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"Soupape d'arrêt ou analogue comportant une soupape principale et une soupape auxiliaire qui s'ouvrent et se ferment succes- sivement", ,L'invention concerna une soupape d'arrêt ou de réglage com- portant une soupape principale et une soupape auxiliaire qui peut se déplacer par rapport à la première d'une certaine dis- tance dans le sens de l'axe. Entre ces soupapes se trouve un ressort qui pousse la soupape auxiliaire vers son siège. De cette manière,les deux soupapes collaborent par leurs sièges qui se trouvent dans la boîte de la soupape, à une hauteur différente, de façon que lors de la fermeture c'est tout d'abord la soupape auxiliaire et ensuite la soupape principale qui fait joint sur son siège.
Dans les dispositifs connus d'arrêt et de réglage du type qui vient d'être décrit,le siège de la soupape principale se trouve directement sur le côté du siège de la soupape auxiliaire,
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la soupape principale entourant à déplacement'la Soupape auxiliaire. Il en résulte que lors de l'ouverture et lors de la fermeture de la soupape,la soupape principale doit toujours être déplacée dans le voisinage immédiat de la zone d'étanchéité de la soupape auxiliaire.
Il en résulte divers inconvénients : si l'on emploie le dispositif comme soupape d'arrêt pour des agents gazeux,tels que par exemple la vapeur d'eau, on constate qu'après peu de temps,la soupape auxiliaire,qui fait toujours la première joint,n'est plus parfaitement étanohe par suite de l'action cor-' rosive du milieu gazeux sur le métal des surfaces qui forment joint. Si alors on ferme la soupape d'arrêt,la vapeur sort à l'état de jet fin et corrosif entre la soupape auxiliaire et son siège.
Il en résulte que, outre le fait que le siège de la sou- pape principale peut se corroder par suite de sa situation dans le voisinage du siège de la soupape auxiliaire,le bord de là soupape principale chargée de faire joint est en danger d'être corrodé chaque fois qu'il passe la zone d'étanchéité de la sou- pape auxiliaire. Après quelque temps,la soupape principale elle- même ne peut plus assurer une étanchéité parfaite de sorte que le dispositif ne répond plus à l'objectif pour lequel il est aon- çu. Même quand le dispositif est employé comme soupape ou robinet ' de réglage et que le passage de la vapeur est fortement réduit par la soupape auxiliaire il est à craindre que le siège de la soupape principale ne soit corrodé sous l'action du jet de vapeur très fin qui se produit.
L'emploi du dispositif comme soupape d'arrêt des liquides présente un autre inconvénient: quand le liquide contient des impuretés,des fibres par exemple, il peut se produire aisément que lors de la fermeture du dispositif une fibre se coince enta la soupape auxiliaire et son Siège, et arrive jusqu'au siège de la soupape principale d'où il résulte qu'en l'occurrence la sou- pape auxiliaire et la soupape principale ne sont plus à même d'as- surer une étanchéité parfaite.
On porte remède à tous ces -inconvénients à l'aida de la
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soupape d'arrêt ou de réglage conforme a. l'invention. A cet effet, on sépare le siège de la soupape principale du siège de la sou- pape auxiliaire par une chambre d'expansion ménagée dans la boîte de la soupape. Quand,avec ce dispositif,la soupape auxiliaire n'assure plus'trèsbien l'étanchéité, il n'en résulte aucun effet nuisible pour les surfaces formant joint de la soupape principale. La vitesse du jet de vapeur qui s'échappe entre la soupape auxiliaire et le siège de la soupape auxiliaire est for- tement réduite grâce à cette chambre d'expansion. il en résulte que le métal de la soupape principale ou de son siège n'est plus attaqué.
On améliore encore l'action de la chambre d'expansion en donnant au diamètre de la soupape principale,de façon connue, une dimension plus grande qu' à celui de la soupape auxiliaire, car plus le premier diamètre est grand par rapport au second,d'autant plus faible la vapeur qui s'échappe entre la soupape auxiliaire et son siège, exerce une action de corrosion entre la soupape principale et son siège. Cette chanbre d'expansion empêche en outre que,dans le cas d'emploi de la soupape conne soupape à li- quide, une fibre ou une impureté d'autre genre ne vienne se coin,- car entre les deux soupapes et leurssièges.
Le dessin montre deux exemples de réalisation d'un disposi- tif d'arrêt conforme à l' inventi on.
La figure 1 montre en coupe verticale une soupape d'arrêt pour vapeur ou liquide qui fait appel à la disposition conforme à l'invention. La figure 2 représente une variante de la soupape.
Ainsi que le montre la figure l,la soupape se canpose d'une boîte de soupape 1 à brides 2 et 3 pour l'entrée et la sortie respectivement du milieu qui passe par la s oupape. Dans des cloi- sons intermédiaires de la boite de soupape se trouvent le siège de soupape principale 4, et le siège de soupape auxiliaire 5.Ces cloisons forment une chambre d'expansion 6. La référence 7 dé- signe la soupape principale et la référence 8 la soupape auxi- liaire. Le diamètre de la soupape principale 7 est plus grand que celui de la soupape auxiliaire 8. La soupape principale 7 est en relation avec une broche ou tige 9, que l'on mett en mouvement
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de façon connue en agissant sur un volant 10.
La soupape principale 7 se prolonge vers le bas par une par- tie cylindrique 11,qui porte par l'intermédiaire d'un boulon 12 une pièce 13 du genre d'un piston. La soupape auxiliaire 8 est constituée par une buselure cylindrique 14,qui s'adapte exacte- ment autour du piston 13. Cette buselure 14 est mobile en direc- tion axiale et présente à la partie supérieure un bord en forme de collet qui entre en engagement avec une butée du corps 13, ce qui permet de déterminer ainsi l'écartement maximum entre les deux soupapes. Pour empêcher que le milieu ne s'échappe entre les pièces 13 et 14 an a prévu en outre des bagues 15 sur le pis- ton 13.
Entre les soupapes 7 et 8 est monté un ressort 16,qui tend à écarter les deux soupapes l'une de l'autre.
Le fonctionnement de la soupape est le suivant: quand la soupapese trouve en position d'ouverture,les soupapes7 et 8 sont décollées de leurs sièges 4 et 5 respectivement et se trou- vent à l'écartement maximum l'une de l'autre. Si l'on fait tour, ner le volant 10 pour amener la fermeture dudispositif,la broche 9 descend avec les soupapes; la soupape auxiliaire 8 arrive tout d'abord sur son siège 5 alors que la soupape principale est en- core ouverte. Le passage du milieu est ainsi arrêté provisoire- ment et l'étanchéité devient de plus en plus complète à mesure que la broche 9 descend : en effet,le ressort 16 se comprime de la sorte et la soupape auxiliaire 8 est par conséquent poussée plus énergiquement sur son siège 5.
Si l'on continue à faire tourner le volant 10,la soupape principale 7 entre aussi en con- tact aveo son siège 4. Cette soupape principale n'est jamais ex- posée,par suite de la présence de la chambre d'expansion intermé- diaire 6, à l'action destructrice ou corrosive de la vapeur et ce même pas lorsque la soupape auxiliaire,après quelque temps, n'est plus parfaitement étanohe. Les deux soupapes qui collaborent assurent donc toujours une bonne étanohéité..
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Lors de l'ouverture de la soupape en partant de la position de fermeture représentée par le dessin,c'est tout d'abord la sou- pape principale 7,qui se décolle de son siège 4,tandis que le ressort 16 maintient encore fermée la soupape auxiliaire 8. En.. suite,le ressort 16 se débande ,de sorte que les deux soupapes s'écartent l'une de l'autre aussi fortement que possible et fi- nalement,la broche 9 continuant à monter,la soupape auxiliaire décolle également.
Dans la variante représentée par la figure 2, on a apporté au dispositif la modification suivante: le ressort 16 se trouve entièrement à l'intérieur des deux parties susceptibles de se déplacer l'une par rapport à l'autre; il est donc protégé de l'action directe du milieu. Le siège de la soupape principale et le siège de la soupape auxiliaire- sont désignés également, par les références 4 et 5 et la broche de la soupape par la ré- férence 9. Cette broche 9 porte ici aussi la soupape principale 7 dont la face inférieure affeote la forme d'un cylindre creux 17, A l'intérieur de ce cylindre se trouve le ressort de pression 16; autour du cylindre 17, un deuxième cylindre,le cylindre 18 peut monter ou descendre.
Le fond du cylindre 18 constitue la soupape auxiliaire 8, Pour limiter la distance entre les soupapes 7 et 8 dans le sens de l'axe, on a prévu dans la paroi du cylin- dre 18 des ouvertures ou fentes 19 dans lesquelles s'engagent des boulons 20 ou organes de même genre fixés sur le cylindre inté- rieur 17. Quand la soupape est fermée, les boulons 20 se trouvent dans la ipartie inférieure des évidements 19. Quand on ouvre,ils montent avec la broche de soupape 9 et entraînent finalement le cylindre extérieur 18 avec la soupape auxiliaire 8 vers le haut.
Le dispositif d'arrêt conforme à l'invention peut également être utilisé comme soupape de sûreté ou soupape de décharge, mais le dispositif convient spécialement comme soupape de régla- ge,car,c'est dans les soupapes de réglage que se manifeste par- ticulièrement le phénomène de la corrosion du métal de la soupa- pe et du siège par la milieu qui traverse la soupape.