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Appareil à gaz, en particulier fourneau à gaz à allumeur magnétique.
L'invention concerne un appareil à gaz avec un brûleur principal, un robinet d'arrêt ainsi qu'un brûleur d'allumage pour le brûleur principal, un allumeur magné- tique pour enflammer le brûleur d'allumage et un disposi- tif qui lorsque le robinet d'arrêt est ouvert empêche la manoeuvre effective de l'allumeur magnétique et par consé- quent la production d'étincelles d'allumage.
Dans le Brevet principal on a déjà indiqué quel- ques dispositifs pour empêcher l'allumage quand le robinet du brûleur principal est ouvert. Une sécurité accrue contre ( les accidents du genre décrit dans le brevet principal peut
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être obtenue suivant l'invention par l'application comme robinet d'arrêt pour l'arrivée de gaz au brûleur principal, une soupape de sécurité connue en elle-même qui, quand la flamme d'allumage s'éteint, coupe automatiquement l'arrivée de gaz aussi bien au brûleur principal qu'au brûleur d'allu- mage, mais ne libère simplement pour de nouveaux allumages de la flamme d'allumage, que l'arrivée de gaz au brûleur d'allumage après la manoeuvre d'un organe qui estaccouplé au dispositif qui.
empêche la production d'étincelles d'al- lumage de telle façon que l'allumeur magnétique ne puisse être manoeuvré efficacement que si et tant que cet organe se trouve dans la position dans laquelle le gaz n'arrive qu'au brûleur d'allumage.
Une solution particulièrement simple est obtenue quand sur la soupape de sûreté est monté un dispositif de court-circuit de l'allumeur magnétique, qui estaccouplé mécaniquement à un bouton poussoir qui sert d'organe de manoeuvre de la soupape de sûreté pour ouvrir l'arrivée de gaz vers la conduite du brûleur d'allumage.
Un autre moyen également efficace pour mettre hors d'action l'allumeur magnétique quand le robinet principal est ouvert, peut être obtenu quand le levier de commande de l'allumeur magnétique est accouplé mécaniquement à l'organe de manoeuvre de la soupape de sûreté de telle sorte que l'al- lumeur magnétique est manoeuvré en même temps par le bouton poussoir à l'ouverture de la soupape de sûreté.
Ces deux moyens peuvent aussi être appliqués avec avantage dans les robinets à gaz dans lesquels le boisseau du robinet est réuni dans un bottier commun avec une soupape de sécurité et l'axe de rotat on du boisseau du robinet peut se déplacer dans le sens longitudinal pour l'ouverture de la soupape.
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Dans le dessin est représenté un exemple d'exécution pour chacune de ces solutions.
La figure 1 représente comme premier exemple par- tiellement schématiquement, partiellement en coupe, un four- neau à gaz avec soupape de sûreté et allumeur magnétique avec commutateur de court-circuit.
La figure 2 représente comme deuxième exemple une installation analogue à la figure 1, dans laquelle la soupape de sûreté et l'allumeur magnétique sont accouplés ensemble mécaniquement.
La figure 3 représente comme troisième exemple une installation dans laquelle sont réunis le robinet à gaz,, la soupape de sûreté, le commutateur de court-circuit de l'allumeur magnétique. a figure 4 représente une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 représente la coulisse de communication du robinet à. gaz 4e la figure 3,
La figure 6 une coupe comme dans la figure 4, mais avec une autre position du.boisseau du robinet à gaz.
La figure 7 représente comme quatrième exemple également une installation avec le'robinet à gaz et la sou- pape de sécurité solidaire ainsi qu'avec un allumeur magnéti- que dont le levier de commande est accouplé au robinet à gaz.
La figure 8 représente la coulisse de communication du robinet à gaz suivant la figure 7 à grande échelle.
Le fourneau à gaz suivant la figure 1 a un bottier en tôle 10 indiqué en traits fins dans lequel est disposé un tube 11 avec une série de tuyères de brûleurs 12. Le tuyau avec les tuyères forme le brûleur principal. Avant le tuyau 11 est branchée une soupape de sûreté qui contient
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dans son boîtier 14 deux clapets de soupape disposés l'un par rapport à l'autre dans le même axe, à savoir un clapet de soupape 15 dessiné en position d'ouverture et un clapet de soupape 16 dessiné en position de fermeture.
Au brûleur principal est associé un brûleur d'allu- mage 17. Son tuyau d'arrivée 18 est branché sur un alésage -transversal 19 qui débouche entre les surfaces d'appui 20 et 21 des clapets 15 et 16 à l'intérieur du bottier de soupape 14.
Dans le sens de la flamme. du brûleur d'allumage 17 se trouve un thermo-élément 25. Celui-ci, sous l'effet d'é- chauffement par la flamme d'allumage, fournit un courant qui est amené par un câble 27 à un petit électro-aimant 26 dans le boîtier 14 de la soupape de sûreté. Avec 1'électro-aimant
26 coopère une armature en fer doux 28 qui est montée à l'une des extrémités d'un arbre 29, à l'autre extrémité duquel est fixé le clapet de soupape 16,, Un ressort à boudin 22 tend à maintenir le clapet de soupape 16 dans sa position dessinée de fermeture.
Le clapet de soupape 15 est monté coulissant sur une tige 30 qui pend à l'intérieur du bottier 14 à travers un raccord 31 vissé dans le boîtier de soupape et une bague d'étanchéité 32 du genre presse étoupe. A son extrémité intérieure la tige ,8 une collerette 33. A son extrémité extérieure une pièce rapportée 34 constituée comme bouton poussoir est fixée par une goupille transversale 35.
Un ressort à boudin 36 qui s'appuie d'une part sur le raccord 31 et d'autre part contre le bouton poussoir 34 tend à maintenir dans la position dessinéela tige 30 guidée coulissante contre la peession du ressort 36. De plus la collerette 33 à l'extrémité intérieure de la tige maintient en position d'ouverture le clapet de soupape 15 contre la pression d'un ressort de fermeture 37 en prise
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avec lui. Sur le bouton-poussoir est fixée dans le même axe que la tige 30 une gaine 38 composée d'un morceau de tube qui est guidé dans le collet 39 du raccord 31.
L'allumeur magnétique a un bottier en matière com- primée 40 dans lequel est logé un système magnétique qui se com- pose d'un aimant permanent 41, de deux pièces polaires fixes 42 et 43 appliquées sur celui-ci ainsi que d'une pièce mobile 44 conductrice des lignes de force. Les deux pièces polaires et la pièce conductrice des lignes de force sont composées de tôles.
La pièce conductrice des lignes de force a l'une de ses faces longitudinales en face de la pièce polaire 43 et une de ses faces frontales en face de la face avant d'un petit téton 46 sur la pièce polaire 42. A l'aide d'une languette de laiton 45 sortant du boîtier 40, sur laquelle elle est fixée, la pièce conductrice 44 peut être détachée de' la saillie 46. La saillie 46 et la partie voisine de celle-ci,de la pièce conductrice sont entourées par une bobine qui se compose d'un enroulement primaire 47 et d'un enroulement haute tension 48.
Avec la pièce mobile 44 conductrice des lignes de force, coopère un interrupteur dont le contact fixe 50 est monté sur une cornière métallique 51 isolée par rapport au système magnétique. A celui-ci sont réunies une extrémité de l'enroulement primaire 47 et une armature d'un condensateur 52. L'autre ex- trémité de l'enroulement primaire et l'autre '\ (armature du conden- sateur sont à. la masse par l'intermédiaire du système magné- tique par le bottier 14 de la soupape de cureté.
Le contact mobile 54 de l'interrupteur est placé au voisinage de l'extrémité libre d'un ressort à lame 55 qui est fixé sur le système magnétique et est relié à celui-ci de façon conductrice. Les contacts de l'interrupteur s'ouvrent quand la pièce conductrice des lignes de force est détachée en appuyant
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sur un bouton de manoeuvre 56 de l'allumeur magnétique, disposé au voisinage du bouton poussoir 34 de la soupape et dans ce déplacement la languette de laiton 45 placée devant la pièce con- ductrice des lignes de force vient heurter le ressort à lame 55.
Dans le cas où on n'aurait pris aucune disposition par- ticulière, à chaque enfoncement du bouton de manoeuvre 56 dans l'enroulement primaire 48 il se produirait une tension assez élevée pour qu'une étincelle jaillisse sur une électrode d'allumage 58 placée en face du thermo-élément 25 et reliée à l'enroulement haute tension 48.
Pour empêcher une manoeuvre effective de l'allumeur magnétique quand l'arrivée de gaz au brûleur principal est ouverte, il est prévu un interrupteur électrique simple qui court-circuite l'enroulement primaire. Il se compose d'un ressort de contact 60 qui est fixé sur une bague en matière isolante 61 et relié par un conducteur 62 au contact fixe 50 et à l'extrémité qui lui est reliée de l'enroulement primaire.
La bague en matière isolante 61 est montée fixe sur le collet 39 du raccord. Dans la position dessinée le ressort de contact est appliqué sous sa tension propre sur le bord du collet 39 et de ce fait couret-circui l'interrupteur.
'Pour ouvrir le commutateur un cône en matière iso- lante 63 est fixé sur la pièce tubulaire 38, cône qui se déplace avec le bouton 34 quand on l'enfonce et dégage le ressort 60 du collet 39.
L'installation décrite fonctionne comme suit
Pour allumer le brûleur principal 11, 12 11 faut d'abord alimenter en gaz le brûleur d'allumage 17. Pour cela. on appuie sur le bouton poussoir 37. De ce fait la. tige 30 est déplacée jusqu'à ce que son extrémité intérieure bute contre le clapet de soupape 16 et soulève celui-ci de son siège 21 contre la pression du ressort de fermeture 22. Sous l'action de son ressort de fermeture 39 le clapet de soupape
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15 suit le mouvement de la tige 30 jusqu'à ce qu'il- s'applique sur son siège 20 et barre le chemin du tube decombustion 11 au gaz arrivant dans le sens de la flèche 1.
Par contre le gaz peut maintenant passer près du cla- pet de soupape 16 soulevé à avers l'alésage 19 par la ca- nalisation 18 vers le brûleur d'allumage 17 et' en sortir en un rayon étroit dirigé vers le thermo-élément 25 et l'électrode d'allumage 58. En même temps que le mouvement d'enfoncement de la tige 30, le cône en matière isolante 63 a soulevé le ressort de contact 60 du collet 38 et de ce fait supprimé le court-circuit sur l'interrupteur de l'allumeur magnétique, de sorte que celui-ci peut être mis en action en appuyant sur le bouton de manoeuvre et peut fournir une étincelle d'allumage sur l'électrode d'allumage 58.
Après l'allumage de la flamme d'allumage il faut encore maintenir le bouton poussoir 35 quelques secondes en position enfoncée jusqu'à ce que la flamme d'allumage ait suffisamment échauffé le thermo-élément pour que le courant produit par lui et traversant 1'électro-aimant 26 puisse re- tenir son armature 28 contre la pression du ressort de ferme- ture 22. Quand on lâche le bouton poussoir, le ressort 32 ramène la tige 30 avec le clapet de soupape 15 dans la posi- tion du dessin. Quand les deux clapets de soupape se trouvent alors dans leur position d'ouverture, le gaz peut arriver aussi au brûleur principal. Le gaz sortant du brûleur principal s'allume à la flamme d'allumage.
En même temps que le recul de la tige 30 avec la pièce tubulaire 38 qui y est fixée et le coin en matière iso- lante 63, le ressort du contact 60 peut aussi revenir dans la position de court-circuit représentée, La production ultérieure d'étincelles d'allumage par l'allumeur magnétique est de ce fait empêchée.
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Si l'arrivée de gaz fait défaut, les flammes s'é- teignent sur le tube de combustion et sur le brûleur d'allu- mage et le thermo-élément se refroidit rapidement. Par conséquent le courant de retenue disparaît dans l'électro- aimant 26 et l'armature 28 sous l'action du ressort 22 est écartée de 1'électro-aimant. De plus le clapet de soupape 16 revient à la position de fermeture représentée dans laquelle il bloque l'arrivée de gaz aussi bien au brûleur principal qu'au brûleur d'allumage. Il ne peut donc pas passer de gaz dans le cas où la pression du gaz se rétablit.
Pour allumer à nouveau le brûleur principal, il faut que le processus décrit se renouvelle, ouverture de la soupape 15 en appuyant sur le bouton 37 en fermant en même temps la soupape 16 ainsi que suppression du court-circuit de l'allumeur magnétique; ensuite manoeuvre de l'allumeur magnétique et fermeture maintenue de la soupape 16 ; ensuiteaprès quelques secondes lâcher le bouton 35 et libérer ainsi l'arrivée de gaz au brûleur principal.
L'exemple suivant la figure 2 ne se différencie essentiellement du précédent que par ce qu'au lieu d'un bou- ton particulier de manoeuvre et d'un commutateur de court-cir- cuit pour l'allumeur magnétique, il est prévu un bouton de manoeuvre commun pour la soupape de sécurité et l'allumeur magnétique et que leur association réciproque est telle qu'en enfonçant le bouton commun on bloque d'abord le chemin vers le brûleur principal avant que l'allumeur magnétique ne produise une étincelle d'allumage.
Dans ce but l'allumeur magnétique est muni d'un levier 70 qui 'est articulé à l'une des extrémités du boîtier 40 de l'allumeur magnétique et entoure à son extrémité libre la pièce tubulaire 38. Pour produire une étincelle d'allumage il faut enfoncer le bouton poussoir 34 du trajet Celui-ci
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se compose d'un trajet de marche à vide s1 qui correspond à l'intervalle entre l'extrémité intérieure 33 de la tige 30 et le clapet de soupape et du trajet d'ouverture s2 dont il faut soulever le clapet de soupape jusqu'à, ce que l'armature 28 s'applique sur l'électro-aimant 26 ainsi que de ladistance s3 dont,il faut déplacer l'extrémité libre du levier 70 de la posi- tion de repos représentée à la position d'allumage indiquée en pointillé.
Mais dans ce cas l'armature 28 ne peut pas être montée fixe sur l'arbre 29 comme cela est représenté dans la figure 1 mais doit pouvoir se déplacer de la distance s3 vers le clapet de soupape 16.
Dans le troisième exemple d'exécution (voir figures 3, 4 et 5) un robinet à gaz avec une soupape de sécurité thermo-électrique est monté dans un boîtier commun 114,ro- binet qui est branché en amont d'un tube de combustion 111, muni des tuyères 112. Le bottier 114 contient un boisseau 113 rotatif, ouvert sur sa face la plus petite, dans un alésage conique, un électro-aimant 126 dont les bobines sont bran- chées sur un thermo-élément 125 et un clapet de soupape 116 qui est fixé sur l'extrémité d'un arbre 129. A l'autre extré- mité de l'arbre 129 est montée une armature 128 qui peut se déplacer vers le clapet de soupape 116.
Dans la position d'ouverture du boisseau 113 re- présentée dans les figures 3 et 4, se trouve à peu près dans le même axe que l'alésage 115 du boîtier en fonte, al- lant au brûleur principal, un alésage principal 120 disposé dans le boisseau transversalement à l'axe de celui-ci.
Dia- métralement opposé à celui-ci, est pratiqué un alésage se- condaire 121 qui débouche dans une rainure située sur la périphérie du boisseau et qui amène le gaz d'allumage à un alésage opposé 119 pour autant que la rainure 122 se trouve en face de celui-ci,
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Pour faire tourner le boisseau du robinet 113 il est prévu une pièce tubulaire 138 avec une goupille transver- sale 135, qui est guidée dans deux rainures longitudinales opposées 141, 142 dans le collet 140 du boisseau et entraîne le boisseau quand on tourne la poignée 137.
Une extrémité de la goupille 135 pénètre dans une rainure 139 servant de coulisse de commutation qui est fraisée dans une-pièce tu- bulaire 136 reliée fixe au bottier 114 et cette rainure est représentée développée dans la figure 5 et à plus grande échelle que dans la figure 4.
L'allumeur magnétique employé pour allumer la flam- me d'allumage correspond à. celui du premier exemple, son enroulement haute tension 148 est relié à une électrode 'al- lumage 158 de laquelle jaillit une étincelle sur le bottier du thermo-élément 125 relié par la masse à l'allumeur magnétique quand on fait fonctionner l'allumeur magnétique.
En outre comme dans'le premier exemple il est prévu un com- mutateur pour court-circuiter l'allumeur magnétique, commu- tateur dont le ressort de contact 160 est relié par un conduc-' teur de liaison 162 à l'enroulement primaire 147 de l'allu- meur magnétique et touche le bord de la pièce tubulaire 136 dans la position d'ouverture du boisseau du robinet à gaz repré- senté dans les figures 3 et 4.
L'adjonction de la coulisse 139 au boisseau 113 et aux alésages de raccordement dans le bottier 114 se fait de la façon suivante :Dans la position de coupure dans laquelle la goupille 135 prend dans la coulisse 139 la position désignée par A dans la figure 5, le boisseau de robinet obture aussi bien l'alésage 115 allant au brûleur principal 111 que l'alésage 119 allant au brûleur d'alluma- gé 117 en passant par la canalisation Ils de gaz d'allumage.
Pour atteindre la position d'allumage, dans
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laquelle la goupille 135 se trouven B dans la coulisse et où le boisseau prend la position représentée dans la figure il faut d'abord enfoncer la poignée 137 contre la force d'un ressort à boudin 132 et .la faire tourner ensuite d'un petit angle dans le sens des aiguilles d'une montre.
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Quand on enfonce la pnien4E 117r la grn1pl11A tri:in>T- versale 135 glisse dans les rainures 141 et 142 et la tige 130 se déplace longitudinalement dans le boisseau. Le clapet de soupape 116 est donc soulevé de son siège de sorte que le gaz entrant dans le sens de la flèche 1 peut arriver dans l'espace intérieur creux du boisseau 113. A la rotation suivante de la poignée la goupille transversale 135 entraîne le boisseau.
De plus, la rainure 122 arrive dans la zone de l'alésage 119 de sorte que du gaz peut arriver au brûleur d'allumage.
Par le guidage de la goupille transversale 135 . dans la coulisse 139 le tube 138 avec la poignée est verrouillé dans la position d'enclenchement nécessaire pour maintenir la ouverte., position dans laquelle le ressort de contact
160 est en même temps soulevé du bord de la pièce tubulaire 136 par le cône de matière' isolante 163 assez loin pour qu'il n'ait plus de liaison conductrice avec celle-ci et permette une ma- noeuvre efficace de l'allumeur magnétique.
Quand le gaz sortant du brûleur d'allumage 117 est alluma par une étincelle d'allumage et quand la flamme d'al- lumage en brûlant a échauffé le thermo-élément 125 suffisam- ment pour qu'il fournisse dans les électro-aimants 126 un cou- rant suffisant pour maintenir l'armature 128, on peut conti- nuer à faire tourner la poignée 137 jusqu'à la position d'ou- verture C représentée 'dans les figures 3 et 4. Dans cette position toute la section de l'alésage principal 120 est à la disposition du gaz arrivant au brûleur principale comme
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section de passage.
Dans la posiÈtOn (1'étranglellll:mt D qu'on peut atteindre en continuant à tourner la poignée, 'Les sections des alésages 115 et 120 ne se recouvrent que partiellement et
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fournissent une section de passage très diminuée par rapport à la position C, section qui a pour conséquence que le gaz ne sort que sous une faible pression dans le tube de com- bustion et fournit de petites flammes.
Cette disposition offre l'avantage particulier d'une double sécurité contre des allumages intempestifs,
Notamment quand dans la position C ou D du robinet l'arri- vée de gaz s'arrête pour une raison quelconque, le brûleur principal s'éteint ainsi que le brûleur d'allumage.
Dans ce cas après peu de temps le clapet de soupa- pe 116 revient à. la position de fermeture indiquée en poin- tillé dans la figure 3, parce que par suite du refroidisse- ment du thermo-élément 125 le courant dans l'électro-aimant
126 devient toujours plus petit et que la force d'attrac- tion de l'aimant diminue tellement qu'elle est surpassée , par la force du ressort de fermeture 122 et que l'arma- ture 128 est détachée de l'aimant.
Le clapet de soupape est en même temps appuyé contre son siège et bloque de ce fait l'entrée du gaz dans le tuyau de combustion par le robinet à gaz encore ouvert;
Mais si la durée d'interruption de l'arrivée du gaz 'est plus courte que le laps de temps qui s'écoule de l'extinction de la flamme d'allumage jusqu'à, ce que l'é- lectro-aimant libère le clapet de soupape et si alors quelqu'un essaie de manoeuvrer l'allumeur magnétique, avant que l'électro-aimant ait libéré le clapet, il pour- rait se produire un allumage explosif si la sécurité supplé- mentaire par le commutateur de court-circuit n'existait pas.
Ce n'est qu'après que le robinet à gaz auparavant dans la position d'allumage a été ramené en arrière et de cette façon que le brûleur principal est fermé et que le commu- tateur de court, circuit est ouverte qu'une @ @
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d'e l'allumeur magnétique peut avoir lieu.
'
Dans le quatrième exemple d'exécution suivant les figures 7 et 8, comme dans le deuxième exemple d'exé- cution suivant la figure 2, l'allumeur magnétique est direc- tement accouplé mécaniquement avec la poignée du robinet à gaz tandis que le robinet à gaz lui-même, réuni avec la soupape de sécurité se distingue de celui du troisième exemple sim- plement par ce que dans la position B dans laquelle le brûleur principal est encore fermé, mais le clapet de soupape déjà ,oulevé et que le trajet au brûleur d'allumage 117 est li- béré par le gaz, la coulisse de commutation est munie d'une rainure 181 dérivée de la rainure 139.
Cette rainure dérivée permet d'enfoncer encore plus loin vers le robinet à gaz la poignée 137 avec e tube 138, une butée 182 sur la pièce tu- bulaire 138 entraînant le levier de manoeuvre 170 de l'al- lumeur magnétique 4ans la position indiquée en pointillé quand la goupille transversale 135 est amenée dans la posi- tion d'allumage désignée par E.