|
(11) | EP 0 098 231 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
| (54) | Robinet à gaz couplé à un système piézo-électrique et appareils à gaz incorporant un tel robinet |
| (57) Robinet à gaz couplé à un système piézo-électrique et appareils à gaz incorporant
un tel robinet. L'invention propose une liaison entre l'axe (14) d'un robinet (15) à gaz et un système piézo-électrique (8), pouvant être indépendante de l'appareil à gaz, et susceptible de suivre en translation le mouvement axial de la tige de commande (14), dans le cas d'un robinet à pointeau. L'invention s'applique notamment à l'allumage des appareils à gaz de cuisson et d'éclairage. |
[0001] La présente invention concerne les robinets à gaz couplés à des systèmes piézo-électriques d'allumage d'un brûleur à gaz, pour lesquels la rotation du bouton de manoeuvre dans le sens d'ouverture du robinet actionne et déclenche le système piézo-électrique.
[0002] Conformément au brevet français 75 34 369 au nom de la présente Demanderesse, on a déjà proposé un robinet à gaz couplé à un système piézo-électrique, constitué par au moins:
- ledit robinet comprenant un corps, un axe rotatif de commande, comportant à son extrémité libre un bouton de manoeuvre ;
- ledit système piézo-électrique ; ce système comprend lui-même un boîtier parallèlépipédique, un élément piézo-électrique contenu dans ce dernier, un percuteur mobile dans le boîtier par rapport à l'élément piézo-électrique,un ergot d'actionnement duper- cuteur mobile, un ressort ou moyen élastique disposé dans le boîtier ; ce système est actionné à partir de sa position de repos, au moyen de l'ergot, en chargeant le ressort, puis en projetant le percuteur contre l'élément piézo-électrique, sous l'effet du ressort chargé
- une pièce intermédiaire d'actionnement du système piézo-électrique, consistant en une roue dentée ; cette pièce intermédiaire est montée coaxialement par rapport à l'axe rotatif de commande, et plus précisément autour d'un moyeu appartenant au bouton de manoeuvre, entre le corps de robinet et ledit bouton ; chaque dent sur le pourtour de la roue est susceptible d'actionner le percuteur du système piézo-électrique ;
- un moyen permettant d'accoupler en rotation l'axe rotatif de commande et la pièce intermédiaire d'actionnement, dans le sens d'ouverture du robinet, le système piézo-électrique demeurant ou revenant à sa position de repos, lors de la rotation de l'axe de commande dans le sens de fermeture du robinet.
[0003] Dans le cas du brevet français 75 34 369, ce dernier moyen est obtenu de la manière suivante :
- la roue dentée est calée en rotation sur le moyeu du bouton de manoeuvre, aussi bien dans le sens de fermeture que dans le sens d'ouverture du robinet ;
- la roue dentée est libre en translation par rapport à l'axe de commande, et elle est repoussée contre une butée axialement fixe par rapport au corps de robinet, par un ressort disposé entre ladite roue et le bouton de manoeuvre ;
- dans le sens de fermeture du robinet, chaque dent de la roue est repoussée par l'ergot du système piézo-électrique, et la roue se déplace vers l'arrière à l'encontre du ressort, à chaque passage d'une dent-contre l'ergot, tout en revenant contre la butée entre deux dents ; de cette manière, le système piézo-électrique demeure dans la position de repos, au moment de la fermeture du robinet.
[0004] La présente invention se propose d'améliorer la solution technique proposée par le brevet français 75 34 369, sous deux aspects :
- d'une part, on recherche une liaison robinet-système piézo-électrique indépendante de l'appareil à gaz dans lequel le robinet est intégré, et en particulier de son bâti
- d'autre part, dans le cas où l'axe rotatif de commande consiste en une vis de réglage axiale, il faut trouver un moyen permettant d'actionner le système piézo-électrique, quelle que soit la position axiale de l'axe, pendant la manoeuvre du robinet ou au cours du temps, par exemple du fait de l'usure de la vis de réglage.
[0005] De manière générale, selon l'invention, on prévoit une liaison distincte et indépendante du corps de robinet et du bouton de manoeuvre, totalement libre en rotation par rapport à l'axe rotatif de commande; cette liaison est montée au moins en partie entre le corps de robinet et le bouton de manoeuvre, et est liée au système piézo-électrique.
[0006] Selon un mode d'éxécution de l'invention, la liaison supporte la totalité du système piézo-électrique et au moins un moyen est prévu pour arrêter la rotation de la liaison, au moins dans le sens d'ouverture du robinet, sous l'effet de la pièce intermédiaire d'actionnement du système piézo-électrique.
[0007] On peut aboutir ainsi à une liaison robinet-système piézo-électrique, se présentant sous la forme d'un composant indépendant de l'appareil à gaz, qu'il suffit de monter sur l'axe rotatif de commande de ce dernier. Il en résulte aussi un gain appréciable au plan encombrement.
[0008] Selon un autre mode d'éxécution de l'invention, pour lequel l'axe rotatif est une vis de réglage axial, on prévoit une butée axiale sur l'axe rotatif de commande, et la liaison est montée au moins en partie entre cette butée et le bouton de manoeuvre. De cette manière, on assujettit en permanence en translation le système piézo-électrique au déplacement axial de l'axe de commande. Si par ailleurs, la pièce intermédiaire d'actionnement est elle-même fixe en translation par rapport à la vis de réglage, on s'affranchit ainsi complètement des déplacements axiaux de l'axe rotatif de commande, pour actionner le système piézo-électrique à partir de la rotation du robinet.
[0009] Le dessin annexé, donné à titre d'exemple permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un système piézo-électrique de type simplifié.
Fig.2 montre en perspective avec arrachement un système piézo-électrique à fonctionnement autonome.
Fig.3 illustre l'utilisation d'un système piézo-électrique tel que celui de Fig. 1, associé à une pièce d'actionnement assujettie à l'axe rotatif d'un robinet à gaz.
Fig.4 en est une vue partielle avec arrachement, montrant la liaison entre la pièce d'actionnement et l'axe rotatif du robinet.
Fig.5 est une vue éclatée de la pièce d'actionnement illustrée en fig.3 et 4 et de son moyen d'accouplement à échappement avec l'axe rotatif.
Fig.6 illustre en perspective une autre manière de réaliser la pièce intermédiaire d'actionnement du système piézo-électrique.
Fig.7 montre un robinet à gaz couplé à un système piézo-électrique au moyen d'une pièce intermédiaire d'actionnement telle que celle illustrée en fig.6.
Fig.8 à 15 sont des schémas qui illustrent le fonctionnement de la pièce intermédiaire d'actionnement illustrée en fig.6 en association avec un bouton de manoeuvre.
Fig.16 et 17 montrent un robinet à gaz couplé à un système piézo-électrique similaire à celui montré selon fig-7 à 15, mais différent de celui-ci par le mode de support du mécanisme piézo-électrique.
[0010] Le système piézo-électrique illustré en fig.l comprend à la manière connue un boitier 1 allongé à l'extrémité duquel est fixé un élément piézo-électrique 2, contre lequel est projeté un percuteur 3 déplacé par un organe de poussée 4 à l'encontre de la réaction en direction opposée d'un moyen élastique 5. Comme cela est bien connu, le percuteur amené à fond de course par l'organe de poussée est libéré,de manière que sous la réaction du ressort 5 il vienne frapper l'élément piézo-électrique en lui faisant produire une tension électrique.
[0011] En Fig. 2 on a illustré un système plus perfectionné dont l'élément piézo-électrique 2 est toujours retenu à l'une des ex- trêmités de l'enveloppe ou boîtier 1, mais le percuteur 3 est associé à un organe de poussée 6 déplaçable de manière télescopique par rapport à l'enveloppe 1. Cet organe est rappelé à sa position de repos par un ressort 7. On ne reviendra pas sur le fonctionnement d'un tel système piézo-électrique qui est bien connu dans la pratique. On rappellera simplement qu'à partir de sa position de repos, le déplacement de l'organe de poussée en direction de l'enveloppe 1 permet de charger les ressorts 5 et 7, puis de projeter le percuteur contre l'élément piézo-électrique, le retour à la position de repos de l'organe de poussée s'effectuant sous le seul effet du ressort 7, le tout grâce à des rampes judicieusement disposées sur l'organe de poussée, comme on l'a décrit dans le brevet français 80 26 988 de la présente Demanderesse.
[0012] Dans les Fig. 3, 4, 5, on utilise un système piézo-électrique tel que celui montré en Fig'l. On retrouve dans ces figures le boîtier du système piézo-électrique réalisé sous forme monobloc avec le support ou liaison 9, lui-même comportant un corps allongé 9a et deux joues latérales 9b déterminant entre elles un certain espace en-dessous duquel la paroi latérale du corps 9a est découpée pour constituer une fente 9c. A l'intérieur du corps 9a est placé l'élément piézo-électrique 2 tenu en place par un bouchon métallique fileté référencé 10 avec lequel coopère un conducteur de sortie 11 maintenu appliqué contre le bouchon 10 au moyen d'une capsule isolante 12. Une gorge intérieure 12a.de la capsule 12 s' encliquette avec un cordon 9d ménagé à cet effet à la périphérie du corps 9a. De même manière, une seconde capsule 12 est assujettie à l'autre extrêmi- té dudit corps en vue de servir de butée à l'une des extrémités du ressort 5 d'actionnement du percuteur, dont l'extrémité opposée prend appui sur ce dernier ou plus exactement au fond d'une dépression 3a de celui-ci. Une pièce intermédiaire d'actionnement 13 placée entre les joues 9b est montée à rotation autour de l'axe rotatif 14 d'un robinet à gaz 15 à vis de réglage axiale ; cette pièce est fixe en translation par rapport à l'axe 14. La périphérie de la pièce intermédiaire d'actionnement 13 est pourvue de dents 13a destinées à venir coopérer avec la face avant 3b du percuteur 3 en vue de faire reculer celui-ci à l'encontre de la réaction du ressort 5. On comprend aisément que la rotation de la pièce intermédiaire d'actionnement provoque le recul du percuteur puis sa libération de manière qu il puisse frapper l'élément 2. La charge électrique obtenue est acheminée vers le brûleur, d'une part par le fil électrique 11, et d'autre part par le percuteur 3, la roue 13, l'axe 14 et le corps 15 du robinet , et si nécessaire avec un arc électrique entre le percuteur 3 et la roue 13.
[0013] Pour ce faire, il suffit que la pièce intermédiaire d'actionnement soit solidaire de l'axe rotatif 14 dans le sens de l'ouverture du robinet 15. Par contre, il est nécessaire de débrayer cette pièce intermédiaire d'actionnement et l'axe 14 lorsqu'on referme le robinet.
[0014] A cet effet, la face de la pièce 13 qui se trouve orientée à l'opposé du robinet 15 est pourvue de quatre rampes 13b(fig.5) se terminant par des redans 13c. Contre la face en question de la pièce 13, vient porter une rondelle ouverte 16 entourant l'axe 14 et dont l'une des extrémités 16a convenablement cambrée coopère avec les rampes 13b comme on l'expliquera mieux plus loin. L'ex- trêmité opposée de la rondelle 16 est déformée en vue de constituer une patte 16b perpendiculaire à son plan général. Cette patte 16b entre dans une fente 17a du bouton de manoeuvre 17 de l'axe 14, de telle sorte que la rotation de ce bouton dans le sens de l'eu- verture entraîne celle de la pièce d'actionnement 13, par butée de l'extrémité 16a de la rondelle 16 contre les dents 13g. Dans le sens inverse, la rondelle 16 frotte contre les pentes 13b sans les entrainer. Bien entendu, le bouton de manoeuvre 17 est emmanché à force ou surmoulé sur l'extrémité cannelée 14a de l'axe 14. La liaison 9 étant placée transversalement par rapport et sur l'axe 14, la roration de la pièce intermédiaire 13 pourrait l'entrainer si elle ne comportait un talon 9e qui coopère avec le robinet 15 pour le caler angulairement.
[0015] On observe que l'axe 14 comporte une collerette 14b contre laquelle porte la face extérieure de l'une des joues 9b du support 9, la face intérieure de cette joue constituant butée pour la pié- ce d'actionnement 13, contre laquelle prend appui avec jeu de fonc- fonctionnement l'extrêmité d'un moyeu 17b ménagé sur le bouton de manoeuvre 17, elle-même traversant l'autre joue 9b du support 9. Ainsi, ce dernier est-il lié longitudinalement par rapport à l'axe 14.
[0016] Ainsi, on peut utiliser le dispositif piézo-électrique et son entraînement tel qu'on vient de la décrire, que le robinet 15 soit du type à boisseau ou à pointeau, c'est-à-dire que son axe rotatif puisse ou non subir une translation longitudinale, sans influencer son fonctionnement.
[0017] Dans les modes d'èxécution illustrés ci-après on a affaire non plus à un système piézo-électrique suivant la Fig.l, mais au contraire à un système tel que celui illustré en fig.2, et qui est orienté parallèlement à l'axe rotatif de commande du robinet.
[0018] Dans le mode d'exécution de Fig.6 et 7, la pièce intermédiaire d'actionnement 20 comporte une rampe 20a qui se développe d'un point bas à un point haut situé de part et d'autre d'une languette 20d. Il en va de même pour un élément de commande 21 qui est pourvu d'une rampe 21c dont les points haut et bas sont situés de part et d'autre d'une butée 21d. Comme l'élément de commande reste angulairement fixe, la languette 20d est bloquée lors de la rotation de la pièce 20 du côté du point bas F de la rampe 21c dans la position de fermeture du robinet, et du côté du point 0 de la même rampe 21c dans sa position d'ouverture. On observe que les rampes 20a et 21c de la pièce 20 et de l'élément 21 comportent chacune une zone neutre 20e respectivement 21e placée au point bas de chaque rampe et une autre zone neutre 20f, 21f disposée dans le haut de chaque rampe. Les zones en question sont en réalité des méplats dont le rôle sera mieux expliqué plus loin.
[0019] On note que les extrémités de la languette 20d et de la butée 21d sont respectivement en appui contre la rampe 21c et celle 20a, lorsque ladite pièce 20 et l'élément de commande 21 sont en appui l'un contre l'autre.
[0020] Le boîtier 1 du système piézo-électrique est contenu, parallèlement à l'axe 14, dans un support réalisé sous la forme d'une carcasse 19 reposant contre une face du robinet 15. Cette carcasse est prolongée par une patte latérale 19a que traverse l'axe rotatif 14, la branche extrême de ladite patte étant rabattue pour venir coopérer avec une seconde face du robinet 15 orientée parallèlement à la première. La patte latérale 19a est emprisonnée entre la collerette 14b de l'axe rotatif 14, l'élément de commande 21, et une pièce intermédiaire d'actionnement 20 sur laquelle agit, comme on le décrira mieux plus loin, le bouton de manoeuvre 17 du robinet 15.
[0021] La pièce intermédiaire d'actionnement n'agit plus directement sur l'organe de poussée 6 du système piézo-électrique, mais elle est en prise avec un élément de commande 21, destiné à agir sur l'organe de poussée 6 du système piézo-électrique. Cet élément de commande 21 comprend une bague 21a pourvue de la rampe 21e et un doigt 21b dont l'extrémité pénètre dans la carcasse 19, en vue d'agir sur l'organe de poussée 6. Bien entendu la longueur du doigt 21b est calculée de manière que son extrémité recourbée demeure de manière constante à l'intérieur de la carcasse 19, même lorsque le robinet est ouvert à fond. Pour protéger la périphérie de la pièce intermédiaire d'actionnement 20 et de l'élément de commande 21, le bouton de commande 17 se prolonge avantageusement par un manchon tubulaire 17d entourant au moins partiellement ladite périphérie.
[0022] Le fonctionnement du robinet a gaz comportant un mécanisme d'actionnement du système piézo-électrique conforme aux Fig. 6 et 7 découle des explications qui précédent :
[0023] Fig. 8 est une vue développée des deux rampes 20a et 21c, Lorsque le robinet est fermé, ces deux rampes sont en contact l'une avec l'autre, exception faite pour les zones neutres 20f et 21f de chacune d'elles. On observe que l'extrêmité du doigt 21b est en appui contre celle de l'élément de poussée 6 du système piézo-électrique, de telle manière que l'enfoncement de cet organe à l'intérieur de la carcasse 19 ne provoque en aucun cas le déclenchement du système piézo-électrique. Comme illustré en Fig.9, un repère 22 placé sur le bouton de manoeuvre 17 se trouve en face d'un signe 23 indiquant la fermeture du robinet. Si l'on tourne le bouton 17 dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre, donc dans le sens d'ouverture du robinet, l'extrémité de la languette 20d repousse l'élément de commande 21 en direction du robinet, de telle sorte que le doigt 2lb de cet élément actionne l'organe 6 du système piézo-électrique, de manière à faire éclater un étincelle, par exemple lorsque le repère 22 se trouve au niveau d'un indice 24 (cf. Fig.10 et 11). A ce moment, i'extrênité de la languatte 20d arrive-juste au début de La plage plane 21f de la rampe _ 21c. Ainsi, à partir de cette position, on peut continuer à ouvrir le robinet en vue de parfaire le réglage de la sortie de gaz, sans action sur l'organe de poussée 6, c'est à dire qu'on peut régler le robinet suivant un angle sans agir sur le système piézo-électrique (cf. Fig.12 et 13). On observe qu'en position ouverte du robinet l'organe de poussée 6 reste enfoncé au-delà de la. position dans laquelle il a provoqué la projection du percuteur contre l'élément piézo-électrique.
[0024] Au cas où l'allumage ne se produit pas, il est bien entendu nécessaire de revenir à la position initiale de Fig.8 et 9 et de recommencer l'opération.
[0025] La présence de la denture 20c et des dents 17c permet lors de l'usure du pointeau ou du siège du robinet de rattraper ce jeu par rotation du bouton de manoeuvre 17. En effet, s'il y a usure du siège du robinet, la rotation du bouton 17 devra être plus importante qu'auparavant pour obtenir la fermeture complète du robinet, et la position de fermeture évoluera automatiquement vers une nouvelle position (dans le sens Fl), grâce à la possibilité de rotation du bouton 17 par rapport à la pièce 20.
[0026] Comme illustré en Fig.14 et 15, le déplacement de la pièce intermédiaire 20 dans le sens de la fermeture provoque le dégagement des dents 17c du bouton de manoeuvre par rapport à la denture 20c de la pièce 20, celle-ci et l'élément 21 se déplaçant alternativement de manière axiale à l'encontre de la réaction du moyen de rappel de l'organe de poussée 6.
[0027] Lorsqu'un appareil à gaz incorpore un robinet couplé à un système piézo-électrique, tel que décrit précédemment dans ces différentes variantes, le support ou liaison du système piézo-électrique est également indépendant du bâti de l'appareil.
[0028] Selon le mode d'éxécution conforme aux figures 6 à 15, la carcasse 19 constitue à la fois le support du système piézo-électrique 8 et la liaison entre ce dernier et l'axe rotatif de commande 14 (grâce à la butée 14b), pour assujettir en translation le déplacement dudit système à celui de l'axe 14 (vis de réglage).
[0029] Selon le mode d'éxécution conforme aux figures 16 et 17, toutes les parties constitutives et structurelles décrites précédemment par référence aux figures 6 à 15 demeurent identiques dans leurs fonctions respectives.
[0030] Mais selon ce mode d'éxécution, on dissocie le support du système piézo-électrique et la liaison en translation entre ce dernier et l'axe de commande. Plus exactement, selon la figure 16 (vue de dessus, avec coupe partielle selon le plan de coupe XVI/XVI de la figure 17) et selon la figure 17 (vue de devant, avec coupe partielle selon le'plan de coupe XVII/XVII de la figure 16), le système piézo-électrique 8 est disposé dans un logement 50 en matière plastique, rendu solidaire du corps de robinet 15, par vissage d'une pièce (non représentée) sur le filetage 15v, lequel bloque le logement 50 contre le fût 15w du robinet. Le système piézo-électrique 8 peut se déplacer en translation dans le logement 50. La liaison entre le système 8 et la vis 14 consiste en une patte 51 comportant une partie 5la en butée contre la partie 14b de la vis , une autre partie 51b à angle droit pénétrant dans le logement 50, le long du mécanisme 8, et une dernière 51c à angle droit et en sens*inverse de la partie 51a, en appui contre l'arrière du système 8 ; cet appui est obtenu en permanence grâce à la réaction de l'organe de- poussée 6 contre le doigt 21b , à condition de dimensionner correctement la longueur de la partie -51b par rapport à la course de l'organe de poussée 6. De cette manière, le système piézo-électrique 8 suit en permanence le mouvement axial de la vis 14.
- ledit robinet (15) comprenant un corps, un axe rotatif (14) de commande avec un bouton de manoeuvre (17) à son extrê- mité libre,
- ledit système piézo-électrique comprenant au moins un boitier (1), un élément piézo-électrique (2) contenu dans ce dernier, un percuteur mobile (3) dans le boîtier par rapport à l'élément piézo-électrique, un moyen élastique (5) disposé dans ledit boitier, ledit système étant actionné à partir de sa position de repos en chargeant le moyen élastique, puis en projetant le percuteur.contre l'élément piézo-électrique sous l'effet du moyen élastique chargé,
- une pièce intermédiaire (13/20) d'actionnement du système piézo-électrique, montée coaxialement par rapport à l'axe rotatif de commande (14), entre le corps de robinet (15) et le bouton de manoeuvre (17), comportant sur son pourtour au moins un organe d'actionnement (13a, 20a) du système piézo-électrique,
- un moyen (16, 17b, 20c) permettant d'accoupler en rotation l'axe rotatif (14) de commande et la pièce intermédiaire d'actionnement (13-20), dans le sens d'ouverture du robinet, le système piézo-électrique demeurant ou revenant à sa position de repos, lors de la rotation de l'axe rotatif de commande dans le sens de fermeture du robinet, caractérisé en ce qu'il comprend une liaison (9,19,.51). indépendante du corps de robinet (15) et du bouton de manoeuvre (17), libre en rotation par rapport à l'axe rotatif (14) de commande, montée au moins en partie entre ledit corps et ledit bouton, et liée au système pézo-électrique (8)