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Soupape de haute pression pour détendeurs de gaz comprime.
Dans les détendeurs pour gaz comprimé, du type en usage sur les véhicules automobiles dont les moteurs sont alimentés au gaz comprimé, la soupape de haute pression est généralement consti- tuée par un obturateur à bille normalement pressé contre son siège par un poussoir commandé par une menbrane à ressort. Afin d'obtenir une étanchéité complète, on a cherché à appliquer la bille soit sur un siège à arête vive en métal dur, soit sur un anneau en métal ten- dre dans lequel la bille creuse son siège par matage. Les sièges à arête vive ont toutefois l'inconvénient d'ètre fragiles, tandis @ue les pièces en métal tendre sont exposées à se déformer au cours de l'usage.
De plus, dans l'un et l'autre cas, dès qu'elle quitte son siège, la bille doit être maintenue pour qu'elle ne s'échappe pas et guidée afin qu'elle soit ramenée exactement dans sa position d'obtu- ration. on utilise à cet effet un porte-bille constitué d'un poussoir
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cylindrique ou polygonal dont une face d'extrémité reçoit la poussée d'un levier de commande,, tandis que la face opposée présente une ca- vité hémisphérique dans laquelle la bille est serti e.
Cette disposition donne satisfaction lorsque le montage 'est d'une exactitude parfaite. Toutefoi s cette condition n'est réali sée que rarement, car elle exige que soit assurée la coïncidence de plusieurs axes appartenant à des pièces usinées séparément, de sorte qu'il est toujours très difficile de faire correspondre exactement ces axes. En pratique, si l'on doit démonter l'appareil, il est gé- néralenent impossible de le remonter en respectant la coïncidence des axes et dès lors la bille ne s'applique plus rigoureusement sur son siège et l'étanchéité est compromi se.
La présente invention a pour but d'écarter cet inconvé - ni ent et de procurer le moyen de remédier aux défauts de centrage. A cet effet dans le dispositif suivant l'invention, au lieu d'être fi- xée dans un porte-bille, la bille est po sée librement entre un pous- soir et un siège conique de façon qu'elle ait la faculté de se cen- trer d'elle-même lorsqu'elle est pressée contre son siège. Dans ces conditions le contact., n'ayant plus à dépendre que de Inexactitude de la conicité du siège et de la sphéricité de la bille, est toujours assuré.
La bille peut être entièrenent libre, le siège conique étant alors suffisamment profond pour qu'elle ne puisse en sortir ac- cidentellement dans la position d'ouverture maximum de la soup ap e.
Ou bien on peut prévoir une suspension ou un guidage à un ou deux ressorts assez souples pour ne pas entraver la faculté de centrage automatique de la bill e.
La fig. 1 du dessin annexé représente, à titre d'exemple, en coupe longitudunale, une soupape suivant l'invention, montée dans un détendeur à deux étages de type connu, dont est seulement repré- sentée la partie nécessaire à la compréhension de l'invention.
Les figs.2, 3 et 4 repésentent de même des variantesde la soup ap e.
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Les figs. 5, 6 et 7 sont respectivement des coupes trans- versales suivant les lignes V-V, VI-VI et VII-VII de la fig.3.
Sur la fig. l, 1 désigne la chambre de haute pression du détendeur. Dans cette chambre débouche le conduit 2 d'entrée du gaz à- haute pression ( de 200 à 350 Kgs/cm2) dont l'ouverture est contrô- lée par l'obturateur à bille 3 appliqué sur son siège par le poussoir 4 commandé par le levier coudé 5 suspendu au pivot fixe 6. La queue 7 du levier coudé 5 est engagée dans un étrier 8 porté par la membra- ne flexible 9 qui forme une des parois de la chambre 1.
La membrane 9 prend appui, par un plateau 10, sur un puissant ressort 11 dont la tension 'est réglée par la vis 12 de façon que, dès que la pression dans la chambre 1 a atteint la valeur désirée, le mouvement de la mem brane 9 transmis par le levier 5 repousse le poussoir 4 contre la bil le et celle-ci contre son siège, tandis que lorsque la pression tombe dans la chambre l, la bille quitte son siège sous l'action de la pres- sion dans le conduit 2.
Pour la facilité du montage, il est d'usage de ménager le conduit 2 dans un bouchon 13 à doubl e filetage qui d'une part se visse dans une pièce 14 vi ssée à son tour dans le corps 15 du détendeur, tandi s que d'autre part il porte un manchon taraudé 16 qui sert de guide au poussoir 4, et présente latéralement les ouvertures 17 de sortie du gaz de la soupape à la chambre 1. on constate la multiplicité des axes d'usinages nécessitée par cette construction : axede taraudage 19, axe de filetage de la pièce 14, axes de l'alésage et de chacun des filetages du bouchon 13, axes de l'alésage et du taraudage du manchon 16, à ces axes s'ajoute encore, dans la construction habituelle, l'axe d'usinage du poussoir en forme de porte-grille.
Il est compréhensible que le centrage exact de toutes ces pièces soit difficile à réaliser en toutes circonstan- ces et devienne pratiquement impossible après démontage.
Suivant l'invention, la bille 3 est libre et son siège 20, ménagé dans le bouchon 13 a la forme d'un cône assez profond pour qu'elle y soit toujours engagée, même lorsqu'elle occupe sa position '-'ouverture maximum. Le poussoir 4, au lieu d'emboîter la bille, pré- @
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sente une face de poussée qui peut être sensiblement plate ou avoir toute forme susceptible de ne pas entraver la liberté de mouvement de la bille dans son siège. Il s'ensuit que lorsque la bille sera repoussée dans son siège elle se centrera toujours d'elle-même et assurera l'étanchéité, les imperfections du centrage des autres pièces n'ayant plus d'influence sur la correction du centrage de la bille.
Dès lors l'assemblage des pièces après démontage ne pré- sente plus de difficulté au point de vue de l'cbtention de l'étanchéi té .
Dans la variante représentée à la fig. 2, la bille 3, au lieu d'être complètement libre, est suspendue entre deux ressorts, dont l'un 21 prend appui sur un épaulement 22 à l'intérieur du siège 20, tandis que l'autre ressort 23 prend appui contre un épau- lement 24 ménagé dans- un manchon 25 fixé en regard du siège 20 par un écrou 2 6 vissé sur le bouchon 13. Le manchon 25 sert de gui de au poussoi r 4 qui est muni de cannelures longitudinales 18 pour le passage du gaz vers la chambre 1. Les ressorts 21, 23 étant très souples, laissent à la bille 3 la liberté de mouvement nécessaire pour assurer son centrage automatique.
Au lieu de deux ressorts, on peut n'en employer qu'un seul, tel que 21, tendant à repousser constamment la bille contre le poussoir.
Dans la construction suivant les figs. 3, 5, 6 et 7, le ressort 21 agit sur la bille 3 par l'intermédiaire d'un piston 27 traversant le conduit 2 avec un eu périphérique suffi sant pour don ner libre passage au gaz sous pression. Ce.piston se prolonge par une partie polygonale évasée 28, dans une cavité de laquelle est logé le ressort 21 qui prend appui sur la pièce 14.
Le piston 27 presse la bille 3 contre le poussoir 29 de forme hexagonale, dont la queue 30 de diamètre réduit, traverse le fond perforé 31 du manchon 32. La face avant du poussoir 29 peut être munie d'une collerette 33 qui contribue à guider la bille 3 tout en lui laisant sa liberté de centrage dans le siège conique 20.
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Le poussoir à mouvement axial tel que 4 ou 25 peut être supprimé comme dans la variante suivant la fig.4, où le levier multiplicateur 5 sert de poussoir et agit directement sur la bille 3 qui, d'autre part, est pressée contre lui par la pression du gaz et guidée par le piston à ressort 27 dont l'extrémité est avantageusement concave.
La face du levier 5 en contact avec la bille peut, de son côté, être muni de saillies de guidage 34 ou d'une collerette telle que celle représentée en-33 sur la fig. 3.
D'autres modifications de forme ou de construction peuvent naturellement être envisagées. Il est aussi évident que 1.'invention n'est pas limitée à la forme et à la disposition exactes du détendeur représenté et qu'elle est applicable aux soupapes à billes de tous appareils du même genre comportant plusieurs pièces dont les axes doivent coïncider.
REVENDICATIONS.
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1.- Soupape de haute pression pour détendeur de gaz compri- mé, comportant un obturateur à bille pressé contre son siège par un poussoir ou autre organe équivalent, et caractérisée en ce que la bil- le servant d'obturateur est posée librement entre le poussoir et un siège conique de façon qu'elle ait la faculté de se centrer automati- quement dans le siège quand elle est pressée contre celui-ci.