FR2820519A1

FR2820519A1 - Excess pressure gas safety regulator, uses differential pressure on a membrane to control gas input and safety output valve shutters.

Info

Publication number: FR2820519A1
Application number: FR0101401A
Authority: FR
Inventors: Max Schladerer; Marc Guy Michel Morel; Alain Mansuy
Original assignee: Briffault SA
Current assignee: Briffault SA
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-09
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: ES2203314A1; ES2203314B1; BR0200271A; FR2820519B1; ITGE20020006A1; ITGE20020006A0; MXPA02001123A

Abstract

The gas regulator has a part (17) common to two mechanisms (15,16,18: 19,22,24) with links from these two mechanisms to a membrane (2) and an input mechanism (15,17). The regulator has two parts (10,14) which are made rigid by the action of a elastic part (12) to halt their movement as long as a shutter (9) of an input valve has not reached the closing position of the input valve. The gas regulator has a body (1) subdivided by a membrane (2) into a trigger chamber (4), The membrane is acted on by a spring (5) located in the top (3) and with the gas pressure in the trigger chamber. The regulator has an output (7) and input (6) in which is mounted a trigger valve whose shutter (9) is connected to a mechanism (15,17) affected at the input with a transmission movement designed to transmit to the shutter, membrane displacement. A safety valve (25,28) is mounted at the output (7) and is connected by a mechanism (19,22,24) which causes movement designed to transmit to the shutter (25) of the output valve the displacement of the membrane. The arrangement being such that the shutter (25) only reaches its closed position in the output valve after a displacement of the membrane above that which is necessary for the shutter (6) of the input valve to reach its closed position in the valve.

Description

Détendeur de gaz à sécurité en cas d'excès de pression
La présente invention se rapporte aux détendeurs de gaz et plus particulièrement aux détendeurs de gaz à sécurité en cas d'excès de pression. Gas pressure regulator with safety in case of excess pressure
The present invention relates to gas pressure regulators and more particularly to gas pressure regulators with safety in the event of excess pressure.

On connaît déjà un détendeur de gaz formé d'un corps subdivisé par une membrane en une chapelle et en une chambre de détente. There is already known a gas pressure regulator formed by a body subdivided by a membrane into a chapel and into an expansion chamber.

La membrane est soumise à l'action antagoniste d'un ressort logé dans la chapelle et de la pression d'un gaz à détendre régnant dans la chambre de détente. La chambre de détente est munie d'une sortie et d'une entrée. Il est monté dans l'entrée un clapet de détente dont l'obturateur est relié par un mécanisme, affecté à l'entrée, de transmission de mouvement destiné à transmettre à l'obturateur du clapet d'entrée le déplacement de la membrane. The membrane is subjected to the antagonistic action of a spring housed in the chapel and the pressure of a gas to relax prevailing in the expansion chamber. The relaxation room has an exit and an entry. There is mounted in the inlet an expansion valve, the shutter of which is connected by a mechanism, assigned to the inlet, of motion transmission intended to transmit to the shutter of the inlet valve the movement of the membrane.

Si, par suite d'une défaillance, le clapet d'entrée n'est pas étanche, la pression s'élève dans la chambre de détente, notamment à petit débit et le détendeur de gaz ne joue plus son rôle en débitant du gaz sous une pression bien supérieure à celle autorisée. If, as a result of a fault, the inlet valve is not leaktight, the pressure rises in the expansion chamber, especially at low flow and the gas pressure regulator no longer plays its role in delivering gas under a pressure much higher than that authorized.

L'invention remédie à cet inconvénient. The invention overcomes this drawback.

Suivant l'invention, il est prévu un clapet de sécurité monté dans la sortie et relié par un mécanisme, affecté à la sortie, de transmission de mouvement, destiné à transmettre à l'obturateur du clapet de sortie le déplacement de la membrane. L'agencement est tel que l'obturateur du clapet de sortie n'atteint la position de fermeture du clapet de sortie qu'après un déplacement de la membrane au-delà de celui qui est nécessaire pour que l'obturateur du clapet d'entrée atteigne la position de fermeture du clapet d'entrée. According to the invention, there is provided a safety valve mounted in the outlet and connected by a mechanism, assigned to the outlet, of motion transmission, intended to transmit to the shutter of the outlet valve the movement of the membrane. The arrangement is such that the shutter of the outlet valve does not reach the closed position of the outlet valve until after the membrane has moved beyond that which is necessary for the shutter of the inlet valve reaches the closed position of the inlet valve.

Lorsque la pression augmente dans la chambre de détente, le clapet d'entrée se ferme de plus en plus. Lorsqu'il atteint la position de fermeture au-delà de laquelle il ne peut pas aller, l'augmentation de la pression dans la chambre de détente fait se déplacer la membrane et en conséquence le mécanisme, affecté à la sortie, de transmission du mouvement fait que l'obturateur du clapet de sortie atteint la position de fermeture du clapet de sortie. Du gaz ne peut plus sortir du détendeur. Pour remettre l'appareil en service, il suffit de mettre la chambre de détente en liaison avec l'atmosphère à l'aide d'un poussoir de mise en communication prévu sur le corps. When the pressure increases in the expansion chamber, the inlet valve closes more and more. When it reaches the closed position beyond which it cannot go, the increase in pressure in the expansion chamber causes the membrane to move and consequently the mechanism, assigned to the output, for transmitting the movement causes the shutter of the outlet valve to reach the closed position of the outlet valve. No more gas can come out of the regulator. To put the device back into service, simply put the expansion chamber in connection with the atmosphere using a communication push-button provided on the body.

Grâce à cet agencement, on obtient un détendeur de gaz à sécurité en cas de surpression qui ne comporte qu'une seule membrane et qu'un seul ressort agissant sur la membrane, étant entendu que si on le souhaite on peut faire agir sur une seule et même membrane plusieurs ressorts. Thanks to this arrangement, one obtains a gas pressure regulator with safety in the event of overpressure which comprises only one membrane and only one spring acting on the membrane, it being understood that if desired it can be made to act on only one and even membrane several springs.

Pour simplifier encore le détendeur, il est prévu une pièce, commune aux deux mécanismes, de liaison des deux mécanismes à la membrane, et le mécanisme, affecté à l'entrée, comporte deux pièces rigides rendues, par l'action d'une pièce élastique, solidaires dans leur mouvement tant que l'obturateur du clapet d'entrée n'a pas atteint la position de fermeture du clapet d'entrée et mobiles l'une par rapport à l'autre ensuite. Tant que l'obturateur du clapet d'entrée n'a pas atteint la position dans laquelle le clapet d'entrée est fermé, le mécanisme de transmission du mouvement qui est affecté à l'entrée agit à la manière d'un levier rigide sur l'obturateur, mais lorsque l'obturateur du clapet d'entrée a atteint la position d'extrémité, le mouvement relatif entre les deux pièces rigides permet au mécanisme, affecté à la sortie, de continuer de se déplacer. To further simplify the regulator, there is provided a part, common to the two mechanisms, for connecting the two mechanisms to the membrane, and the mechanism, assigned to the inlet, comprises two rigid parts rendered, by the action of a part elastic, integral in their movement as long as the shutter of the inlet valve has not reached the closed position of the inlet valve and movable relative to each other then. As long as the shutter of the inlet valve has not reached the position in which the inlet valve is closed, the movement transmission mechanism which is assigned to the inlet acts like a rigid lever on the shutter, but when the shutter of the inlet valve has reached the end position, the relative movement between the two rigid parts allows the mechanism, assigned to the outlet, to continue to move.

Il est avantageux que l'une des deux pièces rigides soit la pièce commune, en sorte que la pièce élastique soit dans le mécanisme affecté à l'entrée aussi proche que possible de la membrane, de sorte qu'un défaut de ce mécanisme loin de la membrane ne se traduit pas par une impossibilité de fonctionnement du mécanisme affecté à la sortie de transmission du mouvement. It is advantageous that one of the two rigid parts is the common part, so that the elastic part is in the mechanism assigned to the inlet as close as possible to the membrane, so that a defect in this mechanism far from the membrane does not result in an impossibility of operation of the mechanism assigned to the movement transmission output.

Pour qu'un blocage éventuel du mécanisme affecté à la sortie n'empêche pas le mécanisme affecté à l'entrée de fonctionner, il est prévu un agencement des mécanismes tel que le mécanisme affecté à la sortie n'est In order that any blocking of the mechanism assigned to the output does not prevent the mechanism assigned to the input from functioning, provision is made for mechanisms such that the mechanism assigned to the output is not

pas attaqué par la pièce commune avant que l'obturateur du clapet d'entrée ait atteint la position de fermeture du clapet d'entrée. On peut prévoir qu'une pièce intermédiaire du mécanisme, affecté à la sortie, se déplace dans une boutonnière de la pièce commune et un ressort de rappel de l'obturateur, tendant à l'éloigner de son siège. not attacked by the common part before the shutter of the inlet valve has reached the closed position of the inlet valve. It can be provided that an intermediate part of the mechanism, assigned to the outlet, moves in a buttonhole of the common part and a return spring of the shutter, tending to move it away from its seat.

Pour simplifier l'un des mécanismes, il est avantageux que la direction de sortie ou de l'entrée soit perpendiculaire à la membrane. To simplify one of the mechanisms, it is advantageous for the direction of exit or entry to be perpendicular to the membrane.

Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un détendeur suivant l'invention, la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 d'une variante et la figure 3 est une vue en perspective d'un détail de la figure 1. In the accompanying drawing, given solely by way of example: FIG. 1 is a schematic sectional view of a regulator according to the invention, FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 of a variant and FIG. 3 is a perspective view of a detail of FIG. 1.

Le détendeur représenté à la figure 1 est formé d'un corps 1 subdivisé par une membrane 2 souple en une chapelle 3 et en une chambre 4 de détente. L'extrémité d'un ressort 5 de régulation s'appuie sur une face intérieure du corps 1 tandis que son autre extrémité repousse la membrane 2. The regulator shown in Figure 1 is formed of a body 1 subdivided by a flexible membrane 2 into a chapel 3 and a chamber 4 expansion. The end of a regulation spring 5 rests on an interior face of the body 1 while its other end pushes back the membrane 2.

La chambre 4 comporte une entrée 6 et une sortie 7. Dans l'entrée 6 est monté un clapet de détente comportant un siège 8 et un obturateur 9 d'entrée. L'obturateur 9 est prolongé par une tige 10 qui porte une butée 11 d'extrémité. Sur la tige 10 coulisse entre un ressort 12 hélicoïdal entourant la tige 10 et la butée 11 une chape 14 qui est articulée en 15 à un levier 16 dont l'autre extrémité est articulée à une chape 17 commune solidaire de la membrane et faisant saillie dans la chambre 4. Le levier 16 est monté basculant par une articulation 18 fixée au bas du corps 1. Une pièce 19 intermédiaire en appui sur une butée 20 se déplace dans une boutonnière 21 ménagée dans la chape 17. Cette pièce 19 est articulée en 22 au bas du corps 1 et peut ainsi basculer. Elle est fixée par un axe 23 à une chape 24. Un obturateur 25 coopérant avec un siège 26 et constituant le clapet de sortie est monté dans la sortie 7 en étant solidaire en déplacement de la chape 24. The chamber 4 has an inlet 6 and an outlet 7. In the inlet 6 is mounted a pressure relief valve comprising a seat 8 and an inlet shutter 9. The shutter 9 is extended by a rod 10 which carries an end stop 11. On the rod 10 slides between a helical spring 12 surrounding the rod 10 and the stop 11 a yoke 14 which is articulated at 15 to a lever 16 whose other end is articulated to a common yoke 17 integral with the membrane and projecting in the chamber 4. The lever 16 is pivotally mounted by an articulation 18 fixed to the bottom of the body 1. An intermediate piece 19 bearing on a stop 20 moves in a buttonhole 21 formed in the yoke 17. This piece 19 is articulated at 22 at the bottom of the body 1 and can thus tilt. It is fixed by an axis 23 to a yoke 24. A shutter 25 cooperating with a seat 26 and constituting the outlet valve is mounted in the outlet 7 while being integral in movement with the yoke 24.

L'une des extrémités d'un ressort 28 de rappel s'appuie sur l'obturateur 25, tandis que l'autre extrémité de ce ressort 28 s'appuie sur une face 27 libre du siège 26. One end of a return spring 28 rests on the shutter 25, while the other end of this spring 28 rests on a free face 27 of the seat 26.

Le détendeur fonctionne de la manière suivante : lorsque du gaz arrive par l'entrée 6 sous une pression telle qu'il doit être détendu, avant de ressortir par la sortie 7, sous l'effet du ressort 5 et de la pression régnant dans la chambre 4, le clapet 9 se met en une position The regulator operates in the following manner: when gas arrives through the inlet 6 under a pressure such that it must be expanded, before exiting through the outlet 7, under the effect of the spring 5 and of the pressure prevailing in the chamber 4, the valve 9 moves to a position

où la pression régnant dans la chambre 4 est celle qui convient. Si, pour une raison quelconque la pression augmente, la membrane 2 se déplace vers le haut et par le mécanisme 15 à 17 affecté à l'entrée déplace l'obturateur 9, pour le rapprocher du siège 8. A la position d'extrémité, l'obturateur 9 est appliqué sur le siège 8. Mais comme il règne encore une pression trop élevée dans la chambre 4, l'obturateur 25, sous l'effet du déplacement de la membrane 2, transmis par le mécanisme 19,22 à 24 de transmission du mouvement affecté à la sortie, vient s'appliquer ensuite sur le siège 26. La sortie 7 est ainsi fermée. Du gaz sous haute pression ne peut plus sortir du détendeur. where the pressure prevailing in the chamber 4 is that which is suitable. If, for whatever reason, the pressure increases, the diaphragm 2 moves upwards and by the mechanism 15 to 17 assigned to the inlet moves the shutter 9, to bring it closer to the seat 8. In the end position, the shutter 9 is applied to the seat 8. But since there is still too high a pressure in the chamber 4, the shutter 25, under the effect of the displacement of the membrane 2, transmitted by the mechanism 19, 22 to 24 for transmitting the movement assigned to the outlet, then applies to the seat 26. The outlet 7 is thus closed. High pressure gas can no longer exit the regulator.

La variante représentée à la figure 2 diffère de celle représentée à la figure 1 en ce que le ressort 12 ne se trouve plus à proximité de l'obturateur 9, mais entoure la pièce 17 commune aux deux mécanismes de transmission du mouvement. S'il se produit une défaillance du mécanisme de transmission du mouvement affecté à l'entrée, le mécanisme de transmission du mouvement affecté à la sortie peut continuer à fonctionner. Une autre différence entre la version de la figure 1 et celle de la figure 2 est que la sortie 6 à la figure 2 a une direction perpendiculaire à la membrane 2. The variant shown in Figure 2 differs from that shown in Figure 1 in that the spring 12 is no longer close to the shutter 9, but surrounds the part 17 common to the two movement transmission mechanisms. If there is a failure of the motion transmission mechanism assigned to the input, the motion transmission mechanism assigned to the output may continue to operate. Another difference between the version of FIG. 1 and that of FIG. 2 is that the outlet 6 in FIG. 2 has a direction perpendicular to the membrane 2.

Claims

CLAIMS 1. Gas pressure regulator formed by a body (1) subdivided by a membrane (2) and by an expansion chamber (4), the membrane (2) being subjected to the antagonistic action of a spring (5) housed in the chapel (3) and the pressure of a gas prevailing in the expansion chamber (4), which is provided with an outlet (7) and an inlet (6) in which a check valve is mounted trigger, the shutter (9) of which is connected to a mechanism (15 to 17), assigned to the inlet, for transmitting movement intended to transmit to the shutter (9) of the inlet valve the movement of the membrane ( 2), characterized by a safety valve (25, 26) mounted in the outlet (7) and connected by a mechanism (19, 22 to 24), assigned to the outlet, for transmitting movement intended to transmit to the shutter (25) of the outlet valve displacement of the diaphragm (2), the arrangement being such that the shutter (25) of the outlet valve does not reach the closed position of the outlet valve e only after a displacement of the membrane (2) beyond that which is necessary for the shutter (9) of the inlet valve to reach the closed position of the inlet valve.

2. A regulator according to claim 1, characterized by a part (17) common to the two mechanisms (15, 16, 18 and 19, 22 to 24) connecting the two mechanisms to the membrane (2) and the mechanism (15, 16 , 18), assigned to the entrance, comprises two rigid parts (10 and 14) made, by the action of an elastic part (12), integral in their movement as the shutter (9) of the valve inlet has not reached the closed position of the inlet valve and then movable relative to one another.

3. Pressure regulator according to claim 1 and claim 2, characterized in that one of the two rigid parts is the common part.

4. Expansion valve according to one of claims 2 or 3, characterized by an arrangement of mechanisms such that the mechanism assigned to the outlet is not attacked by the common part (17) before the shutter (9) of the valve d The inlet has reached the closed position of the inlet valve.

5. A regulator according to claim 4, characterized in that a part (19) intermediate of the mechanism (19,22, 23 and 24), assigned to the outlet, moves in a buttonhole (21) of the part (17) common and a return spring (28) tends to move the shutter (25) away from the outlet of its seat (26).

6. Pressure regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of the outlet or of the inlet is perpendicular to the membrane (2).