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ARMATURE POUR CHAUFFE - EAU A GAZ.
La présente invention se rapporte à l'agencement et à la disposi- tion judicieux et avantageux de l'armature contenant les organes d'arrêt du gaz dans un chauffe-eau à gaz, en particulier dans un chauffe-eau instantané.
Dans les appareils de ce genre, il est normalement prévu dans l'armature deux organes indépendants d'arrêt du gaz, à savoir un organe d'arrêt principal ma- noeuvrable à la main et un organe d'arrêt commandé par une membrane lorsqu'on tire de l'eau et constituant une sécurité en cas de manque d'eau. Jusqu'à pré- sente les organes d'arrêt principaux manoeuvrables à la main étaient constitués sous forme de robinets., On connaît'également des dispositifs d'arrêt dans les- quels un obturateur est vissé sur son siège par un filetage. De tels disposi- tifs d'arrêt présentent l'inconvénient de comporter d'assez grandes surfaces d'étanchéité qui glissent l'une sur l'autre lors des mouvements d'ouverture et de fermeture et qui,par conséquent, doivent être lubrifiées.
La présente invention repose sur la constatation que tous les lu- brifiants employés en pratique sont attaqués par certains gaz qui les -rendent inopérants. Il en résulte le problème qui consiste à créer un dispositif d'ar- rêt manoeuvrable à. la main et dans lequel les surfaces à rendre étanches puis- sent rester sèches, autrement dit n'exigent aucun graissage. Selon l'invention, on résoud ce problème en utilisant un organe obturateur qui s'ouvre et se ferme par translation axiale et qui peut être actionné par un mécanisme commutateur accessible de l'extérieur.
On connaît d'une manière générale, par exemple sous forme de clapets à tête plate, des organes obturateurs s'ouvrant et se fermant par translation axiale, mais de tels clapets n'étaient pas commandés à la main par l'intermédiaire d'un mécanisme de commutation; ils n'étaient utilisés que dans les cas où la commande du clapet avait lieu par une membrane- ou un dispo- sitif régulateur. Un tel clapet ne nécessite pas de graissage sur les surfaces d'étanchéité, comme c'est le cas par exemple pour une clé de robinet montée dans son boisseau; au contraire, sa surface d'étanchéité est complètement sèche.
La traversée d'un organe du mécanisme de commutation situé à l'extérieur de la chambre à gaz peut être rendue étanche sans aucune difficulté. Il s'agit, en effet., le plus souvent, de la traversée d'une tige de diamètre relativement faible et ayant,? par conséquente une petite surface.
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Il existe de nombreuses possibilités de réalisation du mécanisme commutateur d'un tel dispositif d'arrêt. On peut;, par exemple. -provoquer le déplacement axial du clapet au moyen d'un mécanisme approprié bielle-manivelle.
On obtient alors facilement une commutation brusque dans laquelle un ressort agissant dans le sens du poussoir applique la manivelle contre des butées de part et d'autre de sa position de point mort haut. On peut aussi disposer sur le poussoir du clapet un simple levier de blocage ou à excentrique et parvenir ainsi également à une commutation brusque lorsqu'on dépasse le point mort haut.
On peut également réaliser le déplacement axial du clapet en disposant à l'ex- térieur de la chambre à gaz un organe de commande rotatif muni d'une came de commande et agissant sur la position axiale d'un organe coulissant passant dans la chambre à gaza Si l'on agence 1''organe coulissant sous forme d'une vis de réglage susceptible de tourner en plus et indépendamment de; son. coulissement ' axial, on peut faire agir cet organe de transmission à guidage rectiligne et, par rotation de l'organe coulissante c'est-à-dire de la vis de réglage., super- poser un mouvement de réglage additionnel.
Pour diverses raisons, il y a intérêt à séparer mécaniquement du clapet le mécanisme de commutation et à n'insérer qu'une liaison dynamique en- tre le poussoir du mécanisme commutateur et l'organe obturateur à coulissement axial. On peut alors combiner constructivement le même mécanisme de commuta- tion avec des organes obturateurs ayant des dimensions et sections de passage différentes. Toutefois, une liaison dynamique entre le mécanisme de commuta- tion et l'organe obturateur a surtout pour avantage de permettre d'actionner l'obturateur par deux mécanismes de commutation manoeuvrables séparément et dont l'un se borne à ouvrir et à fermer alors que l'autre permet, lorsque l'or- gane obturateur est ouverte de régler la section de passage entre des limites réglables.
En dehors d'un tel organe d'arrêt principal agencé sous forme d'un commutateur, il existe encore., cpmme on l'a indiqué ci-dessus, un second organe d'arrêt de gaz qui agit comme sécurité en cas de manque d'eau et qui est des- tiné à être actionné d'une manière connue, également dans le sens axiale par un mécanisme de commande à membrane. Dans une armature à gaz du chauffe-eau, il est donc nécessaire de prévoir deux obturateurs à ouverture et fermeture axiales. Selon l'invention, on les agence, de telle façon que l'un d'eux soit actionné verticalement et l'autre horizontalement et que leurs organes de trans- mission se croisent.
Grâce à une telle disposition, on diminue l'encombrement et on facilite le montage de l'armature. Il est d'usage de monter la sécurité en cas de manque d'eau avec un sens de fonctionnement vertical. On peut réa- liser une disposition telle que, dans l'espace compris entre le mécanisme de commande à membrane et le clapet à gaz situé au-dessus de celui-ci, il soit prévu des deux côtés des tubulures de raccordement horizontales, l'une d'elles servant à raccorder l'armature à la canalisation de gaz et à recevoir un clapet à gaz à commande horizontale, tandis que l'autre sert à recevoir un mécanisme commutateur mécanique actionnant ce dernier. Le mécanisme de transmission de l'un des systèmes de clapet peut alors embrasser en forme de fourche le mécanis- me de l'autre.
Si l'on donne à plusieurs clapets à gaz, ayant des sections de passage différentes, les mêmes dimensions de raccord., on peut les monter à volonté dans les tubulures de raccordement de la même armature et rendre ainsi cette dernière utilisable pour différents types d'appareils.
Dans une telle disposition, le commutateur qui actionne l'organe d'arrêt principal est monté, sous forme d'un élément constructif fermé., dans une tubulure se présentant vers l'avant de l'armature, ayant une forme d'ensem- ble en croix, et il est fixé à l'aide d'un écrou à chapeau. Pour permettre d'actionner ce- commutateur à la main, il est prévu dans la paroi antérieure de l'appareil une ouverture à travers laquelle passe l'organe de manoeuvre qui est ainsi accessible de l'extérieur. Cette ouverture a un effet inesthétique et peut affecter l'aspect extérieur d'ensemble, abstraction faite d'autres in- convénients tels que le risque d'encrassement du dispositif.
Selon l'invention, on évite cet inconvénient en fermant de l'intérieur ladite ouverture de passage à l'aide d'une sorte de bouchon embouti tourné ou moulé, en métal ou en matiè- re plastique, ce bouchon étant empêché de tourner et étant, de préférence, fixé
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à l'écrou à chapeau par emmanchement à force ou par matage. De cette facon, on obtient en même temps, avec des moyens simples, une bonne fermeture de l'o- rifice de passage et une fixation de sécurité de l'écrou à chapeaa du commuta- teur à gaz.
Bien entendu, l'armature selon l'invention doit être raccordée-aus- si bien à la canalisation d'amenée de gaz qu'à la conduite d'eau. Lorsqu'on raccorde l'armature à ces canalisations il peut,, par exemple en raison'd'une adaptation insuffisamment précise des raccords de tuyauterie, se produire des tensions mécaniques et des efforts considérables qui doivent être supportés par l'armature. L'un des buts de l'invention est, en outre;, de soulager l'ar- mature de ces tensions afin que la liais-on des différents éléments de l'armature n'en souffre pas.
Selon l'invention, les parties de l'armature s'appuient dans ce but, au voisinage dqs tubulures de raccordement de gaz et d'eau, l'une con- tre 1-'autre, et/ou contre la paroi arrière de l'appareil à l'aide. d'un support particulier. Les tubulures de raccordement des éléments de l'armature sont maintenues en position par ce supporta Les efforts qui se produisent lors d'un- blocage des raccords et lors de l'installation sont absorbés par le support ou par la paroi postérieure de l'appareil, de sorte que l'armature n'a pas à les supporter.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à. titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 représente en coupe verticale un chauffe-peu instantané comportant l'armature selon l'invention.
La figure la montre en plan un détail de l'armature.
Les figures 2 et 3 montrent à plus grande échelle le commutateur à gaz, vu respectivement de face et en coupe horizontale.
A une boite à clapet 1 est fixée une tubulure coudée 2 destinée à être raccordée à la canalisation du gaz. L'orifice d'entrée du gaz est fer- mé par un obturateur 4 dont le clapet 4a est soumis à l'action d'un ressort 5 qui tend à l'écarter de son siège. Le clapet 4a est appuyé desmodromiquement par une tige 6 contre une tige-poussoir 7 d'un mécanisme de commutation Sch qui sera décrit plus loin. Sur l'extrémité antérieure de la tige 6 est dispo- sée une pièce de raccordement 9, en forme de pot, pourvue d'une bride 8.
Les figures 2 et 3 représentent une mécanisme de commutation Sch servant à la manoeuvre à main de l'obturateur principal 4. Le boîtier 10 du commutateur (figure 3) est monté, par l'avant, de façon étanche au gaz, dans la boîte à clapet 1 sur laquelle il est fixé par un écrou à chapeau 10'. La tige-poussoir 7 traverse le boîtier 10 dans une glissière 11 étanche au gaz.
Un cylindre 13 muni d'une bride 12 est fixé au poussoir 7 et forme un disposi- tif amortisseur avec un piston 14 solidaire du boîtier. 100 Un ressort de com- mutateur 15 prenant appui contre le bpîtier 10 exerce une pression sur la bri- de 12 et sa forme est telle qu'elle surmonte celle du ressort de clapet 5.
Dans le boîtier 10 est montée en 16 une manivelle 17 en forme d'étrier. Un levier de commutation 18 qui y est fixé fait saillie, en passant par une fente 19, hors de la tête arrondie 20 du boîtier. Un anneau 21 est fixé à la mani- velle 17 et il recouvre la fente 19 quelle que soit la position de la manivelle 17. De part et d'autre de l'anneau 21 sont montées, sur la manivelle 17, deux biellettes 22-22 qui sont, à leur autre extrémité, articulées à la tige-pous- soir 7. La disposition du mécanisme à manivelle 7-17-22 est telle que, lors- qu'on fait pivoter le levier de commutation 18 de 180 , le point mort haut de la manivelle 17 soit dépassé.
Dans le boîtier de commutateur 10 est fixée une tige de guidage 23 sur laquelle coulisse une plaque de butée 25 munie d'un taraudage d'écrou 24.
L'écrou 24 est monté sur l'extrémité filetée 26 d'une tige de réglage 27 qui traverse le boîtier 10 dans une glissière 28 étanche au gaz. Un ressort à bou- din 29 s'appuyant d'une part sur le boîtier la et, d'autre part, sur la plaque de butée 25 tend à pousser cette dernière vers l'arrière en même temps que la tige filetée 27. Un collet 30 prévu sur cette dernière s'applique dynamque-
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ment,sous l'effet du ressort 29, sur une came de commande 31. Celle-ci se trouve sur un anneau de réglage 32 monté de manière à pouvoir tourner sur le boîtier 10. La plaque de butée 25est disposée de façon à pouvoir servir de butée à la bride 8 de la tête 9 de la tige de clapet.
Le dispositif ainsi décrit fonctionne de la façon suivante :
Lorsque le levier de commutation 18 occupe la position représentée figures 2 et 3, le clapet 4 est maintenu fermé par la tige 7. Le ressort 15 appuie alors le levier 18, par l'intermédiaire du mécanisme à manivelle 22-17, contre l'une de ses butées d'extrémité dans la fente 19. Si l'on fait basculer de 180 le levier 18, comme indiqué en traits interrompus sur la figure 3, il est également appliqué par le ressort 15 dans cette position contre l'autre butée de la fente 19, car la manivelle 17 se trouve alors de l'autre côté de son point mort haut (commutation brusque), p Le poussoir 7 est alors tiré par le mécanisme à manivelle 17-22,
de sorte que la tige de clapet 6 peut suivre et que le ressort de clapet 5 peut ouvrir le clapet 4. Toutefois, la bride 8 de la tête 9 de la tige de clapet vient buter contre la plaque 25,de sorte que le clapet 4 ne peut s'ouvrir complètement, mais seulement dans la mesure où 1'y autorise la position de la plaque de butée 25. En faisant tourner la tête 33,munie d'une fente hélicoïdale, de la tige de réglage 27on peut faire coulisser la plaque de butée 25 et régler ainsi à la grandeur désirée l'ouver- ture de passage maximum du clapet 4.
Dans les chauffe-eau à gaz, on peut ainsi régler avec la tige filetée 27 la température désirée de l'eau.. Si l'on fait tourner l'anneau de réglage 32, la plaque de butée 25 est décalée avec la tige 27, par l'effet du ressort 29, selon la position de la came 31, la plaque 25 entraînant la tige de clapet 6 à l'encontre de l'action du ressort de clapet 5.
Le clapet 4 peut donc être plus ou moins fermé par rotation de l'anneau de ré- glage 32 sans qu'en soit affecté le réglage de base réalisé grâce à la tige de réglage 27. L'anneau de réglage 32 permet, par conséquente même lorsque le levier de commutation 18 est réglé sur la position d'ouverture, de régler la température de l'eau à une valeur plus basse quelconque, par'exemple pour la douche.
Si l'on place le levier de commutation 18 dans la position de fer- meture, on empêche, grâce à l'amortisseur 13-14, un changement de position trop violent qui pourrait être provoqué par le ressort de commutation 15. Le méca- nisme de commutation qui est logé dans le boîtier 10 forme un ensemble construc- tif en soi, fermé, qui est susceptible d'être combiné avec des clapets ayant d'autres dimensions, sans qu'on ait rien a y changer. Il suffit alors de rem- placer dans la boite 1 le clapet 4 par un autre clapet ayant une section de passage différente, mais les mêmes dimensions de raccordement.
La boite à clapet 1 dans laquelle sont logés, d'une part, le clapet 4 et, d'autre part, le dispositif de commutation Sch, présente une tubulure de raccordement 3 dirigée vers le haut et à laquelle se raccorde le brûleur à gaz 34. La sortie du gaz de la boite à clapet 1 vers la tubulure de raccor- dement 3 a lieu par l'intermédiaire d'un autre clapet 35 qu'un ressort 36 tend à fermer. La tige 37 du clapet 35, qui croise à angle droit la tige de clapet 6, passe à travers un presse-étoupe 38 pour aller vers la membrane 39 d'un com- mutateur à eau 40. La tige 6 embrasse en forme de fourche le presse-étoupe 38 et la tige 37 qui y coulisse, comme le montre en particulier la figure la..
Dés que, après ouverture du robinet de puisage 41, l'eau circule à travers le commutateur à eau inséré dans les canalisations d'eau 42-43, la membrane 39 est soulevée par la pression d'eau qui règne au-dessous d'elle et, par l'intermédiaire de la tige de clapet 37, le clapet 35 est ouvert à l'encon- tre de la pression du ressort 36. Ce n'est que lorsque les deux clapets, à savoir le clapet 4 actionné par le dispositif de commutation Sch et le clapet 35 commandé par le commutateur à eau 40, sont ouverts que le brûleur 34 reçoit du gaz qui s'allume alors à la veilleuse 44, L'eau qui coule dans la conduite 43 circule dans des tubes 45, autour de la boite de chauffage 46 qui est fermée en haut par un bloc de lamelle 48 traversé par des tubes d'eau 7.
L'eau est ainsi chauffée instantanément d'une manière connue.
L'armature qui présente dans son ensemble une forme en croix et
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qui est constituée par la boite à clapet 1, la tubulure de raccordement 3 et le commutateur à eau 40 doit être raccordée,, d'une part;, par le coude 2, à la canalisation de gaz, et, d'autre part, à la canalisation d'eau 42.
Afin que., lors du montage de l'appareil il ne se produise pas entre les parties décrites de l'armature des efforts mécaniques résultant d'un défaut d'adaptation précise des raccords de tuyauterie, il est prévu un support 49 qui, d'une part, s'ap- plique contre la paroi arrière 50 de l'appareil et qui.\) d'autre part., embrasse les tubulures de raccordement de gaz 2 et d'eau 51 et assure leur position ré- ciproque.
L'ensemble de l'appareil est fermé vers l'extérieur par une envé- loppe 52 qui comporte une ouverture emboutie 53. Le dispositif de commutation Sch est accessible de l'extérieur à travers cette ouverture. Sur l'écrou à chapeau 10' du dispositif de commutation Sch repose une coupelle 54 qui ferme de l'intérieur l'ouverture 53. La coupelle 54 est empêchée de tourner par une broche 55 qui la traverse et qui est fixée à la boite à clapet 1 et cette cou- pelle est solidarisée de l'écrou 10' par matage ou par emmanchement à force.
Elle est ainsi également empêchée de se détacher.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra apporter des modifications à la forme d'exécution qui vient d'être décrite.