BE345935A

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Publication number: BE345935A
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Description


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  " Appareil   darret   de sécurité pour canalisations de fluides sous pression et notamment de con- duites   d'eaa " .   



   La présente invention a pour objet un appa- reil d'arrêt de sécurité plus particulièrement destiné à permettre la fermeture à la main d'une conduite d'eau. en service normale et sa fermeture automatique en cas de fuite ; cet appareil peut d'ailleurs être installé sur une canalisation renfermant un fluide sous pression tout autre que   l'eau.   



   Il comporte un corps creux ayant à ses   extré-   

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 mités des ouvertures destinées à être raccordées aux biefs d'amont et d'aval de la conduite, et présentant in- térieurement deux sièges opposés sur lesquels peuvent ve- nir s'appliquer les bords d'un obturateur mobile porté par la tige de deux pistons glissant dans des cylindres solidaires de ce corps. Le fond de chacun de ces cylin- dres communique, d'une part, avec l'intérieur du corps, par un canal   d"admission   ménagé dans le piston respectif et muni d'un clapet de retenue,   et   d'autre part, avec l'atmosphère par un conduit d'échappement qui est ménagé dans le cylindre et dans le corps et qui est également muni d'un clapet de retenue.

   Les deux clapets placés sur ces conduits d'échappement sot ouverts alternativement par un dispositif de commande actionné par l'obturateur lui même lors de ses déplacements vers l'un ou l'autre de ses sièges . 



   Cet agencement a pour effet de produire   automa-   tiquement les mouvements de l'obturateur soit dans le sens de la fermeture lorsqu'une chute suffisante de pres- sion survient dans l'un des biefs de la conduite, soit dans le sens de l'ouverture quand l'égalité de pression dans les deux biefs est rétablie. 



   De plus, des robinets d'arrêt prévus sur les conduits d'échappement permettent, en coopération avec les clapets de retenue placés sur ces conduits, d'obtenir à la main les communications nécessaires pour que les pres- sions du fluide sur les différentes faces des pistons produisent les déplacements de l'obturateur correspon- 

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 dant à la fermeture et à l'ouverture de la conduite sui- vant les besoins . 



   Une forme d'exécution d'un tel appareil estere- présentée au dessin ci-annexé à titre d'exemple . 



   La fig. 1 en est une coupe longitudinale, l'ob- turateur se trouvant à la position de repos. 



   La fig. 2 montre à plus grande échelle des dé- tails d'un piston. 



   La   fige }   montre des détails d'un clapet. 



   L'appareil représenté comporte un corps 1 ou- vert à ses extrémités 2 et 2a et suffisamment résistant pour supporter la pression intérieure de la conduite dans laquelle il est intercalé . A l'intérieur de ce corps sont maintenus rigidement, par des ailettes radiales 3, 3a deux cylindres 4 et 4a, dans lesquels peuvent se mou- voir deux pistons 5 et 5a fixés sur une même tige 6 . 



   Sur la paroi interne du corps sont ménagés deux sièges 7 et 7a contre lesquels peuvent s'appliquer alter- nativement les bords 8 et   8 d'un   obturateur 9, en forme de diabolo ou de double cuvette, qui est fixé invariable- ment sur la tige 6 des pistons. Les cylindres 4 et 4a sont munis de fonds pleins 10 et   10a et   de fonds perforés 11 et 11a permettant le libre passage de l'eau entre l'in- térieur du corps et celui des cylindres.

   En outre, les pistons sont percés de part en part de petits canaux 12 et 12a destinés à assurer le passage de l'eau de la face interne de chacun de ces pistons à sa face externe, le passage de l'eau dans le sens inverse étant rendu impos- 

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 sible par la présence de clapets 13 et 13a dans ces canaux 
Les cylindres sont pourvus de larges conduits   dféchap-   pement 14 et 14a qui sont normalement fermés par des clapets 15 et 15a et qui peuvent .être fermés en outre par des robinets 16 et 16a commandés à la main .

   Les tiges des clapets 15 et 15a font saillie à l'extérieur et peuvent être   commandées   par une tige coulissante 17 munie de rampes 18 et   18a et   assujettie à suivre les déplacements de l'obturateur 9; à cet effet, la tige 17 porte par exemple un disque 19 librement engagé dans une gorge   annulaire   20 ménagée sur le pourtour de 1'ob- turateur. Les tiges des clapets peuvent en outre être actionnées   à   volonté à l'aide de boutons de   manoeuvre   
21 et 21à 
Autour des sièges 7 et 7a le corps 1 est muni   dépanouissements   en forme de dents à courbure parabolique destinés à réduire suivant une loi déterminée la section de passage de l'eau à mesure que l'obturateur s'approche de l'un ou l'autre de ses sièges . 



   Le fonctionnement de cet appareil est le sui- vant:   1#   Fermeture et ouverture à la main 
Normalement les robinets de sortie 16 et 16a sont ouverts. L'appareil se trouvant dans sa position moyenne   c'est-à-dire   l'obturateur 9 à égale distance des sièges 7 et 7a et la conduite en service normal, si l'on appuie sur la tige du clapet 15 et que l'on ferme le robinet 16a, la pression dans le fond.du cylindre 4 tom- 

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 be au voisinage de zéro (pression atmosphérique) tan- dis qu'elle reste celle du réseau sur la face interne du piston 5 et sur les deux faces du piston 5a.

   Dans ces conditions, l'ensemble de l'obturateur 9 et des deux pistons est sollicité de droite à gauche et se déplace dans ce sens au fur et à mesure que   l'eau   du cy- lindre 4 s'échappe par le robinet 16 et qu'une égale quantité   d'eau   passe dans le fond du cylindre   4A à   tra- vers le canal 12a. L'obturateur vient ainsi se placer sur le siège 7 et la conduite se trouve fermée. La manoeuvre inverse du robinet 16 rétablit la pression dans le fond du cylindre 4 et   ltouverture   du robinet 16a sollicite l'obturateur à se déplacer de la gauche vers la droite tant que la rampe 18a de la tige 17 appuie sur la tige du clapet 15a et met ainsi la face externe du piston 5a à l'échappement. 



     2#   Fonctionnement automatique.- 
Les robinets 16 et 16a sont ouverts. 



   On va supposer qu'une fuite se produit du côté gauche de l'appareil, qu'on appellera   l'aval,   l'eau arri- vant de la droite qui est l'amont. Une fuite détermine à la fois une augmentation de la vitesse de l'eau. et une diminution de la pression. En raison de la grande vitesse de l'eau, la pression supportée par l'obturateur 9 sur sa face amont devient considérable par suite de la nécessité où se trouve l'eau pour franchir cet obturateur de chan- ger de direction en contournant ses bords. En conséquence, dès que la vitesse de l'eau devient suffisante, l'obtura- 

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 teur se déplace de l'amont vers l'aval. Le fond du cylin- dre 4 renferme un certain volume   d'eau   isolé par le pis- ton 5 du restant de   l'eau   contenue dans l'appareil.

   Cette eau. se trouve comprimée par le piston 5 et fait ainsi l'office de modérateur et de frein; le clapet 15 reste fermé; au contraire le clapet 15± est ouvert par l'action de la rampe 18a sur la tige de ce clapet et met la face externe du piston 5a à l'échappement. Si la chute de pression n'est pas suffisamment grande ou suffisamment prolongée, la mise à l'échappement du fond du cylindre 
4a produit le rappel du piston   5%vers   l'amont et par sui- te le rappel de tout l'ensemble mobile jusqu'à ce que la rampe 18a cesse d'appuyer sur le clapet 15a 
Si, au contraire, la   chute   de pression est suf- fisamment importante,

   l'effort que produit l'eau en mouvement sur l'obturateur entraine celui-ci vers son siège 7 tandis que   l'eau   qui a rempli le cylindre 4 est lentement expulsée entre le piston 5 et la paroi de ce cylindre en raison du fait que l'étanchéité entre ces parties n'est pas absolument complète sous les fortes pressions. L'obturateur 9 est ensuite maintenu   énergi-   quemnet sur son siège 7 par la pression du réseau qui s'est rétablie en amont à sa valeur normale.

   Dès que les deux biefs que sépare l'appareil se trouvent à   nouvesu   à la marne pression, l'appareil revient de lui-même à la position d'ouverture en raison de la différence de pres- sion existant entre les deux faces du piston 5, le fond du cylindre 4a étant resté à l'échappement par suite 

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 de l'ouverture du clapet 15a
Les robinets de manoeuvre 16 et 16a peuvent être placés soit au-delà des clapets 15 et 15a comme il est représenté, soit de préférence en deça, c'est-à-dire entre les cylindres 4,4a   e   les clapets 15,15a, les robinets ainsi placés permettant d'isoler ces clapets en vue de leur visite . 



   D'autre part il a été prévu un robinet à pointeau représenté en 22 sur la fig. 3 pour le réglage du frein ; bien entendu ce robinet sera disposé de manière à ne pas gêner le passage de la tige 17. 



   Il est à observer que l'appareil ci-dessus décrit est entièrement symétrique par rapport à un plan transversal de sorte qutil fonctionne de la même fa- çon quel que soit le coté on survient une fuite, sans s'écarter de   l'invention,   pn pourra bien entendu varier les détails d'exécution de l'appareil représenté et en remplacer les divers éléments par tous autres ayant les mêmes fonctions . 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS lE Appareil d'arrêt de sécurité destiné à être intercalé dans une canalisation de fluide sous pression, caractérisé par un corps creux qui sera rac- cordé par ses extrémités aux biefs dtamont et d'aval de la conduite et dans lequel deux sièges sont ménagés pour recevoir alternativement les bords d'un obturateur fixé <Desc/Clms Page number 8> sur une tige solidaire de deux pistons glissant dans des cylindres solidaires du dit corps, le fond de chaque cy- lindre communiquant, d'une part, avec l'intérieur du corps par un canal d'admission ménagé dans le piston res- pectif. avec clapet de retenue, et d'autre part, avec l'atmosphère par un canal d'échappement ménagé dans le cylindre et le corps,

avec clapet de retenuei les deux clapets placés sur les conduits d'échappement étant ouverts alternativement par un dispositif de commande actionné par l'obturateur lui-même lors de ses déplace- ments vers l'un ou l'autre de ses sièges .

2# Appareil suivant la revendication 1. caractérisé en ce que l'obturateur a la forme d'un diabolo ou de deux cuvettes réunies par leur fond .

3# Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur coopère, quand il arrive à fin de course, avec des organes d'étranglement disposés autour des sièges de manière à réduite progres- sivement la section de passage du fluide .

4# Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les tiges des clapets d'échap- pement sont commandées par des rampes ménagées sur une tige coulissante assujettie à suivre les déplacements de l'obturateur .

5# Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les dites tiges des clapets peuvent être en outre actionnées à la main pour produire les mouvements de l'obturateur à volonté . <Desc/Clms Page number 9>

6# Appareil suivant la revendication 1 caractérisa en ce que des robinets d'arrêt sont pré- vue sur les conduits d'échappement pour servir à produire à volonté les mouvements d'ouverture et de fer- meture de l'obturateur .

RESUME Appareil d'arrêt de sécurité destiné à être intercalé dans une canalisation de fluide sous pression comportant un corps creux qui sera raccordé par ses extrémités aux biefs d'amont et d'aval de la conduite et dans lequel deux sièges sont ménagés pour recevoir alternativement les bords d'un obturateur fixé sur une tige solidaire de deux pistons glissant dans des cylindres solidaires du dit corps, le fond de chaque cy- lindre communiqueant, d'une part,avec l'intérieur du corps par un canal d'admission ménagé dans le piston res- pectif, avec clapet de retenue , et d'autre part, avec l'atmosphère par un canal d'échappement ménagé dans le cylindre et le corps, avec clapet de retenue,

les deux clapets placés sur les conduits d'échappement étant ouverts alternativement par un dispositif de commande actionné par l'obturateur lui-même lors de ses déplace- ments vers l'un ou l'autre de ses sièges .