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PERFECTIONNEMENTS AUX:SOUPAPES DE DECOMPRESSION REGLABLES.
Cette invention est relative à des soupapes de décompression ré- glables.
L'un des 'objets de cette invention est de fournir une construc- tion nouvelle et p erfectionnée de soupape de décompression réglable incorpo- rant des moyens par lesquels la pression d'évacuation puisse être réglée ra- pidement par rotation d'un cadran ou d'un levier court., soit directement à la main soit par commande à distance, grâce à l'adjonction d'un moyen de trans- mission convenable, électrique, mécanique ou par fluide,entre la soupape de décompression et le point de commande.
Un autre objet de l'invention est de fournir une soupape de décom- pression réglable d'une construction telle qu'elle puisse être réglée rapide- ment et facilementpourl'évacuation à toute pression intermédiaire entre la pression maximum et la pression minimum auxquelles la soupape doit travailler.
D'une manière générale, la présente invention porte sur une sou- pape de décompression réglable, chargée par ressort, dans laquelle le ressort est chargé par la pression hydraulique, pour augmenter et diminuer la charge que ledit ressort applique à la soupape.
Une soupape de décompression réglable chargée par ressort conforme au mode de réalisation préféré de l'invention comporte un dispositif hydrau- lique de charge, qui comprend deux pistons disposés coaxialement dans -Lui cy- lindre, dans lequel ils peuvent chacun effectuer un mouvement longitudinal indépendant, l'un desdits pistons servant à charger le ressort de la soupa- pe de décompression par pression hydraulique et l'autre piston étant en-équi- libre axial par fluide et étant mobile, par un moyen mécanique, de l'extérieur du cylindre, par rapport au piston appliquant la charge, une soupape travail-
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lant automatiquement contrôlant l'admission du liquide sous pression vers un espace compris entre les faces en regard des deux pistons ainsi que son échappement dudit espace,
l'agencementétant tel que tout mouvement relatif du piston équilibré ayant pour résultat' un dérangement de la position re- lative normale des deux pistons produise le fonctionnement automatique de la soupape contrôlant le liquide sous pression, pour provoquer le mouvement du piston appliquant la charge, avec le rétablissement de la position re- lative normale des deux pistons, et la modification correspondante de la charge appliquée à la soupape de décompression par son ressort.
Dans le mode de réalisation préféré, cité plus haut, il est éga- lement souhaitable que le déplacement du piston appliquant la charge dans un sens, pour réduire la charge sur le ressort, soit effectué par le ressort et que le mouvement du même piston dans le sens opposé, en vue d'un accrois- sement de la charge, soit effectué grâce à la pression hydraulique. Ceci peut être obtenu grâce à une construction dans laquelle le dégagement de l'espace compris entre les deux pistons se fasse par un orifice dans l'un des pistons, ledit orifice étant ouvert et fermé par une soupape portée par l'autre piston.
Cette soupape peut se déplacer vers l'intérieur, à l'encon- tre de l'action d'un ressort, et sur l'extrémité opposée de sa tige se trou- ve une autre tête de soupape, qui contrôle l'admission du liquide sous pres- sion vers l'espace compris entre les pistons.
Les éléments de la construction citée plus haut sont disposés de telle façon que, lors de l'éloignement du piston équilibré par fluide du piston appliquant la charge, l'orifice d'échappement sout ouvert, permet- tant ainsi une chute de la pression dans ledit espace, jusqu'à ce qu'elle soit dominée par le ressort de la soupape de décompression, qui déplace alors le piston appliquant la charge vers le piston équilibré par fluide et l'amène à sa nouvelleposition réglée. Ce mouvement sepoursuit jusqu'à ce que l'ori- fice d'échappement soit de nouveau fermé, le mouvement qui se poursuit ayant pour résultat le déplacement vers l'intérieur de la tige de soupape et l'ou- verture de la soupape à son extrémité opposée, avec admission de liquide sous pression complémentaire dans l'espace précité.
Cette admission a pour conséquence un léger mouvement vers l'extérieur du piston appliquant la char- ge, dont la position relative normale par rapport au piston équilibré par fluide sera ainsi rétablie. Lorsque les pistons se trouvent dans cette der- nière position, l'espace est fermé à la fois à l'admission et à l'échappe- ment - - ---- sous pression,; jusqu'à ce que la position relative soit de nouveau déréglée soit par suite d'une fuite dudit espace ou par suite d'un mouvement du piston équilibré par fluide volontairement provoqué par un ou- vrier.
La soupape combinée pour l'admission et l'échappement peut soit être portée par le piston équilibré par fluide, l'orifice d'échappement se trouvant dans le piston appliquant la charge,soit être portée par le piston appliquant la charge, l'orifice d'échappement se trouvant alors dans le pis- ton équilibré par fluide.
Ce dernier agencement a pour avantage que le mé- canisme destiné à déplacer le piston équilibré par fluide n'est alors pas soumis à la pression hydraulique et peut ainsi plus facilement être fermé à toute fuite ,
Afin que l'invention puisse être plus clairement comprise et mise en oeuvre, des modes de réalisation répondant aux deux exemples seront main- tenant décrits, avec référence aux dessins quelque peu schématiques ci-anne- xés, dans lesquels: la figure 1 représente une élévation en coupe de la soupape de dé- compression réglable perfectionnée selon le premier exemple, dans lequel la soupape d'admission et de dégagement est portée par le piston équilibré par fluide; la figure 2 représente une section en plan suivant la ligne 2-2
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de la figure 1;
la figure 3 représente une élévation en coupe de la soupape de dé- compression réglable suivant le second exemple, dans lequel la soupape d'ad- mission et de dégagement est portée par le piston appliquant la charge; la figure 4 représente une section en 'plan suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
Si l'on se réfère aux dessins, on voit que chaque exemple de sou- pape de décompression illustré comprend un corps, sous forme d'un cylindre 1, qui est fermé, à l'une de ses extrémités, par un couvercle 2 et, à son extré- mité opposée, par un élément comprenant la soupape de décompression propre- ment dite 3, dont l'extrémité externe est ouverte à une admission de pres- sion 4. Lorsque la pression à l'admission 4 s'est élevée à un chiffre prédé- terminé, la soupape de décompression est poussée vers l'extérieur, à l'en- contre de son ressort de charge 5, jusqu'à ce que ce mouvement soit suffi- sant pour que la tige de la soupape découvre des orifices radiaux 6 et permet- te au liquide de s'échapper par l'orifice d'échappement 7.
Comme il a été expliqué antérieurement dans cette spécification, le ressort 5 est chargé par l'application d'une pression hydraulique convena- ble, qui peut être inférieure à la pression principale, et les moyensprévus pour obtenir 'ceci, dans les exemples illustrés, consistent en deux pistons coaxiaux, agissant à l'intérieur du cylindre 1. Ces pistons seront désignés ci-après par : piston équilibré par fluide, 8, et piston appliquant la char- ge, 9.
Le piston équilibré par fluide 8 est ainsi désigné parce qu'il est traversé par un orifice 10, qui s'ouvre, à l'une de ses extrémités, sur un espace 11, séparant normalent les deux pistons, et, à son extrémité opposée, sur un espace 12, au côté opposé du piston 8, qui est fermé par le couvercle 2. Grâce à ce dispositif, le piston 8 est toujours maintenu en-équilibre axial hydraulique, même lorsque la pression dans l'espace 11 est soumise à modifica- tions fréquentes. Ceci permet au piston 8 de se déplacer librement sur la lon- gueur du cylindre 1, par des moyens mécaniques externes, qui seront décrits plus loin.
Le piston d'application de la charge 9 présente,,à son extrémité externe, un nez 13, qui s'appuie sur un patin de ressort 14, prévu sur l'ex- trémité externe duressort 5. L'extrémité opposée du ressort est également supportée par un patin de ressort 15 et celui-ci, à son tour, est engagé cen- tralement par un nez conique 16, prévu sur l'extrémité interne de la soupape de décompression 3.
Le piston 9, dans l'exemple illustré aux figures 1 et 2, est foré pour laisser, en dessous de son centre, un passage d'échappement 17, et ce- lui-ci s'ouvre sur l'espace 18, à l'extrémité externe du piston 9, par un pas- sage secondaire 18a. L'espace 18 est ouvert à un échappement constant, par un orifice 18b, traversant la paroi du cylindre 1. Par ce moyen est prévue une voie pour l'échappement de l'espace 11, par laquelle le liquide sous pres- sion se trouvant dans ledit espace peut s'écouler lorsque c'est nécessaire pour réduire la pression.
Le ressort 5 est chargé parl'aimission de liquide sous pression à l'espace 11 et, à cet effet, le passage d'échappement 17 doit être fermé.
Il est également nécessaire que le degré de charge soit déterminé par la position du piston équilibré par fluide 8 par rapport au ressort 5. Le mo- yen utilisé dans ce but, selon les deux exemples illustrés, comprend une soupape destinée à contrôler à la fois l'admission du liquide sous pres- sion vers l'espace 11 et son échappement dudit espace. Cette soupape, comme il est représenté, se compose d'une tige 19, dont l'extrémité externe est
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pointue, de façon à former une soupape conique 20, et l'extrémité opposée, élargie de façon à former une soupape en champignon 21.
La soupape coni- que 20 sert à contrôler l'ouverture et la fermeture du passage d'échappe- ment 17 et, par conséquent, l'échappement du liquide sous pression de l'es- pace 11, et la soupape en champignon 21 contrôle l'admission du liquide sous pression audit espace 11.
Pour recevoir la soupape d'admission et d'échappement précitée, l'un des pistons est foré intérieurement pour créer une chambre 22 et un alésage parallèle 23, menant de ladite chambre 22 à l'espace 11. La cham- bre 22 est en communication constante avec une admission de liquide sous pression 25, par une rainure longitudinale 25a, au côté du piston portant la soupape, et par un passage transversal 26. L'alésage 24 est en communica- tion avec l'espace 11 par un passage 27.
La tige 19 de la soupape est un élément actif, étanche au liqui- de, dans l'alésage 23, mais prévu de telle façon que le liquide sous pres- sion provenant de la chambre 22 puisse pénétrer dans l'espace 11, lorsque la soupape en champignon 21 est soulevée de son siège ; tige 19 présente une partie réduite 19a, formant ainsi avec la paroi de l'alésage 23 une chambre annulaire qui communique avec l'espace 11 par le passage 27.
Comme on peut le voir aux dessins, la tige de soupape 19, à l'ex- trémité conformée en soupape conique, s'étend au-delà de l'extrémité du pis- ton, à la figure 1, du piston 8 équilibré par fluide et, à la figure 3, du piston appliquant la charge 9, la soupape conique pouvant ainsi s'appuyer dans l'extrémité du passage d'échappement 17 qui lui fait face et, la sou- pape en champignon ou soupape de retenue 21 se trouvant également sur son siège, assurer le maintien des deux pistons dans des p ositions relatives normales, séparés par l'espace 11. La soupape est maintenue dans cette posi- tion par un léger ressort 28.
On remarquera donc que si le piston équilibré par fluide 8 est éloigné du piston d'application de la charge 9, la soupape conique sera sou- levée de son siège et que le liquide sous pression se trouvant à l'intérieur de l'espace 11 s'écoulera pour s'échapper par le passage d'échappement 17.
La pression dans l'espace 11 diminuera, par conséquent, jusqu'à ce qu'elle soit dominée par la pression opposée du ressort 5.
Ce ressort déplacera alors le piston 9 vers le piston opposé 8, dans sa position nouvellement réglée, et ce mouvement se poursuivra jusqu'à ce que l'extrémité en soupape conique de la tige de soupape 19 atteindra son siège pour fermer le passage d'échappement 17, moment où le mouvement se poursuivant du piston 9 poussera la tige de soupape vers l'intérieur, soulevant ainsi la soupape de retenue 21 de son siège et permettant au li- quide sous pression provenant de la chambre 22 de s'écouler dans l'espace 11. La pression dans ledit espace sera ainsi rétablie et le piston 9 pren- dra, par conséquent, une position d'équilibre, qui sera sa position normale par rapport au piston 8.
De même, si le piston équilibré par fluide 8 est déplacé vers le piston 9, la tige de soupape sera poussée vers l'intérieur et le liquide sous pression sera admis dans l'espace 11. Ceci aura pour résultat que le piston 9 sera éloigné du piston 8, à l'encontre de la pression en opposition du ressort 5, qui, par conséquent, aura sa charge accrue, et ce mouvement du piston 9 se poursuivra jusqu'à ce qu'une position d'équilibre soit at- teinte et que la position normale relative des deux pistons soit rétablie.
Ce-rétablissement des positions relatives se produira donc auto- matiquement, avec chaque réglage de position du piston équilibré par flui- de 8.
Ainsi qu'il ressort de la description précédente, la charge sur
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le ressort 5 et, par suite, la pression d'échappement de la soupape sont déterminées par la position du piston 8 à l'intérieur de son cylindre et, comme il a été expliqué antérieurement, la pression d'échappement peut être réglée pour donner une variation infinie entre un maximum et un minimum, par rotation d'un cadran ou d'un levier court, soit directement à la main soit par commande à distance., grâce à l'adjonction d'une transmission convenable, électrique, mécanique ou par fluide, entre la soupape de décompression et le point de commande.
Dans l'exemple illustré, le réglage est.effectué directement à
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la main, "P5tr rotation' d',un' cadran 29 sur-:une échelle d'un tableau d'instru- ments 30 et ce mouvement rotatif du cadran se transmet par un mouvement longitudinal du piston 8, par l'intermédiaire d'un pignon 31, prévu sur l'a- xe 32 du cadran, et par une crémaillère d'engagement 33, prévue sur le pis- ton 8.
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1. Soupape de décompression réglable, chargée par ressort, dans laquelle le ressort est chargé par la pression hydraulique, en vue d'augmen- ter et de diminuer la charge appliquée par ledit ressort à la soupape de décompression.
2. Soupape de décompression réglable, chargée par ressort, dans laquelle le ressort est chargé par pression hydraulique, les moyens de charge hydrauliques comprenant deux pistons disposés coaxialement dans un cy- lindre dans lequel ils peuvent chacun se déplacer longitudinalement de façon indépendante, l'un desdits pistons servant à charger par pression hydrauli- que le ressort de la soupape de décompression et l'autre piston étant en équi- libre axial par fluide et pouvant être déplacé mécaniquement de l'extérieur du cylindre par-rapport au piston appliquant la charge, et comprenant une soupape travaillant automatiquement, contrôlant l'admission du liquide sous pression dans un espace compris entre les faces en vis-à-vis des deux pistons ainsi que son échappement dudit espace,
l'agencement étant tel que tout mou- vement relatif du piston équilibré par fluide ayant pour résultat un déran- gement de la position normale relative des deux pistons produise le fonction- nement automatique de la soupape contrôlant le liquide sous pression, pour provoquer le mouvement du piston appliquant la charge, avec rétablissement de la position normale. relative des deux pistons, et une modification cor- respondante de la charge appliquée à la soupape de décompression par son res- sort.