FR2777339A1 - Dispositif de securite pour la distribution d'un fluide sous pression - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de sécurité pour la distribution d'un fluide sous pression, comportant une valve commandée disposée en série dans une conduite du fluide en amont du point d'utilisation du fluide et destinée à contrôler la circulation du fluide vers le point d'utilisation. Selon l'invention, l'action d'ouverture de la valve met en service un moyen de fermeture automatique retardé de la valve. De préférence, le moyen de fermeture automatique retardé comprend un moyen de ressort (10, 38) que l'action d'ouverture bande et un moyen de frein (18, 20, 40) destiné à retarder l'action du moyen de ressort. Application notamment à la distribution domestique de gaz combustibles.
Description
La présente invention concerne les dispositifs de sécurité
pour la distribution d'un fluide sous pression.
De façon générale, on dispose une valve commandée en série dans une conduite du fluide juste en amont du point d'utilisation du fluide et destinée à contrôler la circulation du fluide vers ce point d'utilisation. Dans le cas o le fluide est un gaz combustible à usage domestique, cette valve est habituellement constituée par un simple robinet que l'utilisateur tourne dans un sens pour ouvrir la conduite lorsqu'il a besoin du gaz, puis tourne en sens inverse pour obturer la conduite après usage. Il en est de même lorsque le fluide est de
l'oxygène ou de l'air comprimé à usage industriel ou hospitalier.
Dans d'autres cas, par exemple pour le remplissage d'un réservoir d'un véhicule fonctionnant au gaz, la connexion d'une conduite de raccordement entraîne automatiquement le déplacement du clapet, et la déconnexion enlèvement entraîne le retour du clapet sur
son siège de manière à obturer la conduite.
Tous ces dispositifs de valve sont susceptibles de présenter des fuites même minimes du fluide, fuites pouvant souvent
présenter potentiellement un caractère catastrophique.
Les problèmes de la sécurité dans les réseaux de distribution de fluides sous pression sont donc constants et sont
généralement résolus de diverses façons.
Notamment, parmi bien d'autres, les documents FR-A-2 599 631 et FR-A-2 729 455 proposent d'utiliser une électrovanne à commande
directe à partir d'une tête de détection d'une fuite de gaz.
Toutefois, il est évident que l'utilisation d'un tel dispositif à commande électrique est susceptible d'engendrer une étincelle qui devient extrêmement dangereuse en cas d'une fuite d'un gaz combustible. Toutes les solutions proposées font ainsi appel à des détecteurs de fuite reliés à des armoires de commande d'électrovalves,
ce qui met la sécurité à un prix très élevé.
En outre, comme cela est heureux, ces dispositifs n'ont généralement pas à fonctionner, et, sauf essai en grandeur réelle, l'utilisateur ne sait pas s'ils sont toujours en état de marche. Ils
requièrent donc des coûts non négligeables de maintenance.
Il y a donc un besoin réel pour un dispositif de sécurité de très faible coût, fonctionnant automatiquement et sans source de
puissance électrique.
Par ailleurs, une analyse montre que, s'il y a fuite du fluide, celle-ci provient pratiquement toujours de l'appareil utilisant le fluide et non du circuit en amont de distribution du fluide. Or l'utilisateur n'oublie, bien sûr, jamais d'ouvrir la conduite de distribution du fluide sous pression, mais il oublie souvent de le refermer après usage, ce qui peut, dès lors, provoquer une accumulation très dangereuse du fluide dans un espace fermé, notamment s'il y a une fuite dans l'appareil utilisant le fluide hors
de la présence de l'utilisateur.
A cet effet, le document FR-A-2 690 226 décrit un dispositif prévu pour une coupure sélective programmée d'éléments consommant du gaz dans un appareil de cuisson. Un tel dispositif permet ainsi d'éviter qu'un sinistre puisse se produire lorsqu'un utilisateur oublie de fermer une plaque de cuisson après enlèvement du plat qu'il cuisine. Toutefois, un tel dispositif est requis pour chaque plaque de cuisson et non pour l'ensemble des points o le gaz
est distribué pour un usage domestique.
L'invention se place dans ce contexte et a pour but un dispositif de sécurité d'une extrême simplicité, donc d'un coût très
faible, et qui obvie aux inconvénients précités.
L'invention concerne donc un dispositif de sécurité pour la distribution d'un fluide sous pression, comportant une valve commandée disposée en série dans une conduite du fluide en amont du point d'utilisation du fluide et destinée à contrôler la circulation du
fluide vers le point d'utilisation.
Selon l'invention, l'action d'ouverture de la valve met en
service un moyen de fermeture automatique retardé de la valve.
Le moyen de fermeture automatique retardé comprend un moyen de ressort que l'action d'ouverture bande, et un moyen de frein
destiné à retarder l'action du moyen de ressort.
De préférence, la valve comprend un clapet mobile susceptible de reposer sur un siège pour obturer la conduite et rappelé en permanence vers le siège par le moyen de ressort, un moyen de commande étant susceptible de venir s'appuyer sur le clapet pour
ouvrir la valve.
Selon un premier mode de réalisation, le moyen de commande est constitué par une tige dont une extrémité fait saillie à l'extérieur de la conduite et permet de commander manuellement
l'action d'ouverture de la valve.
Dans un tel cas, de préférence, le moyen de frein est constitué par un rétrécissement dans lequel coulisse à frottement l'extrémité faisant saillie à l'extérieur de la tige, ou bien par un logement élastique du moyen de ressort sur lequel ce dernier est en
contact à frottement.
Selon un autre mode de réalisation, le moyen de commande est constitué par une came dont l'arbre est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la valve, et dont une paroi périphérique est
susceptible de venir écarter le clapet du siège.
De préférence, dans ce cas, la came est constituée par un
galet en forme de disque dont une partie périphérique est tronquée.
L'arbre de la came fait avantageusement saillie à l'extérieur de la conduite o un moteur à ressort bandé manuellement commande sa rotation. Il est alors possible que le bandage du ressort du moteur soit gradué de manière à permettre plusieurs temporisations possibles. Dans ce cas, le moyen de frein peut favorablement être
constitué par une aile entrainée par le moteur à ressort.
Pour avoir un contrôle visuel du bon fonctionnement du dispositif, il est avantageux qu'une partie de la conduite soit transparente en regard d'un moulinet disposé à l'intérieur de la conduite et susceptible d'être entraîné en rotation par la circulation du fluide. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle- ci apparaîtront plus clairement
à la lecture de la description qui suit de modes préférés de
réalisation donnés à titre non limitatif et à laquelle une planche de dessins est annexée sur laquelle: Les Figures i à 3 représentent schématiquement en coupe trois
modes de réalisation de l'invention.
En référence maintenant aux Figures, la conduite de distribution du fluide sous pression présente une partie amont 2 o le fluide est sensiblement toujours sous pression, et une partie aval 4
reliée au point d'utilisation du fluide.
Ces deux parties 2, 4 sont séparées par une valve comprenant un clapet 6 et un siège 8 sur lequel le clapet 6 vient
s'appuyer au repos sous l'action d'un ressort 10.
Dans les exemples représentés sur les Figures 1 et 2, le plan du siège 8 est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal 12 de la conduite du fluide, tandis que dans l'exemple représenté sur la Figure 3, le plan du siège 8 est substantiellement perpendiculaire à
cet axe longitudinal 12.
Dans ces exemples, le clapet 6 affecte la forme d'une bille. Il est toutefois évident que le clapet pourrait tout aussi bien être constitué par un piston coulissant dans un alésage et obturant ou libérant un chemin pour la circulation du fluide. De même, le clapet pourrait affecter la forme d'un disque rigide, d'une membrane
plastique, ou toute autre forme connue de l'home du métier.
Comme représenté, pour des raisons de sécurité évidentes, la valve est disposée de manière à être fermée au repos, c'est à dire
de manière à arrêter au repos a circulation du fluide sous pression.
Pour les mêmes raisons, il est préférable que le moyen de commande du déplacement du clapet 6 soit situé dans la partie aval 4 de la conduite, de manière à ne pas pouvoir être susceptible de
constituer une source de fuite du fluide lorsque la valve est fermée.
Dans les exemples représentés sur les Figures 1 et 2, le moyen de commande du déplacement du clapet 6 est constitué par une tige 14 dont une extrémité à l'intérieur de la conduite est susceptible de venir s'appuyer sur le clapet 6 et le déplacer à l'encontre du ressort 10. L'autre extrémité de la tige 14 fait saillie à l'extérieur de la conduite et fait office de commande manuelle de l'ouverture de la valve. Ainsi, en enfonçant la tige 14 dans le perçage prévu à cet effet dans la conduite et rendu étanche au moyen de joints appropriés connus de l'homme du métier, l'utilisateur déplace le clapet 6 et permet la circulation du fluide vers le point d'utilisation. Cette action d'ouverture de la valve met en service un moyen de fermeture automatique retardé de celle-ci. Sur la Figure 1, le moyen permettant le retard est un frein constitué par un logement élastique 18 du ressort 10, logement 18 contre lequel le ressort 10
est en contact à frottement.
Sur la Figure 2, le moyen de frein est constitué par un rétrécissement élastique 20 fixé à la conduite et dans lequel coulisse à frottement l'extrémité faisant saillie extérieurement de la tige de commande manuelle 14. De préférence, mais non nécessairement, un ressort spiralé 22 est disposé entre le rétrécissement 20 et l'extrémité 16 de la tige 14 pour assurer un retrait net de la tige 14
par rapport au clapet 6.
Ce même effet de retrait est obtenu, dans le mode de réalisation de la Figure 1 au moyen d'une poche élastique creuse 24, par exemple en caoutchouc, dans laquelle est logée l'extrémité 16 de la tige 14. Une telle poche 24 assure, en outre, l'étanchéité du perçage dans la conduite traversé par la tige 14, et permet de protéger l'utilisateur contre les aspérités éventuelles de la partie
saillante du moyen de commande.
Sur la Figure 3, on a représenté schématiquement un autre moyen de commande du déplacement du clapet 6. Ce moyen est constitué par une came 30 montée à rotation sur un arbre 32 perpendiculaire à
l'axe longitudinal de la conduite, dans la partie aval 4 de celle-ci.
Cette came 30 est, bien sûr, disposée en regard de l'ouverture déterminée par le siège 8, de manière à ce qu'une partie de la came 30 puisse y pénétrer et repousser le clapet 6 à l'encontre du ressort 10
lors d'une rotation partielle de l'arbre 8.
Cette came 30 est un galet, par exemple, en forme d'un disque dont une partie périphérique est tronquée. Bien sûr, le diamètre du disque et la distance de l'arbre 32 au clapet 6 sont
facilement déterminables pour un bon fonctionnement du dispositif.
L'arbre 32 traverse de façon étanche la paroi de la
conduite dans la partie aval 4 de celle-ci.
L'extrémité extérieure 34 est mécaniquement reliée à un ensemble 36 représenté schématiquement et comprenant un moyen moteur constitué par un moteur à ressort 36, comprenant par exemple une roue à rochet, entraînant l'arbre 32 en rotation. Un moyen de frein est constitué par une aile tournante 40 également entraîinée par le moteur à ressort 38, mais à grande vitesse, de façon conventionnelle. Un tel
moteur et un tel frein sont bien connus en tant que tels dans l'art.
Une clef 42 permet de bander plus ou moins le ressort du moteur à ressort 38, de manière à ajuster le retard souhaité à la
fermeture de la valve.
On obtient bien ainsi un dispositif de sécurité permettant un arrêt automatique programmé de la distribution d'un fluide sous pression, dispositif qui est d'un coût très faible et qui ne nécessite
aucune source d'énergie électrique.
Un tel dispositif de sécurité peut être favorablement utilisé pour la distribution d'un fluide sous pression choisi dans le groupe comprenant les gaz combustibles, tel le méthane, le propane ou
équivalents, l'oxygène, l'air comprimé, le gaz carbonique et l'azote.
Ce dispositif est plus particulièrement utile pour un usage domestique; il est alors connecté entre le point d'arrivée du gaz (réseau, bouteille ou bonbonne) et le point d'utilisation (cuisinière, chauffe-eau, etc...). Il permet ainsi à l'utilisateur d'être certain que la valve habituelle est bien fermée au bout d'un certain temps, ce qui tend à diminuer certains accidents généralement dus à un oubli de
fermeture et à une accumulation de gaz dans un espace fermé.
Bien évidemment, le retard à la fermeture doit être choisi en fonction de l'utilisation du fluide. A titre d'exemple, il pourra être choisi entre une et deux heures. Dans l'exemple représenté sur la Figure 3, le bandage du ressort du moteur pourra avantageusement être gradué de manière à permettre à l'utilisateur un choix continu entre
plusieurs temporisations possibles.
Pour apporter un aspect visuel de l'utilisation du fluide sous pression, on pourra favorablement prévoir qu'une zone de la partie en aval 4 de la conduite soit transparente. Dans un tel cas, on dispose en regard de cette zone transparente un moulinet 44 monté fou
à rotation sur un arbre 46 perpendiculaire à l'axe longitudinal 12.
Dans l'exemple représenté, ce moulinet 44 est constitué par un simple disque monté perpendiculairement au plan de la came 30, et désaxé par
rapport à l'arbre 46.
Bien que l'on ait représenté et décrit ce que l'on considère actuellement être les modes de réalisation préférés de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra y apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre
de la présente invention tel que défini c-après.
On pourra notamment prévoir que le dispositif de sécurité comporte un élément magnétique susceptible de coopérer avec le matériau d'une bonbonne ou d'une bouteille métallique du fluide sous
pression pour le fixer à celle-ci de manière simple.
Claims (11)
1 - Dispositif de sécurité pour la distribution d'un fluide sous pression, comportant une valve commandée disposée en série dans une conduite du dit fluide en amont du point d'utilisation du dit fluide et destinée à contrôler la circulation du dit fluide vers le dit point d'utilisation, caractérisé en ce que l'action d'ouverture de la dite valve met en service un moyen de
fermeture automatique retardé de la dite valve.
2 - Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dit moyen de fermeture automatique retardé comprend un moyen de ressort (10, 38) que l'action d'ouverture bande et un moyen de frein (18, 20, 40) destiné à retarder l'action du dit
moyen de ressort.
3 - Dispositif de sécurité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la dite valve comprend un clapet mobile (6) susceptible de reposer sur un siège (8) pour obturer la dite conduite et rappelé en permanence vers le dit siège par le dit moyen de ressort (10), un moyen de commande (14, 30) étant susceptible de venir
s'appuyer sur le dit clapet (6) pour ouvrir la dite valve.
4 - Dispositif de sécurité selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le dit moyen de commande est constitué par une tige (14) dont une extrémité (16) fait saillie à l'extérieur de la dite conduite et permet de commander manuellement l'action d'ouverture de la dite valve. - Dispositif de sécurité selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dit moyen de frein est constitué par un rétrécissement (20) dans lequel coulisse à frottement l'extrémité (16)
faisant saillie à l'extérieur de la dite tige (14).
6 - Dispositif de sécurité selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dit moyen de frein est constitué par un logement élastique (18) du dit moyen de ressort (10) sur lequel le dit
moyen de ressort est en contact à frottement.
7 - Dispositif de sécurité selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le dit moyen de commande est constitué par une came (30) dont l'arbre (32) est perpendiculaire à l'axe longitudinal (12) de la dite valve, et dont une paroi périphérique est susceptible
de venir écarter le dit clapet (6) du dit siège (8).
8 - Dispositif de sécurité selon la revendication 7, caractérisé en ce que la dite came (30) est constituée par un galet en
forme de disque dont une partie périphérique est tronquée.
9 - Dispositif de sécurité selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'arbre (32) de la dite came (30) fait saillie à l'extérieur de la dite conduite o un moteur (38) à ressort bandé
manuellement commande sa rotation.
- Dispositif de sécurité selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bandage du ressort du dit moteur (38) est
gradué de manière à permettre plusieurs temporisations possibles.
11 - Dispositif de sécurité selon la revendication 9 ou , caractérisé en ce que le dit moyen de frein est constitué par une
aile (40) entraînée par le dit moteur à ressort (38).
12 - Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie de la dite
conduite est transparente en regard d'un moulinet (44) disposé à l'intérieur de la dite conduite et susceptible d'être entraîné en
rotation par la circulation du dit fluide.
13 - Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le dit fluide est
choisi dans le groupe comprenant les gaz combustibles, tel le méthane, le propane ou équivalents, l'oxygène, l'air comprimé, le gaz
carbonique et l'azote.
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