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Dispositif pour empêcher le reflux d'un fluide gazeux dans une conduite.
La présente invention concerne un dispositif qui sert à livrer passage à un fluide gazeux dans un sens de; cir- culation tout en l'empêchant de refluer en sens Inverse. De semblables dispositifs sont employés par exemple dans les équi- pements d'appareils de soudage .autogène au chalumeau. Les dis- positifs utilisés jusqu'à présent à cet effet, appelés ci-après "val.ves anti-reflux", exigent une force initiale relativement importante pour pouvoir empêcher efficacement un ,reflux du fluide gazeux, de sorte qu'ils opposent une: résistance rela- tivement grande également à la circulation du fluide gazeux
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dans le sens normal.
En outre, pour un certain débit de fluide gazeux, les valves connues produisent facilement un ronflement bruyant et des irrégularités dans la vitesse de circulation du fluide. Tout ceci présente des inconvénients considéra.bles, notamment dans les installations de soudage au chalumeau.
L'invention a pour but d'écarter ces inconvénients et de procurer une valve qui présente une résistance aussi faible que possible et, néanmoins, empoche de manière sûre le fluide gazeux de refluer, et qui en outre évite tout ron- flement dans le dispositif. Ce but étant posé, un dispositif conforme à l'invention se caractérise en ce que - dans une valve anti-reflux à organe obturateur commandé par diaphragme et tendant à prendre la position de fermeture sous l'influence d'une force initiale déterminée - l'organe obturateur est monté de manière que, sous l'effet de la circulation du fluide gazeux dans le sens normal, il soit influencé par une force initiale notablement réduite.
Le:dessin annexé représente un exemple d'exécution d'un dispositif conforme à la présente invention.
Fig. l montre un poste de soudage qui est équipé d'une valve anti-reflux conforme à l'invention.
Fig. 2 est une coupe médiane de la valve anti-reflux.
Dans le poste de soudage représenté sur la fig. l, l'oxygène est amené au chalumeau 1 par une conduite d'arrivée 2, un robinet d'arrêt 3, un régulateur de pression 4 et le raccordement d'un manomètre 5, ainsi que par un tuyau flexible 6. L'acétylène est amenée au chalumeau par une conduite d'arri- vée 7, un robinet d'arrêt 8, un régulateur de pression 9 et une valve anti-reflux 10, ainsi que par un tuyau flexible 11.
Les robinets d'arrêt sont fixés ensemble sur une console commune 12. La conduite d'arrivée 2 pour 1-'oxygène doit être
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raccordée à une conduite d'alimentation menant à une centrale de distribution d'oxygène qui, de préférence, comprend un certain nombre de réservoirs d'oxygène, tandis que la 'conduite d'arrivée 7 pour l'acétylène doit être raccordée à une conduite d'alimentation qui communique directement avec un générateur d'acétylène ou avec un certain nombre de réservoirs d'acétylène.
Comme le montre la fig. 2, la valve anti-reflux comporte un conduit d'amenée 13, communiquant avec la conduite d'arrivée 7, qui est relié d'autre part à une chambre de, sou- pape 14 comportant dans une de ses parois une rondelle d'étan- chéité 15 avec laquelle coopère un siège de 'soupape 16 suspendu dans un diaphragme 17. Du côté du diaphragmer opposé au côté muni du siège de soupape, est située une chambre à diaphragme
18 dans laquelle est logé un ressort 19 serrant le siège.de soupape 16 contre la rondelle d'étanchéité 15. Le siège de soupape 16 est formé sur une vis 20 du diaphragme, dans laquelle est ménagé un conduit 21. Le tuyau flexible Il servant, de con- duite de départ est raccordé par l'intermédiaire d'une, tubulu- re à téton 22 à la chambre à diaphragme 18.
Comme le montre clairement le dessin, une des extrémités.de la vis 20 du diaphragme constitue la tuyère d'un injecteur, et la. tubulure
22 constitue le cône d'un injecteur.
Lorsqu'on laisse arriver le gaz combustible., par exemple de l'acétylène, à travers le conduit d'amenée 13, dans la valve anti-reflux, maisque l'acétylène ne traverse pas celle-ci parce que le robinet à acétylène du chalumeau est fermé, le siège 16 est serré .par le ressort 19, avec une certaine force initiale,, contre la rondelle (il,'étanchéité 15.
La puissance du ressort doit ête suffisante pour que la force initiale assure ,à elle seule l'étanchéité du joint, entre les éléments 16 .et 15, propre à empêcher tout reflux de l'oxygène qui, à la suite d'une obstruction dans le conduit
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de la buse du chalumeau ou à la suite d'une fuite dans le ro- binet ou dans le régulateur de pression, se fraie un chemin du chalumeau à la valve anti-reflux par le tuyau flexible ll sous l'effet de sa hautr pression.
Une étahchéité parfaite est, en général, nécessaire même quand l'oxygène ne possède en com- parai son de la pression régnant dans la chambre 14 qu'une sur- pression si faible que sa pression de reflux exercée sur le diaphrame ne peut pas contribuer notablement à augmenter la force produisant l'étanchéité entre les éléments 16 et 15.
Comme par conséquent le ressort du diaphragme, doit être puissant pour pouvoir assurer l'étanchéié tant qu'il n'y a pas de circulation (;' acétylène dans le sens normal, il en résulte que les valves anti-reflux employées jusqu'ic9i., qui ne comportent pas d'injecteur, opposent une notable résistance également à la circulation normale. Lorsque l' ,cétylène parcourt dans le sens prévu la valve anti-reflux représentée sur la fig.
2, il se crée dans la chambre à diaphragme 18, par suite de l'aspiration de l'injecteur, une certaine dépression influant sur la force du ressort, de sorte que désormais le siège de soupape 16 n'est influencé que par une force initiale notable- ment réduite. Par suite du soulagement du ressort la levée du diaphragme augmente considérablement et on réalise ainsi une résistance notablement plus faible au passage du gaz. La ré- sistance principale se manifestera dans l'appareil non plus entre le siège et la rondelle d'étanchéité, mets dans le conduit
21 de la vis forée du diaphragme.
Des essais ont montré qu'avec un appareil à injecteur et à conduit 21 de 3 mm. de diamètre on peut réalisre une résistance moindre que dans le même appareil dépourvu d'injecteur st comportant un conduit 21 de 6 mm. de diamètre. Çette résistance réduite dans la valve anti-reflux a entre .autres pour résultat qu'il ne faut plus dans la conduite
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d'arrivée 7 une pression aussi forte pour atteindre néanmoins dans le chalumeau la pression requise, Aussi la conduite d'arrivée 7 peut-elle par exemple êtr alimentée directement par un générateur d'acétylène à faible pression.
La pression réduite dans la valve anti-reflux permet aussi de tolérer dans le régulateur de pression 9 une plus grande chute de pression, de sorte que celui-ci fonctionne'sous l'influence d'une force plus intense et qu'on réalise le grand avantage que, lorsque plusieurs postes de soudage àu chalumeau àu plusieurs postes de découpage au chalumeau, comme ceux représentés sur la fig.l, sont alimentés en oxygène ou en acétylène par les mêmes condui- tes d'alimentation, la mise en route ou l'arrêt d'un des postes de soudage ou de découpage, n'influe pas sur le fonctionnement des autres postes.
Dans les valves anti-reflux connues., la force du ressort agissant sur le diaphragme doit être surmontée à l'aide d'une différence entre les pressions de gaz régnant dans les chambres de part et d'autre du diaphragme, produite par étran- glement entre le siège de soupape et la rondelle d'étanchéité, afin qu'en général le siège puisse se séparer de la rondelle d'étanchéité, Mais. une grande différence de pression détermine une petite section de passage requise pour un débit de gaz donnée ce qui signifie en l'occurrence que le siège ne se sépare de la rondelle que d'une quantité trèsfaible lorsque de petites quantités de gaz traversent l'appareil; et plus grand est le conduit ménagé dans la vis du diaphragme, plus petite sera la levée.
Lorsque Il.acétylène parcourt l'appareil, et que par consé- quent le diaphragme flotte librement, le diaphragme est dans une position d'équilibre trèsinstable. Le cas échéant il exécute des mouvements périodiques de trèsfaible amplitude. Si alors la levée est très faible, ces légers mouvements feront vari,er
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la section de passage entre le siège et la rondelle d'étan- chéité dans une mesure telle que la différence de pression entre les chambres de part et d'autre du diaphragme prendra périodiquement des valeurs si grandes que des vibrations audibles seront imprimées au diaphragme. L'appareil "ronfle" et le gaz s'écoule par à-coups.
Quand la consommation d'acé- tylène augmente, les vibrations cessent car la levée augmente.
On pourrai éliminer ces vibrations même pour de trè faibles débits d'acétylène en donnant des dimensions suffisamment petites am conduit ménagé dans la vis du diaphragme. Toutefois, dans ce cas, une trèsgrande résistance se manifesterait dans l'appareil pour les grands débits d'acétylène, ce qui présente un grand inconvénient, notamment quand l'appareil est raccordé à une conduite à faible pression.
Dans la valve anti-reflux conforme à la présente invention, au contraire, le diaphragme a, comme on l'a men- tionné, une plus grande hauteur de levée; il ne se produit point de vibrations ni de ronflement, et le gaz circule calmement dans la valve anti-reflux. Notamment le dernier point mentionné présente une importance essentielle pour les postas de soudage.
Il ne faut pas considérer que l'invention soit limitée exclusivement à la forme d'exécution décrite ci- dessus et représentée sur le dessin annexé, étant donné que l'intention peut aussi être appliquée à des appareils du typeen question, équipés d'une commande par diaphragme, qui sont exécutés de manière différente, et à des fins dif- férentes. Par exemple, plusieurs diaphragmes et/ou plusieurs injecteurs peuvent être contenus dans 1.,appareil, et d'autre part plusieurs organes obturateurs de soupape peuvent être influencés chacun par un diaphragme particulier ou être in- fluencés tous par un diaphragme commun. Le ressort chargeant - le diaphragme peut être remplacé par des contrepoids, la
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pression d'un fluide ou un agent analogue.
Comme le montre la fig.2, la vis du diaphragme, est traversée par un conduit, mais au lieu de cela ce conduit pourrait être tracé, en dehors de la circonférence du dia- phragme, dans l'enveloppe de la valve -et en direction de la.
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chambre à diaphragme, et alors l''injecteur servent à abaisser la pression dans la chambre à diaphragme pourrait être monté d'une .autre manière appropriée. Le courant dérivé traversant la chambre à diaphragme peut être réglé automatiquement sous l'influence du fluide traversant l'appareil.
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R,EVN DI C1TI U NS ---------------------------
1.- Valve pour empêcher le reflux d'un fluide gazeux dans une conduite,caractérisée en ce que - dans une valve anti-reflux à organe obturateur commandé par diaphragme et tendant à prendre la position de fermeture sous l'influence d'une certaine force initiale - l'organe obturateur est monté de manière que, sous l'effet de la circulation du fluide gazeux dans le sens normal, il soit influencé par une force initiale notablement réduite.