé dans le four et accouplé par une conduite 62 au dispositif 58 asservi à la température intérieure.
Comme montré par les figures 2 et 3, l'extrémité 63 du levier 54 présente une partie coudée 64 entaillée en 65 pour laisser passer le prolongement 57, la partie 64 pouvant ainsi s'appuyer contre la paroi mobile 60 du dispositif 58 asservi à la température.
Un siège -de soupape 66 est disposé dans une cavité 67 pratiquée dans la partie 29 du corps 11 et rendu étanche par une bague torique 66. Une
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bille-clapet 70 est sollicitée pour obturer l'ouverture 69 du siège 66 par un ressort de compression 71 interposé entre cette bille et le fond 72 de la cavité 67 (fig. 2).
L'extrémité 73 du levier 54 est pourvue d'un téton 74 fixé à cette extrémité de tout manière appropriée et dont l'extrémité 75 est disposée pour venir en contact avec la bille 70, ce téton .présentant un épaulement annulaire extérieur 76. Une membrane flexible 77 s'applique par sa périphérie 78 sur la surface d'une cavité 79 pratiquée dans la partie 29 du corps 11 et elle est maintenue en contact étanche avec cette surface par un ressort de compression 80 interposé entre la membrane 77 et l'extrémité 73 du levier 54. La merribrane flexible 77 présente une ouverture centrale 81 dans laquelle est forcé élas- tiquement le rebord annulaire 76 du téton 74, de façon que ,la membrane flexible 77 coopère avec la partie 29 du corps 11 pour délimiter une chambre d'entrée 82 d'un côté du siège de soupape 66.
Comme le montre la figure 5, la chambre d'en. trée 82 est raccordée su collecteur 13 par un passage 83 ouvert et fermé par une clé tournante 37. Quand cette clé 37 est en position de fermeture, il ne peut pas sortir .de combustible du collecteur 13 dans le passage 36 ou le passage 83. Mais, quand la clé 37 est amenée dans sa position d'ouverture, elle fait communiquer le collecteur 13 à la fois avec le passage 36 et le passage 83.
La chambre de sortie 67 du côté d'aval du siège de soupape 66 est raccordée à deux passages de dérivation 84 et 85 par un passage 86 pratiqué dans le corps 27, comme montré à la figure 5, ces passages 84 et 85 aboutissant dans un alésage 87 pratiqué dans le corps 27 et contenant une clé 88 de réglage du dispositif pilote accessible de l'extérieur du dispositif 11. Le passage 85 présente un orifice 89 pour régler un gaz à basse pression, à la manière décrite ci-après.
La clé de réglage 88 présente un trou axial 90 en communication avec un passage 91 pratiqué dans le corps 27 et raccordé à la conduite 22, comme montré à la figure 5. La clé de réglage 88 présente deux trous transversaux 92 et 93, diamétralement opposés, faisant communiquer l'extérieur de la clé 88 avec son trou ou passage axial 90, les trous trans. versaux 92 et 93 pouvant être amenés en alignement cavec les passages 84 et 85.
Un autre passage 94 est pratiqué dans le corps 27 et part du .passage 34 d'alimentation en combustible en un point en amont par rapport à la clé 37, et il aboutit à deux passages de dérivation 95 et 96 qui peuvent être amenés respectivement en alignement avec les trous transversaux 92 et 93 de la clé de réglage 88. Le passage 94 traverse un filtre ou chambre de filtrage 97 appropriée du combustible, et un orifice 98 de gaz naturel est prévu dans ce passage, le passage de .dérivation 95 étant muni d'un orifice 99 de gaz de .pétrole liquéfié.
Si on le désire, 1a chambre 97 de filtrage du combustible peut être raccordée par un passage 102 à deux sorties 100 et 101 pratiquées dans le corps 27, grâce à quoi on peut raccorder les sorties 100 et 101 avec les brûleurs pilotes des brûleurs d'un appareil de cuisson ou autre utilisant le dispositif de commande 11, une clé de réglage 103 étant interposée dans le passage 102.
Comme montré aux figures 1, 8 et 9, le brûleur- pilote 21 du dispositif de commande, .comprend une conduite coudée 104 dont la sortie 105 est partiellement obturée par une languette 106 qui, en combinaison avec le coude 107 dans la conduite 104 imprime une turbulence au combustible qui sort de l'extrémité et le mélange intimement avec 'l'air pour en assurer l'allumage correct. Un pare-flamme 108 présente une ouverture 109 dans laquelle la petite flamme 23 petit brûler. Toutefois, le pare-flamme 108 est disposé en alignement avec l'extrémité .de sortie 105 pour diriger de haut en bas un jet accru de combustible hors de l'extrémité de sortie 105 jusqu'à l'extrémité libre 110 du pare-flamme 108 quand i'1 se produit une augmentation du débit de combustible dans la conduite 104.
Le bulbe 25 détecteur de température est supporté par deux oreilles 111 et 112 du pare-flamme 108 et il est disposé transversalement à l'écoulement de combustible au-delà de l'extrémité 110 du pare-flamme 108 de sorte que le bulbe 25 peut détecter la température quand la grande flamme 24 brûle au brûleur 21 du dispositif de commande.
Le fonctionnement du dispositif de commande de l'invention est le suivant Quand le .dispositif de commande 10 est alimenté en gaz naturel admis dans le collecteur 13, on peut voir que, même si la soupape 37 est dans sa position fermée, du combustible s'écoule par le passage 94 dans le passage de dérivation 96 et sort par le trou transversal 93 de la vis de réglage 88 ait pilote 21 du dispositif de commande, quand la clé 88 est dans la position représentée aux figures 5, 6 et 7.
Ce débit de combustible par l'orifice 98, à la manière décrite ci-dessus, permet au brûleur-pilote 21 d'avoir la petite flamme 23 qui brûle conti. nucliement une fois qu'elle a été allumée, parce que, quelle que soit l'action ultérieure du dispo. sitif de commande 11, le petit débit de combustible au pilote 11 du dispositif de commande reste cons. tant.
Toutefois, étant donné que les sources de gaz naturel varient dans différentes régions, on peut tourner la clé de réglage 88 dans le sens qui convient entre les positions représentées aux figures 6 et 7 et aux figures 6A et 7A pour modifier la communication entre les trous transversaux 93 de la
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clé 88 et le passage de dérivation 96 et régler ainsi la flamme de sécurité du pilote 21 du dispositif de commande de façon que ce dernier ne puisse pas commander intempestivement le bulbe -détecteur de température 25.
Quand la clé de réglage 88 est disposée dans la position montrée aux figures 6B et 7B; le passage. de dérivation 96 ne peut pas communiquer avec le pilote 21 du dispositif de commande 11, de sorte qu'il ne sort pas de combustible de ce pilote tant que la clé 88 n'a pas été placée dans l'une de ses positions actives. Quand la clé 88 est dans l'une de ses positions -entre les figures 6, 7 et les figures 6A, 7A, la -flamme de sécurité 23 au pilote de commande 21 reste constante.
L'opérateur tourne alors le bouton 4,0 de sa posi- lion de fermeture vers le réglage de température désiré, la rotation initiale du bouton 40 amenant la soupape tournante 37 dans la position angulaire qui établit la communication -entre le passage 34 et les passages 36 - et 83- La pièce tubulaire 44 tourne avec le bouton et, du fait de sa liaison par vissage avec la pièce taraudée 45, elle se déplace vers la gauche (fig. 2') pour permettre à la tige 49 de se déplacer vers la gauche avec elle. Un ressort de compression 113 est interposé entre l'extrémité 73 du levier _ 54 = et la partie 30 du corps 11, comme représenté à la figure 2, grâce à quoi la tige 49 qui constitue point d'-appui pour le levier 54 est amenée dans la position -particulière voulue quand on règle le bouton de commande 40 à son réglage de température choisi.
A- ce moment, comme le bulbe 61 détecteur de température détecte une température au-dessous de la température choisie, sa paroi mobile 60 est disposée dans une position telle que la soupape 56 est ouverte. Le levier 54, sous l'action du ressort 113 a pivoté de telle manière que la bi31e=clapet 70 est ouverte, de sorte que du combustible peut s'écouler du passage 80 au passage 86 qui aboutit au passage de dérivation 84. Etant donné que la clé de réglage 88 est disposée quelque part dans l'une des positions indiquées aux figures 6 et 6A; ou entre ces positions, on peut voir que le débit accru- de combustible dans le passage 86 ne pénètre -pas dans le trou transversal 92 de la clé 88 et qu'il s'ajoute au- débit de combustible par le trou transversal 93, de sorte que le débit accru de combustible au brû- leur-pilote 21 du dispositif de commande .entretient la grande flamme 24 tant que la bille-clapet 70 est ouverte.
Puisqu'une grande flamme 24 existe maintenant au pilote 21, le bulbe 25 .détecteur de température détecte la présence de la flamme et ouvre brusquement la soupape 19 du disposiitf de sécurité 16 (fig. 1) -de sorte que du combustible peut s'écouler par la soupape ouverte 56 et la soupape ouverte 19 jusqu'au brûleur principal 12 où il est allumé par la grande flamme 24 au pilote 21 du dispositif de commande.
Le brûleur principal 12 continue à être alimenté en combustible à la manière exposée ci-dessus jusqu'à ce que le bulbe 61 détecte que la température du four est égale ou supérieure à la température déterminée par 3e bouton de réglage 40. La paroi mobile 60 du dispositif 58' est ainsi déplacée vers la gauche, en -observant la figure 2, sur une distance telle que la bille-clapet 70 est amenée dans sa position de fermeture et interrompt l'écoulement de combustible dans le passage 86. La grande flamme 24 cesse d'exister au pilote 21 et seule la petite flamme 23 est entretenue à la manière - exposée ci-dessus. Quand la grande flamme cesse d'exister au pilote 21, le dispositif 27' asservi à la température ferme la soupape 19 du dispositif de sécurité 16 Pour couper l'alimentation en combustible du brûleur principal 12.
Ainsi, on peut voir que le brûleur principal 12 est commandé entre ses positions ouverte .et fermée par le brûleur-piiote 21 pour maintenir la température du four à la valeur choisie. Toutefois, si, pour une raison quelconque, le dispositif de commande 11 est défaillant, et que la bille-clapet 70 ne se ferme pas quand le dispositif 58 asservi à la température détecte une température supérieure à la valeur choisie, et que la température du four dépasse la valeur limite de sécurité, la paroi mobile 60 du dispositif 58 se déplace vers la gauche de 3a figure 2 sur une distance telle que la soupape 56 est appliquée sur le siège 55 pour empêcher l'écoulement de combustible au brûleur principal 12, si une telle condition de marche se présente.
Quand le bouton de réglage 40 est disposé dans sa position de . grillade , la tige 49 est déplacée axialement vers la gauche sur une distance telle que le levier 54 ne permette pas au clapet 70 de se fermer tant que le dispositif 58 ne détecte pas une température d'approximativement 3130C dans le four= Toutefois,- avant que le dispositif 58- ferme la bille-clapet 70 pendant l'opération de grillade a, la paroi mobile 60 de ce dispositif est déplacée vers la gauche sur une distance telle que la soupape 56 tend à étrangler l'écoulement de -combustible par le siège 55. Ainsi, la température du four dans sa position de grillade ne tend jamais à dépasser 329 C environ.
Mais si un emballement se produit, la soupape 56 est appliquée contre le siège 55 pour interrom- pre l'écoulement de combustible au brûleur principal 12; à la manière décrite précédemment.
Quand on veut mettre le dispositif de commande 11 en état de non-fonctionnement, on tourne le bouton 4:0 dans le sens de l'interruption de service et, quand ce bouton se rapproche de cette position, la soupape tournante 37 est tournée dans sa position de fermeture pour interrompre l'écoulement de
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combustible dans le passage 83 et le passage 36. Toutefois, la petite flamme 23 continue à brûler au pilote 21 puisque le passage 94 n'est pas fermé.
Lorsque le bouton 40 est ainsi tourné dans sa position d'interruption de service, ii produit le vissage .de la pièce tubulaire 44 dans la pièce tubulaire 45 pour déplacer axiaiement vers la droite 1a tige 49 (fig. 2) sur une distance telle que, quelle que soit la température détectée .par le bulbe 61, le levier 54 se trouve dans une position pour laquelle la bille-clapet est appuyée sur le siège 66.
Quand on veut utiliser le dispositif de commande 11 avec du gaz de pétrole liquéfié, on tourne la clé de réglage 88 dans la position des figures 6C et 7C dans laquelle le trou transversal 92 de cette clé est en communication avec le passage 95 et le trou transversal 93 de cette même clé communique avec le passage 85.
Dans cette position de la clé de réglage 88, la source 13 de gaz de pétrole liquéfié communique par le passage 98 et l'orifice 99 avec le trou transversal 92 et alimente le pilote 21 pour produire la petite flamme 23. Quand la bille-clapet 70 s'ouvre ensuite pour produire la grande flamme au pilote 21, le débit de combustible du passage 83 à travers le siège de soupape ouvert 66 est dirigé par le passage 86 dans l'orifice 89 de gaz de pétrole liqué- fié dans le passage 85 qui aboutit au trou transversal 93 et un débit accru de combustible est ainsi admis au pilote 21 pour produire la grande flamme 24.
Si l'on veut régler la grande flamme 24 du pilote 21 quand on utilise le gaz de pétrole liquéfié, on peut régler la clé 88 entre les positions montrées aux figures 7C et 7D pour modifier le débit de combustible admis par le passage 85 au trou transversal 93, et régler la dimension de la grande flamme 24.
Ainsi, on peut voir que la clé 88 permet de régler la petite flamme ou flamme de sécurité 23 du .pilote 21 du dispositif de commande quand on utilise du gaz naturel, et permet aussi de régler la grande flamme ou flamme du dispositif de chauffage au pilote 21 quand on utilise du gaz de pétrole liquéfié.
Par exemple, une énorme variation de la pression du gaz naturel rend nécessaire le réglage de la flamme-pilote de sécurité 21 pour éviter l'emballement de la cuisson en u grillade dans les zones de haute pression, et aussi pour ne pas exagérer le chauffage dans les zones de basse pression, au réglage fixé. Ainsi le réglage de la clé 88 pour la source de gaz naturel règle simplement la flamme de sécurité 21 et non la flamme de chauffage 24.
Au contraire, les sources de gaz de pétrole liqué- fié ne donnent pas lieu à de grandes variations de pression; aussi est-il important de pouvoir régler la flamme de chauffage 24 selon les besoins d'une remorque ou d'une caravane, ou autre, le réglage de la flamme de chauffage 24 pour le gaz de pétrole liquéfié ayant lieu sans réglage de la flamme de sécurité 21 pour ce même gaz.
Claims (1)
- 5 L e corps présente un passage pour le brûleur- -pilote entre l'entrée de combustible et la sortie à ce brûleur, qui s'étend au voisinage du passage de dérivation, et un même dispositif de réglage est prévu pour régler le débit de combustible dans le passage du brûleur-pilote et 1e passage de dérivation; 6 Le dispositif de réglae précité comprend une clé creuse dont l'intérieur' communique avec l'extérieur par deux trous transversaux qui peuvent être amenés en communication avec les extrémités du canal de dérivation; 7 Les deux extrémités du passage du brûleur-<Desc/Clms Page number 6>pilote peuvent être amenées à volonté en communication avec les trous transversaux précités; 8 Une partie du passage du brûleur-pilote s'étend de la sortie à ce dernier à la clé creuse et il est disposé pour faire communiquer l'intérieur de cette clé avec le brûleur-pilote; 9 Une des soupapes précitées est une bille- ,clapet, une membrane appliquée par sa périphérie, au contact du corps du dispositif de commande recouvrant le premier siège de soupape, un ressort étant interposé entre le levier et cette membrane pour en maintenir la périphérie appliquée contre le corps, et le levier agissant sur la bille-clapet par l'intermédiaire d'un organe qui traverse la membrane.
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Also Published As
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