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Vanne à diaphragme,, à commande automatique par fluide sous pression.
Cette invention se rapporte aux vannes automatiques dont l'obturateur est actionné à l'aide d'un diaphragme sur lequel agit un fluide sous pression. Elle a pour but de pro- curer une vanne qui soit capable de fonctionner, sterne aux ca- .dences les plus rapides, pendant plus longtemps que les vannes connues de ce type, sans dommage pour le diaphragme. Elle a également pour but de permettre au diaphragme de travailler dans de meilleures conditions, de telle sorte qu'il puisse notamment subir sans inconvénient des variations de tempéra- ture, comme il s'en produit lorsqu'on se sert de vapeur comme fluide de commande.
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Ordinairement le diaphragme est percé au centre et serti sur la tige ou autre organe actionnant l'obturateur de la vanne. Le pli annulaire qui se produit dans le diaphragme à chaque flexion de celui-ci donne lieu à une fatigue qui en- traîne souvent sa rupture prématurée, notamment lorsque le diaphragme est soumis à des variations de température, ou lorsqu'il reçoit la pression du fluide alternativement sur ses deux faces, comme c'est le cas quand le diaphragme est à double effet.
Suivant la présente invention, on écarte ces causes de rupture du diaphragme en munissant la vanne d'un diaphrag- me double, non perforé, qui contient entre ses deux membranes un poussoir flottant destiné à transmettre positivement de l'une à l'autre la poussée du fluide de commande. Entre les deux membranes du diaphragme est fixé un plateau percé d'un trou axial dans lequel est guidé le poussoir flottant. Ce pla- teau sert d'autre part de limiteur de course pour les membra- nes du diaphragme. Celles-ci, encastrées à leur périphérie, sont libres et imperforées sur l'entièreté des surfaces expo- sées au fluide de commande. Ces surfaces peuvent 'être égales ou inégales.
L'obturateur est avantageusement pressé par un ressort contre une des deux membranes, ce qui évite toute liaison rigide entre lui et le diaphragme et la fatigue con- sidérable qui résulte d'une telle liaison.
Dans ces conditions chaque membrane ne subit la pression du fluide que dans un sens, son mouvement dans l'au- tre sens étant commandé par le poussoir.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une vue en coupe axiale d'une vanne pour distribution de vapeur dans une installation de chauffage.
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La vanne représentée comporte, dans un corps 1 fer- mé au-dessus et en-dessous par des couvercles 2 et 3, un obtu- rateur 4 dont le siège 5 est intercalé dans le trajet de la vapeur qui entre dans le corps 1 par le raccord à bride 6, traverse les tamis 7, le siège 5 et sort par le raccord 8 quand l'obturateur 4 est ouvert.
La tige 9 de l'obturateur 4, guidée dans un manchon
10 à collet 11 percé de trous 12, est appliquée par un ressort
13 contre la membrane métallique inférieure 14b du double diaphragme 14, dont la membrane métallique supérieure 14a se trouve sous le couvercle supérieur 2. Entre les deux membra- nes du double diaphragme est logé le poussoir flottant 15, à tête plate ou légèrement convexe, qui est guidé verticalement dans l'ouverture centrale d'un plateau intercalaire 16 dont la face supérieure est concave. Les bords des membranes sont pincés, de part et d'autre du plateau intercalaire, entre le couvercle 2 et un rebord 17 du corps 1 que serrent des bou- lons 18.
La chambre de pression 19 formée entre le diaphragme
14 et le couvercle 2 communique avec un conduit 19a d'arrivée de fluide sous pression, lequel peut tre de la vapeur, de l'air comprimé ou tout autre fluide approprié.
Lorsque le conduit 19a est fermé, la chambre 19 n'étant pas sous pression les différents organes occupent la position représentée sur le dessin: l'obturateur 4 est soule- vé par le ressort 13 et la membrane inférieure 14b du double diaphragme prend appui contre le plateau 16, ce qui lui permet de supporter sans fatigue la pression de la vapeur agissant sur elle à travers les trous 12. Les faces extrêmes du pous- soir 15 sont de préférence légèrement convexes afin d'épouser la courbure des membranes contre lesquelles elles viennent @
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respectivement s'appliquer.
Quand., d'autre part, le fluide de commande est admis dans le conduit 19a, par exemple au moyen d'une soupape à commande électromagnétique (non représentée), la chambre 19 est mise sous pression et celle-ci agit sur la membrane supérieure 14a du double diaphragme. La surface libre de 14a étant supérieure à celle de 14b, le diaphragme fléchit sous la pression et le poussoir flottant 15 transmet celle-ci, par l'intermédiaire de la membrane 14b et de la tige 10 dont le ressort 13 cède, à l'obturateur 4 qui s'applique sur le siège 5 en coupant le passage de la vapeur vers l'installation de chauffage.
Dans cette position, la membrane 14a qui subit la pression de la vapeur prend appui sur le plateau 16 tandis que la membrane 14b est déchargée et se bombe vers le bas sous la poussée du poussoir flottant 15 dont la tête plate s'efface dans un renfoncement du plateau.
Il est entendu que les dimensions relatives des membranes 14a, 14b, la forme du plateau 16, et les détails de construction de la vanne représentée peuvent être modifiés sans sortir du .cadre de l'invention.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Vanne à diaphragme, à commande automatique par fluide sous pression, caractérisée en ce que le diaphragme est double et composé de deux membranes non perforées, entre lesquelles est interposé un poussoir flottant destiné à transmettre de l'une à l'autre la poussée du fluide de commande.
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Diaphragm valve, automatically controlled by pressurized fluid.
This invention relates to automatic valves whose shutter is actuated by means of a diaphragm on which a pressurized fluid acts. Its object is to provide a valve which is capable of operating, at the fastest rates, for longer than known valves of this type, without damage to the diaphragm. It also aims to allow the diaphragm to work under better conditions, so that it can in particular be subjected without inconvenience to temperature variations, as occurs when steam is used as the cooling fluid. ordered.
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Usually the diaphragm is drilled in the center and crimped onto the stem or other member actuating the shutter of the valve. The annular fold which occurs in the diaphragm with each flexion of the latter gives rise to fatigue which often results in its premature rupture, in particular when the diaphragm is subjected to variations in temperature, or when it receives pressure from the fluid alternately on both sides, as is the case when the diaphragm is double-acting.
According to the present invention, these causes of diaphragm rupture are eliminated by providing the valve with a double diaphragm, not perforated, which contains between its two membranes a floating pusher intended to positively transmit the pressure from one to the other. control fluid thrust. Between the two diaphragm membranes is fixed a plate pierced with an axial hole in which the floating pusher is guided. This plate also serves as a stroke limiter for the diaphragm members. These, embedded at their periphery, are free and imperforate on all of the surfaces exposed to the control fluid. These surfaces can be equal or unequal.
The shutter is advantageously pressed by a spring against one of the two membranes, which avoids any rigid connection between it and the diaphragm and the considerable fatigue which results from such a connection.
Under these conditions, each membrane is only subjected to the pressure of the fluid in one direction, its movement in the other direction being controlled by the pusher.
The accompanying drawing shows, by way of example, an axial sectional view of a valve for distributing steam in a heating installation.
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The valve shown comprises, in a body 1 closed above and below by covers 2 and 3, a shutter 4, the seat 5 of which is interposed in the path of the steam which enters the body 1 by the flange connection 6, passes through the screens 7, the seat 5 and exits through the connection 8 when the shutter 4 is open.
The rod 9 of the shutter 4, guided in a sleeve
10 with collar 11 drilled with holes 12, is applied by a spring
13 against the lower metal diaphragm 14b of the double diaphragm 14, the upper metal diaphragm 14a of which is located under the upper cover 2. Between the two membranes of the double diaphragm is housed the floating pusher 15, with a flat or slightly convex head, which is guided vertically in the central opening of an intermediate plate 16, the upper face of which is concave. The edges of the membranes are clamped, on either side of the intermediate plate, between the cover 2 and a rim 17 of the body 1 which is tightened by bolts 18.
The pressure chamber 19 formed between the diaphragm
14 and the cover 2 communicates with a conduit 19a for supplying pressurized fluid, which may be steam, compressed air or any other suitable fluid.
When the duct 19a is closed, the chamber 19 not being under pressure, the various members occupy the position shown in the drawing: the shutter 4 is lifted by the spring 13 and the lower diaphragm 14b of the double diaphragm bears against the plate 16, which allows it to withstand without fatigue the pressure of the steam acting on it through the holes 12. The end faces of the pusher 15 are preferably slightly convex in order to match the curvature of the membranes against which they are coming @
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respectively apply.
When, on the other hand, the control fluid is admitted into the conduit 19a, for example by means of an electromagnetic control valve (not shown), the chamber 19 is pressurized and this acts on the membrane upper 14a of the double diaphragm. The free surface of 14a being greater than that of 14b, the diaphragm flexes under the pressure and the floating pusher 15 transmits this, through the intermediary of the membrane 14b and the rod 10, the spring 13 of which gives way, to the shutter 4 which is applied to the seat 5 by cutting off the passage of steam to the heating installation.
In this position, the membrane 14a which is subjected to the pressure of the steam bears on the plate 16 while the membrane 14b is unloaded and bulges downwards under the thrust of the floating pusher 15, the flat head of which disappears into a recess. of the plateau.
It is understood that the relative dimensions of the membranes 14a, 14b, the shape of the plate 16, and the construction details of the valve shown can be changed without departing from the scope of the invention.
CLAIMS ---------------------------
1.- Diaphragm valve, automatically controlled by pressurized fluid, characterized in that the diaphragm is double and composed of two non-perforated membranes, between which is interposed a floating plunger intended to transmit from one to the other the control fluid thrust.