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"PERFECTIONNEMENTS AUX ROBINETS GRAISSEURS"
Cette invention a trait aux obturateurs et plus particulièrement aux robinets à clé cylindrique.
On avait déjà proposé de lubrifier automatique- ment les portées de la clé cylindrique et du siège cylin- drique du boisseau en se servant de la pression du fluide traversant le robinet. Ce système de graissage des robinets à clé cylindrique n'a pas donné entière satisfaction, pas plus sur les canalisations à basse pression que sur les ca- nalisations à haute pression. Lorsque des robinets de ce genre sont montés sur des tuyauteries de distribution de gaz à basse pression par exemple la pression du gaz ne suf- fit pas pour équilibrer le poids de la clé et du boisseau
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-et pour assurer en même temps le maintien d'une pression efficace sur le lubrifiant.
Lorsque ces robinets sont mon- tés sur des canalisations à haute pression, les pressions sont fréquemment si élevées que le lubrifiant est refoulé en peu de temps dans les tuyaux,. les portées de la clé et du boisseau restant dépourvues de lubrifiant.
Un des buts de l'invention est d'assurer le grais- sage efficace et automatique des surfaces d'appui ou por- tées des robinets à clé cylindrique par un dispositif qui exerce une force plus grande que celle résultant de la pres- sion du fluide passant à travers le robinet et qui agit in- dépendamment de cette pression. Un autre but de l'invention est de disposer les éléments d'un robinet à-clé cylindrique de telle manière que la pression du fluide traversant le ro- bine%, n'ait pas pour effet de déplacer la clé suivant son axe dans l'un ou l'autre gêna et assure au contraire le -maintien de la clé à un état d'équilibre.
L'invention a en outre pour objet de munir un robinet à clé cylindrique du type lubrifié, d'un dispositif assurant le graissage effi- cace des portées pendant de,longues périodes de service, @ sana exiger d'entreitien. En vue de réaliser ces divers buts et d'autres qui seront mis en évidence-au cours de la des- cription qui suit, l'invention consiste en un robinet à clé cylindrique perfectionna qui sera décrit ci-après en se ré- férant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, le mode de réalisation préféré de l'invention et dans le- quel:
Fig, 1 est une coupe longitudinale du robinet à clé cylindrique suivant l'invention, la clé étant représen- tée dans la position de fermeture;
fig. 2 est une coupe ho- rizontale à une échelle réduite par un plan médian du robi- net de fig. 1; fig. 3 est une coupe transversale de l'extré-
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mité supérieure de la clé cylindrique; fig. 4 est un plan partiel du robinet de fig. 1.
Comme représenté, le robinet suivant l'invention comprend une botte ou boisseau 1 présentant un conduit lon- gitudinal 6 et une cavité cylindrique ou siège 2. perpendi- culaire au conduit 6. A sa partie supérieure 8, le boisseau µ. est fermé et constitue une chambre 1 dans laquelle débou- che l'extrémité supérieure du siège cylindrique 7. A son extrémité inférieure, le boisseau µ.
est ouvert et est muni d'un rebord cylindrique taraudé 10 qui descend au-delà de l'extrémité inférieure du siège cylindrique .1 et est fermé par un bouchon 11,, Dans le siège 7 est montée librement à l'intérieur du boisseau une clé de robinet cylindrique
12 présentant une lumière 13 destinée à coïncider avec le conduit µ- du boisseau lorsque le robinet est ouvert. La clé 12 est supportée par un ressort à boudin 37 intercalé entre la face de dessus du bouchon et la face de dessous de la clé 12.
L'extrémité inférieure du ressort entoure avec jeu un bossage de guidage 38 et élevant du bouchon 11, et l'ex- trémité supérieure du ressort entoure avec jeu un bossage de guidage analogue 39 descendant de l'extrémité inférieure de la clé 12. Dans la position de fig. 1, l'extrémité supé- rieure de la clé 12 affleure sensiblement avec l'extré- mité supérieure 15 du siège 7 et constitue le côté inférieur de la chambre 9 dont le côté supérieur est constitué par la partie du boisseau. Dans cette position, l'extrémité in- férieure 16 de la clé 12 affleure sensiblement avec l'extré- mité inférieure 17 du siège 2. et il subsiste un espace 18 entre l'extrémité cylindrique inférieure de la clé 12 et la face supérieure du bouchon 11.
En service, comme il sera dé- crit plus loin. la clé cylindrique 12 peut monter dans la chambre 1 et descendre dans la chambre ;Le.
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" , On fait tourner la clé l± à l'aide d'une tête 20. vissée (par un filetage'de pas à droite) dans un bossage µ3. que présente le côté 1 du boisseau. L'extrémité inférieure
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gg àe la tête 0 est aplatie comme représenté dans la fig. 3 et pénètre avec jeu dans un trou de forme correspondante 23, prévu dans l'extrémité supérieure de la clé 12.
L'extrémité inférieure de la partie 83 de la tête 20 pénètre dans une cavité 24 ménagée dans l'extrémité supérieure de la clé 12,
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On fait tourner la tête W à l'aide d'une poignée :2µ, qui peut faire corps avec.elle<, Pour qu'il ne soit pas posai- ble de faire tourner la clé 12 d'un angle plus grand que 90 de la position d'ouverture à la position de fermeture et réciproquement, la partie du boisseau µ est munie de deux butées25 et 37 et la poignée est munie d'une gou- pille d'arrêt 28.
Les portées cylindriques de la clé 12 et du siège sont graissées automatiquement et sous pression par le dispositif suivant: la tête est percée d'un trou axial 30 qui débouche par son extrémité inférieure dans la cavi-
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té 4¯, de la clé, 13 et dont l'extrémité supérieure est munie d'un ajutage ou raccord Il- en vue de la fixation d'un ir, de lubrifiant (non représenté), l'ajutage 31 et l'injecteur ou pistolet à lubrifiant étant de la construction usuelle.
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La cavité bzz de la dé 12 communique par deux conduits ra- 'diaux avec deux rainures transversales ou arquées 33 mé- nagées dans deux parties diamétralement opposées de l'extré-
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mité supérieure de la clé 1&, Ces rainures 3, communiquent Par des rainures longitudinales 34 avec la chambre 9.
Dans l'extrémité inférieure de la clé 12 sont ménagées deux rai- nures arquées diamétralement opposées ces rainures étant
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situées â l'alignement des rainures arquées supérieures et ayant sensiblement les mêmes dimensions. Le siège cylin- drique 2. du boisseau g.présente quatre rainures langitudina-
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les 36 allant des borda supérieurs des rainures arquées 33 aux bords inférieurs des rainures arquées 35.
Les rainures longitudinales 36 sont espacées de distances sensiblement égales@@@ sur le pourtour de la portée et les rainures arquées 33 et 35 ont une longueur telle que lorsque la clé 12,occupe soit sa position d'ouverture, soit sa position de fermeture comme représenté dans la fig. 2, les deux paires de rainures arquées relient entre elles deux rainures lon- gitudinales adjacentes. Dans les autres positions de la clé 12, les deux rainures arquées situées d'un côté de la clé communiquent avec une seule rainure longitudinale, et les deux rainures arquées situées de l'autre côté de la clé com- muniquent avec la rainure longitudinale diamétralement oppo- sée, comme il ressort clairement de fig. 2.
Le lubrifiant peut donc toujours descendre librement des rainures arquées supérieures 33 aux rainures arquées inférieures 35.
Lorsqu'on introduit sous pression du lubrifiant dans le robinet par l'ajutage 31 à l'aide d'un injecteur, le lubrifiant passe par le conduit 30 dans la cavité 24, puis passe par les conduits radiaux 32 dans les rainures arquées 33 et passe en même temps par les rainures longitu- dinales de faible hauteur 34 dans la chambre 9. A mesure que les rainures arquées se remplissent de lubrifiant, ou lorsqu'elles en ont été remplies, selon la position de la clé 12, le lubrifiant descend par deux ou plus de deux des rainures longitudinales et pénètre dans les rainures ar- quées 35.
Lorsque ces divers espaces, qu'on peut considérer comme constituant l'appareil de graissage du robinet, ont été remplis de lubrifiant, si l'on continue à introduire du lubrifiant dans le robinet la clé 12 descend axialement en surmontant l'action du ressort 37. On introduit une quantité suffisante de lubrifiant pour amener le bossage 39 au contact
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du bossage 38. Pendant que s'effectue La'compression du ressort 37 et que la clé 12 se meut axialement vers le bas, le lubrifiant s'échappe desrainures arquées 33 et 35 et des rainures longitudinales et remplit l'espace compris entre la clé cylindrique 12 et le siège cylindrique 7 du boisseau.
Lorsque l'appareil de graissage du robinet a ainsi été chargé de lubrifiant, le robinet est à un état tel qu'il peut rester en service pendant une longue période de temps sans avoir besoin d'être rechargé de lubrifiant. Lorsqu'on fait tourner la clé 12 pour ouvrir et fermer le robinet, ce qui distribue du lubrifiant entre les portées cylindriques de la clé et du siège, du lubrifiant frais passe de la chambre 1 dans l'espace compris entre la clé 12 et le siè- ge 7 Par suite du mouvement d'élévation axial de la clé 12 sous l'action du ressort 37.
A cet égard, on remarquera qu'étant donné que le fluide passant à travers le robinet exerce une pression équilibrée dans toutes les directions sur la clé 12. il suffit que la force du ressort 37 soit telle que ce ressort équilibre le poids de la clé 12, sur- monte le traitement entre cette clé et le siège 2. et oblige le Lubrifiant que renferme la chambre 9 à passer par les rainures dans l'espace compris entre la clé et le siège 7.
La farce du ressort 37 n'a aucun rapport avec la pression du fluide traversant le 1 robinet et il en résulte que le mê- me ressort convient¯quel que Boit le service auquel le ro- binet est destinée, c'est-à-dire que ,ce robinet soit destiné aux canalisations à.basse pression ou qu'il soit destiné aux canalisations à haute pression.
Il va de soi que la force du ressort devra être limitée à. son pouvoir d'assurer le graissage convenable des portées de la clé et du siège sans refouler un,excédent de Lubrifiant dans la tuyauterie.
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la clé cylindrique suivant l'invention présente en outre les avantages suivants: (1) chaque fois qu'on fait tourner la clé de la position de fermeture à la position d'ouverture ou réciproquement, cette clé se meut axialement dans son logement.
Comme la tête 20 est munie d'un filetage de pas à droite, l'extrémité inférieure de la tête pénètre dans la chambre lorsque la clé tourne de la position d'ou- verture à la position de fermeture, ce qui comprime le lu- brifiant à l'intérieur de cette chambre, fait descendre la clé 12 suivant son axe et comprime le ressort 37, Lorsqu'on fait tourner la clé en sens inverse, c'est-à.-dire de la po- sition de fermeture à la position d'ouverture, la tête 20 se meut hors de la chambre g. et y crée un vide en permet- tant au ressort 37 de faire mouvoir la clé 12 axialement vers¯le haut pour comprimer le,lubrifiant et obturer le vi- de de la chambre 9.
Ce mouvement axial de la clé 12 dans son logement cylindrique contribue à maintenir le lubri- fiant uniformément distribué aur ces organes. Il facilite aussi le passage uniforme du lubrifiant des rainures ar- quées et longitudinales à l'espace compris entre la clé 12 et le siège 7. (2) On remarquera que lorsque le robinet est fermé (position des fig. 1 et 2), les deux extrémités de la lumière de la clé sont entourées par une rainure continue qui est remplie de lubrifiant sous une pression plus grande que la pression du fluide passant dans le tuyau. Par consé- quent, il ne peut pas se produire de fuite d'un côté à 1'au- tre de la clé lorsque celle-ci occupe la position de ferme- ture.
(3) On remarquera aussi que, grâce à la disposition qui vient d'être décrite, il n'est pas nécessaire de munir le robinet d'une garniture propre à empêcher le fluide que renferme la tuyauterie de s'échapper à l'atmosphère. Le bouchon 11 obture le boisseau d'un côté et le lubrifiant
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que renferme la chambre 9, soumis à une pression plus grande que le fluide passant dans la tuyauterie,. se comporte à la façon d'un joint efficace de l'autre côté. poux éviter -toute difficulté susceptible de résulter d'une accumulation de lu- brifiant dans la chambre 18, on permet au lubrifiant de s'en échapper et de pénétrer dans la tuyauterie en- passant par un conduit 40 ménagé axialement dans la -partie inférieure de la clé 12.
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"IMPROVEMENTS TO LUBRICATING TAPS"
This invention relates to shutters and more particularly to cylindrical key valves.
It had already been proposed to automatically lubricate the seats of the cylindrical wrench and of the cylindrical seat of the valve by making use of the pressure of the fluid passing through the valve. This greasing system for cylindrical key valves has not been entirely satisfactory, no more on low pressure pipes than on high pressure pipes. When valves of this kind are fitted on low pressure gas distribution pipes, for example, the gas pressure is not sufficient to balance the weight of the key and the plug.
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-and at the same time to maintain effective pressure on the lubricant.
When these valves are mounted on high pressure pipes, the pressures are frequently so high that the lubricant is forced back into the pipes in a short time. the bearing surfaces of the key and the plug remaining free of lubricant.
One of the aims of the invention is to ensure the efficient and automatic lubrication of the bearing or bearing surfaces of cylindrical key valves by a device which exerts a force greater than that resulting from the pressure of the cylinder. fluid passing through the valve and which acts independently of this pressure. Another object of the invention is to arrange the elements of a cylindrical key valve in such a way that the pressure of the fluid passing through the valve%, does not have the effect of moving the key along its axis in the cylinder. 'one or the other interferes and ensures on the contrary the maintenance of the key in a state of equilibrium.
A further object of the invention is to provide a cylinder key valve of the lubricated type with a device ensuring the efficient lubrication of the bearing surfaces during long periods of service, without requiring maintenance. In order to achieve these various objects and others which will become apparent in the course of the description which follows, the invention consists of an improved cylindrical key valve which will be described below with reference to accompanying drawing which shows, by way of example, the preferred embodiment of the invention and in which:
Fig, 1 is a longitudinal section of the cylinder key valve according to the invention, the key being shown in the closed position;
fig. 2 is a horizontal section on a scale reduced by a median plane of the valve of FIG. 1; fig. 3 is a cross section of the extremity
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upper end of the cylindrical key; fig. 4 is a partial plan of the valve of FIG. 1.
As shown, the valve according to the invention comprises a boot or plug 1 having a longitudinal conduit 6 and a cylindrical cavity or seat 2. perpendicular to the conduit 6. At its upper part 8, the plug µ. is closed and constitutes a chamber 1 into which opens the upper end of the cylindrical seat 7. At its lower end, the plug µ.
is open and is provided with a threaded cylindrical rim 10 which descends beyond the lower end of the cylindrical seat .1 and is closed by a plug 11 ,, In the seat 7 is mounted freely inside the valve a cylindrical faucet wrench
12 having a slot 13 intended to coincide with the pipe µ- of the valve when the valve is open. The key 12 is supported by a coil spring 37 interposed between the top face of the plug and the underside of the key 12.
The lower end of the spring loosely surrounds a guide boss 38 and raising from the plug 11, and the upper end of the spring loosely surrounds a similar guide boss 39 descending from the lower end of the key 12. In the position of fig. 1, the upper end of the key 12 is substantially flush with the upper end 15 of the seat 7 and constitutes the lower side of the chamber 9, the upper side of which is formed by the part of the plug. In this position, the lower end 16 of the key 12 is substantially flush with the lower end 17 of the seat 2. and there remains a space 18 between the lower cylindrical end of the key 12 and the upper face of the. plug 11.
In service, as will be described later. the cylindrical key 12 can go up in room 1 and go down in the room; The.
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", The key l ± is rotated using a head 20. screwed (by a right-hand thread) in a boss µ3. On side 1 of the plug. The lower end
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gg the head 0 is flattened as shown in fig. 3 and penetrates with play into a corresponding shaped hole 23, provided in the upper end of the key 12.
The lower end of part 83 of the head 20 enters a cavity 24 formed in the upper end of the key 12,
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The head W is rotated using a handle: 2µ, which can be integral with it <, so that it is not possible to turn the key 12 through an angle greater than 90 from the open position to the closed position and vice versa, the part of the plug µ is provided with two stops 25 and 37 and the handle is provided with a stop pin 28.
The cylindrical surfaces of the key 12 and of the seat are lubricated automatically and under pressure by the following device: the head is pierced with an axial hole 30 which opens out through its lower end into the cavity.
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tee 4¯, wrench, 13 and the upper end of which is fitted with a nozzle or connection Il- for fixing an ir, lubricant (not shown), the nozzle 31 and the injector or lubricant gun being of the usual construction.
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The bzz cavity of the die 12 communicates by two radial conduits with two transverse or arcuate grooves 33 formed in two diametrically opposed parts of the extremity.
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upper end of the key 1 & These grooves 3 communicate by longitudinal grooves 34 with the chamber 9.
In the lower end of the key 12 are formed two diametrically opposed arched grooves, these grooves being
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located in line with the upper arcuate grooves and having substantially the same dimensions. The cylindrical seat 2.of the left-hand bushel has four langitudina grooves.
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the 36 going from the upper edges of the arcuate grooves 33 to the lower edges of the arcuate grooves 35.
The longitudinal grooves 36 are spaced substantially equal distances around the perimeter of the seat and the arcuate grooves 33 and 35 have a length such that when the key 12 occupies either its open position or its closed position as shown in fig. 2, the two pairs of arcuate grooves interconnect two adjacent longitudinal grooves. In the other positions of the key 12, the two arcuate grooves on one side of the key communicate with a single longitudinal groove, and the two arcuate grooves on the other side of the key communicate with the longitudinal groove diametrically opposite, as is clear from fig. 2.
The lubricant can therefore always descend freely from the upper arcuate grooves 33 to the lower arcuate grooves 35.
When lubricant is introduced under pressure into the valve through the nozzle 31 using an injector, the lubricant passes through the conduit 30 into the cavity 24, then passes through the radial conduits 32 into the arcuate grooves 33 and at the same time passes through the low profile longitudinal grooves 34 in chamber 9. As the arcuate grooves fill with lubricant, or when they have been filled with lubricant, depending on the position of the key 12, the lubricant descends through two or more of the longitudinal grooves and enters the arcuate grooves 35.
When these various spaces, which can be considered as constituting the lubricating apparatus of the valve, have been filled with lubricant, if lubricant is continued to be introduced into the valve, the key 12 descends axially, overcoming the action of the spring. 37. A sufficient quantity of lubricant is introduced to bring the boss 39 into contact
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boss 38. As the compression of the spring 37 takes place and the key 12 moves axially downward, the lubricant escapes from the arcuate grooves 33 and 35 and the longitudinal grooves and fills the space between the key cylindrical 12 and the cylindrical seat 7 of the valve.
When the valve lubricator has thus been charged with lubricant, the valve is in such a condition that it can be kept in service for a long period of time without needing to be recharged with lubricant. When the key 12 is rotated to open and close the valve, which distributes lubricant between the cylindrical surfaces of the key and the seat, fresh lubricant passes from chamber 1 into the space between key 12 and the seat. seat 7 As a result of the axial lifting movement of the key 12 under the action of the spring 37.
In this regard, it will be noted that since the fluid passing through the valve exerts a balanced pressure in all directions on the key 12. it suffices that the force of the spring 37 is such that this spring balances the weight of the key. 12, overcomes the treatment between this key and the seat 2. and forces the lubricant contained in the chamber 9 to pass through the grooves in the space between the key and the seat 7.
The stuffing of the spring 37 has no relation to the pressure of the fluid passing through the 1 valve and it follows that the same spring is suitable for the service for which the valve is intended, that is to- say that this valve is intended for low pressure pipelines or that it is intended for high pressure pipelines.
It goes without saying that the force of the spring should be limited to. its power to ensure proper lubrication of the wrench and seat surfaces without backing up excess lubricant in the piping.
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the cylindrical key according to the invention also has the following advantages: (1) each time the key is rotated from the closed position to the open position or vice versa, this key moves axially in its housing.
Since the head 20 is provided with a right-hand thread, the lower end of the head enters the chamber when the key is turned from the open position to the closed position, which compresses the lumen. brifying inside this chamber, makes the key 12 descend along its axis and compresses the spring 37, When the key is rotated in the opposite direction, that is to say from the closed position to the open position, the head 20 moves out of the chamber g. and creates a vacuum therein by allowing the spring 37 to cause the key 12 to move axially upward to compress the lubricant and to seal the valve of the chamber 9.
This axial movement of the key 12 in its cylindrical housing helps to keep the lubricant uniformly distributed to these components. It also facilitates the uniform passage of the lubricant from the arcuate and longitudinal grooves to the space between the key 12 and the seat 7. (2) Note that when the valve is closed (position of fig. 1 and 2), both ends of the key lumen are surrounded by a continuous groove which is filled with lubricant under a pressure greater than the pressure of the fluid passing through the pipe. Therefore, there can be no leakage from one side of the key to the other when the key is in the closed position.
(3) It will also be noted that, by virtue of the arrangement which has just been described, it is not necessary to provide the valve with a seal capable of preventing the fluid contained in the piping from escaping to the atmosphere. . The plug 11 closes the plug on one side and the lubricant
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contained in the chamber 9, subjected to a pressure greater than the fluid passing through the piping ,. behaves like an effective seal on the other side. lice to avoid any difficulty likely to result from an accumulation of lubricant in the chamber 18, the lubricant is allowed to escape therefrom and enter the pipe by passing through a duct 40 formed axially in the lower part key 12.