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" Réglage et arrêt du débit d'un fluide dans un conduit, r lisés au moyen d'un dispositif non soumis à la pression de service "
Le réglage ou l'arrêt du débit d'un fluide dans conduit sont ordinairement obtenus au moyen de robinets, de vannes ou de valves ou soupapes de formes et de types diver qui ont à cause de cela en commun l'inconvénient que la pre sion de servioe pèse directement ou indirectement sur les o ganes (soupapes) destinés à limiter (rendre partiel) ou in- tercepter le fluide.
La présente invention a pour objet un dispositif d'arrêt et de réglage du fluide, dont la manoeuvre ne subit pas l'influence de la pression dudit fluide ou ne la subit qu'à un degré extrêmement réduit. Un tel dispositif présente \en outre, les avantages suivants:
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a) Il ne sollicite pas excessivement le siège où garniture de celui-ci, n'exige pas une adhérence exoessi' siège ou à la garniture même, et n'use pas les différent' parties, éliminant la nécessité de remplacements périodic a) il est applicable aussi aux soupapes des dimen± les plus grandes ou aux pressions très élevées;
c) il se prête à des réglages particulièrement pré
Le dispositif selon l'invention est caractérisé un corps dans lequel peut coulisser axialement et de faço. étanche, une pièce tubulaire qui forme la soupape ou vanne est disposée de manière qu'elle soit parcourue intérieuret par le débit complet du fluide et qui peut être approchée éloignée d'un siège ménagé dans le corps et muni préférabl ment d'une garniture plane, de manière que quand cette piè tubulaire s'appuie par son bord sur le siège, le fluide se intercepté.
Le siège ménagé dans le corps pourra être plan conique ou avoir un autre profil quelconque de manière à o frir une plus grande superficie de contact et pourra être muni d'une garniture, c'est-à-dire être rectifié facilemen
La pièce tubulaire qui forme la soupape pourra ê cylindrique ou non; par exemple, elle pourra présenter un élargissement en correspondance avec le bord d'étanchéité, afin de faire équilibre à la pression agissant sur la tige, c'est-à-dire de donner lieu à une sollicitation dans un se ou dans l'autre, dans la mesure désirée. Le siège sera géne ralement normal à l'axe de la pièce tubulaire, mais pourra aussi être incliné ou disposé d'une façon quelconque par re port à celle-ci.
L'étanchéité des différentes parties pourr être réalisée au moyen de l'un quelconque des systèmes con- nus, en particulier avec des garnitures à languette, avec des corps souples et leurs analogues. La pièce tubulaire pourra enfin être ménagée dans le prolongement du-conduit p couru par le fluide, cependant que le corps coulisse par ra. port à ce conduit.
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A titre d'illustration, les dessins oi-annexés présentent quelques formes préférées de réalisation prati du dispositif en question;
La fig. 1 représente une coupe longitudinale d' dispositif dans lequel la pièce tubulaire ooulisse normal' ment à la direction de l'axe du conduit.
La fig. 2 représente un dispositif dans lequel : coulissement de la pièce tubulaire se fait dans une direci coïncidant avec celle de l'axe du conduit.
La fig. 3 représente un dispositif dans lequel 1 pièce tubulaire est solidaire du conduit, oependant que le corps externe est mobile axialement.
La fig. 4 représente un dispositif semblable au précédent, avec quelque variante dans la forme du corps ex terne.
La fig. 5 représente un dispositif dans lequel l'étanchéité est réalisée au moyen de corps souples.
Le fiez 6 représente une variante dans la forme la pièce tubulaire.
En se référant à la fig. 1, on voit que : leflui< provenant du conduit 1 et sortant du conduit 2, traverse Le pièce tubulaire 4 dans la direction de la flèche 3.
La pièce tubulaire 4 coulisse de façon étanohe si le corps 5 et s'adapte par l'arête vive 6 sur la garniture plane 7 (en caoutchouc ou autre matière élastique). Le oou- lissement de la pièce tubulaire 4 est déterminé par la tige 8 actionnée, soit au moyen d'un volant à vis, soit au moyer d'un levier ou d'un autre dispositif équivalent, non repré- senté. Quand la pièce 4 s'applique sur la garniture 7, le fluide est intercepté et ne peut par conséquent passer du conduit 1 au conduit 8.
La particularité du dispositif représenté consist dans le fait que tant dans la position de fermeture que dan
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celle d'ouverture, la pièce 4 n'est pas soumise axialemer la pression du fluide, paroe qu'elle se trouve pressée de manière que les sollicitations sur une face sont compensé par celles agissant sur la face opposée.
Ainsi, par exemple, dans la position de fermetu. la force 9 agissant sur la superficie de base de la pièce bulaire 4 est équilibrée par la force 10 qui agit (presse, sur la superficie inclinée de l'autre base. On n'aura aine aucune force résultante dans la direction de l'axe de la P ce 4 et par conséquent aucune force oapable de presser lad pièce sur la garniture 7 avec les inconvénients indiqués.
Il en résulte ainsi évidemment que l'on ne devra faire aucun effort pour déplacer axialement la pièce 4 et qu'il suffira, par conséquent, de faire appuyer l'arête vi 6 sur la garniture 7. pour obtenir une étanchéité parfaite.
La garniture 11 est du type à languette, c'est-à. dire avec fraisage sur une faoe, de façon que la pression fluide qui éventuellement fuit entre le corps et la pièce 1 bulaireagisse dans le sens d'une augmentation de l'étanoht té d'autant plus fortement que la pression du fluide même E plus haute.
La fig. 2 représente une variante selon laquelle le passage du fluide venant dans la direotion de la flèche 12 est limité par la pièce tubulaire 4 qui coulisse dans la même direction du conduit 13 parcouru par le fluide, oondui qui forme le corps externe du dispositif. La tige 14 peut coulisser d'une façon étanche ou se visser, déterminant par cela le rapprochement ou l'éloignement de l'arête vive 15 d la pièce tubulaire 4 par rapport à la garniture corresponda te 16.
Le courant limité de fluide sort par l'ouverture 17.
La fig. 3 représente une autre variante ; lapièce
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tubulaire 4 forme un corps unique avec le conduit parcoure par le fluide, en tant qu'il en constitue un prolongement. fluide entre dans la direotion de la flèche 18 et, à traver l'ouverture 19, passe dans la chambre 20. Le ooulissement dans le sens axial du corps 21, qui a la forme d'un manchon détermine le rapprochement ou l'éloignement de la garniture 22 par rapport à l'arête vive de la pièce tubulaire 4 (arête 23); on a ainsi la limitation ou l'arrêt du passage du flui< De la chambre 20 celui-ci passe dans la chambre 21 et, par les ouvertures 25, entre dans le conduit 26, dont il sort dans la direotion de la flèche 27.
La fig. 4 représente une variante selon laquelle le corps 28 peut être déplacé parallèlement à l'axe de la pièce tubulaire 4 (solidaire du conduit parcouru par le flui de), de façon à limiter la sortie de oelui-oi dans la direc- tion de la flèche 29.
On pourra ainsi réaliser aussi un dispositif dans lequel l'étanchéité de la pièce tubulaire par rapport au corps est réalisée par l'intérieur de la pièce tubulaire mêm et non extérieurement.
La fig. 5 représente un réducteur de pression réa- lisé aveo un dispositif selon l'invention dans lequel l'é- tanchéité est réalisée au moyen des corps souples 35 et 36 et en faisant tourner le bouchon à vis 38 en antagonisme ave le ressort taré correspondant.
La fig.6 représente une variante de la forme de la pièce tubulaire 4, applicable dans n'importe quel cas.
Celle-ci présente un élargissement vers le bord supérieur 31 de façon que la différence entre la superficie pressée par le fluide, en correspondance aveo le dit bord par rapport à la superficie pressée en correspondance aveo le bord infé- rieur 30 équivale à la superficie 34 de la tige, ceci afin de compenser la poussée exeroée par le fluide sur cette der- nière superficie (34).
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En augmentant ou en diminuant la superficie correspc dant au bord 31 par rapport à celle de 30, on pourra obtenir des effets dans l'un ou l'autre sens, oapables de favoriser de contrarier la fermeture, selon les cas. A la figure 6, à titre d'exemple, le siège 32 au lieu d'être plan est représe conique. Ce siège pourra aussi être privé de garniture et av n'importe quelle autre forme. La soupape représentée à la fi
1, se trouve soumise à une poussée axiale, tendant à la ferm par l'effet de la pression exercée par le fluide sur la face bout inférieure de la tige 8.
Pour éviter cet inconvénient, selon la présente invei tion on équilibre cette pression en faisant communiquer l'ex mité de la tige avec l'extérieur, o'est-à-dire en la prolon- geant, en la guidant dans le siège apposé muni d'une garnitur, d'étanchéité, et en la plaçant en communication avec l'exté- rieur.
Lorsqu'on se réfère au réducteur de pression illustr' par la fig.5, on voit que l'étanchéité selon un autre perfeo. tionnement, objet de la présente invention, est encore réalie au moyen de corps souples; à cause de cela le fluide, avant @ paroourir l'intérieur du corps élastique, passe du conduit à haute pression à celui à basse pression sans traverser ledit corps élastique.
Le réducteur est, en outre, muni d'un écrou qui en se vissant sur le sommet du corps de la soupape détermine la con pression d'un ressort qui, en agissant sur une tige, provoque l'ouverture de la soupape même. Pour plus de clarté et uniqu< ment à titre illustratif, le dessin oi-annexé représente: à : fig.7, la soupape illustrée par la fig. 1, perfectionnée et, à la tige 8, le réducteur de pression illustré par la fig. 5.
En se référant à la fig. 7, on voit que : la soupape 4, qui à la fig. 1 présente la tige 8 immergée dans le fluide qui arr : et qui à cause de cela est soumise à une poussée axiale (due
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la preaaion du fluide sur l'extrémité inférieure de la tige est, selon la fig. 7, construite de façon que ladite pousse soit annulée et que la soupape se trouve par cela équilibre Pour atteindre ce but, la tige 8 est prolongée en E jusqu'à ce qu'elle sorte du corps, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'elle pénètre dans la cavité 1', mise en communication av l'extérieur au moyen de l'ouverture 39; la garniture 40 emp che la fuite du fluide.
Il est évident que la soupape se trouve ainsi par fa. ment équilibrée en tant que la tige, communiquant avec l'exl rieur et étant soumise à la pression atmosphérique, ne résii tera pas à la pression du fluide intérieur.
Selon une variante, le même but pourrait être atteir si, au lieu de prolonger la tige, on élargit l'ouverture de soupape au niveau du bord supérieur 6 comme le montre la fig En se référant à la fig. 8, on voit que : leréduoteu de pression illustré présente, comme différence par rapport celui représenté à la fig. 5, la particularité que le fluide passe du conduit 46 ( à haute pression) au conduit 47 (basse pression) directement au-dessus de la soupape 4, à travers le lumières 48 sans passer à travers le corps souple 35 comme ce se passe dans le cas de la fig. 5.
Lorsque la soupape est fermée, la pression du fluide en mont ne peut agir sur le corps souple inférieur 35, celui ci ayant la même superficie utile que la soupape 4, laquelle est légèrement pressée oontre son siège par le ressort 41.
Pour ouvrir le passage au fluide, il faudra donc visa l'éorou 43 et presser ainsi sur la soupape 4 au moyen du res- sort 42 et de la tige 44.
Si dans le conduit 47 il naît une pression suffisante pour équilibrer la force exercée par le ressort 42, la soupap 4 se fermera sur la garniture de caoutchouc 50 sous l'effet de la sollicitation exercée par le ressort 41.
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Si la pression diminue dans le conduit 47, elle ne
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plus résister au ressort 62, et,en ne détendant,oelui-ci ou ra le passage, en poussant sur la soupape 4 par l'intermédi de la tige 44, et l'ouverture de la soupape sera d'autant p grande que la pression dans le conduit 47 diminuera plus fo ment.
Le fluide en passant au-dessus du siège de la soupai parviendra au conduit à travers les lumières 48 agissant en me temps sous le ressort 42, protégé par le corps souple 45.
La pression augmentant dans le conduit 47, le ressort 42 se comprimera de nouveau, limitant ou fermant le passage sur lE siège 50.
Une application avantageuse du dispositif déorit est oelle de l'emploi dans le cas des soupapes de sûreté pour ch dières ou appareils similaires de grandes dimensions, en tan que, du fait que la pièce tubulaire ne subit pas la pression du fluide, il suffit d'un petit ressort antagoniste (ou d'un petit contrepoids) pour résister à n'importe quelle pression
Il est prévu que l'on peut faire varier d'une manier compatible avec la présente invention, la forme et la dispos tion des différentes parties ou pièces, sans sortir du cadre de protection du brevet.
REVENDICATIONS.
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1. Dispositif d'arrêt et de réglage du débit d'un fluide dans un conduit, caractérisé par un corps dans lequel peut coulisser axialement de façon étanohe une pièce tubulaii disposée de manière à être paroourue par tout le débit du fluide et qui peut être rapprochée ou éloignée d'un siège, de " nière que lorsque ladite pièce tubulaire s'appuie par son box sur le siège, le fluide soit interoepté.
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