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TIGE FILETEE POUR ORGANE OBTURATEUR ET ORGANE OBTURATEUR.
Dans certains organes obturateurs connus à pression, comme par exemple les vannes à coin, à plaque ou à piston, la tige filetée comman- dant le déplacement de la vanne est du type télescopique, de telle sorte qu'un tube, muni de filetages intérieur et extérieur de pas opposés, se dé- place dans un filetage du carter, tandis qu'en même temps une tige filetée se déplace dans le tube. Dans ces conditions, la course de la vanne est dou- ble de celle de la tige qui fait saillie hors de l'organe obturateur.
Cette disposition présente l'avantage de nécessiter d'une part une faible hauteur de l'organe obturateur, même dans la position d'ouverture complète (ce qui' présente un grand intérêt en particulier dans la construction navale et dans l'exploitation des mines), et, d'autre part, un nombre de tours du vo- lant de commande pour ouvrir ou pour fermer moitié moindre que celui qui est nécessaire avec les dispositifs à tige simple. Si on emploie des file- tages rapides, le nombre de tours nécessaire peut être réduit au minimum à un quart de tour, comme dans les robinets. Dans ce cas, on peut remplacer la manivelle par un levier à main.
La présente invention a pour objet un organe obturateur d'un encombrement réduit et d'une fabrication particulièrement simple et con- siste à disposer deux filetages à pas opposés en-'prolongement l'un de l'au- tre et à les réaliser sous forme de filetages extérieurs de diamètres égaux ou sensiblement égaux. - -
On peut encore, conformémént à la présente invention, réduire davantage la hauteur de l'organe obturateur en guidant la tige filetée dans une douille reliée à la manivelle ou au levier à main, de telle sor- te que la tige puisse se déplacer axialement dans la douille, mais en par- ticipant à la rotation de la douille et de la manivelle ou'de la poignée.
Le guidage de la tige dans la douille peut être réalisé soit en prévoyant à l'intérieur de la douille une ou plusieurs rainures longitudinales, dans lesquelles pénètrent des saillies ou languettes portées par la tête de la
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tige., soit en prévoyant sur la tige filetée des rainures longitudinales dans lesquelles pénètrent des saillies ou languettes portées à l'intérieur de la douille.
On a représenté au dessin annexé, à titre d'exemples seulement, plusieurs modes de réalisation de l'objet de la présente invention.
Les Figures 1 et 2 représentent un premier robinet dans les posi- tions de fermeture et d'ouverture.
Les Figures 3 et 4 représentent un second robinet dans les posi- tions de fermeture et d'ouverture.
La Figure 5 représente une coupe de la tige filetée.
Les Figures 6 et 7 représentent un troisième robinet également dans les positions de fermeture et d'ouverture.
Dans l'exemple de réalisation représenté Figures 1 et 2, la tige filetée est guidée par un presse-étoupe 9 et par une partie 3 du couvercle du carter filetée intérieurement. Ce filetage du couvercle du carter est un filetage à droite, dans lequel peut se déplacer le filetage à droit 6 de la tige filetée. Au milieu de cette dernière, ce filetage 6 se transforme en un filetage à gauche 7. De préférence, ces deux filetages 6 et 7 sont symé- triques par rapport au plan H partageant en deux la course totale h. Sur cette partie filetée 7 peut se déplacer la partie 4 de la vanne cunéiforme 5 en forme d'écrou à filetage intérieur à gauche.
'Comme on le voit facilement dans les figures, par rotation d'une manivelle, montée sur le carré 8, on déplace simultanément la tige filetée dans la partie 3 et l'écrou 4 sur la tige filetée et cela, dans la même di- rection, puisque les deux filetages sont de sens opposés. Il suffit par sui- te d'un quart de tour de la tige filetée pour amener la vanne de la posi- tion ouverte dans la position fermée et inversement. L'objet de l'invention présente non seulement les avantages des tiges télescopiques déjà connues, mais encore d'autres avantages par rapport aux tiges de ce type. La fabrica- tion de la tige filetée conforme à l'invention, dont le filetage extérieur peut être fraisé d'une manière connue, est plus simple que la fabrication d'un tube avec filetages extérieur et intérieur.
En outre, le diamètre de la tige peut être réduit et il y a moins d'organes que dans les tiges téles- copiques.
Pour réduire la hauteur du robinet le plus possible, la tige 6 est guidée par la garniture du presse-étoupe 9. Pour obtenir dans ces condi- tions une étanchéité impeccable, il est nécessaire d'adapter la garniture du presse-étoupe à la forme de la tige. Les filets 6 obtenus par fraisage ne sont pas continués en pratique jusqu'à l'extrémité de la tige filetée, mais se terminent un peu en-dessous.du carré 8, dont les dimensions peuvent, de cette manière, correspondre au diamètre extérieur de la tige filetée.
Une telle disposition rend alors difficile la mise en place de la garnitu- re du presse-étoupe.
Pour éviter cet inconvénient, on peut, conformément à un autre point de la présente invention, constituer la garniture du presse-étoupe par un ensemble de disques minces découpés à la forme du filetage. Ces dis- ques peuvent être, avant mise en place de la tige, soit glissés sur celle-ci à partir du bas car ils peuvent être, par opposition à un organe fileté plus épais, déplacés au-delà du point d'inversion du filetage, soit être suffisamment élastiques, pour permettre aux parties saillantes de ceux-ci de se replier en arrière sur la partie supérieure de la tige filetée pen- dant le déplacement.
Un point particulièrement avantageux de la disposition représen- tée figures 1 et 2, réside dans le fait que le filetage rapide comporte plusieurs filets, le nombre n de ces derniers étant égal au nombre de cô- tés de la broche 8 destinée à recevoir la manivelle. Si cette broche est un carré, on prévoit en conséquence un filetage à quatre filets dont la section peut être en forme de carré, d'étoile, ou de bourrelet (fig. 5).
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Dans ces conditions, les bords de la broche 8 peuvent être immédiatement con- tigüs aux bords ou bourrelets des filets, dont la direction inclinée se pro- longe verticalement par l'intermédiaire d'un faible coude 10 ou d'un congé.
Les divers disques de la garniture du presse-étoupe peuvent, dans ce cas, être enfilés par le haut en passant sur le carré.
L'écrou 3 peut être réalisé de la même manière que la garniture du presse-étoupe, c'est-à-dire en plusieurs disques métalliques 11, qui sont découpés suivant la section de la tige filetée et qui sont assez minces pour pouvoir franchir individuellement les parties coudées du filetage en 10 ou dans le plan h. Réunis en paquet et de préférence empêchés de tourner par des moyens appropriés, ces disques forment un écrou assurant à la tige file- tée un guidage aussi sûr qu'un écrou massif.
Enoutre, l'écrou à disques présente encore l'avantage qu'il est plus facile à fabriquer, car les fileta- ges intérieurs ne peuvent être fabriqués comme connu que par mortaisage et alésage au moyen d'outils coûteux, tandis que les disques minces peuvent être obtenus par poinçonnage ou par un autre procédé simple et économique.
On peut aussi utiliser des garnitures de presse-étoupe avec un trou en forme de filetage, en donnant à la garniture une épaisseur plus gran- de, mais en partageant cette garniture en deux éléments suivant deux coupes hélicoïdales. Ces éléments coupés hélicoïdalement peuvent être mis en place individuellement de côté sur la tige filetée. Par serrage de l'écrou 2 du presse-étoupe, ils sont pressés ensuite l'un contre l'autre, de telle sorte qu'on réalise une étanchéité impeccable.
Pour faciliter le montage du robinet, les deux filetages à pas op- posés, peuvent se croiser l'un dans l'autre en totalité ou en partie, comme représenté figures 3 et 4. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est le même que celui du mode de réalisation représenté figures 1 et 2.
Pour faciliter encore davantage le montage du robinet, la tige filetée peut être coupée transversalement dans le plan de contact des deux filetages. Les deux parties de la tige filetée peuvent alors être introdui- tes séparément dans les pièces adjacentes formant écrous et être ensuite réu- nies l'une à l'autre par exemple en prévoyant sur les deux parties de la ti- ge filetée des tenons, des griffes,ou analogues, qui pénètrent dans des enco- ches, trous'ou analogues, de l'autre partie, les deux parties étant ensuite immobilisées l'une par rapport à l'autre par une vis qui les traverse.
Dans les modes de réalisation représentés figures 1 à 4, la po- sition de fermeture du robinet correspond à la position la plus profonde de la vanne et de la tige et cette dernière doit faire saillie hors du couver- cle du carter d'une hauteur suffisante pour pouvoir monter sur elle une ma- nivelle ou un levier à main. Pour ouvrir le robinet, la tige et la manivelle se soulèvent de la moitié de la course de la vanne. On doit aussi prévoir au-dessus du robinet un espace libre suffisant pour que la tige et la mani- velle puissent être manoeuvrées encore avec sécurité et sans danger même dans la position d'ouverture.
Dans le robinet représenté figures 6 et 7, par contre, la tige peut être raccourcie d'autant plus que l'extrémité supérieure de celle-ci se trouve dans la position de fermeture en-dessous du couvercle du carter.
Pour ouvrir le robinet, la tige se soulève de la moitié de la grandeur de la course et fait ainsi moins saillie au-dessus ducouvercle dans la posi- tion d'ouverture que dans les modes de réalisation représentés figures 1 à 4, pendant que la manivelle garde la position haute pendant l'ouverture.
Ainsi, non seulement on réduit l'espace nécessaire au-dessus du robinet d'une quantité correspondante au raccourcissement de la tige, mais encore il suffit de prévoir cet espace seulement dans le milieu correspondant au diamètre extérieur de la douille, tandis qu'au-dessus de la manivelle l'es- pace libre doit être seulement suffisant pour permettre son maniement sûr dans cette position juste au-dessus du couvercle.
De même que dans les modes de réalisation représentés figures 1 à 4, la tige filetée dans celui représenté figures 6-et 7 est guidée par ,un presse-étoupe 9 et un écrou'3 à filetage intérieur, tandis que sur la
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partie inférieure de la tige filetée se déplace la partie 4 de la vanne 5 en forme d'écrou. Le presse-étoupe et l'écrou 3 peuvent être montés sur une pièce tubulaire 12 s'étendant à l'intérieur du couvercle du carter. Cette pièce 12 peut s'étendre à l'intérieur assez.loin pour que le trou 13 de la vanne se trouvant au-dessus de la partie 4 en forme d'écrou se ferme dans la position d'ouverture.
On peut, conformément à la présente invention, réduire la lon- gueur de la tige filetée 1 de manière que dans la position de fermeture, non seulement elle ne fasse pas saillie sur le couvercle, mais encore elle se termine bien en-dessous du couvercle 21, comme on le voit figure 6. Pour donner à cette tige la rotation nécessaire pour l'ouverture du robinet, on a monté dans le couvercle 21 une douille 14, dont l'alésage présente une ou plusieurs rainures 15, dans lesquelles glissent des saillies ou languettes
16 portées par la tête 22 de la tige. Cette tête 22 est constituée par un écrou en forme de coiffe, dont le filetage intérieur est adapté au filetage extérieur de la tige 1.
Etant donné que ce filetage est avantageusement du type à filetage rapide, la vis 20 doit être suffisamment forte pour rece- voir toute la force de traction à transmettre par l'écrou en forme de coif- fe à la tige. La manivelle 17 est montée directement sur cette douille au- dessus du couvercle du carter et est reliée à celle-ci par rainure et res- sort, ou de toute autre manière, de façon que la douille participe à la ro- tation de la manivelle. La douille est avantageusement montée dans le couver- cle de carter par l'intermédiaire de roulements à billes 18. Pour éviter la chute dans la douille de saletés et de corps étrangers susceptibles d'empê- cher le déplacement de la tète du filetage dans la douille ou de provoquer des dégradations, la douille peut être fermée à sa partie supérieure par un couvercle 19, de préférence démontable.
Si la douille 14 est fermée d'une manière étanche à l'air par le couvercle 19, le presse-étoupe peut être pla- cé entre le couvercle et la douille 14, au lieu d'être disposé dans la par- tie 12, comme représenté. Dans ce but, la bague placée au-dessus du roule- ment à billes 18 peutêtre remplacée par une garniture de presse-étoupe 23 et par un anneau 24 de compression du presse-étoupe, ce qui permet de sup- primer la garniture de presse-étoupe 9. Dans ce mode de réalisation, on peut soit déplacer encore la douille 14 un peu plus vers le bas, ce qui per- met de réduire encore la hauteur totale du dispositif, soit réduire légère- ment le manchon 12, ce qui permet de relever d'autant les écrous 3 et 4.
Dans les robinets de modèles connus, et en particulier dans ceux qui sont utilisés dans l' exploitation des-mines,on considère souvent comme avanta- geux le fait de laisser sortir hors du couvercle la tige filetée dans la position d'ouverture du robinet de manière à pouvoir déceler sans difficul- té et déterminer par tâtonnements, même dans l'obscurité" si le robinet est ouvert ou fermé. Cet avantage n'existe pas dans l'objet de la demande, car la douille 14 doit être assez longue pour une position convenable de la ti- ge dans la position convenable. Ce n'est cependant pas pour l'objet de l'in- vention un inconvénient car pour ouvrir oufermer le robinet, il suffit de faire seulement un quart de tour.
On peutaussi remplacer la manivelle ha- bituelle par un levier à main, dont la position peut être décélée beaucoup plus nettement et commodément pour déterminer si le robinet est ouvert ou fermé, qu'il est possible de le faire avec les robinets jusqu'ici en usage.
Le mode de réalisation représenté figures 6 et 7 est utilisable avantageu- sement pour les robinets de grandes dimensions et en particulier pour les robinets à courses supérieures à 300 m/m. Pour les grandes courses, les fi- letages rapides ne sontpas assez rapides pour permettre avec un quart de tour de la manivelle de réaliser toute la course. Pour des courses de
600 m/m., une rotation de près de 360 est plutôt nécessaire. Pour permet- tre de déceler facilement dans ces modèles si le robinet est fermé ou ou- vert partiellement ou totalement, on peut employer des indicateurs, comme ceux qui sont connus dans la construction maritime.
Un dispositif indica- teur simple peutêtre obtenu en enroulant sur la douille pour actionner le robinet un organe de tirage, par exemple un câble fin en acier 25, et en actionnant au moyen de ce câble un index qui peutêtre monté soit directe- ment sur le robinet, soit en un endroit éloigné de ce dernier. Dans le mo- de de réalisation représenté, un poids 26 peut maintenir tendu l'organe de
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traction et si cela semble désirable peutservir en même temps de contrepoids à la vanne.