BE469022A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX GENERATEURS D'ACETYLENE 
L'invention a pour objet des   perfectionnements   apportés aux générateurs d'acétylène par action de l'eau sur le carbure de calcium et destinés à régulariser le dégagement de gaz, à em- pêcher ou réduire la surproduction) l'échauffement exagéré et les phénomènes de décomposition et de polymérisation de l'acé-   @   tylène, à permettre l'emploi de carbure concassé à différentes   @   grosseurs de grains   sans   fonctionnement défectueux et enfin à 

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 assurer une automaticité de production satisfaisante. 



   Selon la caractéristique essentielle,l'appareil comporte une chambre d'alimentation contenant une réserve de carbure à l'abri de l'humidité et combinée à un dispositif pour faire tomber le carbure par petites fractions de cette chambre dans la cuve de génération, dans laquelle le carbure prepose sur une surface perforée et agit sur l'eau principalement par contact, le gaz produit refoulant l'eau dès qu'il y a surproduction. 



   Ainsi comme dans les générateurs à contact toute surpro- duction éloigne l'eau du carbure en réaction, mais de plus l'hu-   midité   résiduelle qui reste alors en contact avec le carbure n'agit que sur une portion limitée de la masse totale de carbu- re dont la réserve principale est à l'abri de l'humidité. 



   Selon une autre caractéristique importante de l'invention, la chute d'une portion de carbure de la chambre d'alimentation est provoquée par un basculement de cette chambre, commandé à la main ou automatiquement selon la pression régnant dans le générateur. On évite les inconvénients des générateurs connus à chute de carbure à partir d'une chambre fixe, dans lesquels le carbure tombe à travers un orifice avec un obturateur qui risque d'être coincé par les morceaux de carbure, ces généra- teurs ne permettant pas d'autre part l'emploi de carbure en gros morceaux. 



   La commande automatique de la chambre d'alimentation peut être réalisée à l'aide d'un piston à ressort combiné avec une membrane souple pouvant se replier à la façon d'un doigt de gant pour permettre une grande amplitude de mouvement, ou enco- re, dans le cas d'appareils à basse pression à l'aide d'un flotteur prévu dans un récipient surélevé communiquant par le bas avec la cuve du générateur. 



   Le production peut être régularisée par une chambre de compensation communiquant avec la chambre de génération par un orifice calibré dont le débit est inférieur au débit maximum 

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 de la conduite de sortie de cette chambre de génération. 



   Le générateur peut   être   muni d'un dispositifde sécurité à membrane établi de façon à permettre à la fois le blocage au- tomatique du système de chute en cas de pression intérieure suf- fisante, l'évacuation automatique de sécurité en cas de pression intérieure excessive et enfin la vidange du générateur commandée à la main indépendamment des deux autres fonctions ci-dessus. 



   On décrira ci-après l'invention plus en détails en réfé- rence au dessin annexa qui en montre quelques exemples de réa- lisation et dans lequel : les figures 1 et 2 représentent un générateur selon l'in- vention muni   d'une   chambre de compensation, la figure 1 étant une vue en coupe de la chambre de génération, tandis que la fi- gure 2 montre en coupe les organes de da commande automatique de l'adimentation; les figures 3 et 4 représentent, respectivement en coupe transversale et en élévation, la chambre d'alimentation bascu-   lante   du générateur des figures 1 et 2; la figure 5 représente en coupe verticale un générateur à basse pression;

   la figure 6 représente en élévation un générateur analogue avec commande   automatique   de la chute du carbure par   flotteur-   la figure ? représente en coupe une réalisation du dispo- sitif de commande automatique de la chute de carbure et la figure 8 est une vue en coupe d'un dispositif de sécuri- té. 



   Le corps du générateur représenté aux figures 1 et 2 est constitué principalement par une cuve 31 à l'intérieur de   laquel-   le est disposé, un cylindre 32 ouvert vers le bas et formant la chambre de génération; dans cette chambre se trouve le panier séparable 33 communiquant vers le bas avec la cuve par des ou-   vertures   convenables 34; ce panier dont le fond reçoit la boue de chaux provenant de la   décomposition   du carbure comporte à 

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 l'intérieur une grille horizontale 35 présentant un large orifi- ce central 36 surmonté d'un déflecteur 37 conique ou en forme de coupole qui déverse sur la grille le carbure tombant du haut en l'empêchant de passer par l'orifice 36.

   Cette construction a pour but d'éviter toute obstruction de la grille mais il est évident qu'on pourrait utiliser, à la place de la grille, d'au- tres systèmes de surfaces perforées. 



     A   l'intérieur du cylindre 32 et à sa partie supérieure est prévue une chambre d'alimentation 38 pouvant basculer autour de son axe formé par deux embouts cylindriques 39-40 dont le deuxième se termine par une partie plate qui   s'engage   dans une fente correspondante fraisée dans l'extrémité de l'arbre 41; cet arbre traverse la paroi du cylindre 32 par   un   presse-étoupe et est muni d'une manette de commande 42. Les embouts   39-40   repo- sent dans des supports 43 en   U   ouverts et évasés vers le haut pour faciliter la mise en place de la chambre 38. 



   La chambre 38 comporte un couloir de sortie 44 qui plonge à 1' intérieur de cette chambre à une certaine profondeur et le passage de la chambre au couloir peut être réglé par un obtura- teur 45 qui peut être immobilisé par la vis 46 à une profondeur correspondant à la section que l'on veut donner à ce passage. 



   La manette 42 peut être actionnée soit à la main soit au- tomatiquement, A cet effet, la manette 42 est reliée, par une biellette 47 articulée en 48 et 49, à la tige 50 du piston 51, en cuir gras par exemple, qui peut coulisser à l'intérieur du cylindre 52 sous l'action de la pression régnant dans ce cylin- dre et de la force antagoniste du ressort 53, tandis qu'un autre ressort de traction 54, accroché à la manette 42 maintient la chambre 38 soit dans l'une soit dans l'autre de ses deux posi- tions extrêmes afin de l'empêcher de s'immobiliser dans une po- sition intermédiaire au cas où la différence entre la pression des gaz et la force du ressort ne serait pas suffisante pour vaincre les résistances de frottement. 



   La partie inférieure   dix   cylindre 52 communique   asrec   la 

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 chambre de génération 32 par la tuyauterie 55 et le filtre 56 tandis que sa partie supérieure, séparée de l'extérieur par le presse-êtoupe 57   traverse:   par la tige 50, communique avec la conduite 58; celle-ci est alimentée par le filtre 56 par l'in-   termédiaire   du mano-détendeur 59 et elle conduit au poste de consommation à travers le dispositif hydraulique de sécurité 60. 



   Si le piston 51 est parfaitement étanche ou s'il est rempla- cé par une membrane, par exemple selon la disposition de la fi- gure 7, on peut supprimer le presse-étoupe 57 et faire communi- quer le haut   du   cylindre 52 avec l'atmosphère au lieu de le faire communiquer avec la conduite 58. 



   Ia hauteur d'immersion du panier 33 est réglable et, dans ce but, le panier peut être soulevé par un bras recourbé 61 so- lidaire d'une manivelle extérieure 62 actionnée par la crémail- lère 63. La penier peut être muni de   poches   latérales, normale- ment vides mais qui se remplissent et absorbent l'excédent d'eau lorsque la chaux résiduelle fait monter le niveau d'eau dans la chambre de génération au delà des limites permises. Le même résultat peut être obtenu par la disposition   au-dessous   du ni- veau d'eau maximm d'un petit réservoir 64 dont le bouchon in- férieur 65 est ouvert au moment du remplissage et fermé pendant le fonctionnement. 



   Le générateur représenté aux figures 1 et 2 comporte une chambre de compensation 66 qui communique avec la chambre de génération 32 par une conduite 67 avec un orifice calibré ré-   @   duit 68. Cette chambre de compensation a pour effet d'absorber pregressivement une certaine quantité de gaz en cas de surpro-   duction   (notamment à   l'arrêt   du générateur ou lors d'une fai- ble   consomation);   l'orifice 68 est établi de façon que le débit de gaz entre les deux chambres   32-66   soit beaucoup plus faible que la consommation maxima du gaz. 



   Le fonctionnement du générateur s'effectue comme indiqué   ci près.   Après avoir empli d'eau la cuve du générateur jusqu' au niveau convenable, on met en place la chambre d'alimentation 

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 38, l'arbre 41 étant immobilisé dans sa position pour laquelle sa fente qui reçoit le plat de l'embout 40 est verticale. Après fermeture du couvercle et libération de la manette 42, celle-ci, sous l'action du ressort 53, bascule d'un certain angle, par exemple de 120 ; au début de ce mouvement, le ressort 54 exerce une action antagoniste puis, vers la fin du mouvement, ce res- sort agit dans le même sens que le ressort 53, de sorte que la force qui provoque ce déplacement augmente progressivement et que le mécanisme ne peut aller que d'une position extrême à l'au- tre sans   s'arrêter   à mi-chemin.

   A la fin du mouvement, le cou- loir 44 est orienté vers le bas (figure 3) et une partie du car- bure contenu dans la chambre est précipité sur la grille. 



   Quand la pression du gaz produit par la décomposition du carbure a refoulé l'eau suffisamment en dehors de. la chambre 32, le carbure de la grille n'est plus totalement immergé ou ne l'est plus du tout et le dégagement se poursuit selon le niveau de l'eau comme dans les générateurs à contact. Lorsque l'action de la pression du gaz sous le piston 51 surpasse celle du res- sort 53, la chambre 38 revient dans la position de la figure 1, aidée vers la fin de son mouvement par le ressort 54. 



   Une baisse de pression, résultant de la consommation, pro- voque une élévation du niveau de l'eau dans la chambre 32 et la grille se trouve à nouveau immergée; s'il reste du carbure sur cette grille, du gaz se dégage à nouveau et si au contraire il n'en reste pas assez et que la pression baisse suffisamment,   1'action   du ressort 53 surpasse celle de cette pression et une nouvelle charge de carbure est précipitée sur la grille immer- gée comme indiqué précédemment. Ce fonctionnement se poursuit ainsi automatiquement jusqu'à épuisement du carbure de la cham- bre d'alimentation. 



   Lorsqu'il y a lieu d'utiliser du gros carbure, on peut en- lever l'obturateur 45 pour donner au carbure de la chambre 38 un passage de sortie plus grand. L'emploi de gros carbure per- met d'augmenter la charge du générateur car, après remplissage 

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 de la chambre 38, on peut mettre quelques gros morceaux direc- tement sur la grille après avoir soulevé le panier qu'on abais- se ensuite après avoir placé la chambre 38 et fermé le couver- cle; l'appareil fonctionne alors jusqu'à épuisement du carbure de la grille comme un générateur à contact. 



   Lorsqu'on utilise le générateur pour faire de la soudure par intermittence, il y a intérêt à commander la chambre d'ali- mentation 38 à la main, tandis que la commande automatique se révèle avantageuse dans les ateliers   où   les postes de soudure travaillent de façon continue. 



   Le générateur d'acétylène représenté à la figure 5 est constitué par une chambre de génération 69 élargie dans sa par- tie inférieure et munie d'une chambre d'alimentation 38 action- née par une manivelle extérieure 70 et d'un panier 33 dans le- quel on a représenté à la place de la grille une surface cons- tituée par deux plans superposés   71-72   réunis entre eux de fa- çon à manager des passages pour l'eau. Le niveau d'eau est ré- glé par un simple bouchon fileté 73. La partie inférieure de la chambre 69 communique par un tube 74 avec un réservoir 75 disposé à une certaine hauteur suivant la pression qu'on veut obtenir ; ce réservoir renferme un flotteur   76   sur lequel peut être fixé un indicateur de niveau de l'eau 77 visible de l'exté- rieur..

   Le réservoir 75 joue le r6le de la cuve 31 des figures   1 et 2 ; le niveau baisse, l'usager doit actionner la mani-   velle 70 pour faire tomber une charge de carbure sur les plans 71-72. 



   Le générateur de la figure 6 est analogue à celui de la fi- gure 5 mais comporte un dispositif automatique de commande de la chambre 38. Ce dispositif est constitué par un levier 78 qui peut tourne r autour du point fixe 79 et dont l'extrémité libre est engagée entre deux plateaux 80-81 solidaires du flot- teur 76, tandis que l'autre extrémité est reliée par une biel- lette 82   $ la   manivelle 70 dont l'axe peut être solidaire d'un bras auxiliaire 83 auquel est accroché le ressort 84 qui joue 

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 le rôle du ressort 54 précédemment décrit, Lorsque le niveau de l'eau commence à baisser au-dessous d'une valeur moyenne, la manivelle 70 est soulevée, le bras 83 dépasse la position verticale et le ressort 84 achève le basculement de la cham- bre d'alimentation 38. 



   On a représenté à la figure 7 un dispositif amélioré pour remplacer le piston 20 de la figure 2 et réaliser un système mobile à grande amplitude et parfaitement étanche sensible à la pression pour assurer la commande automatique de la chambre d'alimentation 38. Ce dispositif se compose essentiellement d'un cylindre et d'un piston entre lesquels est interposée une membrane souple capable de se replier à la façon d'un doigt de gant entre le piston et le cylindre. 



   Le piston 85 monté sur une tige 86 peut se déplacer à l'in- térieur du cylindre 87. Le bord extérieur de la membrane   88;   est pincé entre la culasse 89 et le cylindre 87, tandis que le fond de la membrane est serré entre le piston 85 et le dis- que 90. Avant son montage, la paroi latérale de la membrane a une forme générale en tronc de c8ne dont la petite base se raccorde au fond plat de la membrane :c'est la grande base qu'on fixe au cylindre. A l'intérieur du piston peut être monté un ressort 91 destiné à s'opposer à l'action de la pression s'exer- gant sur la face opposée de la m mbrane. Si cette pression bais- se, le ressort pousse le piston et la membrane se replie en 92 à la façon d'un doigt de gant en assurant constamment une étan- chéité parfaite. 



   Dans l'exemple représenté à la figure 8, le dispositif de sécurité représenté est contenu dans un boîtier 1 monté de toute manière convenabke sur la paroi 2 du générateur d'acéty- lène . Dans ce but, sur la paroi 2 peut être par exemple soudée une pièce 3 formant écrou dans lequel se visse l'embase filetée 4 solidaire du boîtier 1, l'étanchéité pouvant être assurée par une rondelle 5 interposée entre le boîtier 1 et l'écrou 3. 



   L'intérieur du boîtier 1 est divisé en deux compartiments 

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6 et 7 par une membranne flexible 8, dont la périphérie peut être serrée entre les rebords 9 des deux   màitiés   du boîtier 1; les compartiments 6 et 7   communiquant   respectivement avec l'in- térieur du générateur et avec l'atmosphère comme on l'expli- quera ci-après. Le centre de la membrane 8 est serré entre des plateaux   10-11   vissés sur la tubulure d'échappement 12 qui est ainsi solidaire de la membrane; sur   vette   tubulure sont égale- 'ment vissés le manchon 13 dans le compartiment 6 et le chapeau 
14 dans le compartiment 7.

   Le déplacement de la membrane 8 vers le compartiment 7 s'effectue contre l'action de deux res- sorts de compression 15 et 16 qui sont disposés autour de la tu- bulure 12 et s'appuient sur le plateau 11. 



   L'extrémité de la tubulure 12 du c8té du compartiment 6 forme siège annulaire pour un clapet 17 solidaire d'une tige de manoeuvre 18 qui passe à l'intérieur de la tubulure 12 et traverse le bouchon 14 pour se terminer à l'extérieur par un bouchon poussoir de manoeuvre 19. Du coté du générateur) la ti- ge 18 est prolongée par une tige 20 qui traverse l'embase 4 et se termine par un plateau de blocage 21 destiné à agir sur un doigt 22 solidaire du réservoir d'alimentation rotatif 23 qui contient la réserve de carbure et dont le basculement provoque la chute de ce carbure par petites portions.

   Un ressort 24 in- terposé entre le fond de l'embase 4 et le clapet 17 tend à main- tenir celui-ci contre le siège annulaire de la tubulure d'échap- pement   la*   
La   communication   entre le générateur et le compartiment 6 est assurée par des trous. 25 ménages dans le fond de l'embase 7 et un trou 26 ménagé dans le manchon   13   qui, en position nor- male, vient buter contre l'embase 4 en limitant le déplacement de la membrane 8 vers le générateur* Un ou plusieurs trous 27 sont d'autre part ménagés dans la tubulure 12 pour faire com- muniquer l'intérieur de cette tubulure avec le compartiment 7 qui communique lui-même avec l'atmosphère par un trou 28 nié- nagé dans le boîtier 1. 

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   Le fonctionnement de l'appareil est le suivant. La pression du gaz produit dans le générateur s'exerce dans le compartiment 6 par l'intermédiaire des trous 25 et 26 et tend à repousser la membrane 8 vers le compartiment 7 qui communique avec l'ex- térieur par le trou 28. Dans la position du dessin, cette pres- sion ne suffit pas à surmonter l'action du ressort 15 qui main- tient la membrane vers le compartiment 6, le manchon 13 butant contre l'embase 4. Dans cette position du dessin, le clapet fer- me la tubulure 12 sous 2'action de son ressort 24 et le plateau 21, écarté de l'embase 4, n'est pas en regard du doigt 22 de sorte que le réservoir d'alimentation peut manoeuvrer librement en permettant la chute du carbure et la production de gaz. 



   Lorsque la pression à l'intérieur du générateur atteint la valeur désirée, la membrane 8 se déplace vers la comparti- ment 7 en comprimant le ressort 15 et en entraînant la tubulure 12 et le clapet 17 qui reste fermé, les tiges   18-20   et le pla- teau de blocage 21; dans ce mouvement, le bouchon 14 se dépla- ce à l'intérieur de l'ouverture ménagée à cet effet dans le corps 1 et le ressort 16 se déplace d'un mouvement d'ensemble sans se comprimer et en restant par conséquent inactif. En se déplaçant, le plateau 21 vient en regard du doigt 22 qui bute- rait donc sur la périph4rie de ce plateau en cas d'un amorçage de basculement du réservoir 23, de sorte que ce basculement est rendn impossible : il ne peut y avoir de chute de carbure. 



   Si la pression intérieure continue à   croître,   la membra- ne 8 se déplace davantage vers le compartiment 7   .et   l'extrémi- té du ressort 16 qui dépasse latéralement autour du chapeau le vient buter contre le boîtier 1 en ajoutant alors son action à celle du ressort 15. Quand la pression atteint la limite supé- rieure admissible, elle est assez forte pour comprimer les deux ressorts 15-16 et la membrane se déplace encore vers le com- partiments 7 en entraînant la tubulure 12 mais le clapet 17, solidaire de la tige 20, ne peut suivre car le plateau   21   vient buter   contre- l'embase 4 :   le gaz en excès peut alors s'échapper 

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 à l'extérieur par les passages 25-26, la tubulure 12 et les pas- sages 27-28. 



   Ene baisse de pression à l'intérieur du générateur provo- que le mouvement inverse de la membrane et son retour vers la position du dessin. 



   Quelle que soit la position de la membrane, on peut vider le générateur de son contenu en appuyant sur le bouton 19 qui, par l'intermédiaire de la tige 18 fait décoller le clapet 17 de son siège annulaire et permet l'échappement du gaz par les   mânes   passages que lors de l'ouverture automatique du clapet. 



   Il est évident que les exemples de réalisation décrits ci-dessus et représentés au dessin annexé n'ont aucun carartè- re limitatif et qu'on pourrait envisager diverses modifications constructives sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1) Générateur d'acétylène, dans lequel le gaz est produit principalement par le contact du carbure avec la surface de l'eau, caractérisé par le fait que la charge de carbure desti- née à la consommation est fractionnée de façon à mettre en con- tact avec l'eau une faible partie de la charge, le restant du carbure étant tenu en réserve à 1'intérieur d'une chambre d'ali- mentation amovible pour n'être utilisé que par fractions succes- sives qu'on fait tomber suivant les besoins de la consommationo 2) Générateur d'acétylène selon la revendication 1, dont la chambre d' alimentation est munie d'un passage réglable pour l'évacuation du carbure) ce passage débouchant dans un couloir d'évacuation, dont l'extrémité extérieure débouche en dehors de la chambre d'alimentation* 3) Générateur d'acétylène selon les revendications 1 et 2,

   dont la chambre d'alimentation peut basculer autour de son axe horizontal 'afin de donner au couloir d'évacuation une inclinai- son permettant à une fraction de carbure (et notamment à celle qui se trouve à. proximité immédiate de l'orifice d'évacuation) <Desc/Clms Page number 12> de se déverser sur la surface perforée du panier recevant le carbure à décomposer pendant que la majeure partie du carbure de la chambre d'alimentation retombe sur la paroi de celle-ci opposée à la sortie.

   4) Générateur.d'acétylène selon les revendications 1, 2 et 3, dont la chambre d'alimentation est munie d'un tiroir obtura- teur pouvant coulisser le long du couloir d'évacuation et pou- vant être immobilisé dans une position choisie correspondant à une section de passage déterminée en rapport avec le calibre du carbure.

   5) Générateur d'acétylène selon les revendications,1, 2, 3 et 4, dans lequel le mouvement de basculement de la chambre d'a- limentation est commandé de l'extérieur à l'aide d'un arbre traversant une presse-étoupe.

   6) Générateur d'acétylène selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 dans lequel le mouvement de la chambre d'alimentation est commandé à la main à l'aide d'une manette.

   7) Générateur d'acétylène selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 dans lequel le mouvement de la chambre d'alimentation est commandé automatiquement chaque fois que la pression dans le générateur baisse au-dessous d'une valeur déterminée.

   8) Générateur d'acétylène selon les revendications 1, 2, 3,- 4, 5 et 7 dans lequel le mouvement de la chambre d'alimentation est commandé par un piston coulissant dans un cylindre et sou- mis à la force d'un ressort qui provoque l'oscillation de la chambre lorsque l'action de la pression des gaz est plus faible que celle du ressort, tandis que, lorsque l'action de la pres- sion des gaz devient prépondérante, la chambre revient à sa po- sition normale.

   9) Générateur d'acétylène selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 7 dans lequel le mouvement de la chambre est commandé automatiquement par une membrane étanche.

   10) Générateur d'acétylène selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5,et 7 dans lequel le dispositif de commande automatique est <Desc/Clms Page number 13> constitué par un cylindre et un piston entre lesquels on a amé- nagé un jeu annulaire de plusieurs millimètres de large dans le- quel est disposé une ample membrane de forme tronconique, dont 1'extrémité plus large est fixée au cylindre et l'extrémité plus étroite est solidaire du piston, l'excédent de la longueur de la membrane permettant de former un pli circulaire entre le cylin- dre et le piston, ce qui assure à ce dernier une très grande amplitude de mouvement.

   11) Générateur d'acétylène suivant la revendication 1 et les suivantes muni d'une chambre de compensation qui communique avec la chambre de génération par un orifice calibré de section réduite ne permettant entre les deux chambres qu'un débit beau- coup plus faible que le débit maximum à la sortie.

   12) Générateur à basse préssion suivant les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 et éventuellement 11, caractérisé par le fait que le mouvement de la chambre d'alimentation y est commandé par un flotteur actionné par les changements des niveaux de l'eau dans la chambre de refoulement disposée plus haut que la chambre de génération et communiquant avec elle par une donduite.

   13) Générateur d'acétylène selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6, muni d'un dispositif de sécurité composé essentiel- lement d'une membrane qui est soumise d'un côté à la pression intérieure du gaz produit et de l'autre à la pression atmosphé- rique et à l'action de ressorts à compressions étagées, d'une tu- bulure d'échappement solidaire de cette membrane et la traver- sant et d'un clapet d'obturation à ressort solidaire d'un organe de blocage à l'intérieur du générateur et d'une tige de ma- neeuvre qui passe à l'intérieur de la tubulure d'échappement, de telle sorte que le blocage du système de chute du carbure et µ,échappement de sùreté s'effectuent automatiquement pour des pressions intérieures différentes produisant des déplace- ments déterminés de la membrane,

   tandis que la vidange comman- dée à la main peut se faire à tout moment indépendamment du <Desc/Clms Page number 14> fonctionnement automatique.

   Résumé Générateur d'acétylène produit par action de l'eau sur du carbure de calcium, dans lequel une partie seulement de la char- ge de carbure est mise en contact avec l'eau tandis que le res- te est tenu en réserve à l'intérieur d'une chambre d'alimenta- tion pour n'être utilisé que par-fractions successives.