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"11ODE DE CO:;.ï1J..ANDE PAR RELAIS DES OBTURA1EDRS DE CONDUITES" La présente invention concerne un mode de com- mande par relaie, des obturateurs, automatiques ou non, intercalés sur des conduites sous pression.
De tels obturateurs peuvent être des soupapes d'arrêt ou des vannes à main, des soupapes de sûreté ou limiteurs de pression amont ou encore des détenteurs ou limiteurs de pression aval.
Quel que soit le type d'obturateur envisagé, un piston commandant directement l'organe d'obturation est
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contenu dans un cylindre et, grâce à descommunicatione convenables, subit sur une face la pression amont ou aval et sur l'autre face la pression aval ou inversement.
Ces communications sont placées sous la commande d'une petite soupape auxiliaire ou d'un robinet actionné soit à la main, soit par la pression même du fluide et, dans ce dernier cas, malgré un ressort antagoniste de tsnsion réglable.
Diverses formes d'applications du mode de com- mande conforme à l'invention sont représentées, à titre d'exemple, aux dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 montre une coupe médiane d'une soupape d'arrêt simple.
La fig. 2 est une coupe analogue d'une soupape de sûreté ou limiteur de pression amont.
La fig. 3 est une coupe semblable d'un détenteur ou limiteur de pression aval.
La fige 4 est une coupe médiane d'une vanne commandée conformément à l'invention.
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig, 4
La fige 6 est une coupe suivant la ligne V1-V1 de la fig. 5.
La fige 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 5.
La soupape d'arrêt simple, représentée sur la fig. 1, se compose d'un corps de soupape 8 à brides 9 et 10 parallèles; ce corps contient un organe d'obturation 11 guidé par sa tige 12 et susceptible de supprimer ou de ré- tablir la communication entre l'entrée ou région amont 13
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et la sortie ou région aval 14 du corps 8,
Conformément à l'invention, le corps8 forme, à sa partie inférieure, un cylindre 15 dans lequel se dé- place un piston 16 de surface supérieure à celle de l'or- gane d'obturation 11 et fixé à l'extrémité inférieure de la tige de cet organe.
La face supérieure du piston 16 subit, grâce à un passage 17 pratiqué dans le corps 8, la pression ré- gnant dans la région aval 14 de la soupape.
L'autre face du piston est en relation, grâce à une lumière 18 et à un canal vertical 19, avec une petite chambre 20 communiquant, par un passage 21, avec la ré- gion amont 13 de la soupape et par un passage 22 prolon- gé d'un canal 23 avec la région aval 14.
Cependant, la chambre 20 contient une soupape auxiliaire 24 dont la tige 25 est vissée dans la tête 26 de la soupape principale et se termine par un volant de manoeuvre 27.
Le fonctionnement de la soupape ainsi décrite est le suivant :
En supposant qu'il règne dans la région amont 13 une pression supérieure à celle existant dans la région aval 14, et que la position de la soupape auxiliaire 24 soit celle montrée sur la fig.
1, on voit que d'une part, la pression amont applique fortement l'organe d'obturation 11 sur son siège et que d'autre part, la pression aval s'exerce à la fois sur les deux faces du piston, grâce aux passages 17, 18, 19,20, 22 et 23.-
La soupape resterait donc indéfiniment dans cette position de fermeture, mais si l'on tourne le celant 27 de
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manière à dévisser la tige 25, on ouvre le passage 21 en- tre la région amont 13 et la chambre 20, cependant, le passage 22 étant resté ouvert, le fluide passe directe- ment dans la région 14.
Si, en continuant de tourner le volant 27, on obstrue le passage 22 par la soupape auxiliaire 24, alors la pression amont s'établit- immédiatement sous la face inférieure du piston 16. Comme ce piston est de section supérieure à celle de l'organe 11, il est refoulé et soulève cet organe; la soupape est ouverte. La fermeture de la soupape s'opère de manière inverse.
On voit aisément que, grâce au mode de commande conforme à l'invention, la manoeuvre de l'organe d'obtu- ration 11 est très douce même si la pression amont est très élevée. D'autre part, l'obturateur 11 est maintenu dans ses positions de fermeture et' d'ouverture par la pression même du fluide. Dans le premier cas une étanchéité excellente est assurée et dans le second cas, si la pres- sion s'inverse par suite d'un accident, l'organe d'obtura- tion 11 se place immédiatement à sa position de fermeture.
Dans la soupape de sûreté représentée sur la fig. 2, on reconnaît la plupart des organes représentés sur la fig. 1. Cependant, la tige 25 de la soupape auxi- liaire 24 n'est plus filetée et est simplement suscepti- ble de coulisser dans la tête 26 de la soupape princi- pale. De plus, cette tige 25 est coiffée d'un appui de ressort 28 logé dans un prolongement cylindrique 29 de la tête 26 et soumis à l'action d'un ressort 30 prenant appui sur 3'écrou 31 d'une tige filetée 32 actionnée par un vo- lant 33.
Suivant qu'on tourne plus ou moin la tige 32,à
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l'aide du volant 33, on fait descendre l'écrou 31 et l'on règle la pression exercée par le ressort 30 sur l'appui de ressort 28 et par conséquent sur la soupape auxiliaire
24.
Tant que l'effort exercé par le ressort 30 sur la soupape auxiliaire 24 est supérieur à celui exercé par la pression amont, les organes restent dans la position de fermeture représentée sur la fig, 2.
Mais si la pression amont augmente jusqu'à attela dre une valeur déterminée, elle soulève la soupape auxi- liaire 24 ce qui provoque l'ouverture de la soupape prin- cipale, de la manière précédemment décrite. Cet appareil peut donc agir comme soupape de sûreté ou limiteur de pres- sion amont.
'Le rôle du détenteur représenté sur la fig. 3 est juste inverse du précédent. Sur la fig, 3, les mêmes chiffres de référence indiquent les mêmes organes que sur les fig. 1 et 2.
Cependant, le passage 21 entre la région amont 13 et la chambre 20 est commandé par une soupape 34 de disposition inverse à la soupape 24 des fig. 1 et 2. Il en est de même pour le passage 22 entre la chambre 20 et la région aval 14. La soupape 24 est ainsi remplacé par deux soupapes 34 et 35 réunies par une tige commune 36.
D'autre part, la soupape 35 fait saillie dans une chambre 66 réunissant le passage 22 au canal 23. La paroi supérieure de cette chambre est formée par une mem- brane souple 37 au delà de laquelle est disposé un appui de ressort 28, analogue à celui de la fig. 2. En relation avec cet appui 28, on retrouve un ressort 30. un écrou 31,
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une vis 32 et son volant de manoeuvre 33.
On voit aisément, d'après la figure, que si la pression aval tombe au-dessous d'une valeur déterminée, le ressort 30 agit pour faire descendre les deux soupapes 34 et 35, le passage 22 se ferme tandis que le passage 21 s'ouvre admettant la pression amont sous le piston 16, ce- lui-ci se soulève et p3ace l'organe d'obturation 11 à la position d'ouverture.
Dès que la pression aval retrouve la valeur vou- lue, l'appui de ressort 28 est refoulé, la soupape 34 re- monte sous l'action de la pression amont, ferme le passage
21 et ouvre le passage 22, l'organe d'obturation 11 se trouve alors fortement appliqué sur son siège, par la pression amont,
On voit que le rôle d'un tel appareil est de maintenir une pression aval sensiblement constante.
La vanne représentée sur les fig. 4 à 7 com- prend un corps de vanne 39 limité par des brides 40 et 41 bordant respectivement les régions amont 42 et aval 43 de la vanne. Celle-ci comporte en outre un obturateur 44 constitué par une lentille et deux opercules 45 et 46; la tête 47 de la lentille est filetée suivant un pas très ra- pide et est traversée par une tige 46, filetée de façon correspondante.
Cette tige est guidée en 49 dans le corps 39 de la vanne et est articulée, à son autre extrémité, à un levier 50 pivotant autour d'un axe 51 (fig. 5) extérieur au corps de la vanne et attaché d'autre part, à la tige 52 d'un piston 53 coulissant dans un cylindre 54 (fig. 6) formé dans le corps 39 de la vanne.
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Enfin, le corps 39 de la vanne forme le bois- seau d'un robinet à quatre voies dont la clé 55 porte deux cavités 56 et 57 (fig. 7) au niveau desquelles débouchent, dans le boisseau, un canal 58 provenant de la région amont 42 de la vanne, un canal 59 provenant de la ré- gion aval 43 et deux passages 60 et 61 aboutissant sur les deux faces du piston 53.
Le fonctionnement de la vanne ainsi décrite est le suivant :
On tourne la clé 55 du robinet à quatre voies de manière à admettre, sous une face du piston 53, la pression amont, tandis que l'autre face reçoit la pression aval, le piston est déplacé et son coulis sèment détermine le pivotement du levier 50.Ce mouvement provoque le dé- placement d'amplitude réduit, de la tige 48 qui, grâce à son filetage, fait tourner la tête 47 de l'obturateur 44 qui pivote et se place à la position d'ouverture.
Si, par la manoeuvre de la clé 55 du robinet à quatre voies, on inverse le sens des pressions agissant sur le piston 53, les mouvements contraires se produi- sent et la vanne se ferme.
Une telle vanne pourrait être éventuellement com- plétée par un "by-pass" automatique agencé comme la sou- pape représentée sur la fig. 1 et commandé par la clé mê- me 55 du robinet de manoeuvre.
Il est évident que l'invention n'est pas limi- tée aux formes de réalisation qui viennent d'être décri- tes et qui pourront subir toutes les modifications de dé- tail nécessaires; c'est ainsi que le robinet à quatre voies et la vanne représentée aux fig. 4 à 7, pourraient être
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aussi bien séparés l'un de l'autre à une distance quelconque, ce qui permettrait de commander la vanne d'un point éloigné,