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DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT OU DE REGLAGE INTERCHANGEABLE.
Linvention a pour but de donner à un dispositif d'actionnement ou de réglage pour organes d'arrêt ou de réglage, une forme telle qu'après des- serrage d'une fermeture rapide il puisse être tiré en bloc, dans un minimum de temps, hors de l'enveloppe ou bottier et être remplacé par un autre,sans qu'il en résulte une interruption de service prolongée et sans qu'il faille démontrer l'enveloppe elle-même de l'endroit où elle est montée dans un ensemble, par exemple dans une suite de tuyauteries.
Il est connu, dans des organes d'arrêt, par exemple dans les vannes ou soupapes dites à pièce de tête, de grouper ensemble les parties constitutives essentielles de manière à en faire un bloc qu'on peut dévisser comme un tout pour le sortir de l'enveloppe. Dans de tels organes d'arrêt, le siège de la soupape reste cependant dans l'enveloppe, et n'est donc pas remplacé en même temps, bien que précisément le siège de soupape soit particulièrement cause de dérangements. Dans ces formes de réalisation connues, on ne peut éviter le démontage de toute 1?enveloppe et par suite on ne peut empêcher une interruption assez longue dans le service, lorsque par suite de l'usure la fermeture étanche du siège de soupape ne se fait plus impeccablement.
Au contraire, l'objet de 1?invention prévoit que lors du démontage du dispositif d'actionnement, le siège de soupape soit extrait aussio
Il est connu en outre de monter dans une enveloppe de tels dispo- sitifs d'actionnement ou de réglage comme un ensemble fermé, en utilisant des surfaces d'étanchéité métalliques entre l'enveloppe et le corps du dispositif interchangeable et de les verrouiller au moyen d'une fermeture rapide, par exemple une fermeture à bayonnetteo Les surfaces détanchéité métalliques sont alors conformées en cône poli qui par sa partie extérieure ferme de manière étanche à la pression vers l'intérieur,
1?endroit du montage et par sa partie intérieure applique le dispositif de manière étanche contre une cloison de séparation à l'intérieur de l'enveloppe. Une telle fermeture métallique étanche double avec deux régions d'étanchéité fonctionnant séparément ne
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peut cependant être faite que lourde et entraîne des frais élevés si elle doit être assez bien construite pour assurer sa fonction d'étanchéité de manière satisfaisante. Mais surtout il subsiste le danger que les surfaces d'étanchéité métalliques polies, fragiles, de l'enveloppe, soient abîmées.
Alors en effet toute l'enveloppe devient inutilisable et doit être remplacée. D'ailleurs les surfaces d'étanchéité coniques peuvent pour de grands changements de température (marche à la vapeur) se déformer facilement. Des défauts d'étanchéité et un "avachissement" éventuel des surfaces d'étanchéité en sont la conséquence. L'objet de l'invention évite ce grave inconvénient par le fait que l'enveloppe elle-même ne présente plus de surfaces d'étanchéité délicates, sujettes à usure. Les éléments d'étanchéité non métalliques ou faits de métal tendre qui, suivant l'invention, sont liés au dispositif interchangeable, et qui constituent un élément délicat du dispositif, sont extraits lors du changement.
Ceci vaut en premier lieu pour des garnitures qui doivent réaliser une fermeture étanche à la pression, de l'enveloppe, vers l'extérieur, mais aussi pour celles qui doivent séparer de manière étanche, sur des cloisons de séparation à l'intérieur de l'enveloppe, des espaces soumis à des pressions différentes, par exemple-à l'endroit des cloisons de séparation qui soutiennent le siège de soupape dans les robinets d'arrêt. Plusieurs de telles cloisons de séparation dans une enveloppe sont à considérer par exemple pour une soupape à siège double ou à jeu alterné.
Les dites garnitures doivent de préférence être fabriquées suivant le genre des garnitures de presse-étoupes en matériau élastiquement ou plastiquement déformable, pouvant exercer vers l'intérieur et vers l'extérieur une pression d'étanchéité radiale sur les parois cylindriques tandis qu'elles subissent une pression axiale.
Le dispositif d'actionnement groupé en une unité constructive ne doit pas suivant l'invention, se limiter seulement à des éléments de réglage tels qu'un cône de soupape à tige d'actionnement et analogues, mais il peut aussi comprendre des organes servant à produire le fonctionnement. Dans des dispositifs commandés à la main, ceci vaut par exemple pour les volants à main et leviers de manoeuvre. Dans des organes de réglage actionnés automatiquement, on peut, suivant l'invention, incorporer aussi à l'ensemble con- structif le dispositif sensible aux impulsions, par exemple l'organe sensible à la pression, respectivement à la température, dans par exemple des dispositifs de réglage de pression agissant diaprés la pression ou la température.
Un champ d'application particulier de l'invention se présente dans les séparateurs d'eau de condensation des purgeurs qui représentent de tels organes de réglage pour l'élimination automatique de l'eau de condensation. L'application se fait de préférence à des éliminateurs d'eau de condensation à organes d'écoulement rigides (par exemple à ajutages, à labyrinthes ou analogues) mais se conçoit aussi pour des éliminateurs d'eau de condensation dans lesquels la section d'écoulement est commandée à la main ou automatiquement, par exemple en dépendance d'un organe sensible à la température.
La figure 1 représente un exemple de l'objet de l'invention , appliqué à un robinet d'arrêt simple. Le dispositif d'actionnement comprend essentiellement le cône de soupape (2), la tige ou broche (3) avec les filets (31) et le volant (4) qui doivent être logés ensemble de manière interchangeable dans l'enveloppe (1). Dans ce but, l'enveloppe (1) est pourvue d'un alésage cylindrique pour recevoir le dispositif d'actionnement. Le cylindre creux (18) relié à demeure à la lunette de presse-étoupe (6) porte en bas le siège de soupape (7) et est équipé au-dessus de celui-ci d'ouvertures (8) pour le passage de l'agent d'exploitation. Au-dessus se trouve le filetage (31) et finalement, pour assurer l'étanchéité autour de la tige (3), une garniture de presse-étoupe (29) pressée par la vis de presse-étoupe (5).
Entre le cylindre creux (18) et la paroi cylindrique de l'alésage de l'enveloppe est montée la garniture de presse-étoupe (9) qui assure la fermeture étanche vers l'extérieur et, vers l'intérieur, s'appliquant de manière étanche à la cloison de séparation (17), la garniture de presse-étoupe (12).
En-
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tre les deux garnitures de presse-étoupe se trouve la lanterne (10) qui, tout comme le cylindre creux (le'), présente des ouvertures (11) pour le passage de l'agent d'exploitationo En dessous de la garniture de presse-étoupe (12) est agencé un plateau (13) qui, par exemple par la bague de serrage (14), est relié au cylindre creux (18) de façon telle que lors du retrait du cylindre creux (18) hors de l'enveloppe il entraîne l'extraction des deux garnitures de presse-étoupe (9) et (12) ensemble avec la lanterne (10).
La lunette de presse-étoupe (6) est pressée par la fermeture rapide, par exemple par les vis rabattables (15), en coopération avec les écrous (16), contre la garni- ture de presse-étoupe (9), la force d'application se transmettant, par l'in- termédiaire de la lanterne (10), à la garniture de presse-étoupe (12), tan- dis qu'il naît un appui vers le bas par les décrochements de l'enveloppe (25) contre lesquels repose le plateau (13)0
Après désserrage des écrous (16) les vis rabattables (15) peu- vent être rabattues sur les côtéso Ensuite tout le dispositif d'actionnement peut être extrait hors de l'enveloppe comme un bloc unitaire. Pour réaliser l'extraction on peut agir aussi bien sur la lunette de presse-étoupe (6) que sur le volant (4).
Si dans l'enveloppe il faut assurer l'étanchéité au droit.de plu- sieurs cloisons de séparation, par exemple dans le cas de soupapes à double siège ou alternées, il faut pour chaque cloison de séparation une garniture de presse étoupe supplémentaire, et une lanterne supplémentaire (non représenté au dessin)o
Pour les garnitures de presse-étoupe (9 et 12) on peut pour appliquer des pièces d'un type unique, choisir des bagues de garniture d'égal diamètre. Mais il est préférable de prévoir pour la garniture de presse-étoupe intérieure (12), des bagues de garnitures'de diamètre plus petit que pour la garniture de presse-étoupe extérieure (9). On arrive ainsi à ce que l'on ne rencontre pas d'obstacle à l'extraction lorsque par exemple il s'est produit en service un dépôt d'incrustations sur la lanterne (10) ou d'autres parties du dispositif d'actionnement.
On peut aussi éviter plus facilement une détérioration, lors de l'extraction, de la garniture de presse-étoupe intérieure (12).Une telle forme de réalisati-on, dans laquelle la lanterne (10) présente aussi à son extrémité supérieure un diamètre supérieur à celui de l'extrémité inférieure, et où le cylindre creux (18) présente des gradins correspondants, est représentée à la figure 20
La figure 3 montre une variante de réalisation dans laquelle l'intercalation d'une lanterne entre deux garnitures de presse-étoupe (9 et 12) est superflue.
La transmission de la force d'application de la lunette de presse-étoupe (6) qui est réalisée ici séparément du cylindre creux (18) et qui peut recevoir un mouvement axial par rapport à celui-ci, se fait par des bagues de serrage et/ou des embouts élastiques à décrochements saillants ou rentrants qui sont agencés sur le cylindre creux (18) et/ou sur la lunette de presse-étoupe (6). Dans l'exemple représenté, en dessous de la garniture depresse-étoupe (9) se trouve un plateau (35) qui par la bague élastique (21) transmet la force au cylindre creux (18).
Le décalage (20) .reporte à son tour la force du cylindre creux (18) à la garniture de presse- étoupe (12), par l'intermédiaire du plateau (36). Afin qu'à l'extraction de la lunette de presse-étoupe (6) les parties intérieures soient entraînées, le cylindre creux (18) présente un collet (19) qui est de diamètre supérieur à celui de l'alésage dans la lunette de presse-étoupe (6)0
La figure 4 représente une forme de réalisation dans laquelle il n'existe pas de garniture de presse-étoupe particulière (29) pour la réalisation de l'étanchéité autour de la tige (3), car ici la garniture de presse- étoupe (9)
assure aussi bien l'étanchéité par rapport à la paroi de l'enveloppe que l'étanchéité autour de la tigeo
La figure 5 montre l'application de la pensée inventive à un dispositif éliminateur d'eau de condensation avec une tuyère à plusieurs étages, connue en soi. Au lieu du cône de soupape (2) on a ici l'aiguille de tuyère ou pointeau (23). Le cylindre creux (18) contient, au lieu du siège de
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soupape (7), les bagues à tuyères (24). Dans cet exemple la tuyère réglable (23) n'est accessible de l'extérieur qu'après desserrage de la vis de verrouillage (27) qui coopère avec le plateau d'étanchéité (28) pour assurer la fermeture étanche, en service, de l'ouverture de réglage.
Sur la même figure on a montré que pour l'étanchéité intérieure au droit de la cloison de séparation (17), on peut employer, au lieu d'une garniture de presse-étoupe (12), un simple plateau d'étanchéité (12) en matériau convenable non métallique, ou aussi en métal tendre. Comme un tel plateau ne peut assurer l'étanchéité à la surface latérale du cylindre, mais seulement aux faces frontales, on le pose sans intercalation d'un plateau métallique (13) contre les saillies (25) de l'alésage de l'enveloppe. Entre le plateau d'étanchéité (12) et l'anneau élastique (14) on place aussi avantageusement un plateau (13) dont le diamètre extérieur est toutefois plus petit que le diamètre de libre passage à l'intérieur des saillants (25) de l'alésage de 1'enveloppe.
La figure 6 montre un éliminateur d'eau de condensation avec une tuyère à plusieurs étages (23) qui est mise en action par une tige ou broche (3). La fermeture étanche autour de cette'tige se fait par un presse-étoupe spécial (29).Une idée particulière de l'invention prévoit que la fermeture rapide, dans l'exemple montré la lunette de presse-étoupe (6) serrée par les vis rabattables (15), contrairement à ce qui se passe à la figure 3, serre aussi bien le presse-étoupe de la tige(29) que les presse-étoupe de fermeture de l'enveloppe (9 et (12).Au surplus, à l'extérieur d'autres garnitures d'étanchéité peuvent, suivant l'invention être serrées par la pression d'ap- plication de la même fermeture rapide, par exemple un siège de soupape incorporé, ou bien comme dans l'exemple représenté, les trois bagues à tuyères (24)
incorporées en une pièce pour des raisons de fabrication et d'interchangeabilité qui se trouvent dans le cylindre creux (18) et qui doivent assurer l'étanchéité sur leurs faces frontales, afin que l'agent d'exploitation ne puisse trouver un chemin autour des bagues à tuyères. La force d'application se reporte de la lunette de presse-étoupe (6) par la garniture (29), le manchon à filets (19) et les bagues à tuyères (24) sur le cylindre creux (18), de celui-ci sur la garniture de presse-étoupe extérieure (9) et par la lanterne (10) finalement sur la garniture de presse-étoupe intérieure (12).
Afin qu'au serrage de la lunette de presse-étoupe (6) tout le bloc interchangeable soit extrait ensemble, à la lunette de presse-étoupe (6) sont adaptés des nez (43),qui pénètrent sous des nez (44) reliés à demeu- re à l'unité interchangeable, de préférence au cylindre creux (18). Les nez (43 et 44) sont réalisés à la manière d'une fermeture à bayonette, c'est-àdire qu'ils se dégagent lorsqu'on fait tourner la lunette de presse-étoupe (6) de 90 ou qu'on la retire latéralement.
De cette manière on peut réaliser la construction d'ensembleo
Pour le cas où l'unité interchangeable se bloquerait dans l'enveloppe ou boîtier par suite d'incrustations ou causes analogues, et où une résistance notable s'opposerait à son extraction, à la partie inférieure de la broche (3) ou de la tige des tuyères (23) on peut adapter un prolongement (42) qui dans la position de marche la plus basse bute contre le fond du boïtiero Après desserrage de la fermeture rapide on peut, en faisant encore tourner la tige (3) dans le sens du vissage, forcer par les filets (31) tout l'ensemble interchangeable à être poussé dehors. Le manchon à filets (19) est équipé d'un dispositif de sûreté qui l'empêche de tourner, non représenté.
Pour l'extraction obligée de l'unité interchangeable, au moyen de la force de la vis, on peut, sous la lunette de presse-étoupe (6), montrer sur les vis rabattables (15) des contre-écrous d'appui. De même, on peut par exemple dans une forme de réalisation suivant la figure 5 produire l'extraction par le dévissage de l'écrou de presse-étoupe (26) qui est alors pressé contre l'anneau élastique 300
La figure 7 enfin montre comment est composé un dispositif de réglage complet, y compris un dispositif sensible aux impulsions, groupés suivant l'invention en un bloc interchangeable. Comme exemple, on a représenté
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un éliminateur d'eau de condensation à tuyères étagées (23) qui est commandé en fonction de la température, par l'intermédiaire de la tige (3), par des lamelles de bimétal (32).
On a représenté en traits mixtes la position des lamelles de bimétal lorsqu'elles ont effectué leurs course commandée par la température. Au lieu d9une commande en fonction de la température, on peut @ avoir aussi sans plus une commande en fonction de la pression.
Dans ce cas on aurait employé, au lieu de lamelles bimétalliques (32), une membrane élas- tique et chargée par la pressiono
En général, l'organe sensible aux impulsions du dispositif de réglage dépendant de la température ou de la pression est, pour des raisons de construction pourvu d'un couvercle (33) qui ferme en haut en formant cou- vercle la lunette de presse-étoupe (6) élargie en cuvette et qui forme avec celle-ci une capsule étanche à la pressiono Une autre idée de l'invention prévoit que le couvercle (33) est pressé de manière étanche par les mêmes vis rabattables (15) et les écrous (16) contre la lunette de presse-étoupe (6), lesquelles vis exercent aussi le serrage des garnitures de presse-étou- pe (9 et 12)o Après déserrage des écrous (16) et le basculement vers l'ex- térieur des vis rabattables (15)
on peut aussi bien enlever le couvercle (32) que retirer tout le dispositif de réglage de l'enveloppée Bien entendu le couvercle (33) peut aussi par des vis non représentées, être relié de ma- nière étanche à la lunette de presse-étoupe (6) en sorte que le couvercle (33) reste relié à demeure à celle-ci lors de l'extraction du bloc inter- changeable.
Une autre pensée de l'invention prévoit que le dispositif inter- changeable est équipé aussi d'un tamis qui peut être extrait lors du démon- tage et être ainsi rapidement nettoyéo La figure 7 montre un tel tamis (34), qui entoure concentriquement le cylindre creux (18) et qui est intercalé en- tre les garnitures (9 et 12)o Le tamis est traversé de l'extérieur vers l'in- térieur, avant que l'agent d'exploitation ne parvienne à l'organe d'écoulement, - dans l'exemple de la figure 7 il s'agit de la tuyère à plusieurs étages avec le pointeau (23)o
Dans l'emploi comme éliminateur d'eau de condensation, commandé par la température, ou comme régulateur en fonction de la température d'un autre genre, il peut être nécessaire que l'agent d'exploitation traverse effectivement aussi la capsule,
contenant l'organe sensible à la chaleur, formée par la lunette de presse-étoupe (6) élargie et le couvercle (33), donc ne s'écoule pas déjà dans l'enveloppe (1) directement de la manche d'entrée à l'organe d'écoulemento Pour assurer ceci, on prévoit, suivant une idée de l'invention, que l'agent d'exploitation soit conduit par un canal spécial dans l'exemple représentée le canal annulaire (37) - dans la capsule formée par la lunette de presse-étoupe (6) et le couvercle (33).
De cette capsule, il coule -par l'espace intérieur, par un prolongement (38) tubulaire du cylindre creux (18). plus loin vers l'organe d9écoulement, - dans l'exemple repré- sentés vers la tuyère à plusieurs étages formée par le pointeau (23) et la bague à tuyères (24).Le canal (37) est formé par exemple par l'espace annulaire entre le prolongement tubulaire (38) et une douille du manchon (39) qui par son bord extérieur s'applique au diamètre intérieur de la garniture de presse-étoupe (9)o L'écart entre le prolongement tubulaire (38) et la douille (39) est avantageusement maintenu par des nervures (40).
Les nervures (40) peuvent porter la bague élastique (30) qui maintient ensemble l'unité interchangeable et empêche-le retrait de la lunette de presse-étoupe sans entrainement des parties intérieures En cas de besoin, le prolongement tubulaire (38) peut encore être pourvu d'un élargissement en forme de col (41) qui entoure partiellement l'organe sensible à la chaleur, afin que l'agent d'exploi- tation soit forcé de balayer aussi complètement que possible l'organe sensible à la chaleur après avoir dépassé le colo L'écoulement de l'agent d'exploitation est indiqué par des flèches à la figure 70
Enfin on a prévu suivant l'invention que pour des dispositifs d'actionnement et de réglage différents on ait les mêmes mesures de montage pour le montage dans l'enveloppe (1).
On peut alors, dans la même enveloppe, monter à volonté une soupape d'arrêta un éliminateur d'eau de condensation
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sans pièces mises en mouvement automatiquement ou un de ces dispositifs avec des pièces mises en mouvement automatiquement. Par une telle unification des enveloppes, on simplifie considérablement la fabrication et la mi- se en magasin. Mais dans l'exploitation pratique aussi cette concordance peut présenter des avantageso Lorsque par exemple il faut démonter pour des réparations un dispositif de réglage, on peut alors mettre passagèrement à titre de secours un dispositif d'arrêt dans l'enveloppe non modifiée, pour autant qu'on en dispose en magasin..
D'autre part, on peut aussi remplacer un éliminateur d'eau de condensation sans pièces mobiles par un tel dispositif comportant des pièces mobiles ou inversement, de la manière la plus simple, lorsqu'un tel changement est avantageux en raison de modifications dans les circonstances d'exploitation.
Comme dans l'application du dispositif suivant l'invention toutes les parties délicates peuvent être changées, il ne se produit pratiquement jamais une usure de l'enveloppe. Pour autant que, suivant l'invention, on fabrique l'enveloppe en fonte soudable ou en acier, on peut l'incorporer par soudure dans les conduites, puisqu'un changement de l'enveloppe ne sera jamais nécessaire.