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Perfectionnements aux soupapes d'arrêt
Cette invention se rapporte aux soupapes d'arrêt. Le
Brevet N 440504 décrit un appareil ramoneur pour chaudières pourvu d'une soupape d'arrêt comportant un organe de fermeture susceptible de .se rapprocher et de stécarter d'un siège de soupape auxiliaire et rappelé par un ressort dans la position de fermeture, le ressort étant disposé dans la chambre à sou- pape et par conséquent soumis à la température de la vapeur employée comme fluide de ramonage et n'étant accessible qu' après enlèvement de la plaque formant couvercle de la chambre de. soupape. Un but de l'invention est de réaliser un dispositif qui fonctionne sans l'emploi d'un ressort pour rappeler la soupape d'arrêt dans la position de fermeture.
La présente invention concerne une soupape d'arrêt comportant un organe de fermeture susceptible, lorsqu'il est libéré, de se déplacer automatiquement d'une position d'ouverture dans une position de fermeture sous l'action d'une force de rappel, le mécanisme de rappel comportant un disposi- tif soumis à la chute de pression dans un étranglement formé en partie par ce dispositif et placé sur le parcours du fluide que contrôle la soupape, de manière à pouvoir ainsi exercer un effort de rappel tendant à fermer la soupape.
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L'invention a également pour objet une soupape d'arrêt comportant un organe de fermeture susceptible, lorsqu'il est libéré, de se déplacer automatiquement d'une position d'ouverture dans une position de fermeture sous l'action d'une force de rappel, et dans laquelle un étranglement formé en par-
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tie par l'organe de fermeture, est dispose d<ns le pdrcour du fluide COIl1J11é:i.nclé par la soupape et la ciiite r1-.; pression 8n cet endroit est utilisée pour rappeler l'orgue de fermeture 6..<...118
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la position de fermeture.
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L1invention concerne aussi un .;p>arell raliioneur pour Chd.ud1f;re, muni (t'Ulle S')U.l!d.. dtaxxrt comportant un organe de- fermeture,; aluénagé de manière que son ouverture soit assurée =ai un mécanisme de commande ot sa fermeture :Jar un système de rap- pel comportant un dispositif qui éôt ôoui1Li a la cnutc. de pres- sion provoquée pdr un étranglement forme en J)dl:tie laai ce cd,:- positif et placé dans le parcours au fluide de ramonage que con- trôie la soupape et qui est donc susceptiole d'exercer une ac- t ion de rappel tendant à fermer la soujjape.
L'invention est décrite ei-<j:'4s, à titre uexe.ayl.:, en se référant aux dessins annexés dans le:quels la Figure 1
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est une vue en coupe longitudinale montrant la partie sous
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pression, la plaque formant couvercle, la soupape d'arrêt ot
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le piston de commande de la soupape avec son cylindre, faisant
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partie d'un appareil ramoneur pour cnaudibres à vapeur dont les
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différents éléments sont semblables a x éléments correspondants
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décrits dans le Brevet ? 440.504, à l'exception du dispositif
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tendant à rappeler la soupape dans la position de fermeture.
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Figure 2 est une vue de coté partiellement en eOUl'è établie à droite sur la Figure 1, mnis montrant seulement la chambre de soupape et les pièces qui y scut'renfermées ou y sont
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immédiatement adjacentes; et
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Figure 3 est une vue en plan. du siège de la Soupape, La pdItie soumise à la pression ou enveloppe l ae 1 r agp ; il ramoneur est pourvue d'une ouverture à travers la.- quelle s'étend. la tuyéxc cîe soufflage (non représentée) qui est montée de manière a pouvoir s <1,pi-zcii 8jJ va-t-viem tzar rapport à cette ouverture et coulisse:!' uans '.I.e.s joints étdncnes ajfpropriés à l'épreuve de la pression.
L'enveloppe sous li,a;,o:i 1 ;.:,t éè,d.1t.>llknt J!OU1VU: à iùri<; cnattibre de soupape 7 dans laquelle le fluide de !éWu0l1ù.C;3, tel qui la vapeur, peut être admis paî uiie ouverbure latérale o. La cnamûre est fermée par un mancnon ou 0ylÜ,u.! et une claque 10 faisant office 6.3 couvercle., ItE;;xt:"dLita iïli'i:uZ2 du cylin- dre reposant sur u;t épaulement almulc,ir2) 11 de l'enveloppe tandis que son extrémité supérieure 8! d.bI.Jllqut;.. sur la surface d'un logement 12 ménagé G.a.ns :;)...e couverc10. Le cylindre ';i U.àl;tSS2 10 commet de l'enveloppe 1 et est pourvu c.'.ù1;e sai1lLe annulaire 13 qui s'explique Pur la surface 14 de 1 euv alo,:. e pour assurer la coïncidence dos axes lOl1oituClind.ux: de la, ChcUl10l'e a soupape '1 2t du cylindre 9.
La mise en place du couvercle 10 dans la position voulue par rapport au cylindre 9 eN assurée par l'a- justement de la saillie annulaire 15 de co dernier sur la par'Di latérale du logement a:.uulaixv 12. L6 cylindre 9 est serré eii- tre l'enveloppe 1 et 1# couvercle: 10 ..la..: des tiges filetées avec
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écrous 16.
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A l'6Xt",'lJ.it inférieure du cylindre 9 se trouve un croisillon ou corps étoile qui cu.i,,aoit; un auoyau l'i et eet pour- vu de conduits 18 dans lesquels iL= fluide peut passer. Le moyeu 1? est muni de ouselures 19 et 20 UailS lesquelles coulisse une tige de piston 21 et qui assurent une coïncidence exacte due l'axe longitudinal :au piston avec celui du cylinure.
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La tige de piston 21 est faite d'une piéce avec un piston 22 qui se déplace à l'intérieur du cylindre 9, un faible jeu 23 étant ménagé entre le piston et le cylindre pour les fui- tes de fluide de ramonage. Le moyeu 17 est pourvu d'une lumière d'évacuation 80.
Une bague 25 sur laquelle est formé un siège de soupa- pe. fixe 104 est vissée dans une ouverture 26 entre la chambre de soupape 7 et couverture 2 et sa mise en place dans la posi- tion voulue est assurée par Inapplication d'un épaulement 105 - sur un siège correspondant de l'enveloppe 1, et le disque de soupape auxiliaire 24 est porté par le piston 22;le disque de soupape étant maintenu sur le .boulon 27 par un manchon 28 en- tburant @e dernier et qu'on visse dans le disque de soupape de manière qu'il vienne en contact avec la tête 29 du boulon.
Le boulpn 2? passe à travers la tige de piston 'creuse 21 et son épaulement 30 est serré sur 11extrémité, de la tige de piston par un écrou-31 bloqué par un écrou 32, ces écrous étant logés dans' un alésage 33 formé dans.le piston et la tige de piston.
La surface supérieure du piston 22 et la surface du couvercle 10 qui lui fait face, à l'intérieur du cylindre 9, sont sensiblement planes et le couvercle est percé d'une lumiè- re 35, à orifice évasé-par fraisage,en 36, située suivant le .même. axe que la'tige de piston 21 et le boulon 27. @ L'extrémité supérieure du boulon 27 dépasse-la surface supérieure du piston 22 et présente la forme dun plongeur conique 37 susceptible de pénétrer dans la lumière 35, la disposition étant telle que si le plongeur S'engage davantage à l'interieur de la lumière, le jeu entre celle-ci et le plongeur diminue progressivement.
Le. couvercle 10 est pourvu d'un logement 43, dont l'ex- trémité .externe est taraudée et qui présente un épaulement 45.
La soupape de relais (non représentée) qui règle lévacuation du fluide de l'espace 71 entre le piston 22 et'le couvercle 10 comprend une botte ou un manchon quton serre contre l'épaule-, ment 45 au moyen d'une virole vissée dans le logement 43. Le fluide évacué par la soupape de relais-passe par un'conduit 53 ménagé dane le couvercle.
La soupape représentée n'est pas seulement repoussée par la pesanteur dans la position de fermeture, mais il est fait usage en outre d'un système de rappel tendant à provoquer cette fermeture et consistant en un dispositif soumis à la chute de pression qui se produit dans un'étranglement établi sur le parcours du fluide que la soupape'contrôle. Cet étrangle- ment est formé par un passage annulaire 10a aménagé entre le côté 101 du disque de soupape et la surface interne d'une paroi cylindrique 100 de même axe que la tige de piston 25 et partant axialement de la bague 25 autour du siège de soupape 104, tan- dis que le dispositif soumis à la chute de pression dans l'étran- glement est constitué par le disque de soupape 24.
L'extrémité ou le sommet de la paroi 100 est pourvu d'une rainure 103 pour faciliter l'enlèvement et le remplace- ment de la bague 25. Ainsi qu'on peut le constater sur la Figure 2, qui montre le disque de soupape 24 dans la position d'ouver- ture, la paroi 100 présente une longueur telle que quand-le dis- que occupe sa position d'ouverture) sa surface supérieure se trouve un peu au-dessus du sommet de la paroi, mais sa surface inférieure, c'est-à-dire la surface située en-dessous du coté, 101, se trouve sous le sommet de la paroi.
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En fonction W, ,x, , t, l-'0. Sq'a 1û, """'\1"> de ""'110 s,1 tl':>\.1.V'I.Ut dans sa & si iL> 1; e8ta-i-e le fluide di;) la..onli.S8 est a,,,1.i.3 àaili la en2WJl01'e de ±:JU..'d):2: 7, la piession ai3sallt sur ls sui- faces supérieures du 7.S'jîa Ci:; ::')Uè::!,l)3 24 et du ..l..i,.v110:? 2J 1"e- pousse le disque de 70'üy.l,j) : rur 14 S.i.gr;== de soupape 10L L,:' fluai- de de y âatl0Ylcl: agit aU:Jj1 ::,..1.:. la tac# 1.al\:;11,:;ur:; du yai i.011 22 et .put 1 yaul:ulcrlt eútr,.;. 1c ,,.rtl.:±' ,1:: la tlo3 de ist.on qui coo- .lièrent respectivement d, Ge 1 >.é-;#,;l.-1i=s 19 Ht t 'J, t ..<1i la je- J;i8.;ê de râlais àtaiit i3.w.'.u;;, le i'luiue (le n:l.1ú.oüd.gG E, 1 ëCUct..J}d gaz 1-' j3u 23 et agit àj;40ii<iuiit cLl,l,-ll'-eLW. .-;.ù sbon. Il -xn résulte que la 80UiJa.;.;e ecit ülaiütêúu3 J.\n'ill0J.
Lorsqu'on fait avancer la tuyère de soufflage de ma- nière que la,came qui y est montée, agissant par l'intermédiaire du poussoir et du levier connexes, provoque l'ouverture de la soupape de relais, le fluide est évacué de l'espace 71 par le conduit 53. Le fluide de ramonage situé en-dessous du piston repousse, par conséquent, ce dernier rapidement de bas en haut et soulève vivement le disque de soupape 24, en permettant ainsi au
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fluide de ramonage de passer de la cilaaclare de soupape 7 par lité- tranglement 102 dans l'ouverture 2 et de là au tube de soufflage.
Lorsque le piston 22 arrive à l'extrémité de sa course ascendante, le plongea' 37 en pénétrant dans la lumière 35, exerce une action d'étranglement qui augmente à mesure que le dpla-
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cement s'effectue, de manière a réduire l1écn.a.J;Jement du fluide.
Le fluide ainsi retenu dans l'espace 71 est comprimé etsert d'amortisseur au piston de telle sorte que le piston et la sou-
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pape viennent s'appliquer graduell3ment et sans choc sur leurs sièges.
Par suite de la chute ,le pression qui se produit au
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passage de l'étranglement 102 lorsque le disqus de soupape 24 occupe une position d'ouverture,,la pression agissant sur les surfaces supérieures du disque de soupape 24 et du manchon 28 est plus grande que celle qui s'exerce sur la faceinférieure du disque de telle sorte que,par' suite de la chute de pression,
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la force résultante tend à iappeler le disque de soupape dans la position de fermeture.
Lorsque par suite du rcul de la tuyère de soufflage la soupape de relais se ferme de manière que'la pression dans
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l''espace 71 s'élève, les foices de iaé:Ji:1 lepousseiit le disque de soupape 24 dans la position àe .i;¯..a,. tu:e.
Comme le fluide de ramonage exelce u-i etfol sur le disque de soupape 24 dans la direction du siège de soupape 104 non seulement lorsque le disque est ferme, mais aussi lorsque
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le disque se déplace dacis 1F, S011':;; r.: l'0UVGl tm:e, l'effon, ralentit l'accélération des pièces mojiies pendant que le .Àisque SI OU- "t:xe et CO:fltr IiJ'a3 ainsi à vT7. ï.ï UÜ cnoc inopportun a l'extrémité le la course d'ouverture.
La force de .cl.y)1)el, pour une .Jl'(s'2io.l domiee du fluide (,,6 lamonage 8. r intérieur de la Cllci.,i0 :'8 de soupape '7, dépend 'te la différence de section efreotive des surfaces supérieures du disque de soupape 24 et 'lU 2,3 et ,1: la pur face infeI1edi'e"'du disque de soupape ai:-j.si que Q"';1S dimensions (le l'étranglement.
Par conséquent, eu choisissait, juliciGuse,.l.3lJt 1,;s dimensions on y^ ilt '0 tc? ll.i: â,C:L.,:..i.: lt une valeur ajpi3p'..'i.;j (le la force de ra,j0 1, 1'tJ:a.r.1161Jj1,;)'jt de la sJu4.>à.z (.'arrêt peut Cdt'31CtL'8 le l'luide de :2,u0:1é1.,% d'U1E' .Jj:83.J.OÙ COÚsi(1";l'a010"le:at plus aev je
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que celle désirée à la sortie de la soupape jusqu'à la pression nécessaire, dé, telle sorte que la soupape-ne, sert pas seulement de soupape d'arrêt mais aussi de soupape réductrice de pression.