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PERFECTIONNEMENTS AUX SOUPAPES OU ANALOGUES POUR FLUIDES SOUS PRESSION
POUR APPAREILS EXTINCTEURS D'INCENDIE.
La présente invention est relative à des perfectionnements aux soupapes ou analogues pour fluides sous pression pour appareils extincteurs d'incendie.
Une soupape pour fluide sous pression, plus particulièrement pour du CO2, devant être utilisée en vue d'être montée sur un extincteur d'incendie, se caractérise entre autres par sa section de passage,désig- née par son diamètre de passage.
Pour son application à l'extincteur à CO2, plus le diamètre de passage est grand, plus rapide sera la vidange de la bouteille et meil- leure sera l'extinction.
La bonbonne à CO2 présente un goulot fileté conique, dans le- quel vient se fixer la queue conique de la soupape.
Les standards de filetage de la queue de soupape sont les sui- vants
Petite entrée diamètre 19,8 x 17,4 mm.; hauteur : 20 mm.; Conicité 12%.
Entrée normale :diamètre 28,8 x 25,8 mm.; hauteur : 25 mm; Conicité 12%.
Grande entrée diamètre 35,3 x 32,6 mm.; hauteur : 27,5 mmo; Conicité 10%.
Pour réaliser la vidange rapide d'une bouteille contenant du CO2 liquide, on allonge la queue de la soupape par un tube plongeur,,géné- ralement fixé à celle-ci. Le CO2 liquide est alors expulsé de la bouteille
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par sa propre tension de vapeur et est conduit par ce tubetoujours à l'é- tat liquide, jusqu'à la sortie de la soupapea
Les diamètres et sections de passage réalisés en général à ce jour sont les suivants
Pour les petites entrées -. diamètre de passage : 4 mm.; sec- tion de passage 1295 mm20
Entrées normales diamètre de passage 8 mm.; section de pas- sage s 50 mm2.
Grandes entrées diamètre de passage 12 mm.; section de pas- sage 113 mm2.
Ces chiffres constituent des maxima, car il faut compter que les tubes plongeurs doivent avoir au moins un diamètre intérieur égal au diamè- tre de passageo A cette dimension il faut ajouter l'épaisseur des parois du tube plongeur, la profondeur du filet tiré sur celui-ci, pour permettre de le visser dans la queue de la soupape et l'épaisseur restante de- la paroi de la queue de soupapeo
Comme les soupapes sont généralement matricées d'une seule piè- ceen laiton, l'épaisseur restante de la paroi de la queue devient rapide- ment trop faible,d'autant plus que sous l'effet du serrage dans un tarauda- ge femelle également conique, la queue tend à se retrécir dans le sens du diamètre.
Si donc on tente d'augmenter le passage d'une soupape, on ris- que de l'affaiblir et la solution finale a toujours été un compromis résul- tant du désir d'obtenir un passage important et de la nécessité de conser- ver une épaisseur suffisante aux parois de la queue de soupape.
Cette difficulté pourrait être évitée de diverses façons per- mettant d'obtenir dans un goulot à entrée normale, un passage de 14 mm. de diamètre (section correspondante 154 mm2) au lieu de 8 mm. de diamètre (sec- tion correspondante 50 mm2), qui a pu généralement être réalisé jusqu'à pré- sent. Le débit possible en CO2 est donc triplé. Mais on risque alors d'éprou- ver des difficultés pour ouvrir la soupape, surtout si celle-ci est du type autoclave. En effetla pression à appliquer à cette soupape pour la détacher devient importante et exige des multiplications d'efforts telles, que l'em- ploi d'une spatule à actionner avec le pouce, devient pratiquement impossi- ble.
En cas de commande mécanique de la soupape, la pression à appli- quer au levier de commande deviendrait trop forte et exigerait des mécanis- mes onéreux et encombrants, et le coefficient de sécurité serait réduit.
Il est connu d'ouvrir la soupape au moyen d'un servo-moteur ac- tionné par du fluide sous pression (généralement du CO2) fourni par une sour- ce extérieure. La présente invention est caractérisée en ce qu'on utilise pour actionner le servo-moteur le fluide extincteur contenu dans le récipient extincteur lui-même. Il a été prévu dans ce but une soupape latérale auxili- aire de faibles dimensions et de faible passage, s'ouvrant sous l'effet d' une faible pression appliquée sur la tige de la soupapeo Le fluide,au sor- tir de cette soupapeest envoyé au servo-moteur.
Un avantage de la présente invention découle de la propriété du CO2 contenu à l'état liquide dans une bouteille,, d'avoir une pression va- riable avec la température. Si la bouteille contenant le gaz de commande dans le disppsitif antérieur était à une température inférieure à celle de la bou- teille à vider, la pression motrice diminuait par rapport à la pression ré-
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sistante. Dans le cas de la présente invention, la pression motrice est toujours égale à la pression résistante, puisque le fluide produisant ces deux pressions provient de la même source.
Description, et fonctionnement de la soupape,
Le dispositif comporte une soupape autoclave 1 pressée en perma- nence sur son siège par un ressort 4.
Un petit conduit 2 met la chambre centrale 24 de la soupape en communication avec une chambre latérale 3. Celle-ci est obturée d'une part et vers le bas par une soupape de sûreté dont l'opercule est 23, d'autre part et vers le haut, par une petite soupape auxiliaire 6. La soupape 6 est également autoclave et est pressée sur son siège par un'ressort 5.
La soupape 6 est commandée par une tige 7 portant un disque- guide 8 dans lequel sont taillées des canneluresoA la partie supérieure de cette tige a été creusé un trou 11 dans l'axe de la tige, et des trous 10 perpendiculaires à ce même axe. La partie supérieure de la tige a été tail- lée en forme de siège de soupape sur lequel prend appui un poussoir 13 por- tant un joint souple 12.
Lorsqu'on appuie sur le poussoir 13, le joint souple 12 obture de façon étanche la partie creuse de la tige de soupape 7. La pression sur 13 continuant à s'exercer, la tige 7 entraîne le déplacement de la soupape latérale 6 vers le bas. Le gaz contenu un permanence dans la petite chambre 3 passe alors au-dessus de la soupape, puis au travers des cannelures 8, dans la chambre annulaire 9, dans le petit conduit 15 et dans la chambre de détente 16 du servo-moteur de commande d'ouverture. Le chiffre de référen- ce 17 représente un joint d'étanchéité, 18 est le piston du servo-moteur, 21 la tige de commande de la soupape principale, 19 et 20 des bourrages d'étanchéité des tiges de soupape.
Sous la pression du fluide contenu dans la chambre 16, le piston du servo-moteur se déplace vers le bas, entraînant dans son mouvement la soupape principale 1.
Le fluide qui a rempli la chambre 16 a également rempli le creux 11 de la tige de soupape auxiliaire latérale en passant de l'espace annulaire 9 par les petits orifices 10. Il est retenu dans la partie creuse tant que dure la pression sur le poussoir 13.
Dès que cette pression vient à être retirée, la soupape 6 par l'effet du ressort 5 et de la pression interne dans la chambre 3, revient s'appliquer sur son siège et l'apport du fluide moteur au servo-moteur est arrêté.
La pression à l'intérieur du creux de la tige de soupape auxi- liaire repousse le poussoir 13 et son joint souple et démasque l'orifice de sortie de ce creux permettant l'échappement du fluide par les orifices 14 en communication avec l'air atmosphérique.
Le gaz qui se trouvait en 16 s'échappe donc à l'air libre par le conduit 15, l'espace annulaire 9, les orifices 10, le creux 11 et l'ori- fice 14. Après détente complète de ce fluide, le piston 18 du servo-moteur peut revenir librement à sa position primitive à laquelle il est d'ail- leurs rappelé par la pression du ressort antagoniste 4 et éventuellement la pression du fluide contenu dans la chambre 24.
On voit donc que la pression sur le poussoir 13 provoque l'ou- verture de la soupape principale 1, tandis que l'absence de pression sur ce même poussoir 13 produit la fermeture de cette même soupape 1.
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PERFECTIONS TO VALVES OR SIMILAR FOR PRESSURIZED FLUIDS
FOR FIRE EXTINGUISHING DEVICES.
The present invention relates to improvements to valves or the like for pressurized fluids for fire extinguishers.
A valve for pressurized fluid, more particularly for CO2, to be used with a view to being mounted on a fire extinguisher, is characterized among other things by its passage cross section, designated by its passage diameter.
For its application to the CO2 extinguisher, the larger the passage diameter, the faster the bottle emptying and the better the extinction.
The CO2 cylinder has a conical threaded neck, in which the conical valve stem is fixed.
The valve stem thread standards are as follows:
Small entrance diameter 19.8 x 17.4 mm .; height: 20 mm .; Taper 12%.
Normal entry: diameter 28.8 x 25.8 mm .; height: 25 mm; Taper 12%.
Large entrance diameter 35.3 x 32.6 mm .; height: 27.5 mmo; 10% taper.
To perform the rapid emptying of a bottle containing liquid CO2, the valve stem is extended by a dip tube, generally attached to the latter. Liquid CO2 is then expelled from the bottle
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by its own vapor pressure and is conducted by this tube always in the liquid state, until the outlet of the valve.
The diameters and passage sections generally carried out to date are as follows
For small entries -. passage diameter: 4 mm .; passage section 1295 mm20
Normal entrances, passage diameter 8 mm .; passage section s 50 mm2.
Large inlets, passage diameter 12 mm .; passage section 113 mm2.
These figures constitute maxima, because it is necessary to count that the dip tubes must have at least an internal diameter equal to the diameter of passage o To this dimension must be added the thickness of the walls of the dip tube, the depth of the thread drawn on that here, to allow it to be screwed into the valve stem and the remaining thickness of the valve stem wall
As the valves are generally die-forged from a single piece of brass, the remaining thickness of the tail wall quickly becomes too small, especially since under the effect of clamping in a female thread as well. conical, the tail tends to narrow in the direction of the diameter.
If, therefore, one tries to increase the passage of a valve, one risks weakening it and the final solution has always been a compromise resulting from the desire to obtain a large passage and from the need to conserve sufficient thickness to the walls of the valve stem.
This difficulty could be avoided in various ways making it possible to obtain in a neck with normal entry, a passage of 14 mm. in diameter (corresponding section 154 mm2) instead of 8 mm. in diameter (corresponding section 50 mm2), which has generally been possible up to now. The possible flow of CO2 is therefore tripled. But then there is a risk of experiencing difficulties in opening the valve, especially if it is of the autoclave type. In fact, the pressure to be applied to this valve in order to detach it becomes significant and requires multiplication of efforts such that the use of a spatula to be operated with the thumb becomes practically impossible.
In the event of mechanical control of the valve, the pressure to be applied to the control lever would become too great and would require expensive and cumbersome mechanisms, and the safety coefficient would be reduced.
It is known to open the valve by means of a servomotor actuated by pressurized fluid (generally CO2) supplied by an external source. The present invention is characterized in that the extinguisher fluid contained in the extinguisher container itself is used to actuate the servomotor. For this purpose, an auxiliary side valve of small dimensions and small passage has been provided for, opening under the effect of a low pressure applied to the valve stem. The fluid, leaving this valve is sent to the servo motor.
An advantage of the present invention derives from the property of the CO 2 contained in the liquid state in a bottle, of having a pressure which varies with temperature. If the cylinder containing the control gas in the previous device was at a temperature lower than that of the cylinder to be emptied, the driving pressure decreased compared to the reactive pressure.
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sistent. In the case of the present invention, the driving pressure is always equal to the resistive pressure, since the fluid producing these two pressures comes from the same source.
Description and operation of the valve,
The device comprises an autoclave valve 1 permanently pressed on its seat by a spring 4.
A small duct 2 puts the central chamber 24 of the valve in communication with a side chamber 3. The latter is closed on the one hand and downwards by a safety valve whose cap is 23, on the other hand and upwards, by a small auxiliary valve 6. The valve 6 is also autoclave and is pressed on its seat by a spring 5.
The valve 6 is controlled by a rod 7 carrying a guide disc 8 in which grooves are cut oA the upper part of this rod has been dug a hole 11 in the axis of the rod, and holes 10 perpendicular to this same axis . The upper part of the rod has been cut in the form of a valve seat on which rests a plunger 13 carrying a flexible seal 12.
When pushing on the pusher 13, the flexible seal 12 seals off the hollow part of the valve stem 7. The pressure on 13 continuing to be exerted, the stem 7 causes the displacement of the side valve 6 towards the low. The gas permanently contained in the small chamber 3 then passes above the valve, then through the grooves 8, into the annular chamber 9, into the small duct 15 and into the expansion chamber 16 of the control servo motor. opening. Reference numeral 17 represents a seal, 18 is the servo motor piston, 21 is the main valve control rod, 19 and 20 are valve stem seals.
Under the pressure of the fluid contained in the chamber 16, the piston of the servomotor moves downwards, causing the main valve 1 in its movement.
The fluid which filled the chamber 16 has also filled the hollow 11 of the lateral auxiliary valve stem by passing from the annular space 9 through the small orifices 10. It is retained in the hollow part as long as the pressure on the plunger lasts. 13.
As soon as this pressure has been withdrawn, the valve 6, by the effect of the spring 5 and the internal pressure in the chamber 3, returns to its seat and the supply of the motor fluid to the servomotor is stopped.
The pressure inside the hollow of the auxiliary valve stem pushes back the tappet 13 and its flexible seal and unmasks the outlet orifice of this hollow allowing the fluid to escape through the orifices 14 in communication with the air. atmospheric.
The gas which was at 16 therefore escapes into the open air through the conduit 15, the annular space 9, the orifices 10, the hollow 11 and the orifice 14. After complete expansion of this fluid, the piston 18 of the servomotor can return freely to its original position to which it is moreover returned by the pressure of the counter spring 4 and possibly the pressure of the fluid contained in the chamber 24.
It can therefore be seen that the pressure on the pusher 13 causes the opening of the main valve 1, while the absence of pressure on this same pusher 13 produces the closing of this same valve 1.