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Dispositif d'allumage.
La présente invention se rapporte) & un dispositif d'allumage pour un combustible., particulièrement pour un combustible gazeux, ce dispositif étant destiné à délivrer dans l'atmosphère et à volonté une quantité déterminée d'une substance qui peut être une substance pyrophorique, c'est-à-dire qui s'enflamme spontanément au contact de l'air, ou une substance hypergolique, c'est-à-dire qui se combine avec le combustible pour provoquer la combustion.
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Le dispositif faisant l'objet, de l'invention est particulièrement utile en liaison avec les applications mé- nagères, telles que les appareils produisant de la chaleur ou de la lumière, ou encore les dispositifs à combustion tels que les briquets pour fumeurs.
Les substances d'allumage pyrophoriques ou hyper- goliquea étant, en général, très coûteuses, 11 est néces- saire de prévoir que seule une petite quantité d'une telle substance soit délivrée à chaque allumage.
Suivant la présente invention, le dispositif d'allumage comprend un bottier destiné à contenir une substance pyrophorique ou hy[pergolique, ou à être relie à un réservoir contenant une telle substance, ce bottier présentant un orifice de sortie, des moyens de fermeture de cet orifice et des moyens pour délivrer ladite subs- tance par l'orifice dans l'atmosphère, ces moyens compre- nant un organe formant une sorte de piston disposé dans le bottier entre la réserve de substance et l'orifice, et susceptible d'effectuer un mouvement de va-et-vient par rapport à l'orifice de sortie.
Lors du fonctionnement, l'organe-piston, qui divise le bottier en deux parties, est déplacé rapidement, de sorte que lorsqu'il s'éloigne de l'orifice de sortie, il déplace de la substance pyrophorique ou hypergolique de la partie du boîtier qui la contient vers la partie du bottier com- prise entre l'organe-piston et l'orifice. Lorsque ledit or- gane se déplace vers l'orifice, il projette la substance par l'orifice. Il est possible que le déplacement de l'or- gane-piston, effectué en s'éloignant de l'orifice, fasse
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pénétrer un peu d'air'par ledit orifice.
L'organe-piston peut aussi être utilisé pour déterminer l'actionnement des moyens de fermeture. Ces moyens peuvent être montés sur leditcrgane et assurer la fermeture de l'orifioe lorsque l'organe est déplacé en direction de ce dernier.
Les moyens de fermeture peuvent être formés par une aiguille conique qui, en position de fermeture, fait saillie hors de lrorifice. Cette construction est avanta- geuse dans le cas de certaines substances pyrophoriques qui réagissent avec l'air en formant des cendres, car la partie de l'aiguille conique faisant saillie hors de l'o- rifice maintient un canal propre à travers une accumula- tion possible de cendres du o8té extérieur de l'orifice, ou encore permet de briser une telle accumulation tout en maintenant propre l'orifice lui-même. De préférence, la disposition est telle que l'aiguille subisse une rotation en même temps qu'elle se déplace dans l'orifice, de façon à bien nettoyer celui-ci des cendres et à assurer une bonne étanchéité.
On peut prévoir en outre un organe ra- cleur qui se déplace sur la face extérieure du dispositif à proximité de l'orifice chaque fois que le dispositif est actionné.
Suivant une forme d'exécution préférée, l'ori- fice est prévu dans une membrane qui peut être métallique et qui permet un engagement élastique entre l'orifice et les moyens de fermeture lorsque l'orifice doit être fermé.
L'organe-piston peut être ajusté avec précision dans le boîtier, et dans ce oas, il peut être muni d'une
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soupape permettant le passage de la substance d'allumage à travers ledit organe lors de son mouvement d'éloignement de l'orifice et empêchant le retour de la substance lors- que l'organe se rapproche de l'orifice. En variante, l'organe pourrait être monté avec jeu dans.le bottier et ne pas présenter de soupape; ainsi, la substance d'al- lumage peut passer d'un côté à l'autre de l'organe par le jeu qui existe. Toutefois, si l'organe est déplacé rapidement, on obtient pratiquement le même effet que dans le cas précédent.
Le dispositif peut comprendre un mécanisme d'ac- tionnement présentant un ressort qui est tendu lorsque le dispositif doit être actionné. Le ressort est relié à l'organe-piston et lorsqu'il se détend, il déplace celui- ci rapidement en l'éloignant de l'orifice de sortie, un -retour rapide de l'organe-piston vers l'orifice étant commandé par un autre ressort.
Il est important que le dispositif ne devienne pas trop chaud et il est donc utile de le protéger de la chaleur de la flamme produite par l'allumage du combustible. A cet effet, on peut prévoir un ou plusieurs écrans thermiques dis- posés entre la flamme et le dispositif. Suivant une particu- larité intéressante, le dispositif d'allumage est prévu de façon à éjecter la substance d'allumage depuis l'arrière du brûleur par lequel le combustible est amené et dans la même direction que celle du combustible quittant le brûleur.
Four un usage normal, cela signifie que dans le cas d'une flamme s'échappant du brûleur vers le haut, le dispositif est disposé au-dessous du brûleur avec son orifice de sortie
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en haut, de façon à éjecter la substance d'allumage vers le haut.
Le réservoir pour la matière d'allumage peut for- mer partie intégrante du dispositif, ce réservoir pouvant être rempli après le montage du dispositif grâce à une con- duite latérale qui peut être coupée de manière à former une soudure à froid fermant cette conduite de façon étanohe.
Suivant une autre-particularité, le réservoir pour la matière d'allumage peut être constitué par une cartouche amovible pouvant être remplacée quand elle est vide.
'Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe d'un dispositif d'allumage.
La fig. 2 représente un briquet avec parties en coupe, équipé du dispositif représenté à la fig. 1.
Les fig. 3, 4 et 5 représentent, dans plusieurs positions de fonctionnement, une forme d'exécution préfé- rée d'un mécanisme agissant sur le dispositif de la fig. 1.
La fig. 6 représente en coupe une deuxième tourne d'exécution du dispositif, d'allumage.
La fig. 7 est une vue en plan du dispositif selon la fig. 6.
La fig.8 représente en coupe un briquet équipé d'un dispositif analogue à celui représenté aux fig. 6 et 7.
La fig. 9 représente une troisième forme d'exécu- tion du dispositif d'allumage.
La fig. 10 représente en coupe une quatrième
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forme d'exécution du dispositif d'allumage.
En référence à la fig. 1, le boîtier 1 du disposi.. tif d'allumage est de forme tubulaire obtenue par filetage à choc de l'aluminium et présente un prolongement tubulaire 2 concentrique à la paroi cylindrique extérieure et présen- tant un trou central 2'. Une partie tubulaire 1 communique avec l'espace entre le prolongement tubulaire 2 et la paroi extérieure du bottier.
L'extrémité ouverte du bottier 1 est fermée,par une membrane 4 présentant un orifice 5 de sortie,situé sur l'axe principal du bottier 1. Une tige.6 est disposée dans l'évidement 2' de la partie tubulaire 2 et porte deux dis- ques 7 et présentant des ouvertures 8, respectivement 10, ces deux disques 7 et 2 constituant un organe formant une sorte de piston. Les ouvertures d'un disque sont décalées par rapport à celles de l'autre disque,de façon à former une soupape à clapets, Les deux disques.sont serrés entre un circlip 11 et un ressort à boudin 12 ooaxial à la tige 6, Une extrémité de ce ressort 12 prend appui contre le disque rigide 7, tandis que son autre extrémité s'appuie contre une portion 13 de plus petit diamètre du logement 2' du prolongement tubulaire 2.
L'extrémité de la tige 6 qui est adjacente aux disques 3 et est en forme de pointe effilée 14, de façon à pénétrer .et à fermer l'orifice de sortie 5. A son autre extrémité, la tige 6 porte une broche 15 munie d'une bride 16. Cette broche passe au milieu d'une membrane élastique qui est serrée sur cette broche à l'aide d'un organe 18 présentant un filetage intérieur. Comme représenté, cet
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organe présente une tête 22 qui peut être actionnée par un mécanisme, non représenté. Le bord extérieur de la membrane 17 est fixé au boîtier 1 en même temps que le bord extérieur d'une pièce 19 en forme d'entonnoir, de façon à obtenir une fermeture étanche. La partie étroite de la pièce 19 consti- tue un guide de la surface extérieure de l'organe 18.
Le ressort 12 sollicite la tige 6 vers la membrane 4, de sorte que la pointe effilée 14 pénètre dans l'orifice 5 et ferme hermétiquement celui-ci. Comme représenté, la pointe extrême dépasse de l'orifice 5, de façon à définir un canal à travers toute accumulation de cendres pouvant se former sur la paroi extérieure de la membrane 4. De l'au.. tre côté de la tige 6, la membrane 17 assure una fermeture étanche entre la tige 6 et le boîtier 1,
Une masse de matière fibreuse, non représentée, est disposée dans l'espace entre le prolongement tubu- laire 2 et la paroi extérieure du bottier, et elle est main- tenue par une bride 20 fixée à l'extrémité du prolongement tubulaire 2.
Cet espace 3'constitue un réservoir pour une matière pyrophorique, la matière fibreuse étant imprégnée de matière pyrophorique lorsque le dispositif est monté.
Comme la manipulation de la substance pyrophorique est dangereuse, cette substance est Introduite par la partie tubulaire 2 qui est scellée après remplissage par tranchage, de façon à former une soudure à froid.
Enfin, un racleur 21 est disposé à l'extérieur de la membrane 4, Ce racleur se termine par une fourche qui s'engage sur l'extrémité saillante de la pointe effilée 14.
Le racleur est relié, par des moyens non/représentés, au'
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mécanisme d'actionnement du dispositif, de façon à nettoyer le bord extérieur de l'orifioe 5 pour enlever les cendres après chaque décharge de substance pyrophorique.
Le dispositif est actionné par un mécanisme qui tire la tige 6 contre l'action du ressort 12 en retirant la pointe effilée 14 de l'orifice de sortie 5. Ce mécanisme peut être prévu pour faire tourner légèrement la tige pen- dant qu'il la tire en arrière. Le déplacement du piston formé par les disques 7 et.2 tend à faire baisser la pres- . sion dans l'espace compris entre le piston et la membrane 4. Cet effet, ainsi que le frottement du bord du disque 9 oontre la paroi interne du boîtier 1, écartent les disques 7 et.2 l'un de l'autre, permettant ainsi à de la substance pyrophorique de passer d'un o8té à l'autre du piston par les ouvertures 8 et 10. Ainsi, l'espace compris entre le piston et la membrane 4 se charge de substance pyrophorique.
Le mécanisme d'actionnement est agencé de façon qu'il n'y ait que peu ou pas de temps d'arrêt dans le fonc- tionnement, de sore que dès que la tige 6 a été déplacée de la valeur voulue contre l'action du ressort 12, le méca- nisme relâche immédiatement la tige pour lui permettre de reprendre sa position initiale sous la pression du ressort.
Le mouvement de rappel de la tige plaque les disques.2 et 7 l'un contre l'autre, fermant ainsi le passage pour la substance pyrophorique. Tandis que la tige reprend sa po- sition initiale, le piston 7,9 éjecte de la substance py- rophorique par l'orifice 5.'Toute production de cendres est immédiatement éloignée lorsque la pointe effilée pénè- tre dans l'orifice 2 et le ferme. A la fin du cycle de dé-
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charge;, le mécanisme agit sur le racleur 21 pour le déplacer transversalement par rapport à l'orifice 5 de la membrane 4 pour enlever les cendres qui se déposent sur celle-ci.
La fig. 2 représente un briquet de pocha muni du dispositif d'allumage du type déorit en référence à la fig. 1. Ce briquet comprend un boîtier 31 formant un réser- voir pour du gaz butane liquéfié, ce réservoir pouvant être rechargé grâce à une valve 32, connue en elle-même. La subs- tance pyrophorique est éjectée vers le haut par rapport au dessin, à partir du dispositif d'allumage désigné par 36. afin d'allumer les vapeurs de butane qui sont amenées d'une soupape de décharge 37 connue, par une conduite 38 on un point situé sur la trajectoire de la substance pyrophori- que éjectée par le dispositif 36.
Le mécanisme d'actionnement du dispositif et de la soupape de décharge 37 est disposé dans un logement 33 latéral du boîtier 31. Ce mécanisme comprend un levier 22 articulé sur un pivot 40 et destiné à être déplacé manuel- lement. Ce levier 39 porte un bras 41 à proximité du pivot 40, ce bras portant un levier coudé dont un bras est en prise avec la tête 22 de la tige 6 du dispositif d'allumage.
Lorsque le levier 39 tourne autour du pivot 40, le levier est tiré vers le bas en même temps que la tête 22 de la tige 6. Vers la fin du déplacement prévu pour le levier 39, le bras libre 42 du levier coudé 34 rencontre le pivot 40, ce qui rait tourner le levier autour de ce pi- vot 40, tandis que le levier 39 continue sa course. Cette rotation du levier 34 le dégage de la tête 22 de la tige 6, permettant à cette dernière, comme décrit précéàemment, de
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reprendre sa position originale et d'éjecter de la substance pyrophorique qui, en se mélangeant à l'air extérieur., met le feu aux vapeurs de butane sortant de la conduite 38.
Un avantage de la disposition décrite est que le dispositif d'allumage n'est pas exposé directement à la flamme.
Les fig. 3. 4 et 5 représentent un autre mécanisme d'actionnement du dispositif d'allumage selon la fig. 1. Dans ce mécanisme, on a utilisé une version plus courte du dispo- sitit' d'allumage de la fig. l, ce dispositif étant de nouveau monté dé façon à éjecter la substance pyrophorique verticale- ment par rapport au dessin, depuis le dessous du brûleur et de la flamme s'échappant de celui-ci.
Le mécanisme comprend une pièce d'actionnement 51 poussée vers l'extrémité par un ressort 52. Cette pièce d'ac- tionnement présente une surface 53 formant came et porte une cheville 56. Un levier 54 présente une fente 55 dans laquelle passe la cheville 56, cette dernière assurant, en coopération avec un ressort à lame 57, le positionnement du levier 54, L'extrémité inférieure du levier 54 porte trois surfaces de butée, dont celle indiquée par 58, 59. sert d'appui à une extrémité d'un ressort 60, dont l'autre extrémité s'appuie contre la cheville 56. La seconde surface de butée 61 vient normalement coopérer avec un bloc 62, tandis que la troi- sième surface de butée 63 coopère avec la tête 22 de la tige du dispositif d'allumage 64 qui est du même type que celui décrit en référence à la fig. 1.
Dans la position de repos, représentée à la fig. 3, la surface 53 en forme de came n'est pas en contact avec le
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levier 54 qui est sollicité en position verticale, sa sur- face de butée 61 reposant sur le bloc 62, et la surface de butée 63 étant en prise avec la tête 22, Un mouvement d'a- baissement de la pièce d'actionnement ± déplace la cheville 56 vers le bas dans la fente 55. Pendant ce mouvement de la pièce d'actionnement 51, le levier 54 reste dans sa position initiale, dans laquelle il est maintenu par le bloc 62. La
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cheville 56, qui est reliée à ltt p.lÏ;;:ue Q.C1.u...J.onnIIIt.Uvl com- prime le ressort 60 en se déplaçant dans la fente 55. Lors- que la surface 53 en forme de came rencontre le levier 54, elle déplace l'extrémité de celui-ci.
Ce déplacement fait pivoter le levier 54 autour de la cheville 56, de sorte que la surface de butée 61 se dégage du bloc 62, comme re- présenté à la fig. 4.
A ce moment, le levier 54 est déplacé rapidement vers le bas par le ressort 60 tout en restant en prise au début avec la tête 22 du dispositif d'allumage 64. Par con- séquent, le piston du dispositif d'allumage se déplace ra- pidement pour faire pénétrer de la matière pyrophorique dans la chambre d'expulsion adjacente à l'orifice de sortie, comme décrit précédemment. Le dessin montre que lorsque,la surface 61 s'est dégagée du bloc 62, le bord ± de ce der- nier sert d'appui à une surface inclinée 66 du levier 54 (voir fig. 5). Cette surface 66 présente une forme telle qu'en coopérant aveo le bord du bloc 62, elle fasse pivoter le levier 54 comme le montre la fige 5, autour de la che- ville 56, jusqu'à ce que la surface d'appui 63 libère la tête 22, comme montré à la fig. 5.
Ainsi, le piston libéré se déplace brusquement vers l'orifice de sortie et provoque
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l'éjection de substance pyrophorique.
Cette disposition est particulièrement avanta- geuse, car la vitesse de déplacement du piston dans le dis- positif est entièrement indépendante de la vitesse du mou- vement de la pièce d'actionnement 51, le piston étant rapi- dement déplacé par le ressort 60 dans une direction, et par son propre ressort 12 (fig. 1) dans l'autre direction.
Comme dans le cas de la fig. 2, des moyens appropriés doi- vent permettre l'ouverture de la soupape du brûleur au mo- ment propice.
Le mécanisme peut aussi être prévu de façon que la tête 22 tourne légèrement pendant son mouvement de des- cente vers le bas.
Les formes d'exécution représentées aux fig. 6 et 7 prévoient l'utilisation d'une cartouche 71 remplaça- ble pour la substance pyrophorique. Cette cartouche est remplie au moyen d'un tube 72 disposé à l'une de ses ex- trémités et est fermée de façon étanche par une soudure à froid lorsque le tube est coupé. L'autre extrémité de la cartouche est munie d'une pastille en caoutchouc assu- rant l'étanchéité, cette pastille étant surmontée d'une pastille 74 en matière facilement déchirable, perçable ou cassable.
Le dispositif lui-même comprend un boîtier 75 délimitant un logement 76 dans lequel se trouve une tige 77 présentant une pointe effilée à l'une de ses extrémités, son autre extrémité traversant une portion plus étroite du logement 76 pour faire saillie hors du boîtier. Cette autre extrémité porte un organe denté 78. Une garniture d'étanchéité
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79 entoure la tige 77 et est pressée par une rondelle 80 appuyée contre la garniture par un ressort 4 boudin 81.
Ce ressort s'appuie., d'une part, contre la rondelle 80 et, d'autre part, contre un piston 82 qui est monté avec jeu sur la tige 77. Le piston est retenu sur la tige 77 par l'action du ressort 81 qui le maintient appuyé contre une bride de cette tige près de la pointe effilée. Un disque flexible est disposé entre la bride 83 et le piston, et agit comme une valve à clapet pour permettre à la matière pyrophorique de passer d'une face à l'autre du piston lorsqu'on éloigne ce dernier de l'orifice de sortie, mais pour assurer l'étanchéité le long du bord du piston lorsque oelui-oi se déplace dans l'autre sens, de façon à éviter un reflux de la matière pyro- phorique.
Le logement 76 est obturé à son extrémité la plus large par un capuchon fileté 84 qui présente une ouverture centrale, fermée par une mince membrane 85 portant en son . centre un orifice de sortie normalement fermé par la pointe effilée de la tige 77.
La cartouche 71 est protégée par un boîtier tubu- laire 86. Une extrémité de ce bottier est conformée de fçon à assurer une liaison étanohe avec un trou transversal 87 communiquant avec le logement 76, tandis que son autre ex- trémité porte un capuchon pour faciliter le remplacement de la cartouche. L'extrémité du bottier 86 qui est reliée au trou transversal 87 porte une aiguille creuse titi tournée vers l'intérieur, cette aiguille présentant un perçage 89 trans- versal. Cette aiguille creuse perce la pastille 4 et tra- verse la pastille 73 de caoutchouc, de sorte que la subs-
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tance pyrophorique peut parvenir par oette aiguille dans le logement 76.
Lo procédé de mesure et d'éjection de la matière pyrophorique de cette forme d'exécution est analogue à celui décrit en référence à la fig. 1. Le mouvement du piston éloi- gnant la pointe effilée du trou de sortie provoque une dimi- nution de la pression dans la chambre comprise entre le pis- ton et la membrane 85, ce qui fait passer de la matière py- rophorique autour de la périphérie du piston pour pénétrer dans uette chambre. Lorsque le piston reprend sa position originale, la matière pyrophorique est éjectée et la pointe effilée vient refermer l'orifice de sortie en le nettoyant des cendres et empêchant l'air de pénétrer dans le disposi- tif.
Le mécanisme d'actionnement comprend, dans cette forme d'exécution, une roue 90 tournant sur la tige 77.
Cette roue présente des bossages 91 en forme de dents de scie, ces bossages faisant saillie axialement de cette roue pour coopérer aveo des dents 92 complémentaires prévues'sur l'organe 88. Comme le montre la fig. 7, deux organes de bu- tée 93 et 94 sont formés par les extrémités d'une pièce en forme d'étrier fixée au boîtier 75, ces organes de blocage coopérant avec une cheviller s'étendant radialement à partir de l'organe 78 pour limiter l'angle de rotation pos- sible de ce dernier.
Le fonctionnement est obtenu en faisant tourner la roue 90 à la main, ce qui au début fait tourner la tige 77 en raison de l'accouplement formé par les dents 91 et ±, la rotation de la tige 77 se terminant lorsque la cheville 95
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rencontre la butée $)4. Dès la fin de la rotation de la tige 77, une rotation supplémentaire de la roue 90 provoque un déplacement axial de la tige 77, car les dentures,,91 et 92 inclinées en forme de dents de scie montent l'une sur l'au- tre pour se désaccoupler momentanément. Lorsque le déplace- ment axial maximum est atteint, lequel est défini par les .
surfaces inclinées des dentures en dents de soie, la direc- tion de déplacement est inversée lorsque les dentures en dents de scie retombent l'une dans l'autre, ce qui provoque un déplacement rapide de la tige 77 sous l'action du res- sort 81. Ainsi, pendant le mouvement initial de la tige, de la substance pyrophorique est aspirée dans l'espace coin- pris entre le piston et l'orifice de sortie, pull lors du renversement du sens de déplacement de la tige sous la pres- sion du ressort 81, la substance pyrophorique est éjectée par l'orifice de sortie, ce dernier étant nettoyé des cen- dres par la pointe effilée reprenant sa position de ferme- ture.
En inversant le sens de rotation de la roue 90, il est possible de faire tourner l'aiguille sans déplace- ment axial, de façon à assurer une bonne portée de celle- ci dans l'orifice de sortie. Le déplacement angulaire total dans cette direction inverse est limité par l'entrée en con- tact de la cheville .22 avec la butée 93.
La fig. 8 représente un dispositif d'allumage qui est en principe le même que oelui décrit en référence aux fig. 6 et 7, mais dans ce cas, il constitue une partie d'un briquet de poche, et le mécanisme faisant tourner la pointe effilée a été modifié. L'organe denté 78 est un pi-
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gnon qui est en prise avectne crémaillère complémentaire 101 portée par une pièce d'aotionnement 102. Le déplacement de cette dernière fait tourner par la crémaillère 101 le pignon 78 et la tige 77 jusqu'à ce qu'une patte 103 incli- née, portée par l'organe 78, s'engage dans une fente incli- née 104 de la pièce d'aotionnement 102.
En continuant, le mouvement d'aotionnement de la pièce 102, la patte 103 glisse dans la fente inclinée 104 et produit un déplacement axial de la tige 77 jusqu'à ce que cette patte 103 soit re- lâchée de la fente 104 par suite de la continuation de la rotation, ce qui permet à la tige de reprendre sa position axiale originale en éjectant de la substance pyrophorique vers le braleur 105, Lorsque la pièce d'actionnement 102 estrelâchée, la tige 77 tourne en sens.inverse sous l'ef- fet de la crémaillère, ce qui assure une bonne étanchéité de la pointe effilée dans le trou de sortie.
Le réservoir à cartouche 106 utilisé dans cette forme d'exécution particulière est de construction plus simple que celle décrite en référence à la fig. 6. Cette cartouche est simplement engagée dans un tube 107 qui tra- verse le réservoir 108 de gaz butane du briquet. Cette car- touche coopère avec un tube 109 coupé obliquement de façon former un angle vif pour percer l'extrémité de la cartou- che 106. Cette cartouche est maintenue de façon étanche par un-joint d'étanchéité 110 et par un capuchon 111. Le réservoir 108 de butane peut être rempli par une soupape de commande connue, désignée par 112.
La fig. 9 représente une autre forme d'exécution de l'invention, dans laquelle le dispositif d'allumage est
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utilisé pour l'allumage du brûleur d'un réchaud à gaz.
Suivant une disposition connue de réchaud à gaz, une flamme- pilote est maintenue dans une petit chambre qui est reliée par un tube à chaque brûleur, cette disposition étant telle que lorsqu'un brûleur est enclenchée le gaz descend par un tube vers la chambre et s'allume au contact de la. flamme-* pilote, provoquant un retour de flamme qui allume le brûleur.
Dans cette forme d'exécution, le dispositif d'allumage joue le rôle-de flamme-pilote et est agencé de façon à être so- tionné lorsqu'un brûleur est enclenché. Dans cette forme d'exécution du dispositif d'allumage, la matière pyropho- rique et le mécanisme de mesure sont contenus dans un sim- ple boîtier 120 présentant une mince membrane 121 qui forme toute une paroi du boîtier. Une partie de la paroi opposée à la membrane présente en 122 un palier étanche pour une tige 123 dont une extrémité présente une pointe effilée pour ob- turer un orifice 124 de sortie prévu dans la membrane 121.
A l'autre extrémité, la tige 123 présente un pignon 125 per- mettant d'entraîner cette tige en rotation pour assurer une bonne étanchéité entre l'aiguille et le trou de sor- tie 124. Le pignon est solidaire d'une bride 126 permet- tant de déplacer axialement la tige. L'étanohéité est as- surée par une garniture 128 serrée par une douille 127.
La tige porte également une grande membrane, ou un piston 129 monté très libre dans le boîtier 120, et est sollicitée en direction de l'orifice d'éjection 124 par un ressort à lame 130 en forme de U. Une charge de subs- tance d'allumage pyrophorique est introduite dans le boî- tier 120 où elle est contenue dans une matière poreuse 131.
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L'introduction se rait par un tube 132 qui est finalement fermé de façon étanche par une soudure à froid produite lorsque ce tube est coupé.
Le fonctionnement de cette forme d'exécution, est -semblable à celui de la fig. 1. Lorsqu'un brûleur à gaz est mis en fonction, un mécanisme, non représente,, déplace axialement la tige 123, oe qui retire la. pointe effilée de l'orifice d'éjection 124 tout en faisant passer de la subs- tance pyrophorique sur le bord du piston 129 pour aboutir dans la chambre située du côté de la pointe. Lorsque le mé- canisme relâche la tige 123, cette dernière reprend sa po- sition originale sous l'action du ressort 130. Le pignon
125 est destiné à permettre d'entraîner la tige en rotation ' pour assurer une meilleure étanchéité lorsque la pointe s'engage dans le trou 124 d'éjection.
La fig. 10 représente une autre forme d'exéoution du dispositif d'allumage. Dans cette forme d'exéoution, qui est une version améliorée et simplifiée de celle représen- tée à la fig. 1, la membrane 4, ainsi que la membrane élas- tique 17 et l'organe de guidage 19 sont de nouveau fixés, par leur périphérie, dans les extrémités opposées d'un sim- ple bottier 1 tubulaire. Cependant, ce bottier ne présente pas de prolongement tubulaire 2 (fig. 1).
En lieu et place de celui-ci, la matière fibreuse qui contient la substance d' allumage est enfermée dans.une bobine 140 qui s'engage sans jeu dans le boîtier et présente un trou permettait le passage de la tige 6, Un ressort 141, logé entre l'extré- mité de la bobine 140 et le disque rigide 7 maintient la tige 6 dans la position pour laquelle la pointe effilée 14
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ferme l'orifice de la membrane 4. Il y a lieu de noter que le ressort 141 est-de forme conique et présente un grand jeu avec la paroi du boîtier.
Cette. disposition évite le risque de coincement, par suite de dép8ts de cendrée qui peut se produire dans la forme d'exécution selon la fig. 1 en raison du faible jeu entre le prolongement tubulaire 2, le ressort 12 et la tige 6. La disposition du disque rigide 7 et du disque flexible 2 est la même que dans le cas de la fige 1, mais la périphérie du disque 1 est arrondie pour diminuer le risque de coincement du disque dans le bot- tier par suite du dépôt da cendres sur la paroi interne de celui-ci.
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Ignition device.
The present invention relates to) & an ignition device for a fuel, particularly for a gaseous fuel, this device being intended to deliver into the atmosphere and at will a determined quantity of a substance which may be a pyrophoric substance, that is to say that ignites spontaneously on contact with air, or a hypergolic substance, that is to say that combines with the fuel to cause combustion.
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The device forming the subject of the invention is particularly useful in connection with household applications, such as appliances producing heat or light, or else combustion devices such as lighters for smokers.
Since pyrophoric or hypergolic igniting substances are, in general, very expensive, it is necessary to provide that only a small amount of such a substance is delivered at each ignition.
According to the present invention, the ignition device comprises a casing intended to contain a pyrophoric or hy [pergolic substance, or to be connected to a reservoir containing such a substance, this casing having an outlet orifice, means for closing this substance. orifice and means for delivering said substance through the orifice into the atmosphere, these means comprising a member forming a sort of piston arranged in the housing between the reserve of substance and the orifice, and capable of effecting a back and forth movement relative to the outlet port.
In operation, the piston-member, which divides the casing into two parts, is moved rapidly, so that when it moves away from the outlet port, it displaces pyrophoric or hypergolic substance from the part of the housing which contains it towards the part of the housing comprised between the piston member and the orifice. When said organ moves towards the orifice, it projects the substance through the orifice. It is possible that the movement of the piston member, carried out away from the orifice,
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penetrate a little air through said orifice.
The piston member can also be used to determine the actuation of the closure means. These means can be mounted on saidcrgane and ensure the closing of the orifioe when the organ is moved in the direction of the latter.
The closure means may be formed by a conical needle which, in the closed position, protrudes out of the orifice. This construction is advantageous in the case of certain pyrophoric substances which react with air to form ash, since the part of the conical needle protruding out of the orifice maintains a clean channel through an accumulation. possible tion of ashes from the outer o8té of the orifice, or even allows such an accumulation to be broken while keeping the orifice itself clean. Preferably, the arrangement is such that the needle undergoes a rotation at the same time as it moves in the orifice, so as to clean the latter well of the ash and to ensure a good seal.
A scraper member may also be provided which moves on the exterior face of the device near the orifice each time the device is actuated.
In a preferred embodiment, the orifice is provided in a membrane which may be metallic and which allows elastic engagement between the orifice and the closure means when the orifice is to be closed.
The piston member can be fitted with precision in the housing, and in this oas it can be provided with a
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valve allowing the passage of the ignition substance through said member during its movement away from the orifice and preventing the return of the substance when the member approaches the orifice. As a variant, the member could be mounted with play dans.le casing and not have a valve; thus, the ignition substance can pass from one side of the organ to the other by the play which exists. However, if the organ is moved quickly, practically the same effect is obtained as in the previous case.
The device may include an actuation mechanism having a spring which is tensioned when the device is to be actuated. The spring is connected to the piston member and when it relaxes, it moves the latter rapidly away from the outlet port, a rapid return of the piston member to the orifice being controlled. by another spring.
It is important that the device does not get too hot and therefore it is useful to protect it from the heat of the flame produced by the ignition of the fuel. For this purpose, one or more heat shields can be provided, placed between the flame and the device. In an interesting feature, the ignition device is provided so as to eject the ignition substance from the rear of the burner through which the fuel is supplied and in the same direction as that of the fuel leaving the burner.
Oven normal use, this means that in the event of a flame escaping from the burner upwards, the device is placed below the burner with its outlet orifice
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at the top, so as to eject the ignition substance upwards.
The reservoir for the ignition material can form an integral part of the device, this reservoir being able to be filled after assembly of the device by means of a lateral duct which can be cut so as to form a cold weld closing this gas duct. etanohe way.
According to another feature, the reservoir for the ignition material may consist of a removable cartridge which can be replaced when it is empty.
The accompanying drawing represents, schematically and by way of example, several embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a sectional view of an ignition device.
Fig. 2 shows a lighter with parts in section, equipped with the device shown in FIG. 1.
Figs. 3, 4 and 5 show, in several operating positions, a preferred embodiment of a mechanism acting on the device of FIG. 1.
Fig. 6 shows in section a second execution turn of the ignition device.
Fig. 7 is a plan view of the device according to FIG. 6.
Fig.8 shows in section a lighter equipped with a device similar to that shown in Figs. 6 and 7.
Fig. 9 shows a third embodiment of the ignition device.
Fig. 10 is a sectional view of a fourth
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embodiment of the ignition device.
With reference to FIG. 1, the housing 1 of the ignition device is of tubular shape obtained by impact threading of aluminum and has a tubular extension 2 concentric with the outer cylindrical wall and having a central hole 2 '. A tubular part 1 communicates with the space between the tubular extension 2 and the outer wall of the casing.
The open end of the casing 1 is closed by a membrane 4 having an outlet orifice 5, located on the main axis of the casing 1. A rod.6 is disposed in the recess 2 'of the tubular part 2 and carries two discs 7 and having openings 8, respectively 10, these two discs 7 and 2 constituting a member forming a kind of piston. The openings of one disc are offset from those of the other disc, so as to form a reed valve, The two discs are clamped between a circlip 11 and a coil spring 12 ooaxial to the rod 6, A end of this spring 12 bears against the rigid disc 7, while its other end bears against a portion 13 of smaller diameter of the housing 2 ′ of the tubular extension 2.
The end of the rod 6 which is adjacent to the discs 3 and is in the form of a tapered point 14, so as to penetrate and close the outlet orifice 5. At its other end, the rod 6 carries a pin 15 provided a flange 16. This pin passes through the middle of an elastic membrane which is clamped on this pin using a member 18 having an internal thread. As shown, this
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organ has a head 22 which can be actuated by a mechanism, not shown. The outer edge of the membrane 17 is fixed to the housing 1 at the same time as the outer edge of a part 19 in the form of a funnel, so as to obtain a tight seal. The narrow part of the part 19 forms a guide for the outer surface of the part 18.
The spring 12 urges the rod 6 towards the membrane 4, so that the tapered tip 14 enters the orifice 5 and hermetically closes the latter. As shown, the end point protrudes from the orifice 5, so as to define a channel through any accumulation of ash that may form on the outer wall of the membrane 4. On the other side of the rod 6, the membrane 17 ensures a tight seal between the rod 6 and the housing 1,
A mass of fibrous material, not shown, is arranged in the space between the tubular extension 2 and the outer wall of the casing, and it is held by a flange 20 fixed to the end of the tubular extension 2.
This space 3 'constitutes a reservoir for a pyrophoric material, the fibrous material being impregnated with pyrophoric material when the device is mounted.
As the handling of the pyrophoric substance is dangerous, this substance is introduced through the tubular part 2 which is sealed after filling by slicing, so as to form a cold weld.
Finally, a scraper 21 is placed outside the membrane 4, This scraper ends with a fork which engages on the projecting end of the tapered tip 14.
The scraper is connected, by means not / shown, to the '
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operating mechanism of the device, so as to clean the outer edge of the orifice 5 to remove the ashes after each discharge of pyrophoric substance.
The device is actuated by a mechanism which pulls the rod 6 against the action of the spring 12 by withdrawing the sharp point 14 from the exit orifice 5. This mechanism can be provided to rotate the rod slightly while it is in operation. pulls it back. The movement of the piston formed by the discs 7 and 2 tends to lower the pressure. pressure in the space between the piston and the diaphragm 4. This effect, as well as the friction of the edge of the disc 9 against the internal wall of the housing 1, move the discs 7 and 2 apart from each other, allowing thus the pyrophoric substance to pass from one o8té to the other of the piston through the openings 8 and 10. Thus, the space between the piston and the membrane 4 is charged with pyrophoric substance.
The actuating mechanism is arranged so that there is little or no downtime in operation, so that as soon as the rod 6 has been moved by the desired amount against the action. of the spring 12, the mechanism immediately releases the rod to allow it to return to its initial position under the pressure of the spring.
The return movement of the rod pushes the discs 2 and 7 against each other, thus closing the passage for the pyrophoric substance. As the rod returns to its original position, piston 7,9 ejects pyrophoric substance through port 5. 'Any ash production is immediately removed when the sharp tip enters port 2 and closes it. At the end of the de-
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load;, the mechanism acts on the scraper 21 to move it transversely with respect to the orifice 5 of the membrane 4 in order to remove the ashes which are deposited thereon.
Fig. 2 shows a pocha lighter provided with the ignition device of the Deorit type with reference to FIG. 1. This lighter comprises a housing 31 forming a reservoir for liquefied butane gas, this reservoir being able to be refilled by means of a valve 32, known per se. The pyrophoric substance is ejected upwards with respect to the drawing, from the ignition device designated 36. in order to ignite the butane vapors which are supplied from a known relief valve 37, through a line 38. there is a point situated on the trajectory of the pyrophoric substance ejected by the device 36.
The actuating mechanism of the device and of the discharge valve 37 is disposed in a lateral housing 33 of the housing 31. This mechanism comprises a lever 22 articulated on a pivot 40 and intended to be moved manually. This lever 39 carries an arm 41 near the pivot 40, this arm carrying an angled lever, one arm of which engages the head 22 of the rod 6 of the ignition device.
When the lever 39 rotates around the pivot 40, the lever is pulled down together with the head 22 of the rod 6. Towards the end of the movement provided for the lever 39, the free arm 42 of the elbow lever 34 meets the pivot 40, which would turn the lever around this pivot 40, while the lever 39 continues its travel. This rotation of the lever 34 releases it from the head 22 of the rod 6, allowing the latter, as described previously, to
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return to its original position and eject pyrophoric substance which, by mixing with the outside air, ignites the butane vapors coming out of the pipe 38.
An advantage of the arrangement described is that the ignition device is not exposed directly to the flame.
Figs. 3. 4 and 5 show another actuation mechanism of the ignition device according to FIG. 1. In this mechanism, a shorter version of the ignition device of FIG. 1, this device again being mounted so as to eject the pyrophoric substance vertically with respect to the drawing, from the underside of the burner and the flame escaping therefrom.
The mechanism comprises an actuating part 51 pushed towards the end by a spring 52. This actuating part has a cam surface 53 and carries a pin 56. A lever 54 has a slot 55 through which the pin passes. 56, the latter ensuring, in cooperation with a leaf spring 57, the positioning of the lever 54, The lower end of the lever 54 has three abutment surfaces, including that indicated by 58, 59. serves as a support at one end of 'a spring 60, the other end of which bears against the pin 56. The second stop surface 61 normally co-operates with a block 62, while the third stop surface 63 co-operates with the head 22 of the rod of the ignition device 64 which is of the same type as that described with reference to FIG. 1.
In the rest position, shown in FIG. 3, the cam-shaped surface 53 is not in contact with the
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lever 54 which is biased in a vertical position, its abutment surface 61 resting on the block 62, and the abutment surface 63 being in engagement with the head 22, A lowering movement of the actuating part ± moves the pin 56 down into the slot 55. During this movement of the actuating part 51, the lever 54 remains in its initial position, in which it is held by the block 62. The
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peg 56, which is connected to ltt p.lÏ ;;: ue Q.C1.u ... J.onnIIIt.Uvl compresses the spring 60 by moving in the slot 55. When the surface 53 shaped cam meets lever 54, it moves the end thereof.
This movement rotates the lever 54 around the pin 56, so that the stop surface 61 is released from the block 62, as shown in FIG. 4.
At this time, the lever 54 is moved rapidly downward by the spring 60 while remaining initially in engagement with the head 22 of the igniter 64. As a result, the piston of the igniter moves quickly. - Quickly to make the pyrophoric material penetrate into the expulsion chamber adjacent to the outlet orifice, as described above. The drawing shows that when the surface 61 has disengaged from the block 62, the ± edge of the latter acts as a support for an inclined surface 66 of the lever 54 (see FIG. 5). This surface 66 has a shape such that by cooperating with the edge of the block 62, it causes the lever 54 to pivot, as shown in figure 5, around the pin 56, until the bearing surface 63 releases the head 22, as shown in FIG. 5.
Thus, the released piston suddenly moves towards the outlet port and causes
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ejection of pyrophoric substance.
This arrangement is particularly advantageous, since the speed of movement of the piston in the device is entirely independent of the speed of movement of the actuating part 51, the piston being rapidly moved by the spring 60 in. one direction, and by its own spring 12 (Fig. 1) in the other direction.
As in the case of fig. 2, suitable means must allow the burner valve to open at the right time.
The mechanism can also be provided so that the head 22 rotates slightly during its downward descent movement.
The embodiments shown in FIGS. 6 and 7 provide for the use of a replaceable cartridge 71 for the pyrophoric substance. This cartridge is filled by means of a tube 72 disposed at one of its ends and is sealed by a cold weld when the tube is cut. The other end of the cartridge is provided with a rubber patch ensuring the seal, this patch being surmounted by a patch 74 made of a material that is easily tearable, pierceable or breakable.
The device itself comprises a housing 75 defining a housing 76 in which there is a rod 77 having a tapered point at one of its ends, its other end passing through a narrower portion of the housing 76 to protrude out of the housing. This other end carries a toothed member 78. A sealing gasket
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79 surrounds the rod 77 and is pressed by a washer 80 pressed against the gasket by a coil spring 81.
This spring is supported, on the one hand, against the washer 80 and, on the other hand, against a piston 82 which is mounted with play on the rod 77. The piston is retained on the rod 77 by the action of the spring 81 which keeps it pressed against a flange of this rod near the tapered point. A flexible disc is disposed between the flange 83 and the piston, and acts as a flap valve to allow pyrophoric material to pass from one side of the piston to the other when the latter is moved away from the outlet port. , but to provide a seal along the edge of the piston when it moves in the other direction, so as to avoid reflux of the pyrophore material.
The housing 76 is closed at its widest end by a threaded cap 84 which has a central opening, closed by a thin membrane 85 bearing in sound. centers an outlet port normally closed by the tapered tip of rod 77.
The cartridge 71 is protected by a tubular casing 86. One end of this casing is shaped so as to ensure an ethanol connection with a transverse hole 87 communicating with the housing 76, while its other end carries a cap to facilitate replacing the cartridge. The end of the casing 86 which is connected to the transverse hole 87 carries a titi hollow needle turned inwards, this needle having a transverse bore 89. This hollow needle pierces the pellet 4 and passes through the rubber pellet 73, so that the substance
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pyrophoric tance can reach by this needle in the housing 76.
The method of measuring and ejecting the pyrophoric material of this embodiment is similar to that described with reference to FIG. 1. The movement of the piston moving the tapered tip away from the exit hole causes a decrease in the pressure in the chamber between the piston and the diaphragm 85, which causes pyrophoric material to pass around it. the periphery of the piston to enter a chamber. When the piston returns to its original position, the pyrophoric material is ejected and the tapered tip closes the outlet opening, cleaning it of the ash and preventing air from entering the device.
The actuation mechanism comprises, in this embodiment, a wheel 90 rotating on the rod 77.
This wheel has bosses 91 in the form of saw teeth, these bosses projecting axially from this wheel to cooperate with complementary teeth 92 provided on the member 88. As shown in FIG. 7, two stop members 93 and 94 are formed by the ends of a part in the form of a stirrup fixed to the housing 75, these locking members cooperating with a dowel extending radially from the member 78 for limit the possible angle of rotation of the latter.
The operation is achieved by turning the wheel 90 by hand, which at first turns the rod 77 due to the coupling formed by the teeth 91 and ±, the rotation of the rod 77 ending when the pin 95
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meets the stopper $) 4. As soon as the rotation of the rod 77 has ended, an additional rotation of the wheel 90 causes an axial displacement of the rod 77, because the teeth ,, 91 and 92 inclined in the form of saw teeth mount one on the other. - be to disconnect momentarily. When the maximum axial displacement is reached, which is defined by the.
inclined surfaces of the bristle teeth, the direction of movement is reversed when the sawtooth teeth fall back into each other, causing the rod 77 to move rapidly under the action of the res- exit 81. Thus, during the initial movement of the rod, pyrophoric substance is sucked into the wedged space between the piston and the outlet orifice, pulled when the direction of movement of the rod is reversed under the pressure. - When spring 81 is released, the pyrophoric substance is ejected through the outlet opening, the latter being cleaned of ash by the tapered tip returning to its closed position.
By reversing the direction of rotation of the wheel 90, it is possible to rotate the needle without axial displacement, so as to ensure good seating thereof in the outlet orifice. The total angular displacement in this reverse direction is limited by the entry of the pin 22 into contact with the stop 93.
Fig. 8 shows an ignition device which is in principle the same as that described with reference to FIGS. 6 and 7, but in this case it is part of a pocket lighter, and the mechanism for rotating the sharp tip has been changed. The toothed organ 78 is a pi-
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gnon which is in engagement with a complementary rack 101 carried by an aoteration part 102. The displacement of the latter causes the pinion 78 and the rod 77 to rotate by the rack 101 until an inclined lug 103, carried by the member 78, engages in an inclined slot 104 of the aoteration part 102.
Continuing with the movement of the valve part 102, the tab 103 slides in the inclined slot 104 and produces an axial displacement of the rod 77 until this tab 103 is released from the slot 104 as a result of the continuation of the rotation, which allows the rod to return to its original axial position by ejecting pyrophoric substance towards the burner 105, When the actuating part 102 is released, the rod 77 rotates in the opposite direction under the ef - tooth of the rack, which ensures a good seal of the tapered point in the outlet hole.
The cartridge reservoir 106 used in this particular embodiment is of simpler construction than that described with reference to FIG. 6. This cartridge is simply engaged in a tube 107 which passes through the butane gas reservoir 108 of the lighter. This cartridge cooperates with a tube 109 cut obliquely so as to form a sharp angle to pierce the end of the cartridge 106. This cartridge is held tightly by a gasket 110 and by a cap 111. The butane tank 108 can be filled by a known control valve, designated 112.
Fig. 9 shows another embodiment of the invention, in which the ignition device is
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used for lighting the burner of a gas stove.
According to a known arrangement of a gas stove, a pilot flame is maintained in a small chamber which is connected by a tube to each burner, this arrangement being such that when a burner is switched on the gas descends through a tube towards the chamber and lights up on contact with the. flame- * pilot, causing a flashback which ignites the burner.
In this embodiment, the ignition device acts as a pilot flame and is arranged so as to be turned on when a burner is started. In this embodiment of the ignition device, the pyrophoric material and the measuring mechanism are contained in a simple housing 120 having a thin membrane 121 which forms an entire wall of the housing. A portion of the wall opposite to the membrane has at 122 a sealed bearing for a rod 123, one end of which has a tapered point to close an outlet orifice 124 provided in the membrane 121.
At the other end, the rod 123 has a pinion 125 enabling this rod to be driven in rotation to ensure a good seal between the needle and the outlet hole 124. The pinion is integral with a flange 126. allowing the rod to be moved axially. Etanoheity is ensured by a gasket 128 tightened by a sleeve 127.
The rod also carries a large diaphragm, or a piston 129 mounted very loosely in the housing 120, and is biased towards the ejection port 124 by a U-shaped leaf spring 130. A load of substance ignition is introduced into the housing 120 where it is contained in a porous material 131.
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The introduction takes place through a tube 132 which is finally sealed by a cold weld produced when this tube is cut.
The operation of this embodiment is -similar to that of FIG. 1. When a gas burner is put into operation, a mechanism, not shown, axially displaces the rod 123, which withdraws the. tapered tip of ejection port 124 while passing pyrophoric substance over the edge of piston 129 to terminate in the chamber on the tip side. When the mechanism releases the rod 123, the latter returns to its original position under the action of the spring 130. The pinion
125 is intended to allow the rod to be driven in rotation to ensure a better seal when the point engages in the ejection hole 124.
Fig. 10 shows another form of execution of the ignition device. In this form of execution, which is an improved and simplified version of that shown in FIG. 1, the membrane 4, as well as the elastic membrane 17 and the guide member 19 are again fixed, by their periphery, in the opposite ends of a simple tubular casing 1. However, this casing does not have a tubular extension 2 (fig. 1).
Instead of this, the fibrous material which contains the igniting substance is enclosed in a coil 140 which engages without play in the housing and has a hole allowing the passage of the rod 6, A spring 141 , housed between the end of the reel 140 and the rigid disc 7 maintains the rod 6 in the position for which the tapered point 14
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closes the orifice of the diaphragm 4. It should be noted that the spring 141 is conical in shape and has a large clearance with the wall of the housing.
This. arrangement avoids the risk of jamming, as a result of ash deposits which may occur in the embodiment according to FIG. 1 due to the small clearance between the tubular extension 2, the spring 12 and the rod 6. The arrangement of the rigid disc 7 and of the flexible disc 2 is the same as in the case of the pin 1, but the periphery of the disc 1 is rounded to reduce the risk of the disc jamming in the case due to the deposit of ash on the inside wall of the latter.