WO2014009285A1 - Boitier de commande de robinet pour bouteille de gaz sous pression - Google Patents

Boitier de commande de robinet pour bouteille de gaz sous pression Download PDF

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WO2014009285A1
WO2014009285A1 PCT/EP2013/064282 EP2013064282W WO2014009285A1 WO 2014009285 A1 WO2014009285 A1 WO 2014009285A1 EP 2013064282 W EP2013064282 W EP 2013064282W WO 2014009285 A1 WO2014009285 A1 WO 2014009285A1
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control device
bell
control
valve
hollow
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PCT/EP2013/064282
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Jean-Claude Schmitz
Adrien ZODA
Morgan Lamiable
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Luxembourg Patent Co SA
Original Assignee
Luxembourg Patent Co SA
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Publication date
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/528—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with pin and slot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/30—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers
    • F16K1/301—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers only shut-off valves, i.e. valves without additional means
    • F16K1/303—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers only shut-off valves, i.e. valves without additional means with a valve member, e.g. stem or shaft, passing through the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/60—Handles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
    • G05D16/107—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger with a spring-loaded piston in combination with a spring-loaded slideable obturator that move together over range of motion during normal operation

Definitions

  • the invention relates to the mechanical connection of an apparatus such as a tap and / or an expansion valve for a cylinder of pressurized gas. More particularly, the invention relates to a mechanical control device intended to be mounted on the body of a valve and / or pressure reducer for pressurized gas cylinder. The invention also relates to a valve and / or pressure reducer for a cylinder of pressurized gas, comprising such a control device.
  • US 4,276,902 discloses a fluid pressure regulator whose body is made of two plastic elements.
  • the first element forms the main body with an inlet, an outlet and a passage connecting the inlet and the outlet.
  • a piston shutter cooperates with a corresponding housing made through the passage. It makes it possible to modify the section of the passage and thus to regulate the exit pressure.
  • a first spring is disposed between the shutter and the body, acting in the closing direction of the passage.
  • the second element forms a control device screwed onto the main body.
  • the control device comprises a control piston sliding there sealingly. It is directly connected to the shutter and forms a low pressure chamber.
  • a second spring is disposed on the face of the control piston opposite the shutter.
  • This spring is supported on the bottom of the control device and exerts on the shutter an elastic force opposite to that of the first spring.
  • a spring preload adjusting screw passes through the device at its top to interact with the end of the spring opposite that in contact with the control piston.
  • the use of plastic material is essentially dictated by constraints of chemical compatibility with corrosive fluids. The fact that the main body is made of plastic material has the particular effect of limiting the working pressure, typically to a maximum of 35 bar. In addition, the screw Adjusting the spring preload is limited to varying the pressure and / or the output flow over a limited range.
  • US patent document 2009/0272443 A1 discloses an integrated expansion valve for pressurized gas cylinders.
  • the valve comprises a double spring expansion valve, one of which is subjected to variable prestressing.
  • the body comprises for this purpose a main body housing a shutter, and a control device screwed to the main body.
  • the control device encloses an elastic membrane delimiting with the main body a low pressure chamber. It also comprises a preloading spring of the shutter acting via the deformable membrane.
  • the control device comprises a screw for adjusting the preload of the spring of the expander. The adjusting screw releases the preload of the spring to close the gas passage.
  • a control wheel is mounted on the adjusting screw. His command can require the rotation of the steering wheel on several turns.
  • a plastic cap in two half-shells is provided; its function is however limited to the dressing of the valve regulator.
  • the invention aims to overcome at least one of the aforementioned drawbacks. More particularly, the object of the invention is to propose a valve or expander, in particular for pressurized gas cylinders with control means that are advantageous from an ergonomic, cost and / or safety point of view.
  • the invention relates to a mechanical control device intended to be mounted on the body of a valve and / or pressure reducer for pressurized gas cylinder, the device comprising a bell forming a volume with a longitudinal axis; remarkable in that the bell consists essentially of two hollow portions intended to be joined and opposed to each other with respect to the longitudinal axis.
  • each of the hollow parts comprises means configured to engage mechanically with the body when they are joined to each other on said body.
  • the engagement means are located at one end of the device along its longitudinal axis.
  • the engagement means comprise a groove on the inner face of each of the two hollow parts, the grooves being substantially perpendicular to the longitudinal axis of the device and capable of fitting a flange of the body.
  • At least one of the grooves is circular and comprises a flat portion adapted to cooperate with a corresponding portion of the body and provide a rotational connection between the bell and the body.
  • the bell is generally cylindrical, each of the hollow parts being essentially a half-cylinder.
  • each of the hollow portions comprises two junction faces with the other hollow portion, said faces being symmetrical with respect to the longitudinal axis, one comprising at least one portion protrusion and the other comprising at least one corresponding hollow portion so that the two parts forming the bell may be identical and engage with respect to each other.
  • the bell is open at at least one of its two ends along its longitudinal axis.
  • each of the two hollow parts comprises in the side wall of the bell at least one elongated and inclined window adapted to guide control means according to a combined movement of rotation and translation.
  • the device comprises a slider intended to be housed inside the bell and to serve as a control means, the slider comprising at least one cooperating pin extending transversely and co-operating. with one or more elongated and sloped windows.
  • the slider is configured to slide in the longitudinal direction of the device.
  • the main outer surface of the bell is generally cylindrical and the device comprises a control wheel intended to be rotatably mounted on said surface.
  • the cylindrical outer surface of the bell forms a shoulder at one end, said shoulder being adapted to serve as a support for the steering wheel, and in that the outer surface comprises a circular groove to its end opposite to the shoulder, said groove being adapted to accommodate a circlip providing the connection between the two hollow portions of the bell and the control flywheel retainer.
  • control wheel comprises at least one window overlooking a portion of the outer surface of at least one of the two hollow portions, said portion comprising a marking so as to allow a user to view the state, such as the state of closure and / or opening, of the valve and / or regulator on which the device is mounted.
  • the surface portion comprising a marking is located on a front face of the two hollow parts, the window or windows being on a corresponding front face of the control wheel.
  • the invention also relates to a valve and / or pressure reducer for a gas cylinder under pressure, comprising:
  • a body with an inlet, an outlet and a passage connecting the inlet to the outlet;
  • the body comprises a collar cooperating with a corresponding groove on the inner face of each of the two hollow portions.
  • the main outer surface of the bell is cylindrical and in that the valve and / or expander comprises a control wheel rotatably mounted on said surface.
  • the cylindrical outer surface of the bell forms a shoulder at one end of the body side, said shoulder serving as support for the steering wheel, and in that said surface comprises a circular groove at its end opposite to the shoulder, said groove housing a circlip ensuring the connection between the two hollow parts of the device and the control wheel retainer.
  • the measures of the invention make it possible to provide an economical control device that is simple to construct and easy to assemble.
  • the device of the invention is particularly interesting when it is provided with fast-running control means such as elongate and inclined windows in which pawns slide, these windows being economical to produce directly during the molding of the parts. The efforts at stake are reasonable and can be resumed satisfactorily by such a device.
  • the device makes it possible to display the control status simply and reliably and economically.
  • valve and / or expander according to the invention has consequent cost advantages of implementation. It also has handling benefits. Indeed, the fast-running command with the stop position allows a certain speed of control and a good feeling. In addition, the visualization system completes the good feeling.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view of the control portion of an expansion valve according to the invention.
  • Figure 2 is an exploded view of the bell of the control device and the upper part of the expansion valve of Figure 1.
  • Figure 3 is an exploded view of the bell of Figures 1 and 2, the viewing angle being different from that of Figure 2.
  • Figure 4 is a detailed view of one of two hollow parts of the bell of Figures 1 to 3.
  • Figure 1 illustrates the upper part of a regulating valve flow and / or the pressure of a fluid. This is a longitudinal section showing the main elements of the device relating to the invention, some elements that are not directly related to the invention are not illustrated.
  • the device illustrated in Figure 1 is preferably a valve holding gas under pressure in a bottle. It may therefore comprise a nozzle (not shown) with a male part intended to be aimed on the neck of a pressurized gas cylinder.
  • the device 2 comprises a body 4 in which is formed a passage connecting a gas inlet (not shown) to a gas outlet (also not shown).
  • the gas inlet is in communication with the high pressure chamber 6.
  • the device 2 may include other functions not visible in the figure because of the partial view.
  • the expansion valve 2 comprises a closure device of the passage, consisting of a shutter 10 cooperating with a seat 12.
  • This shutter is of the inverted seat type, namely that the direction of movement of the shutter towards the closing of the passage corresponds to that of the fluid during its normal flow in service.
  • the expansion valve 2 also comprises a piston 14 movable in translation sealingly (via a seal) in a cylindrical housing formed in the body 4.
  • the lower face of the piston 14 delimits with the body 4 a regulation chamber 8.
  • the shutter 10 is mechanically and rigidly connected to the piston 14.
  • the piston 14 is subjected to its upper face to an elastic force of first elastic means, specifically a first spring 18, tending to open the shutter 10, 12. It is also subjected on its underside to a force resilient second elastic means, specifically a second spring 16, opposed to the first resilient means and tending therefore to close the shutter 10, 12.
  • first elastic means specifically a first spring 18, tending to open the shutter 10, 12.
  • second elastic means specifically a second spring 16, opposed to the first resilient means and tending therefore to close the shutter 10, 12.
  • the first spring 18 is housed in a control device 20 disposed on the body 4 of the valve regulator 4.
  • the elastic force of said spring 18 is controlled by the control wheel 22.
  • the steering wheel 22 comprises two vertical grooves 32 formed on its inner surface. Each of these grooves 32 cooperates with a pin 34 passing through an inclined groove formed in the bell consisting of two hollow portions 24 and 26 joined and opposite to each other with respect to the longitudinal axis of the device (the inclination of these grooves are not visible in the figure).
  • Each of the pins 34 is received or embedded in a slide 36 comprising at its center an adjustable pressure screw 38 on which a cup 40 is supported by a ball 42. The latter is intended to allow compression force transmission according to the invention.
  • the elongate and formed windows in the bell 24 and 26 each comprise a low end with a stop notch. These stop notches are intended to allow a stable stop of the slide 36 in the low position, that is to say in a preloading position of the spring 18.
  • the upper ends of the windows preferably do not include a notch.
  • the regulating device comprises a third spring 44 housed in the volume of the bell 24 and 26, acting on the slide 36.
  • the third spring 44 is dimensioned to exert a permanent elastic force on the slide 36 of in order to maintain a mechanical game between him and the first 18. This measurement thus makes it possible to guarantee a complete release of any elastic force on the piston 14 directed in the direction of opening of the shutter 10.
  • the bell is formed of two plastic parts or composites 24 and 26 molded, shaped half-shells. They comprise a groove 28 at their lower edges, said groove 28 cooperating by mechanical engagement with a corresponding flange 30 of the body 4.
  • the bell also comprises an upper portion of its outer surface a groove 48 for receiving a circlip 46.
  • the latter ensures the retention of the control wheel 22 which is simply threaded on the bell during assembly of the device.
  • a cover 50 is disposed on the upper face of the control wheel 22 so as to be integral therewith.
  • the lid 50 may comprise one or more windows (not visible) for visualizing the state of the valve regulator.
  • the bell consisting of two half-shells 24 and 26 comprises an annular upper face on which inscriptions or markings may be provided, these inscriptions or markings being visible through the window or windows depending on the angular position of the flying 22.
  • the expansion valve 2 is in the closed state, namely that the compressive force of the first spring 18 is fully released.
  • the third spring 44 keeps the slide 36 in the up position.
  • the second spring 16 keeps the piston 14 in the up position and the closure device 10 and 12 in the closed position.
  • FIG. 1 is an exploded view of the bell of the control device and the upper part of the pressure regulating valve of Figure 1. The two hollow portions 24 and 26 in the form of half-shells are clearly visible.
  • Each comprises a junction face with the other, these faces being preferably substantially planar.
  • Each of the half-shells 24 and 26 is preferably substantially symmetrical in revolution about the longitudinal axis, and extends over a half turn exactly.
  • the junction faces of each of the half-shells 24 and 26 have complementary reliefs on either side of the axis of symmetry.
  • one of the two junction faces of the hollow part 24 comprises projecting portions 54 and the other of the two faces comprises corresponding hollow portions 56.
  • the other of the two hollow parts can thus be identical, and thus have corresponding protruding portions and hollow on its respective junction faces.
  • the flange 30 of the body comprises two flats 58 opposite diametrically.
  • Flats of similar shape are also present in the groove of the hollow parts 24 and 26. They are preferably angularly distant from the junction zones of the two hollow parts 24 and 26, more particularly at essentially 90 ° of these areas. This promotes an easy assembly consisting of inserting the two parts by translation in a transverse direction so that the groove 28 of each of these parts engages with the flange 30 and the flat part 58, the respective joining faces of the hollow parts also engaging mutually.
  • the slider 36 must be oriented so that the pins 34 can engage with the respective grooves 52.
  • FIG. 2 It can be seen in Figure 2 the inscriptions "OPEN” and “CLOSE” on the annular upper faces of the hollow parts 24 and 26. These inscriptions allow to view the state of the valve via one or more windows provided in the lid of the control wheel (see Figure 1, references 50 and 22, respectively).
  • Figures 3 and 4 are additional illustrations according to different angles of view of the two hollow parts constituting the bell of the control device. More particularly, they illustrate the notches 60 at the lower ends of the elongate and inclined windows 52. As described with reference to FIG. 1, these notches 60 serve to allow the slider pins to be stopped in a low position. , that is to say in prestressing position of the spring of the expander and thus of opening and flow of the valve.
  • notches 60 are located on the upper edge of the inclined grooves 52.
  • the pins being subjected via the slide and the springs (see Figure 1, references 34, 16, 18 and 44, respectively) to an elastic force directed upwards, c that is to say towards the top of the control device, they will naturally cooperate with the notches 60 during the rotation of the control wheel in the opening direction.
  • the two hollow parts forming the control device are preferably molded parts. They are preferably made of plastic material. It is understood that they may take other forms than that illustrated in the figures.

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Description

Description
BOITIER DE COMMANDE DE ROBINET POUR BOUTEILLE DE GAZ SOUS PRESSION
Domaine technique
[0001 ] L'invention a trait à la connnnande mécanique d'un appareil tel qu'un robinet et/ou un détendeur pour bouteille de gaz sous pression. Plus particulièrement, l'invention a trait à un dispositif de commande mécanique destiné à être monté sur le corps d'un robinet et/ou détendeur pour bouteille de gaz sous pression. L'invention a trait également à un robinet et/ou détendeur pour bouteille de gaz sous pression, comprenant un tel dispositif de commande.
Technique antérieure
[0002] Le document de brevet US 4,276,902 divulgue un régulateur de pression de fluide dont le corps est constitué de deux éléments en plastique. Le premier élément forme le corps principal avec une entrée, une sortie et un passage reliant l'entrée et la sortie. Un obturateur à piston coopère avec un logement correspondant pratiqué au travers du passage. Il permet de modifier la section du passage et ainsi de réguler la pression de sortie. Un premier ressort est disposé entre l'obturateur et le corps, agissant dans le sens de fermeture du passage. Le deuxième élément forme un dispositif de commande vissé sur le corps principal. Le dispositif de commande comprend un piston de commande y coulissant de manière étanche. Il est directement relié à l'obturateur et forme une chambre basse pression. Un deuxième ressort est disposé sur la face du piston de commande opposée à l'obturateur. Ce ressort prend appui sur le fond du dispositif de commande et exerce sur l'obturateur un effort élastique opposé à celui du premier ressort. Une vis de réglage de la précontrainte du ressort traverse le dispositif à son sommet pour interagir avec l'extrémité du ressort opposée à celle en contact avec le piston de commande. L'utilisation de matériau plastique est essentiellement dictée par des contraintes de compatibilité chimique avec des fluides corrosifs. Le fait que le corps principal soit en matériau plastique a pour effet notamment de limiter les pressions de travail, typiquement à maximum 35 bar. De plus, la vis de réglage de la précontrainte des ressorts se limite à faire varier la pression et/ou le débit de sortie sur une plage limitée.
[0003] Le document de brevet US 2009/0272443 A1 divulgue un robinet à détente intégrée pour bouteilles de gaz sous pression. Le robinet comprend un détendeur à double ressorts dont l'un est soumis à une précontrainte variable. Le corps comprend à cet effet un corps principal logeant un obturateur, et un dispositif de commande vissé sur le corps principal. Le dispositif de commande renferme une membrane élastique délimitant avec le corps principal une chambre basse pression. Il comprend également un ressort de précontrainte de l'obturateur agissant via la membrane déformable. Similairement à l'enseignement précédent, le dispositif de commande comprend une vis de réglage de la précontrainte du ressort du détendeur. La vis de réglage permet de relâcher la précontrainte du ressort afin de fermer le passage de gaz. Un volant de commande est monté sur la vis de réglage. Sa commande peut requérir la rotation du volant sur plusieurs tours. Une coiffe plastique en deux demi-coquilles est prévue ; sa fonction est toutefois limitée à l'habillage du robinet détendeur.
Résumé de l'invention
Problème technique
[0004] L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer un robinet ou détendeur notamment pour bouteilles de gaz sous pression avec des moyens de commande avantageux d'un point de vue ergonomie, coût et/ou sécurité.
Solution technique
[0005] L'invention a pour objet un dispositif de commande mécanique destiné à être monté sur le corps d'un robinet et/ou détendeur pour bouteille de gaz sous pression, le dispositif comprenant une cloche formant un volume avec un axe longitudinal; remarquable en ce que la cloche est constituée essentiellement de deux parties creuses destinées à être jointes et opposées l'une à l'autre par rapport à l'axe longitudinal. [0006] Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des parties creuses comprend des moyens configurés pour engager mécaniquement avec le corps lorsqu'elles sont jointes l'un à l'autre sur ledit corps.
[0007] Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens d'engagement sont situés à une extrémité du dispositif selon son axe longitudinal.
[0008] Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens d'engagement comprennent une rainure sur la face intérieure de chacune des deux parties creuses, les rainures étant essentiellement perpendiculaires à l'axe longitudinal du dispositif et aptes à chausser un rebord du corps.
[0009] Selon un mode avantageux de l'invention, au moins une des rainures est circulaire et comprend une portion plate apte à coopérer avec une portion correspondante du corps et assurer une liaison en rotation entre la cloche et le corps.
[0010] Selon un mode avantageux de l'invention, la cloche est généralement cylindrique, chacune des parties creuses étant essentiellement un demi- cylindre.
[001 1 ] Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des parties creuses comprend deux faces de jonction avec l'autre partie creuse, lesdites faces étant symétriques par rapport à l'axe longitudinal, l'une comprenant au moins une portion en saillie et l'autre comprenant au moins une portion creuse correspondante de sorte que les deux parties formant la cloche peuvent être identiques et engager l'une par rapport à l'autre.
[0012] Selon un mode avantageux de l'invention, la cloche est ouverte à au moins une de ses deux extrémités selon son axe longitudinal.
[0013] Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des deux parties creuses comprend dans la paroi latérale de la cloche au moins une fenêtre allongée et inclinée apte à guider des moyens de commande suivant un mouvement combiné de rotation et de translation.
[0014] Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif comprend un coulisseau destiné à être logé à l'intérieur de la cloche et à servir de moyen de commande, le coulisseau comprenant au moins un pion coopérant s'étendant transversalement et coopérant avec la ou une des fenêtres allongées et inclinées. Le coulisseau est configuré pour coulisser selon la direction longitudinale du dispositif. [0015] Selon un mode avantageux de l'invention, la surface extérieure principale de la cloche est généralement cylindrique et le dispositif comprend un volant de commande destiné à être monté tournant sur ladite surface.
[0016] Selon un mode avantageux de l'invention, la surface extérieure cylindrique de la cloche forme un épaulement à une extrémité, ledit épaulement étant apte à servir d'appui au volant, et en ce que le surface extérieure comprend une gorge circulaire à son extrémité opposée à l'épaulement, ladite gorge étant apte à loger un circlips assurant la liaison entre les deux parties creuse de la cloche et la retenue du volant de commande.
[0017] Selon un mode avantageux de l'invention, le volant de commande comprend au moins une fenêtre donnant sur une portion de la surface extérieure d'au moins une des deux parties creuses, ladite portion comprenant un marquage de manière à permettre à un utilisateur de visualiser l'état, tel que l'état de fermeture et/ou d'ouverture, du robinet et/ou détendeur sur lequel le dispositif est monté.
[0018] Selon un mode avantageux de l'invention, la portion de surface comprenant un marquage, est située sur une face frontale des deux parties creuses, la ou les fenêtres étant sur une face frontale correspondante du volant de commande.
[0019] L'invention a également pour objet un robinet et/ou détendeur pour bouteille de gaz sous pression, comprenant:
[0020] - un corps avec une entrée, une sortie et un passage reliant l'entrée à la sortie ;
[0021 ] - un dispositif de fermeture du passage dans le corps ; et
[0022] - un dispositif de commande relié au corps et comprenant des moyens de commande du dispositif de fermeture; remarquable en ce que le dispositif de commande est conforme à l'invention.
[0023] Selon un mode avantageux de l'invention, le corps comprend une collerette coopérant avec une rainure correspondante sur la face intérieure de chacune des deux parties creuses.
[0024] Selon un mode avantageux de l'invention, la surface extérieure principale de la cloche est cylindrique et en ce que le robinet et/ou détendeur comprend un volant de commande monté tournant sur ladite surface. [0025] Selon un mode avantageux de l'invention, la surface extérieure cylindrique de la cloche forme un épaulement à une extrémité du côté du corps, ledit épaulement servant d'appui au volant, et en ce que ladite surface comprend une rainure circulaire à son extrémité opposée à l'épaulement, ladite rainure logeant un circlips assurant la liaison entre les deux parties creuses du dispositif et la retenue du volant de commande.
Avantages apportés
[0026] Les mesures de l'invention permettent de réaliser un dispositif de commande économique, simple de construction et facile à assembler. Le dispositif de l'invention est particulièrement intéressant lorsqu'il est pourvu de moyens de commande à course rapide tels que des fenêtres allongées et inclinées dans lesquelles coulissent des pions, ces fenêtres étant économiques à réaliser directement lors du moulage des pièces. Les efforts en jeu sont raisonnables et peuvent être repris de manière satisfaisante par un tel dispositif. De plus, le dispositif permet de réaliser une visualisation de l'état de commande, et ce de manière simple, fiable et économique.
[0027] Le robinet et/ou détendeur selon l'invention présente par voie de conséquence des avantages de coût de réalisation. Il présente également des avantages de manipulation. En effet, la commande à course rapide avec la position d'arrêt permet une certaine rapidité de commande et un bon ressenti. De plus, le système de visualisation complète le bon ressenti.
Brève description des dessins
[0028] La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la partie commande d'un robinet détendeur conforme à l'invention.
[0029] La figure 2 est une vue éclatée de la cloche du dispositif de commande et la partie haute du robinet détendeur de la figure 1 .
[0030] La figure 3 est une vue éclatée de la cloche des figures 1 et 2, l'angle de vue étant différent de celui de la figure 2.
[0031 ] La figure 4 est une vue détaillée d'une de deux parties creuses de la cloche des figures 1 à 3.
Description des modes de réalisation [0032] La figure 1 illustre la partie supérieure d'un robinet régulateur du débit et/ou de la pression d'un fluide. Il s'agit d'une coupe longitudinale montrant les éléments principaux du dispositif relatifs à l'invention, certains éléments qui ne sont pas en relation directe avec l'invention n'étant pas illustrés.
[0033] Le dispositif illustré à la figure 1 est de manière préférentielle un robinet détenteur de gaz sous pression dans une bouteille. Il peut par conséquent comprendre un embout (non représenté) avec une partie mâle destinée à être visée sur le col d'une bouteille de gaz sous pression.
[0034] Le dispositif 2 comprend un corps 4 dans lequel est formé un passage reliant une entrée de gaz (non représentée) à une sortie de gaz (également non représentée). L'entrée de gaz est en communication avec la chambre haute pression 6.
[0035] Il est entendu que le dispositif 2 peut comprendre d'autres fonctions non visibles sur la figure en raison de la vue partielle.
[0036] Le robinet détendeur 2 comprend un dispositif d'obturation du passage, constitué d'un obturateur 10 coopérant avec un siège 12. Cet obturateur est du type à siège inversé, à savoir que le sens du mouvement de l'obturateur vers la fermeture du passage correspond à celui du fluide lors de son écoulement normal en service.
[0037] Le robinet détendeur 2 comprend également un piston 14 mobile en translation de manière étanche (via un joint) dans un logement cylindrique formé dans le corps 4. La face inférieure du piston 14 délimite avec le corps 4 une chambre de régulation 8. L'obturateur 10 est mécaniquement et rigidement lié au piston 14.
[0038] Le piston 14 est soumis à sa face supérieure à un effort élastique de premiers moyens élastiques, précisément d'un premier ressort 18, tendant à ouvrir l'obturateur 10, 12. Il est également soumis sur sa face inférieure à un effort élastique de deuxièmes moyens élastiques, précisément d'un deuxième ressort 16, opposés aux premiers moyens élastiques et tendant par conséquent à fermer l'obturateur 10, 12.
[0039] Le premier ressort 18 est logé dans un dispositif de commande 20 disposé sur le corps 4 du robinet détendeur 4. L'effort élastique dudit ressort 18 est contrôlé par le volant de commande 22. En effet, le volant 22 comprend deux rainures verticales 32 formées sur sa surface intérieure. Chacune de ces rainures 32 coopère avec un pion 34 traversant une rainure inclinée formée dans la cloche constituée de deux parties creuses 24 et 26 jointes et opposées l'une à l'autre par rapport à l'axe longitudinal du dispositif (l'inclinaison de ces rainures n'étant pas visible sur la figure). Chacun des pions 34 est reçu ou encastré dans un coulisseau 36 comprenant en son centre une vis de pression réglable 38 sur laquelle une coupelle 40 est en appui via une bille 42. Cette dernière est destinée à permettre une transmission d'effort de compression suivant l'axe longitudinal du dispositif tout en minimisant le couple de transmission d'effort en rotation lorsque le coulisseau se déplace suivant un mouvement combiné de translation et de rotation. En effet, lorsque le volant de commande 22 est actionné en rotation, les rainures verticales 32 transmettent l'effort de rotation aux pions 34 et au coulisseau 36. Le déplacement forcé des pions 34 le long des fenêtres inclinées formées dans la cloche 24 et 26 impose alors ce mouvement combiné de translation et de rotation aux pions et, partant, également au coulisseau 36. La coupelle 40 supporte l'extrémité supérieure du premier ressort 18. La rotation du volant 22 permet ainsi de modifier la contrainte du ressort 18 en question.
Comme cela sera décrit de manière plus détaillée plus loin, notamment en relation avec les figures 3 et 4, les fenêtres allongées et formées dans la cloche 24 et 26 comprennent, chacune, une extrémité basse avec une encoche d'arrêt. Ces encoches d'arrêt sont destinées à permettre un arrêt stable du coulisseau 36 en position basse, c'est-à-dire dans une position de précontrainte du ressort 18. Les extrémités hautes des fenêtres ne comprennent préférentiellement pas d'encoche. En effet, le dispositif de régulation comprend un troisième ressort 44 logé dans le volume de la cloche 24 et 26, agissant sur le coulisseau 36. Lorsque le volant 22 est manipulé de manière à désengager les pions 34 des encoches des fenêtres, l'effort élastique résultant des premier et deuxième ressorts 18 et 16 fait alors remonter le coulisseau 36 tout en faisant tourner le volant 22. Une fois le premier ressort 18 relâché, le troisième ressort 44 est lui dimensionné pour exercer un effort élastique permanent sur le coulisseau 36 de manière à maintenir un jeu mécanique entre lui et le premier ressort 18. Cette mesure permet ainsi de garantir un relâchement total de tout effort élastique sur le piston 14 dirigé dans le sens d'ouverture de l'obturateur 10.
[0041 ] La cloche est formée de deux pièces plastiques ou composites 24 et 26 moulées, en forme de demi-coquilles. Elles comprennent une rainure 28 à leurs bords inférieurs, ladite rainure 28 coopérant par engagement mécanique avec une collerette correspondante 30 du corps 4.
[0042] La cloche comprend également à une partie supérieure de sa surface extérieure une rainure 48 destinée à recevoir un circlips 46. Ce dernier assure la retenu du volant de commande 22 qui est simplement enfilé sur la cloche lors de l'assemblage du dispositif de commande 20 sur le robinet détendeur 2. Un couvercle 50 est disposé sur la face supérieure du volant de commande 22 de manière à être solidaire avec lui. Le couvercle 50 peut comprendre une ou plusieurs fenêtres (non visibles) de visualisation de l'état du robinet détendeur. En effet, la cloche constituée des deux demi-coquilles 24 et 26 comprend une face supérieure annulaire sur laquelle des inscriptions ou des marquages peuvent être prévues, ces inscriptions ou marquages étant visibles au travers de la ou des fenêtres en fonction de la position angulaire du volant 22.
[0043] Tel qu'illustré à la figure 1 , le robinet détendeur 2 est à l'état fermé, à savoir que l'effort de compression du premier ressort 18 est totalement relâché. Le troisième ressort 44 maintient le coulisseau 36 en position haute. Le deuxième ressort 16 maintient le piston 14 en position haute et le dispositif d'obturation 10 et 12 en position fermée.
[0044] Lorsque l'on désire mettre le dispositif en service afin de débiter du gaz, le volant de commande 22 est manipulé de manière à mettre le coulisseau 36 en position basse. En référence à ce qui a été mentionné précédemment, cette position basse est une position stable et prédéfinie. Le premier ressort 18 est alors précontraint et exerce un effort sur le piston 14 qui est dirigé vers le bas. Le dispositif d'obturation 10 et 12 s'ouvre. Le gaz sous pression peut alors s'écouler le long du passage au travers du siège 12. Une pression peut alors s'établir dans la chambre de régulation 8 et contrôler la position du piston 14 et, partant, celle de l'obturateur 10 en vue de réguler la pression de sortie du gaz. [0045] La figure 2 est une vue éclatée de la cloche du dispositif de commande et la partie haute du robinet détendeur de la figure 1 . Les deux parties creuses 24 et 26 en forme de demi-coquilles sont bien visibles. Chacune comprend une face de jonction avec l'autre, ces faces étant préférentiellement essentiellement planes. Chacune des demi-coquilles 24 et 26 est préférentiellement essentiellement symétrique en révolution autour de l'axe longitudinal, et s'étend sur un demi-tour exactement. De plus, les faces de jonction de chacune des demi-coquilles 24 et 26 présentent des reliefs complémentaires de part et d'autre de l'axe de symétrie. En effet, en référence à la figure 2, une des deux faces de jonction de la pièce creuse 24 comprend des portions en saillie 54 et l'autre des deux faces comprend des portions creuses correspondantes 56. L'autre des deux pièces creuses peut ainsi être identique, et présenter ainsi des portions en saillie et creuses correspondantes sur ses faces de jonction respectives.
[0046] La collerette 30 du corps comprend deux méplats 58 opposés diamétralement. Des méplats de forme similaire (non visibles à la figure 2 mais bien à la figure 4, référence 62) sont également présents dans la rainure des pièces creuses 24 et 26. Ils sont préférentiellement distants angulairement des zones de jonction des deux pièces creuses 24 et 26, plus particulièrement à essentiellement 90° de ces zones. Cela favorise un assemblage facile consistant à insérer les deux pièces par translation suivant une direction transversale de manière à ce que la rainure 28 de chacune de ces pièces engage avec la collerette 30 et le méplat 58, les faces de jonction respectives des pièces creuses engageant également mutuellement.
[0047] Lors de l'assemblage des pièces creuses 24 et 26, le coulisseau 36 doit être orienté de manière à ce que les pions 34 puissent engager avec les rainures respectives 52.
[0048] On peut observer à la figure 2 les inscriptions « OPEN » et « CLOSE » sur les faces supérieures annulaires des pièces creuses 24 et 26. Ces inscriptions permettent de visualiser l'état du robinet via une ou plusieurs fenêtres prévues dans le couvercle du volant de commande (voir figure 1 , références 50 et 22, respectivement). [0049] Les figures 3 et 4 sont des illustrations supplémentaires selon des angles de vue différents des deux pièces creuses constitutives de la cloche du dispositif de commande. Plus particulièrement, elles illustrent les encoches d'arrêt 60 aux extrémités basses des fenêtres allongées et inclinées 52. Comme cela a été décrit en relation avec la figure 1 , ces encoches 60 ont pour rôle de permettre un arrêt des pions du coulisseau en position basse, c'est-à-dire en position de précontrainte du ressort du détendeur et donc d'ouverture et de débit du robinet. Ces encoches 60 sont situées sur le bord supérieur des rainures inclinées 52. Les pions étant soumis via le coulisseau et les ressorts (voir figure 1 , références 34, 16, 18 et 44, respectivement) à un effort élastique dirigé vers le haut, c'est-à-dire vers le sommet du dispositif de commande, ils vont ainsi naturellement coopérer avec les encoches 60 lors de la rotation du volant de commande dans le sens d'ouverture.
[0050] Les deux pièces creuses formant le dispositif de commande sont préférentiellement des pièces moulées. Elles sont préférentiellement en matériau plastique. Il est entendu qu'elles peuvent prendre d'autres formes que celle illustrée aux figures.
[0051 ] Il est également à noter que le dispositif de régulation de débit et/ou de pression auquel le dispositif de commande est appliqué peut prendre d'autres formes que celle illustrée. C'est d'ailleurs pour cette raison que la figure 1 ne représente que la partie détente du dispositif, le reste étant indépendant du dispositif de commande.

Claims

Revendications
1 . Dispositif de commande mécanique (20) destiné à être monté sur le corps (4) d'un robinet et/ou détendeur (2) pour bouteille de gaz sous pression, le dispositif comprenant une cloche formant un volume avec un axe longitudinal ; caractérisé en ce que
la cloche est constituée essentiellement de deux parties creuses (24, 26) destinées à être jointes et opposées l'une à l'autre par rapport à l'axe longitudinal du dispositif.
2. Dispositif de commande (20) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chacune des parties creuses (24, 26) comprend des moyens (28) configurés pour engager mécaniquement avec le corps (4) lorsqu'elles sont jointes l'un à l'autre sur ledit corps.
3. Dispositif de commande (20)selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'engagement (28) sont situées à une extrémité du dispositif selon son axe longitudinal.
4. Dispositif de commande (20)selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens d'engagement comprennent une rainure (28) sur la face intérieure de chacune des deux parties creuses, les rainures étant essentiellement perpendiculaires à l'axe longitudinal du dispositif et aptes à chausser un rebord (30) du corps (4).
5. Dispositif de commande (20) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins une des rainures (28) est circulaire et comprend une portion plate (62) apte à coopérer avec une portion correspondante (58) du corps (4) et assurer une liaison en rotation entre le dispositif et le corps.
6. Dispositif de commande (20) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cloche est généralement cylindrique, chacune des parties creuses (24, 26) étant essentiellement un demi-cylindre.
7. Dispositif de commande (20) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacune des parties creuses (24, 26) comprend deux faces de jonction avec l'autre partie creuse, lesdites faces étant symétriques par rapport à l'axe longitudinal, l'une comprenant au moins une portion en saillie (54) et l'autre comprenant au moins une portion creuse correspondante (56) de sorte que les deux parties formant la cloche peuvent être identiques et engager l'une par rapport à l'autre.
8. Dispositif de commande (20) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cloche est ouverte à au moins une de ses deux extrémités selon son axe longitudinal.
9. Dispositif de commande (20) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chacune de deux parties creuses (24, 26) comprend dans la paroi latérale de la cloche au moins une fenêtre allongée et inclinée (52) apte à guider des moyens de commande (34, 36) suivant un mouvement combiné de rotation et de translation.
10. Dispositif de commande (20) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un coulisseau (36) destiné à être logé à l'intérieur de la cloche et à servir de moyen de commande, le coulisseau comprenant au moins un pion (34) s'étendant transversalement et coopérant avec la ou une des fenêtres allongées et inclinées (52).
1 1 . Dispositif de commande (20) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la surface extérieure principale de la cloche est généralement cylindrique et en ce que le dispositif comprend un volant de commande (22) destiné à être monté tournant sur ladite surface.
12. Dispositif de commande (20) selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que la surface extérieure cylindrique de la cloche forme un épaulement à une extrémité, ledit épaulement étant apte à servir d'appui au volant (22), et en ce que la surface extérieure comprend une rainure circulaire (48) à son extrémité opposée à l'épaulement, ladite rainure étant apte à loger un circlips (46) assurant la liaison entre les deux parties creuses (24, 26) du dispositif et la retenue du volant de commande (22).
13. Dispositif de commande (20) selon l'une des revendications 1 1 et 12, caractérisé en ce que le volant de commande (22, 50) comprend au moins une fenêtre donnant sur une portion de la surface extérieure d'au moins une des deux parties creuses (24, 26), ladite portion comprenant un marquage de manière à permettre à un utilisateur de visualiser l'état, tel que l'état de fermeture et/ou d'ouverture, du robinet et/ou détendeur sur lequel le dispositif est monté.
14. Dispositif de commande (20) selon la revendication 13, caractérisé en ce que la portion de surface comprenant un marquage est située sur une face frontale des deux parties creuses (24, 26), la ou les fenêtres étant sur une face frontale correspondante du volant de commande.
15. Robinet et/ou détendeur (2) pour bouteille de gaz sous pression, comprenant :
- un corps (4) avec une entrée, une sortie et un passage reliant l'entrée à la sortie ;
- un dispositif de fermeture (10, 12) du passage dans le corps ; et
- un dispositif de commande (20) relié au corps (4) et comprenant des moyens de commande du dispositif de fermeture (10, 12) ;
caractérisé en ce que
le dispositif de commande est conforme à l'une des revendications 1 à 14.
16. Robinet et/ou détendeur (2) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le corps (4) comprend une collerette (30) coopérant avec une rainure (28) correspondante sur la face intérieure de chacune des deux parties creuses (24, 26).
17. Robinet et/ou détendeur (2) selon l'une des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que la surface extérieure principale de la cloche est cylindrique et en ce que le robinet et/ou détendeur comprend un volant de commande (22) monté tournant sur ladite surface.
18. Robinet et/ou détendeur (2) selon la revendication 17, caractérisé en ce que la surface extérieure cylindrique de la cloche forme un épaulement à une extrémité du côté du corps, ledit épaulement servant d'appui au volant (22), et en ce que ladite surface comprend une rainure circulaire (48) à son extrémité opposée à l'épaulement, ladite rainure logeant un circlips (46) assurant la liaison entre les deux parties creuses (24, 26) de la cloche et la retenue du volant de commande (22).
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