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La presente invention se rapporte aux récipients soumis à une pression et, plus particulièrement, aux récipients soumis à une pression du type dans lequel on utilisa un organe'de fermetu- re flexible, tel que celui qui est décrit dans le brevet des tats-Unis d'Amérique 2.282.011.
Il existe maintenant, sur le marché, plusieurs types de cuiseurs sans pression. L'un de ceux-ci est un cuiseur per- fectionné qui a eu beaucoup de succès et qui est construit con- formément aux enseignements du brevet précité. Comme décrit dans ce dernier, l'organe de fermeture, ou couvercle, est du
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type s'ajustant à l'intérieur, ce couvercle ayant un diamètre plus grand que celui de l'ouverture du récipient dont il est appelé à assurer l'étanchéité. Afin de disposer d'un passage facile permet- tant d'introduire le couvercle dans le récipient et de l'en extrai- re, le couvercle est en une matière élastique flexible, tel que de l'acier inoxydable et on le déforme pour l'amener à un profil tel qu'on puisse le faire passer dans l'ouverture du récipient.
Le profil déformé est, de préférence, celui dont la projection est de forme elliptique, avec un grand axe et un petit axe, ce dernier étant plus petit que le diamètre de l'ouverture du récipient. On peut déformer le couvercle pour lui donner ce profil en exerçant un effort interne, comme décrit, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.454.758. Une fois introduit-à l'intérieur du récipient, le couvercle est amené à reprendre un profil opérant ou non déformé et, dans ce cas, sa projection est de forme circu- laire, ce qui fait que son bord extérieur est logé en contact d'é- tanchéité dans le rebord périphérique du récipient qui comporte une surface délimitant un siège.
On obtient ce changement de profil en exerçant sur le couvercle une force vers le haut ou vers l'exté- -rieur, force qui, une fois exercée, rend brusquement au couvercle son profil opérant non déformé et l'applique, de façon étanche, contre le siège prévu sur le rebord périphérique du récipient.
Les cuiseurs et autres appareils sous pression munis de couvercles flexibles déformés, du type qui précède, ont été utilisés sur une grande échelle et accueillis avec faveur.
Certains leur ont objecté qu'il fallait déployer beaucoup trop de force pour passer du profil déformé au profil opé- rant non déformé. Ceci constituait, en effet, un inconvénient, surtout pour les femmes, dont un grand nombre ne pouvait qu'avec difficulté exercer une force suffisante pour fermer le couver- cle d'un cuiseur ménager sous pression. On a quelque peu réduit
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cet inconvénient en fabriquant les couvercles à partir d'une matière mince. Toutefois,ceci est indésirable, en raison de la diminution résultant de la pression qui peut être maintenue sans danger à l'intérieur du récipient.
Au contraire, si le couvercle est en matière plus épaisse, de façon à résister à des pressions plus élevées, il devient moins flexible et il est plus difficile de le faire passer de son pro- fil déformé à son profil opérant non déformé.
Néanmoins,lorsque l'on utilise un couvercle du type flexible pour fermer un récipient qui doit être soumis à des pressions relativement élevées, par exemple des stérilisateurs ou des appareils analogues, il y a intérêt à construire le cou- vercle en une matière épaisse et il faut prévoir un mécanisme pour faciliter l'opération de fermeture et d'ouverture. Dans le brevet précité n 2.282.011 et dans un autre brevet des Etats- Unis d'Amérique n 2.538.661 . on a décrit deux mécanismes servant à faciliter le fléchissement des couvercles.
Bien que les mécanismes décrits dans ces bre- vets fonctionnent de façon satisfaisante avec des cuiseurs ou autoclaves de petites dimensions avec lesquels ils sont appelés à être utilisés, il y a intérêt à prévoir un mécanisme perfection- né destiné à être utilisé avec des unités de type plus grand qui fonctionnent sous des pressions plus élevées et utilisent des couvercles plus épais.
En conséquence, la présente invention a pour objet : - un mécanisme nouveau et perfectionné servant à faci- liter le fléchissement du type de couvercle décrit ci-avant, lors de l'ouverture et de la fermeture d'un récipient ; - un nouveau dispositif perfectionné destiné à assurer l'étanchéité d'un récipient au moyen d'un couvercle flexible ; - un ensemble perfectionné à came destiné à être utili- sé avec des couvercles flexibles de récipients sous pression ;
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- un ensemble à came perfectionné.
D'une façon sommaire, les caractéristiques ci-avant ainsi que d'autres sont obtenues conformément à la présente in- vention, grâce au fait que l'on prévoit un ensemble peu encom- brant à action de came qui comporte deux parties de carie opéran- tes distinctes, savoir une première partie de case pour amener le couvercle flexible en contact avec un siège annulaire prévu sur le récipient et une seconde partie de came assurant le flé- chissement du couvercle pour l'amener en contact d'étanchéité étroit avec le siège. De même, on prévoit entre la première et la seconde partie de'came, une surface de came intermédiaire qui permet la mise en position stable de l'ensemble à action de came, entre les deux parties opérantes de came.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et que l'on a faite en vue de permettre une meilleure compréhen- sion de l'invention, en se référant au dessin annexé, sur lequel : la fig. 1 est une vue fragmentaire, en élévation de face, d'un autoclave conforme à la présente inventior ; la fig. 2 est une vue partielle en coupe de l'autoclave de la fig. 1 représentant le couvercle dans une position inter- médiaire au cours de son introduction dans le récipient avant la fermeture de ce dernier ; la fig. 3 est une vue en coupe du dispositif de la fig. 2, faite par 3-3 de cette figure, toute la structure y étant suppo- sée représentée ;
la fig. 4 est une vue en élévation-coupe de profil du dispositif de la fig. 1 représentant l'ensemble à action de came dans une position intermédiaire ; la fig. 5 est une vue en élévation-coupe de profil du dispositif de la fig, l, faite par 5-5 de cette figure et re- présentant le récipient lorsqu'il est fermé ;
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les fige 6 et 7 sont des vues en coupe faites respecti- vement par 6-6 et 7-7 de ia fig. 5.
En se référant maintenant au dessin et, en particulier aux fig. 1 à 5 de ce dernier, on voit que l'on y a représenté une- partie d'un récipient sous pression 10 comportant un carter 11 destiné à supporter un récipient 14 de forme cylindrique. Une ouverture 4'accès circulaire, prévue dans le récipient 14, est délimitée par une lèvre annulaire 14a qui porte une bague ou joint élastique 16 de section en "0". Le joint 16 constitue ainsi un siège contre lequel un couvercle flexible 18 est appliqué de force pour fermer et rendre hermétiquement étanche le récipient 14.
Le couvercle 18, qui est de préférence un disque circulaire mince de profil bombé, en acier inoxydable dans lequel s'exercent des efforts de déformation internes, présente une lèvre ou rebord périphérique 18a à bourrelet qui renforce le couvercle et qui porte contre le joint 16, une fois que le récipient 14 est rendu étanche. La projection du bourrelet 18a est sensiblement ellipti- que, lorsque le couvercle est déformé,et elle est circulaire lorsque le couvercle n'est pas déformé, comme représenté sur la fig. 1.
Il est évident, d'après la vue du couvercle déformé 18 représenté sur les fig. 2 et 3 que, lorsque le couvercle est , déformé, il présente une surface intérieure concave et une surfa- ce extérieure convexe, et que,en raison de la partie rentrante 14b prévue dans le récipient 14, près de la lèvre 14a, on peut facilement introduire le couvercle dans l'ouverture du récipient 14. On peut faire passer le couvercle 18 de son état déformé à son état non déformé, en plaçant le bourrelet 18a contre le joint 16 et en tirant vers l'extérieur la partie centrale du couvercle'18, de manière à comprimer fermement le bourrelet 18a contre le joint 16.
En conséquence, lorsque la partie centrale du couvercle 18 se trouve ainsi extraite du récipient 14, le couvercle 18 passe de son profil déformé à son profil sphérique non déformé et constitue un joint étanche à l'air entre le bour-
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relet 18a et le joint 16.
Afin d'exercer manuellement la force nécessaire sur le couvercle 18 pour l'amener par fléchissement à son profil sphérique non déformé représenté sur les fig. 1 et 5, on pré- voit, conformément à la présente invention, un ensemble 20 à action de came pouvant être actionné manuellement, un étrier transversal 22 monté à pivotement et un support 24 qui relie la partie centrale du couvercle 18 à l'ensemble 20.
D'une manière générale, pour rendre le récipient 14 étanche, on introduit le couvercle 18 dans l'ouverture du réci- pient 14 en faisant pivoter l'étrier 22 dans le sens des aiguil- les d'une montre, comme on le voit sur les fig. 2, 4 et'5 tan- dis que l'ensemble 20 à action de came occupe la position repré- sentée sur la fig. 2. Comme ?le montre cette figure, on peut ainsi introduire le couvercle 18 dans le récipient 14, étant donné qu'il est à l'état déformé. Une fois que l'étrier 22 est amené en contact avec un support 25, prévu sur le récipient 14, on fait tourner l'ensemble 20 en sens inverse des aiguilles d'une montre, jusqu'à la position représentée sur la fige 4, ce qui amène, par suite, des parties du couvercle 18 en contact avec le joint 16.
Les parties du couvercle 18 qui portent contre le joint 16 se trouvent près du grand axe de l'ellipse délimitée par le bourrelet 18a, l'autre partie du bourrelet 18a étant espa-. cée du joint 16 par suite du profil déformé du couvercle 18.
Finalement, on ferme hermétiquement le récipient 14 en faisant passer, par fléchissement, le couvercle 18 à son état sphérique non déformé en faisant tourner l'ensemble 20 à action de came jusqu'à la position représentée sur la fig. 5.
Etant donné qu'il faut une force relativement faible pour amener le couvercle 18 (à l'état déformé inopérant) en con- tact avec le joint 16 et qu'il faut une force considérablement plus grande pour faire passer, par fléchissement, le couvercle
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18 à l'état opérant non déformé, afin de faciliter la fermeture à la main du récipient 14 tout en réduisant au minimum l'encom- brement de l'ensemble 20 à action de came, la surface de came est divisée en deux parties. La première partie sert à amener le cou- vercle déformé 18 en contact avec le joint 16 et la seconde partie comprend une surface à action de came relativement dépourvue de frottement, de manière à faciliter l'application manuelle de la force élevée nécessaire pour faire fléchir le couvercle 18 pour 1'amener en contact d'étanchéité avec le joint 16.
En examinant en détail l'ensemble 20 à action de came servant à faire fléchir le couvercle 18 pour assurer une ferme- ture étanche du récipient 14, on voit que-l'étrier transversal 22 est monté à pivotement sur un axe d'articulation approprié' 26 prévu dans la structure de support 11, diamétralement opposée au support 25, ce qui fait que, lorsque l'on ouvre le récipient 14 en en enlevant le couvercle 18, l'étrier transversal 22 sert pour de charnière / supporter le couvercle d'une façon pivotante dand une position voisine' de l'ouverture du récipient 14.
Afin de fa- ciliter l'introduction du couvercle 18 dans le récipient 14 ou son extraction hors du récipient, on peut faire coulisser l'axe . d'articulation 26 le long d'une ligne parallèle à l'axe princi- pal de l'étrier 22 et cet axe est, de préférence, rappelé élas- tiquement vers la gauche, comme on le voit sur le dessin.
L'ensemble 20 à action de came, qui est, de préférence., en matière plastique appropriée résistant à la chaleur,telle que@ par exemple, un produit de condensation phénolique,comporte une partie 20a de bras et de poignée formant un tout qui comporte la première surface 30 à action de came. La seconde partie (ou par- tie appliquant une force élevée) de l'ensemble 20 est constituée par une bague circulaire 32 qui est montée de manière à pouvoir tourner dans le bras 20a sur un ensemble de roulement à aiguilles comportant un chemin de roulement intérieur 34 et plusieurs ai- guilles 36 de roulement qui sont disposées les unes contre les autres entr.e le chemin de roulement 34 et la bagué 32.
Il est évident, pour le technicion, que la bague extérieure 32 constitue
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le chemin de roulement extérieur d'un ensemble de roulement à aiguilles à double chemin de roulement et peut tourner autour de l'axe central du roulement. Le chemin de roulement intérieur 34 est supporté dans le bras 20a sur des bossages axiaux de sup- port 38, orientés vers l'extérieur,qui sont logés dans des ouver' tures appropriées 40 et 42 prévues dans deux plaques de support latérales 44 et 46. Ces dernières (figure 5) comportent des par- ties 44a et 46a formant un angle droit présentant respectivement des ouvertures destinées à recevoir des axes de fixation 50 qui s'étendent à travers l'organe 20a et à travers les deux plaques 44 et 46.
De même, la partie de bras 20a de la poignée 20 présen' te deux rainures 52 dans lesquelles s'étendent les plaques laté- rales 44 et 46, grâce à quoi les plaques 44 et 46 et,par consé- quent, la bague 32 à action de came. sont placées de façon fixe dans le bras 20a.
Afin de constituer la première partie 30 à action de came qui entre en jeu avant la seconde partie 32 à action de came lorsqu'on fait tourner le bras 20a pour fermer le récipient 14, le bras 20a comporte une partie terminale fourchue se composant d'éléments latéraux 54 et 55 qui s'étendent vers l'extérieur au- delà de la bague 32 dans la partie supérieure du mécanisme à ac- tion de came comme on le voit sur la figure 1, pour constituer les parties 30 qui portent d'abord contre l'étrier 22 lorsqu'on fait tourner le bras 20a pour le faire passer de la position re- présentée sur la figure 2, à la position représentée sur la fi- gure 4.
Afin de rendre le couvercle 18 solidaire du bras 20, de manière à obtenir un mouvement relatif entre la partie centrale du couvercle 18 et le siège 16 du récipient 14, l'ensemble de support 24 se compose d'une chape 56, de section en forme d'U dont l'âme 56a est fixée au couvercle 18 par un ensemole 58 à boulon,
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les extrémités de la chape 56 s'étendant à travers des fentes appropriées 60 prévues dans l'étrier 22. Comme représenté,la chape 56 passe librement dans les fentes 60,ce qui fait qu'il existe un jeu suffisant entre le couvercle 18 et l'étrier 22, pour simplifier l'introduction du couvercle dans le récipient 14 et son extraction hors de ce dernier.
Un ressort de compression approprié 61, monté entre le couvercle 18 et l'étrier 22 repousse ce dernier fermement sur l'ensemble 20 à action de came. Ce der- nier est monté, en vue de sa libre rotation, sur un fourreau annu- laire fendu 62 serrant à frottement un axe à tête 64, dont les extrémités font saillie à travers des trous 66 ménagés dans les bras 54 et 55 de la poignée 20 et à travers des trous 68 prati- qués dans les bras de la chape 56 orientés vers le haut. En con- séquence, lorsque l'on fait passer le bras 20a de la position re- présentée sur la figure 2 à la position représentée sur les figu- 1 et 5, il pivote autour de l'axe 64.
En examinant maintenant le fonctionnement du mécanisme de fermeture objet de la présente invention, on va supposer que le couvercle 18 est à l'état déformé et que l'on peut facilement l'introduire dans l'ouverture circulaire du récipient 14 en fai- sant pivoter l'étrier 22 pour le faire passer par la position représentée sur la figure 2 jusqu'à ce qu'il porte contre le sup- port 25. A ce moment, le bourrelet périphérique 18a prévu sur le couvercle 18 est espacé, au point le plus proche d'une distance d'approximativement 6 mm du joint 16 et le bras 20a se trouve dans la position opérante relative représentée sur la figure 2.
L'axe 64 occupe, à ce moment, sa position la plus proche de l'é- trier 22. Afin d'effectuer la fermeture du récipient 14, on fait de nouveau tourner le bras 20a en sens inverse des aiguilles d'un montre, comme on le voit sur les figures 2, 4 et 5, jusqu'à la position représentée sur la figure 4. On peut voir, en comparant les positions de l'axe 64, sur les figures 2 et 4, que la distance entre le centre du couvercle 18 et le centre de l'étrier 22 dimi- nue dans une mesure très importante, au cours de ce déplacement
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de 90 du bras 20a. Toutefois, à ce moment, le couvercle 18 est encore déformé.
On peut voir que, au cours du déplacement du bras 20a de la position représentée sur la figure 2 à celle qui est représentée sur la figure 4, les surfaces 30 à action de came sont déplacées de façon coulissante sur la surface supérieure de l'é- trier 22. En conséquence, on peut donner à ce dernier une surface extérieure polie, afin de faciliter le déplacement des surfaces de came 30. Bien que ce frottement des surfaces 30 sur l'étrier 22 présente une ,certaine force de frottement qu'il faut vaincre lors de la rotation du bras 20a, celle-ci est négligeable étant donné que, en fait, cette force de frottement est faible car il ne faut qu'une force faible ou nulle pour amener le couvercle déformé 28 en contact partiel avec le siège 16.
Comme représenté, les surfaces de came 30 sont consti- tués par des courbes de très petit rayon qui relient les plans perpendiculaires 30a et 30b du bras 20a. Comme décrit, ci-après, il est important que le bras 20a comporte une surface plane entre la surface 30 et la bague 32, de manière que l'ensemble à ac- tion de came puisse être automatiquement rappelé ou stabilisé dans la position intermédiaire que montre la figure 4, lorsque le récipient 14 est soumis à la pression.
Comme indiqué ci-avant, la force nécessaire pour faire passer, par fléchissement, 'le couvercle 18 de son état déformé à son état non déformé est relativement grande et on a constaté que la force de frottement qu'il faudrait vaincre pour faire tour*' ner la poignée depuis la position représentée sur la figure 2 jusqu'à celle qui est représentée sur la figure 4, si la seconde partie à action de came faisait partie intégrante de la'première - partie 30 à action de came, serait excessive et que, en consé- quence, l'actionnement de l'ensemble par une force minimum serait particulièrement difficile.
Toutefois, en prévoyant une seconde
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surface à action de came relativement sans frottement qui déve- loppe la force nécessaire pour permettre le fléchissement du cou- vercle 18 par l'application manuelle d'une force relativement faible, l'ensemble peut être actionné facilement. Une autre exi- gence importante à laquelle doit satisfaire l'ensemble 20 à action de came est celle d'un faible encombrement, ce qui fait que l'on utilise un bras de levier 20a relativement court pour faire flé- chir le couvercle 18.
Une fois que le récipient 14 a été fermé de la manière décrite ci-avant, on élève au niveau désiré la pression interne de ce dernier par tous moyens appropriés. Lorsque l'on utilise l'ensemble 10 pour des buts courants, tels que, par exemple, la cuisson ou la stérilisation, la différence de pression entre les faces opposées du couvercle 18 est suffisante pour maintenir ce dernier à l'état sphérique non déformé et pour assurer.la ferme- ture hermétique du récipient 14. En conséquence, une fois que la pression interne du récipient a été élevée jusqu'à la valeur opé- rante désirée, on peut faire tourner l'ensemble 20 à action de came dans le sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à la position représentée sur la figure 4 et, du fait que la partie plate 30a est située entre la bague 32 et la surface de came 30,
l'ensemble 20 occupe une position stable et il reste dans cette position en raison de la présence du ressort de compression 61, jusqu'à ce qu'une force externe y soit exercée pour le déplacer. On peut voir que la partie intermédiaire de came 30a est, en vue du fonc- tionnement, plus basse que les surfaces de came 30 et 32. Lors de l'achèvement de l'opération de cuisson ou de stérilisation, on, ramène la pression dans le récipient 14 à la pression atmosphéri-, que et le couvercle 18 reprend brusquement, de lui-même, son pro- fil déformé représenté sur la figure 4, ce qui fait cesser pro- gressivement l'étanchéité en permettant au couvercle 18 de proté-
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ger l'utilisateur.
Si le récipient 14 a été soumis à la pression de la vapeur d'eau, une faible quantité de vapeur s'échappe à ce moment, du fait que, de toute évidence le couvercle 18 reprend brusquement son état déformé avant que la pression interne du récipient 14 soit exactement égale à la pression atmosphérique.
Toutefois, en pratique, il s'échappe très peu de vapeur d'eau.
Une caractéristique importante de la présente invention réside dans le fait que si l'on place l'ensemble à action de came dans la position représentée sur la figure 4 pendant que le réci- pient 14 est sous pression, le couvercle 18 ne se déforme pas de lui-même lorsque la pression interne approche de la pression at- mosphérique. Cette caractéristique d'ouverture automatique agit comme un signal pour indiquer à l'utilisateur qu'il peut alors ouvrir complètement le cuiseur, car autrment, le moment d'ouver- ture est hypothétique et il peut être dangereux de tenter d'ou- vrir le cuiseur prématurément.
De plus, étant donné que le cui- seur 18 reste en position sur l'ouverture du récipient 14 au mo- ment où l'étanchéité cesse initialement, l'utilisateur ne court aucun risque de se brûler comme cela serait possible si le cou- vercle entier était ouvert, comme représenté sur la figure 2.
Il est bien évident que le mode de réalisation préféré décrit ci-avant et représenté sur le dessin annexé n'est donné qu'à titre indicatif et non limitatif et que.l'on pourrait y apporter diverses modifications sans s'écarter pour/cela de l'es- prit àt de la portée de l'invention.
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