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Robinet à suspension intérieure.
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La réalisation d'un robinet à clapet ou à boisseau co- nique latéralement équilibré, à décalage et entrainement automatiques, présente des difficultés en ce qui concerne l'entraînement du clapet de robinets de dimensions considé- rables en cas de pression faible du fluide, quand le moment moteur, créé par la pression du fluide est insuffisant.
Cette réalisation présente aussi des difficultés spéciales en ce qui concerne l'obtention facile du décalage graduel, en cas de pression très forte, et en cas de dimensions de robi- nets considérables; elle présente également, dans ce cas, des difficultés spéciales en ce qui concerne l'étanchéité au- tour de la tige de commande du robinet, surtout dans les cas de températures très élevées, qui sont à prévoir dans la pra- tique industrielle moderne, ne permettant pas l'emploi des membranes métalliques, et rendant presque impossible l'emploi du presse-étoupe connu à bourrage et ce en raison des diffi- cultés de manoeuvre de celui-ci sur la tige du clapet qui est munie du dispositif de décalage et de commande et en raison de ce que, en manoeuvrant le serrage du presse-étoupe, on
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trans.,iet,
suivant la tige du clapet, les forces axiales capables de déplacer cette tige en dérangeant le fonctionne- ment du dispositif de décalage.
La présente invention a pour but de résoudre les problè- mes mentionnés ci-dessus, ainsi que de réaliser simultanément la fermeture et la protection maxima du bloc des pièces de commande dans le corps du robinet avec la plus grande possi- bilité d'exécuter, pendant la marche du robinet, l'examen, le réglage, et au besoin le démontage'des parties importantes du dispositif de rattrapage du jeu, du presse-étoupe et d'au- tres pièces de rechange, qui seront décrits ci-après, et elle prévoit pour cela l'application de la suspension du clapet du robinet à l'intérieur du corps du robinet au-des- sous du dispositif d'étanchéité de la tige du clapet.du ro- binet, ce qui assure le maintien invariable du clapet con- tre son siège .
La présente invention a pour objet un robinet à cla- pet ou à boisseau conique équilibré dans le sens latéral, à décalage.dans le sens de l'axe du clapet, à entraînement automatique à came ou à éléments antifriction, à rattrapa- ge automatique des jeux axiaux et dans le sens d'appui dans les pièces de décalage et d'entraînement..
Le robinet à clapet ou à boisseau conique équilibré dans le sens latéral, à décalage dans le sens de l'axe du clapet, à entraînement automatique, et à rattrapage auto- matique des jeux axiaux dans les pièces de décalage et d'entraînement, comporte les dispositifs suivants :
1 ) un dispositif d'orientation et d'entraînement au- tomatique à ressort maintenant élastiquement au-repos les éléments de décalage et d'entraînement dans leur position relative initiale.
2 ) un dispositif d'orientation et d'entraînement au- tomatique comporter), deux éléments d'orientation prévus sur
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deux supports leviers, disposés l'un au-dessus de l'autre et articulés angulairement l'un par rapport à la partie de commande et l'autre à la partie commandée du dispositif de décalage.
3 ) un dispositif'réducteur de force de décalage com- pôrtant une manette auxiliaire de commande.
4 ) un élément d'orientation complétant le dispositif d'orientation et d'entrainement auxiliaire, et lequel élé- ment (une rondelle à plusieurs broches spéciales) est pla- cé autour de la partie antérieure cylindrique du clapet.
5 ) un dispositif de by-pass intercalé entre les par- -Lies antérieures et postérieures du clapet du robinet.
6 ) une soupape d'arrêt complétant le by-pass, et dont la tige est commandée au moyen d'un bouchon d'inspec- tion.
7 ) un dispositif pour une suspension intérieure du ressort de rappel du clapet dans le corps du robinet pour garantir la fermeture absolue de toutes les pièces des dis- -de ) positif de rappel,-de décalage- d'entraînement, et/ by-pass;ce premier dispositif comporte un support fileté fixé dans le corps du robinet.
8 ) dans une autre forme de réalisation pratique,le dispositif de suspension intérieure du ressort de rappel du clapet comporte une rondelle de suspension déplaçable simultanément dans les sens latéral et axial du clapet.
9 ) un dispositif de rattrapage des jeux axiaux et dans le sens d'appui dans la butée et dans les pièces du dispositif de décalage et d'entraînement automatiques pou- vant être réalisé par un coin de réglage et par un épau- lement de la gaine commandée sur lequel appuie un ressort qui pousse d'autre part sur la boite faisant corps avec la gaine de commande.
10 ) un dispositif de fixation de deux parties de la
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tige du clapet comportant un accouplement par queue d'ar- ronde, et un manchon de centrage.
Il ) un dispositif d'étanchéité à presse-étoupe et à bourrage toujours immobile par rapport à la tige du clapet, dont le serrage peut se faire de l'intérieur du robinet.
12 ) un dispositif de commande extérieure pour dito qui est manoeuvrable en marche du robinet sans emploi de by-pass.
13 ) un dispositif de commande à levier extérieur, per- mettant la fermeture absolue de toutes les pièces de ma- noeuvre dans le corps Blême du robinet.
14 ) un dispositif de commande à levier extérieur permettant le démontage des pièces de manoeuvre en marche du robinet.
15 ) un dispositif de commande à vis sans'fin per- - mettant la fermeture absolue dans le corps du robinet de toutes les pièces de mouvement et l'emploi de dispositifs d'étanchéité divers vouluspour la tige de commande.
Aux dessins annexés, sont représentées, à titre d'exemple, plusieurs formes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 donne deux demi-coupes verticales dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre d'une variante du robinet à suspension intérieure, à commande à levier, dont toutes les pièces de manoeuvre sont enfermées dans le corps du robinet.
La fig. 2 donne une coupe partielle et une vue suivant la flèche X du dispositif d'orientation et de fixation.
Les figs. 3 et 4 montrent en détail le bouchon de commande et l'élément d'appui.
Les figs. 5 et 6 montrent, en détail, l'écrou de sus- pension et l'@nneau qui est linéairement déplaçable dans cet écrou, vus suivant la flèche X.
La fig. 77 montre la soupape de by-pass.
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La fig. 8 montre l'ensemble du dispositif pour le ser- rage du bourrage, comportant une broche à bouton excentri- que.
La fig. 9 est une coupe verticale d'une variante du robinet à commande à manette auxiliaire, dont le dispositif d'orientation est disposé sur leviers-supports commandé et de commande, et dont les pièces de manoeuvre sont démonta- bles en marche du robinet.
La fig. 10 montre, à échelle double, le dispositif réducteur de force de décalage représenté à la fig. 9.
La fig. 11 donne une coupe verticale d'une variante du robinet à commande à vis sans fin, dont toutes les piè- ces de manoeuvre sont enfermées dans le corps du robinet.
La fig. 12 est une coupe horizontale suivant A-B et une vue en plan de la fig. 11.
La fig. 13 montre une variante de la butée à billes pour le robinet représenté à la fig. 11, prévue au lieu de la butée simple.
La fig. 14 montre, à échelle double, la rondelle avec une vis d'entraînement du dispositif d'orientation repré- senté également dans la fig. 11.
La fig 15 donne une coupe partielle suivant C-D de la fig. 14.
La fig. 1 montre l'ensemble de, et les figs. 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8 montrent en détail, la forme constructive du robinet à clapet conique 2 latéralement équilibré, toutes les pièces de manoeuvre et de commande de ce robinet compo- sant un bloc disposé suivant son axe, dans la boîte 12 au- dessus du bout antérieur de la tige 3 du clapet 2 et à l'intérieur du corps 1 du robinet.
Les pièces : du dispositif de la suspension intérieure (le support fileté 23, le ressort 17)- du dispositif de by-pass (la soupape 24, le ressort 25 et le busillon fi-
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leté 26) - du dispositif d'entraînement et de décalage pla- cé dans la boîte 12, et le busillon 22 du presse-étoupe, c'est à dire toutes les pièces dont le démontage n'est pas nécessaire lors de la marche du robinet, sont indémonta- bles en marche du robinet.
Le corps 1 du robinet comporte le siège conique pour le clapet , avec deux fenêtres 1"',pour le passage du fluide, disposées symétriquement par rapport à l'axe du robinet ; deux parois symétriques sont prévues pour la conduite du fluide des deux fenêtres-lunettes 1"' vers la sortie 1"". -Un filet est prévu u-dessus du siège conique, dans lequel est vissé le support fileté 3 du dispositif de la suspension du ressort 17 maintenant le clapet 2 ainsi que toutes les pièces montées sur celui-ci.
Le support 3 (fig. 5) est manoeuvré à travers un trou 27 fermé étanchement par un bouchon 28; ce support 23 a une rainure-guide diamétrale pour le guidage de la rondelle 33 (figs. 1-6) linéairement déplaçable sous l'ac- tion de la poussée opérée par le bout du bouchon 28; cette rondelle J3 pousse par sa partie intérieure conique sur la soupape 24 du by-pass, et occasionne ainsi son ouverture.
Le couvercle fileté 18 fixé dans le corps du robinet comporte la boîte 19 du presse-étoupe avec bourrade 19' ; cette boîte 19 a sa partie antérieure lisse et rodée main- tenue par un ressort 20 en contact étanche avec la partie rodée du couvercle 13 et est engrenée avec la tige 10 au moyen d'une dent entrant sans jeu latéral dans une rainure longitudinale de la tige 10; de la sorte, la boite 19 et le bourrage 19' sont immobiles en marche par rapport à la tige 10. Le busillon 22 serre le bourrage par l'intermé- diaire d'une rondelle 21.
Ce busillon 22 est guidé suivant son axe dans le
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corps du robinet et est linéairement déplaçable,au moyen du vissage ou du dévissage dans le corps du robinet perpen- diculairement à son axe, d'une broche filetée 35, dont le bout conique s'engage dans le trou foré suivant l'angle de la conioité de ce'bout,dans le busillon 22.
Cette broche 35 peut être, dans un autre cas pratique, remplacée par une autre broche 36 ayant sur le bout un bouton disposé excentriquement et rentrant dans un trou (non représenté au dessin) prévu dans le busillon 22.
La rotation des broches 35 ou 36 est réalisée au moyen de la rotation d'un bouchon de commande 37, qui est main- tenu étanchement, par un ressort 51 de rappel, contre son siège conique prévu dans le bouchon fixe 34 et est en outre engrené pour une transmission angulaire avec la broche com- mandée 35 au moyen d'une dent et d'une encoche, étant pré- servé contre toute rotation involontaire au moyen d'une broche d'arrêt.
Le dispositif de by-pass comporte la soupape conique 24 placée dans un trou prévu dans le clapet 2 (figs.1,7).
Cette soupape 24 est maintenue contre son siège, également conique, par la pression du fluide et par le ressort 25, qui est retenu dans le clapet par un busillon fileté 26.
Le trou dans le clapet 2 comportant la soupape 24 réalise la communication entre les parties antérieure et postérieu- re du clapet.
Les pièces du dispositif d'entraînement et de décalage, ainsi que les autres pièces de manoeuvre, sont placées dans une boîte 12; la gaine ¯9 de commande est reliée au moyen d'une broche à cette boîte 12; cette gaîne porte la tige 10, pourvue de la manette 16 et est serrée par un ressort 15 contre la gaine commandée 4 par l'intermédiaire de trois billes 11,constituant des éléments de décalage, qui sont pla- cées dans six encoches coniques ou sphériques, prévues dans
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le fond de la gaine! et au bout de la gaine 9. Les pièces mentionnées 9, 11. 12, 15 et le busillon 4" à gaine 4 com- posent le dispositif d'entraînement et de décalage automati- ques.
Les rondelles 5 et 6 (fig. 2) s'engrènent angulaire- ment sans jeu par une dent, l'une 5 avec le busillon 4" et l'autre 6 avec la boite 12; la rondelle 6 a quatre dents 8 taillées avec l'inclinaison double voulue et coïncidant avec celle des encoches 7 prévues sur la rondelle'5; ces rondel- les = et sont maintenues par le ressort 15 serrées l'une contre l'autre dans ces parties à quatre dents et à quatre encoches inclinées Les pièces 5, 6 et 15, composent le dis- positif d'orientation, lequel assure toujours, au repos,la position initiale exacte de la gaine 9 par rapport au cla- pet .
Les pièces du dispositif de décalage 4, 9, 11 n'ont au- cun jeu entre elles dans le sens axial et d'appui, étant ser- rées par le ressort 15, tandis que la butée 31 est maintenue sans jeu contre le bout de la tige 10 par un dispositif de rattrapage des jeux axiaux. Ce dispositif est placé dans une boîte 14 qui est fixée dans le corps 1 du robinet et qui a un trou foré perpendiculairement à l'axe du robinet ; laboîte 14 comporte le coin de réglage 30 dont la partie d'ap- pui est généralement d'un côté cylindrique et de l'autre côté plane et inclinée par rapport à l'axe du cylindre à angle suffisant pour assurer l'irréversibilité; l'élément 30 est maintenu par un ressort de rappel 32 qui transmet la poussée à la partie inclinée du pivot 29 axialement dé- plaçable.
L'élément 30, le ressort 32 et un bouchon de fer- meture 14' sont démontables en marche du robinet.
La tige 4 de la gaine commandée est usinée en forme de dent médiane,de forme capable de suspendre la tige 3; cette tige 4 étant introduite (figs. 1 et 2) dans une rainure usinée dans le sens diamétral exactement d'après la dent de
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bout de la tige 4 quand l'écrou 13 est dévissé et est élevé sur la dite tige 4; cet écrou 13 après le vissage sur la ti- ge 3 exécute, par sa partie intérieure, le centrage des deux parties 4 et 3 de la tige.
Le montage étant fait, le clapet 2 se trouve serré par le ressort 17 et par la pression du fluide, contre son siège conique, tandis que toutes les pièces de décalage et de la butée n'ont aucun jeu dans le sens axial et d'appui.
Pour assurer le rattrapage parfait des jeux axiaux entre la butée 31 et la gaine 4, on exécute le réglage semi-auto- matique du rattrapage de jeu quand la communication avec l'at- mosphère de la partie antérieure du clapet 2 est réalisée et quand le busillon 22 est desserré.
En-raison du fonctionnement du dispositif d'orientation la manette 16 transmet toujours, en manoeuvre, au clapet 2 le moment moteur M, qui est à déterminer d'après la formule suivante :
M = F x r x tg[alpha] où F est la force du ressort 15, tg[alpha] (fig. 2) est la tangente de l'angle d'inclinaison dans des encoches 1 pour les dents 8 et r est la distance du centre de la dent jusqu'à l'axe du robinet. Les grandeurs de F, de tg[alpha], de r sont choisies telles que même/sans pression le clapet suit strictement le mouvement de la manette 16.
D'autre part, en tournant, au moyen de la manette 16, la gai- ne 9, on provoque, au moyen des billes 11, le décalage et l'entraînement du clapet 2 par la force de la pression du fluide.
Ayant en vue que le rôle du dispositif d'orientation est de transmettre toujours automatiquement :le.moment moteur de la manette de commande 16 au clapet 2, il est possible, en conservant pour les éléments de décalage (les billes 11) le rôle secondaire. d'exécuter l'entraînement, de les employer principalement pour opérer le décalage.
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La fig. 9 contre un robinet identique à celui de la fig. 1, mais ayant, suivant une autre forme de réalisation, le dispositif de rattrapage des jeux axiaux disposé dans la boite même 12', faisant corps avec la tige 10' à cames 11' et qui est démontable, de même que toutes les pièces de dé- calage et de commande, en marche du robinet.
Ce démontage est pratiqué dans le sens perpendiculaire à l'axe du robinet; à cet effet, en vissant la broche 12" dans la boîte 12', on exécute le déplacement préliminaire dans le sens axial, de la partie de centrage 13' par rapport aux bouts de la tige 3' et 4'du clapet.
Le dispositif d'étanchéité est réalisé par un bourrage 19" qui est retenu par le couvercle fileté 18' vissé étanche- ment dans le corps du robinet, le bourrage étant serré en marche au moyen d'une rondelle filetée 38 vissée dans le corps du robinet 1'.
Le dispositif de by-pass comporte la soupape 24', le ressort 25', et le bouchon- 26' placés dans le corps 1" du robinet ; l'ouverture de communication des trous 27', 43 et 44 s'exécute du fait que le bout conique du bouchon fileté fixe 28' pousse sur le bout de la soupape 24' en le déplaçant.
Le dispositif de la suspension comporte l'écrou 39 fixé sur la tige 3', le ressort 17' et le support fileté 23'; ce dernier est vissé pendant le montage dans un filet du corps 1' du robinet au moyen de deux dents prévues sur le clapet 2' et rentrant dans deux encoches, prévues sur le support 23', de façon qu'elles permettent la rotation libre du clapet 2', par rapport au support 23',à 90 - 100 , pour ne pas gêner son mouvement en marche; ce support 23' peut aussi être manoeuvré au moyen d'une broche à travers le trou d'inspection à bouchon fileté 28t. Le dispositif de décalage comporte la gaine 9' à tige 10', placée dans un
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busillon 4"' et ayant au bout les cames 11' qui sont serrées l'une contre l'autre par la force du ressort 15'.
Une butée à billes 31' est prévue au lieu de la butée simple.
Un dispositif d'orientation est réalisé de façon que les éléments d'orientation sont prévus sur deux supports-leviers 16' et 40 disposés l'un au-dessus de l'autre, articulés angu- lairement l'un à la partie de commande (à la boite 12' )et l'autre, 40, à la partie commandée du clapet 2' soit à la ti- ge 4'; ce dernier levier 40, rentrant sans jeu latéral par ses dents dans des rainures de la tige 4 ', est emprisonné dans le compartiment, usiné dans la boite 12' de façon qu'en vissant ou dévissant la vis 12" on exécute le déplacement dans le sens axial de la boite 12' et des levi-ers 16' et 40 par rapport à la tige 4', en exécutant, au moyen de la par- tie cylindrique 13', le décentrage ou le centrage des bouts 3' et 4' de la tige du clapet 2'.
Le dispositif d'orientation comporte aussi (figs. 9 et 10) le pivot 42 à manette 41; ce pivot est monté parallèle- ment à l'axe du clapet 2' sur le bout du levier 40 ; dit pivot étant pourvu à sa partie circulaire 5' d'encoches 7' inclinées en deux sens et prenant sur des dents 8' prévues correspondamment sur la partie circulaire 6' du levier 40, est serré et maintenu dans ces dents et encoches au moyen du ressort 15" dans une position déterminée voulue; par consé- quent le bouton 41' prévu sur la manette 41 et qui rentre sans jeu latéral dans la fente, usinée au bout du levier 16', main tient la boîte 12' dans une position angulaire et voulue par rapport au clapet 2'.
Ce dispositif d'orientation est accom- pagné d'un dispositif réducteur de force de décalage qui comporte la manette de commande 41, placée sur le pivot 42 au bout du levier-support commandé 40, et qui transmet en manoeuvre le mouvement au bout du levier de commande 16', au
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moyen d'un bouton 41'; la distance /, de ce bouton à l'axe du pivot est choisie tellement petite par rapport à la lon- gueur L de la manette qu'on reçoit en plusieurs fois la di- minution voulue du moment nécessaire pour le décalage et on transmet en même temps au levier-support 40 et au clapet 2 le moment moteur de grandeur voulue ;
cette grandeur dépend directement de la force F' du ressort 15" de l'angle d'in- clinaison [alpha]' des dents 8', de la distance r' des dents à l'axe du pivot 42, et de la distance L. du bout de la manette 41 à l'axe du clapet 2'.
Le dispositif de rattrapage des jeux dans le sens d'ap- pui comporte le pivot 29', l'élément d'appui 30', le ressort 32' et le bouchon de fermeture; ce dispositif est placé dans un trou prévu dans la partie antérieure de la boite 12'.
Les figs. 11, 12, 13, 14, 15 montrent la forme cons- tructive d'un robinet dont toutes les pièces de mouvement sont entièrement enfermées dans son corps 1", nais dont les pièces principales sont accessibles pour le réglage, l'exa- .,.,en et autrefois pour le démontage en marche du robinet. Ce robinet à clapet conique 2", a sa partie tubulaire 3" (figs.
Il, 14, 15) maintenue au moyen d'un anneau 6" à trois broches filetées 8", d'un ressort de rappel 17"' et d'une rondelle 46 pour la suspension du ressort 17"'. La partie tubulaire du clapet 2" comporte la tige 10" de la gaine de commande 9" qui, d'une part engrène au moyen de clavette 48 avec la roue dentée de commande 47, et d'autre part est en contact avec les éléments de décalage : les deux rouleaux 11" placés sur l'axe commun. Le clapet ", ainsi que toutes les pièces montées sur celui-ci, sont introduite ensemble dans le corps 1" du robinet; la tige 10" de la gaine 9" de commande ren- tre avec jeu glissant dans. le corps du robinet et dans le cercle coussinet 50 vissé et fixé dans le dit corps.
Il
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est bien entendu que le pivot 29" avec la butée 31" ain- si que la vis sans fin 49 et la roue 47 sont avant cela montés et maintenus au moyen du cercle 50. La fig.'13 Pion- tre la pièce .intercalaire 29" ' avec la butée à billes 31" ' pouvant éventuellement remplacer le pivot 29".
On montre, à la fig. 11 une variante du dispositif de la suspension du ressort de rappel 17"' qui comporte une broche 45, mon- tée et fixée de manière étanche à l'aide d'un filet et un anneau 46 de forme semi-conique, qui entre dans une rainure conique usinée dans le corps du robinet excentriquement à l'axe de celui-ci (pouvant être usinée simplement sans ex- centricité}. L'anneau 6" du dispositif d'orientation com- porte, par exemple, trois barres 8" filetées et vissées dans cet anneau, dans le sens radial;
ces barres 8" dis- posées régulièrement dans le sens circulaire ayant leurs parties (voir figs. 14 et 15) rentrant dans le bord 3" du clapet, comme des éléments de la suspension et de l'entraî- nement automatiques, la forme de ces parties en espace du contact avec le bord du clapet est à coin, à double incli- naison, le bout d'une de ces barres 8" étant rentré sans jeu latéral dans la rainure longitudinale, prévue dans la tige 10" de la gaîne de commande (fig. 11). Le pivot 29" angulairement immobile, a sa tête recoupée par exemple plane et sous angle choisi; cette partie inclinée est des- tinée à être actionnée par un élément 30" de rattrapage de jeu automatique- L'élément 30" peut être démontable en marche du robinet par le trou prévu dans le corps 1" du robinet.
La tige 'd'élément 30" sert au guidage, le ressort 32" assure le rattrapage automatique des jeux et le bouchon 28" ferme étanchement toutes les pièces du dispositif.
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Ce m.ê-3.e élément 30't exécute, lors de son montage, l'ou- vertare de la soupape 34" du by-pass et ce au moyen de l'encoche; la soupape 24" est munie d'une longue tige, et est maintenue par un ressort 25" lequel est prison- nier dans le corps du clapet 2" par le busillon fileté 26".
La vis sans fin 49 engrène (figs. 11, 12) avec la roue dentée 47; cette vis est tenue exactement dans le sens axial par ces bouts-butées; la boite de presse-étou-
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pe 18" est dontable avec toutes les pièces qu'elle con- porte, ainsi que la tige ce ca:.jance 49' et la vis sans fin 4P. 'étatichêité de la tie 49t peut être réalisée c'cutre part par le bord butée rôdé 49" de la dite tige.
Le :oUVe::l.2;nt d.e la vis sans fin 49 dans l'un ou dans l'autre sens provoque simultané.ient la rotation dans le sens correspondnt de la roue dentée 47, de la é7aine 1C'r et ce 1. J&2;'.le 61!. L'effet de la réaction de la force du ressort 1""'sur les parties inclinées en contact du cla- pet 2" et des barres 8" donnera le moment rotatif agis- sant sur la partie tubulaire 3" du clapet 2",'tandis que,
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en .::;::-1e ie#ips, les rouleaux 11" exécuteront le décalage et l'entraînement secondaire da clapet 2" , le ..:ouve!'len t -u 2la-D-3t élzr-t ratiquerient simultané avec le nouveirt.ent Ce la roue .er:vée 9.
La fig. 9 contre, en traits mixtes, une variante du dispositif de rappel du clapet qui en diffère en ce que cette variante est disposée au-dessous de la partie postérieure du clapet 2' et comporte une rondelle-levier
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::54 en c.'.:uct avec une tiye 5S dont l'un des bouts s'ap- puie contre la butée 53 prévue dans le oàrps du clapet et l'autre bout contre une nervure diamétrale du levier 52. La rondelle-levier 52 oscille sur deux pivots 54.
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(logés dans le corps du robinet)sous l'action d'un res- sort du rappel 17" qui agit sur l'extrémité du levier 52 au moyen d'un écrou 39' disposé au bout de la tige 39" de commande. Un bouchon ferme hermétiquement le loge- ment du ressort 17".
La construction de ce type de robinet permet d'a- vôir la partie conique antérieure du clapet 2' fortement allongée tout en supprimant le frottement du dispositif de rappel et d'arriver ainsi à l'abandon du dispositif d'étanchéité tel que décrit ci-dessus, ainsi que du by- pass ou autre communication entre les parties antérieu- @re et postérieure du clapet.
Il est évident que cette invention n'est pas limi- tée aux modes d'exécution décrits, qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple non limitatif, et que les éléments constitutifs peuvent varier en nombre, forme, grandeur et position, sans changer l'esprit de l'invention.
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Internal hanging tap.
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The realization of a valve or conical plug laterally balanced, with automatic shift and drive, presents difficulties as regards the drive of the valve of valves of considerable dimensions in the event of low pressure of the fluid, when the driving moment created by the fluid pressure is insufficient.
This embodiment also presents special difficulties as regards the easy obtaining of the gradual offset, in the event of very strong pressure, and in the event of considerable valve dimensions; it also presents, in this case, special difficulties as regards the sealing around the valve control rod, especially in the case of very high temperatures, which are to be expected in modern industrial practice, not allowing the use of metal membranes, and making it almost impossible to use the known stuffing gland, because of the difficulty in maneuvering it on the valve stem which is fitted with the shift device and control and due to the fact that, by operating the tightening of the cable gland, we
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trans., iet,
depending on the valve stem, the axial forces capable of moving this stem disturbing the operation of the shift device.
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, as well as to achieve simultaneously the maximum closing and protection of the block of the control parts in the valve body with the greatest possibility of carrying out, during operation of the valve, examination, adjustment and, if necessary, disassembly of the important parts of the play taking device, the stuffing box and other spare parts, which will be described below, and for this it provides for the application of the suspension of the valve plug inside the valve body below the sealing device of the valve stem. of the valve, which ensures the invariable retention of the valve against its seat.
The present invention relates to a valve or conical plug balanced in the lateral direction, offset in the direction of the axis of the valve, with automatic cam drive or with anti-friction elements, with automatic take-up. axial and bearing play in the offset and drive parts.
The laterally balanced plug or conical plug valve with offset in the direction of the plug axis, with automatic drive, and with automatic adjustment of the axial clearances in the offset and drive parts, comprises the following devices:
1) an automatic spring-loaded orientation and drive device that elastically maintains the shift and drive elements at rest in their initial relative position.
2) an orientation and automatic training device comprising), two orientation elements provided on
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two lever supports, arranged one above the other and angularly articulated one relative to the control part and the other to the controlled part of the shift device.
3) an offset force reduction device comprising an auxiliary control handle.
4) an orientation element completing the orientation and auxiliary drive device, and which element (a washer with several special pins) is placed around the cylindrical front part of the valve.
5) a bypass device interposed between the anterior and posterior par- -Lies of the valve valve.
6) a shut-off valve completing the bypass, and the stem of which is controlled by means of an inspection plug.
7) a device for an internal suspension of the valve return spring in the valve body to guarantee the absolute closing of all the parts of the) return, offset- drive, and / by- devices. pass; this first device comprises a threaded support fixed in the body of the valve.
8) in another practical embodiment, the internal suspension device of the return spring of the valve comprises a suspension washer movable simultaneously in the lateral and axial directions of the valve.
9) a device for adjusting the axial play and in the direction of support in the stop and in the parts of the automatic displacement and drive device, which can be produced by an adjusting wedge and by a shoulder of the controlled sheath on which a spring rests which pushes on the other hand on the box forming one body with the control sheath.
10) a device for fixing two parts of the
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valve stem comprising a dovetail coupling and a centering sleeve.
II) a sealing device with stuffing box and stuffing always stationary with respect to the valve stem, which can be tightened from inside the valve.
12) an external control device for dito which can be operated when the tap is running without using a bypass.
13) a control device with an external lever, allowing the absolute closing of all the operating parts in the pale body of the valve.
14) an external lever control device allowing the dismantling of the operating parts of the valve.
15) an endless screw control device allowing absolute closure in the valve body of all the movement parts and the use of various sealing devices desired for the control rod.
In the accompanying drawings, are shown, by way of example, several embodiments of the invention.
Fig. 1 gives two vertical half-sections in two planes perpendicular to each other of a variant of the valve with internal suspension, with lever control, all of the operating parts of which are enclosed in the body of the valve.
Fig. 2 gives a partial section and a view along the arrow X of the orientation and fixing device.
Figs. 3 and 4 show in detail the control plug and the support element.
Figs. 5 and 6 show, in detail, the suspension nut and the ring which is linearly movable in this nut, seen along arrow X.
Fig. 77 shows the bypass valve.
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Fig. 8 shows the entire device for tightening the stuffing, comprising a pin with an eccentric button.
Fig. 9 is a vertical section of a variant of the control valve with an auxiliary lever, the orientation device of which is arranged on controlled and control support levers, and the operating parts of which can be removed from the valve in operation.
Fig. 10 shows, on a double scale, the offset force reducing device shown in FIG. 9.
Fig. 11 gives a vertical section of a variant of the worm-operated valve, all of the operating parts of which are enclosed in the body of the valve.
Fig. 12 is a horizontal section on A-B and a plan view of FIG. 11.
Fig. 13 shows a variant of the ball stop for the valve shown in FIG. 11, provided instead of the simple stop.
Fig. 14 shows, on a double scale, the washer with a driving screw of the orientation device shown also in FIG. 11.
Fig 15 gives a partial section along C-D of fig. 14.
Fig. 1 shows the assembly of, and figs. 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 show in detail the constructive form of the conical valve 2 laterally balanced, all the operating and control parts of this valve comprising a block arranged along its axis, in the box 12 above the front end of the stem 3 of the valve 2 and inside the body 1 of the valve.
The parts: the internal suspension device (the threaded support 23, the spring 17) - the bypass device (the valve 24, the spring 25 and the fi
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26) - of the drive and shift device placed in the box 12, and the nozzle 22 of the stuffing box, that is to say all the parts whose disassembly is not necessary during the operation of the faucet, cannot be removed when the faucet is running.
The body 1 of the valve comprises the conical seat for the valve, with two windows 1 "', for the passage of the fluid, arranged symmetrically with respect to the axis of the valve; two symmetrical walls are provided for the conduit of the fluid from the two windows - 1 "'glasses to the 1" "outlet. -A thread is provided u above the conical seat, into which is screwed the threaded support 3 of the spring suspension device 17 holding the valve 2 as well as all the parts mounted thereon.
The support 3 (FIG. 5) is maneuvered through a hole 27 sealed by a plug 28; this support 23 has a diametrical guide groove for guiding the washer 33 (figs. 1-6) linearly displaceable under the action of the thrust operated by the end of the plug 28; this washer J3 pushes through its conical interior part on the bypass valve 24, and thus causes it to open.
The threaded cover 18 fixed in the body of the valve comprises the box 19 of the stuffing box with pad 19 '; this box 19 has its smooth and lapped front part held by a spring 20 in sealed contact with the lapped part of the cover 13 and is meshed with the rod 10 by means of a tooth entering without lateral play in a longitudinal groove of the rod 10; in this way, the box 19 and the stuffing 19 'are stationary in operation with respect to the rod 10. The nozzle 22 clamps the stuffing by means of a washer 21.
This busillon 22 is guided along its axis in the
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valve body and is linearly movable, by means of screwing or unscrewing in the body of the valve perpendicular to its axis, of a threaded spindle 35, the conical end of which engages in the drilled hole at the angle of the conioity of this end, in the busillon 22.
This pin 35 can be, in another practical case, replaced by another pin 36 having on the end a button disposed eccentrically and entering a hole (not shown in the drawing) provided in the nozzle 22.
The rotation of the pins 35 or 36 is effected by means of the rotation of a control plug 37, which is held tightly, by a return spring 51, against its conical seat provided in the fixed plug 34 and is furthermore meshed for angular transmission with the controlled spindle 35 by means of a tooth and a notch, being protected against unintentional rotation by means of a stop spindle.
The bypass device comprises the conical valve 24 placed in a hole provided in the valve 2 (figs.1,7).
This valve 24 is held against its seat, also conical, by the pressure of the fluid and by the spring 25, which is retained in the valve by a threaded nozzle 26.
The hole in the valve 2 comprising the valve 24 provides communication between the anterior and posterior parts of the valve.
The parts of the drive and shift device, as well as the other operating parts, are placed in a box 12; the control sheath ¯9 is connected by means of a pin to this box 12; this sheath carries the rod 10, provided with the handle 16 and is clamped by a spring 15 against the controlled sheath 4 by means of three balls 11, constituting shift elements, which are placed in six conical or spherical notches , planned in
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the bottom of the sheath! and at the end of the sheath 9. The mentioned parts 9, 11. 12, 15 and the nozzle 4 "with sheath 4 make up the automatic drive and shift device.
The washers 5 and 6 (fig. 2) engage angularly without play by a tooth, one 5 with the nozzle 4 "and the other 6 with the box 12; the washer 6 has four teeth 8 cut with the desired double inclination and coinciding with that of the notches 7 provided on the washer '5; these washers = and are held by the spring 15 tight against each other in these parts with four teeth and four inclined notches Parts 5, 6 and 15 make up the orientation device, which always ensures, at rest, the exact initial position of the sheath 9 with respect to the valve.
The parts of the shifting device 4, 9, 11 have no play between them in the axial and bearing direction, being clamped by the spring 15, while the stop 31 is held without play against the end. of the rod 10 by a device for taking up axial play. This device is placed in a box 14 which is fixed in the body 1 of the valve and which has a hole drilled perpendicular to the axis of the valve; the box 14 comprises the adjustment wedge 30, the support part of which is generally on one side cylindrical and on the other side flat and inclined with respect to the axis of the cylinder at an angle sufficient to ensure irreversibility; the element 30 is held by a return spring 32 which transmits the thrust to the inclined part of the axially movable pivot 29.
The element 30, the spring 32 and a closing plug 14 'are removable during operation from the valve.
The rod 4 of the controlled sheath is machined in the shape of a median tooth, of a shape capable of suspending the rod 3; this rod 4 being introduced (figs. 1 and 2) in a groove machined in the diametral direction exactly according to the tooth of
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end of rod 4 when nut 13 is unscrewed and is raised on said rod 4; this nut 13, after screwing onto the rod 3, carries out, through its inner part, the centering of the two parts 4 and 3 of the rod.
The assembly being done, the valve 2 is clamped by the spring 17 and by the pressure of the fluid, against its conical seat, while all the offset parts and the stopper have no play in the axial direction and support.
To ensure perfect adjustment of the axial clearances between the stop 31 and the sheath 4, the semi-automatic adjustment of the clearance adjustment is carried out when communication with the atmosphere of the front part of the valve 2 is achieved and when nozzle 22 is loose.
Due to the operation of the orientation device, the lever 16 always transmits, in operation, to the valve 2 the engine moment M, which is to be determined according to the following formula:
M = F xrx tg [alpha] where F is the force of spring 15, tg [alpha] (fig. 2) is the tangent of the angle of inclination in notches 1 for teeth 8 and r is the distance of center of the tooth to the axis of the valve. The magnitudes of F, of tg [alpha], of r are chosen such that even / without pressure the valve strictly follows the movement of the lever 16.
On the other hand, by turning, by means of the lever 16, the sleeve 9, one causes, by means of the balls 11, the displacement and the driving of the valve 2 by the force of the pressure of the fluid.
Bearing in mind that the role of the orientation device is to always automatically transmit: the driving moment of the control lever 16 to the valve 2, it is possible, while retaining for the shifting elements (the balls 11) the secondary role . to perform the training, to use them mainly to operate the shift.
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Fig. 9 against a valve identical to that of FIG. 1, but having, according to another embodiment, the axial play take-up device arranged in the box 12 'itself, integral with the rod 10' with cams 11 'and which is removable, as well as all the parts of Shift and control, on tap.
This disassembly is carried out in the direction perpendicular to the axis of the valve; to this end, by screwing the pin 12 "into the box 12 ', the preliminary displacement in the axial direction of the centering part 13' relative to the ends of the rod 3 'and 4' of the valve is carried out.
The sealing device is produced by a 19 "packing which is retained by the threaded cover 18 'screwed tightly into the body of the valve, the packing being tightened in operation by means of a threaded washer 38 screwed into the body of the valve. tap 1 '.
The bypass device comprises the valve 24 ', the spring 25', and the stopper 26 'placed in the body 1 "of the valve; the communication opening of the holes 27', 43 and 44 is executed because that the conical end of the fixed threaded plug 28 'pushes on the end of the valve 24' while moving it.
The suspension device comprises the nut 39 fixed on the rod 3 ', the spring 17' and the threaded support 23 '; the latter is screwed during assembly in a thread of the body 1 'of the valve by means of two teeth provided on the valve 2' and entering into two notches provided on the support 23 ', so that they allow the free rotation of the valve. valve 2 ', relative to the support 23', at 90-100, so as not to interfere with its movement during operation; this support 23 'can also be maneuvered by means of a pin through the inspection hole with threaded plug 28t. The shift device comprises the sheath 9 'with rod 10', placed in a
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nozzle 4 "'and having at the end the cams 11' which are clamped against each other by the force of the spring 15 '.
A ball stop 31 'is provided instead of the simple stop.
An orientation device is designed in such a way that the orientation elements are provided on two lever supports 16 'and 40 arranged one above the other, angularly articulated to one another to the control part. (to the box 12 ') and the other, 40, to the controlled part of the valve 2' or to the stem 4 '; this last lever 40, entering without lateral play by its teeth in grooves of the rod 4 ', is trapped in the compartment, machined in the box 12' so that by screwing or unscrewing the screw 12 "the movement is carried out in the axial direction of the box 12 'and of the levers 16' and 40 with respect to the rod 4 ', by carrying out, by means of the cylindrical part 13', the off-centering or the centering of the ends 3 'and 4 'of the valve stem 2'.
The orientation device also comprises (Figs. 9 and 10) the pivot 42 with lever 41; this pivot is mounted parallel to the axis of the valve 2 'on the end of the lever 40; said pivot being provided at its circular part 5 'with notches 7' inclined in two directions and taking on teeth 8 'provided correspondingly on the circular part 6' of lever 40, is clamped and held in these teeth and notches by means of the spring 15 "in a desired determined position; consequently the button 41 'provided on the lever 41 and which fits without lateral play into the slot, machined at the end of the lever 16', hand holds the box 12 'in an angular position and desired with respect to the valve 2 '.
This orientation device is accompanied by an offset force reducing device which comprises the control lever 41, placed on the pivot 42 at the end of the controlled support lever 40, and which transmits the movement in maneuver at the end of the 16 'control lever, at
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by means of a button 41 '; the distance /, from this button to the pivot axis is chosen so small compared to the length L of the lever that we receive in several times the desired reduction in the moment necessary for the shift and we transmit in at the same time at the support lever 40 and at the valve 2 the engine moment of the desired magnitude;
this magnitude depends directly on the force F 'of the spring 15 ", the angle of inclination [alpha]' of the teeth 8 ', the distance r' of the teeth from the axis of the pivot 42, and the distance L. from the end of the lever 41 to the axis of the valve 2 '.
The device for taking up play in the direction of support comprises the pivot 29 ', the support element 30', the spring 32 'and the closing plug; this device is placed in a hole provided in the front part of the box 12 '.
Figs. 11, 12, 13, 14, 15 show the constructive form of a valve, all of the movement parts of which are completely enclosed in its body 1 ", but the main parts of which are accessible for adjustment, examination. ,., en and formerly for dismantling the valve in operation. This 2 "conical valve has its tubular part 3" (figs.
II, 14, 15) held by means of a ring 6 "with three threaded pins 8", a return spring 17 "'and a washer 46 for the suspension of the spring 17"'. The tubular part of the valve 2 "comprises the rod 10" of the control sheath 9 "which, on the one hand engages by means of a key 48 with the control toothed wheel 47, and on the other hand is in contact with the elements. offset: the two 11 "rollers placed on the common axis. The valve ", as well as all the parts mounted on it, are introduced together into the body 1" of the valve; the rod 10 "of the control sheath 9" fits with play sliding in. the valve body and in the bearing circle 50 screwed and fixed in said body.
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It is of course understood that the pivot 29 "with the stop 31" as well as the worm 49 and the wheel 47 are before that mounted and held by means of the circle 50. Fig.'13 Pawns the insert. 29 "'with the thrust ball bearing 31"' possibly replacing the pivot 29 ".
It is shown in FIG. 11 a variant of the device of the suspension of the return spring 17 "'which comprises a pin 45, mounted and fixed in a sealed manner by means of a thread and a ring 46 of semi-conical shape, which enters into a conical groove machined in the body of the valve eccentrically to the axis thereof (which can be machined simply without eccentricity}. The ring 6 "of the orientation device comprises, for example, three bars 8" threaded and screwed in this ring, in the radial direction;
these 8 "bars arranged regularly in the circular direction having their parts (see figs. 14 and 15) entering the 3" edge of the valve, as elements of the automatic suspension and drive, the shape of these parts in space of contact with the edge of the valve are wedge, with double inclination, the end of one of these bars 8 "being inserted without lateral play into the longitudinal groove provided in the rod 10" of the sheath control (fig. 11). The pivot 29 "angularly immobile, has its head intersected, for example plane and at a chosen angle; this inclined part is intended to be actuated by an element 30" for taking up automatic play. The element 30 "can be dismantled in operation of the tap through the hole provided in the body 1 "of the tap.
The element rod 30 "serves for guiding, the spring 32" ensures the automatic take-up of the clearances and the plug 28 "seals all the parts of the device.
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This m.ê-3.e element 30't executes, during its assembly, the opening of the valve 34 "of the bypass and this by means of the notch; the valve 24" is provided with a long rod, and is held by a spring 25 "which is trapped in the valve body 2" by the threaded nozzle 26 ".
The worm 49 meshes (figs. 11, 12) with the toothed wheel 47; this screw is held exactly in the axial direction by these end-stops; the stuffing box
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pe 18 "can be supplied with all the parts it contains, as well as the rod this ca: .jance 49 'and the worm 4P. The state of the tie 49t can be produced from the edge stopper run 49 "of said rod.
The: oUVe :: l.2; nt of the worm 49 in one or the other direction causes simultaneous rotation in the corresponding direction of the toothed wheel 47, of the step 1C'r and this 1. J &2; '. 61 !. The effect of the reaction of the force of the spring 1 "" 'on the inclined parts in contact of the valve 2 "and the bars 8" will give the rotational moment acting on the tubular part 3 "of the valve 2", 'while,
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in. ::; :: - 1e ie # ips, the rollers 11 "will execute the shift and the secondary drive of valve 2", the ..: open! 'len t -u 2la-D-3t elzr-t ratiquerient simultaneous with the new This the .er wheel: vee 9.
Fig. 9 against, in phantom lines, a variant of the valve return device which differs from it in that this variant is arranged below the rear part of the valve 2 'and comprises a lever washer
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:: 54 in c. '.: uct with a 5S tiye, one end of which rests against the stop 53 provided in the valve opening and the other end against a diametral rib of the lever 52. The washer - lever 52 oscillates on two pivots 54.
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(housed in the body of the valve) under the action of a return spring 17 "which acts on the end of the lever 52 by means of a nut 39 'placed at the end of the control rod 39". A plug hermetically seals the housing of the spring 17 ".
The construction of this type of valve makes it possible to have the anterior conical part of the valve 2 'greatly elongated while eliminating the friction of the return device and thus to arrive at the abandonment of the sealing device as described above. above, as well as the bypass or other communication between the front and rear parts of the valve.
It is obvious that this invention is not limited to the embodiments described, which are given only by way of non-limiting example, and that the constituent elements may vary in number, shape, size and position, without changing the spirit of the invention.