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DISPOSITIF D ECHAPPEMENT POUR FLUIDE SOUS PRESSION.
Généralement, les systèmes dits "Soupapes de Sécurité" montées sur des récipients, détendeurs ou canalisations contenant des gaz ou fluides sous pression, manquent de sensibilité et de constance. Ces soupapes qui ne sont appelées à fonctionner que par intermittences quand la pression d'utilisation dépasse une limite admise, restent parfois très longtemps dans une pos@ion immobile.
Il s'ensuit que du fait de cette inactivité, les différents organes subissent des modifications notables (gommage par exemple), ce qui rend la soupape inutilisable au moment du besoin.
Or si, dans un circuit considéré où règne une*pression d'utilisation donnée, une avarie quelconque se produit (siège ou clapet d'un détendeur détérioré par exemple) entraînant une augmentation de pression, la soupape de sécurité doit, par son ouverture rapide, assurer l'évacuation de la montée en pression.
Le dispositif d'échappement qui fait l'objet de l'invention et qui s'applique en particulier aux soupapes de sécurité, présente l'avantage d'être constamment en mesure d'assurer un fonctionnement certain et souple.
De plus, ne comprenant, comme on le verra, ni siège, ni clapet, sa fabrication en est simple et économique.
Ce dispositif présente les caractéristiques suivantes considérées isolément ou suivant toute combinaison
1 ) il se compose essentiellement d'un boitier recevant un joint
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en forme de tore et dans lequel peut coulisser un piston muni d'un canal intérieur et soumis à 1'action d'un ressort, tendant à ramener le piston à sa position de repos, la paroi de ce piston comportant un ou plusieurs orifices qui, lorsque le piston est déplacé jusqu'à une position déterminée, font communiquer l'enceinte où règne la pression de fluide avec l'extérieur ou avec une autre enceinte.
2 ) Dans le cas où le dispositif d'échappement précité est destiné à servir de robinet, la partie du bottier qui est destinée à être mise en communication permanente avec l'enceinte où règne la pression du fluide est complétée par une chambre adjacente à cette partie du boîtier ladite chambre étant pourvue d'une communication avec une autre enceinte où doit être amené le fluide.
3 ) Dans le mode de réalisation prévu sous 2 ), la tige du piston précité traverse la chambre complémentaire ci-dessus spécifiée pour être munie, à l'extérieur9 d'un organe de manoeuvre, un organe d'étanchéité étant prévu à la sortie de cette tige hors¯de la chambre en question.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé sur lequel on a représenté schématiquement et à titre d'exemples seulement deux modes de réalisation de l'invention.
Sur ce dessin : la figure 1 est une coupe axiale d'une soupape de sécurité établie conformément à l'invention; la figure 2 est une coupe d'une partie d'une soupape de sécurité établie suivant une variante du mode de réalisation représenté sur la figure -le la figure 3 est une coupe axiale d'un robinet établi également conformément à 1-'invention; la figure 4 représente la combinaison de la soupape de la figure 1, avec un dispositif manométrique.
Si l'on examine la figure 1, on voit que la soupape de sécu- rité représentée comporte un boîtier 1 dont une extrémité est destinée à être mise en communication avec l'enceinte où règne la pression du fluide.
A cet effet, la partie extérieure du boitier 1 peut être munie d'un filetage 2 qui peut se visser dans un alésage taraudé prévu dans la paroi de l'enceinte où règne la pression de fluide.
La partie supérieure du boitier 1 peut comporter une tête 3 formée d'un 6 pans par exemple, permettant de visser avec une clé le corps 1 dans la paroi de l'enceinte où règne la pression du fluide;
A l'intérieur de ce boitier 1 peut coulisser un piston 4 dont la tige 5 est creuse et est munie à sa partie supérieure d'un certain nombre d'orifices radiaux 6.
Le piston 4 est soumis à l'action d'un ressort 7 qui est taré de façon à pouvoir compenser la pression normale du fluide à laquelle est soumis le piston 4 lorsque la soupape est montée sur l'appareil d'utilisa- tion.
Ce ressort 7 s'appuie d'une part sur le piston 4 et d'autre
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part de préférence sur une rondelle d'appui 8 prévue à la partie supérieu- re et s'appuyant contre.un épaulement 9 de la tête 3 du boitier.
Au-dessus de cette rondelle 8, la tête du boîtier 3 présente une portée 10 dans laquelle est logé un joint,torique 11 en matière élasti- que de toute nature appropriée. Ce joint torique assure l'étanchéité du dispositif au passage de la tête de piston 5 à travers la tête 3 du boitier.
Un jonc 12 peut être prévu sous le piston 4 pour maintenir ce- lui-ci en position et l'empêcher de tomber lorsque, avant le montage dans l'appareil d'utilisation, la pression du fluide ne s'exerce pas encore sous la face inférieure du piston 4.
Le ressort antagoniste 7 donne l'équilibre pour une pression dé- terminée. En cas de variation de pression, par exemple en cas d'une augmen - tation anormale de celle-ci à l'intérieur de l'enceinte qui est en communie a- tion avec le boîtier 1, le piston subit une poussée, ce qui a pour effet d'amener les orifices au-dessus du joint torique 11 et de faire communiquer à ce moment là l'enceinte où règne la pression avec l'extérieur, ce qui permet l'évacuation du fluide à l'extérieur. Lorsque la pression a atteint de nouveau sa valeur normale dans l'enceinte où se trouve le fluide sous pression le ressort antagoniste 7 ramène le piston 4 à sa position de repos (position représentée sur la figure 1) dans laquelle les orifices 6 ne sont pas en communication avec l'extérieur.
La sensibilité de ce dispositif est très grande, elle est donnée par la tarage du ressort antagoniste, d'une part, et par la position relative des orifices radiaux 6 par rapport au plan médian du joint torique 11, d'autre part.
L'éloignement et le rapprochement des orifices 6 sur le piston permet de donner une gamme de sensibilité très souple et très étendue, en rapprochant ou en éloignant ces trous, on peut, en effet, modifier la sensibilité à volonté.
Dans le mode de réalisation qui a été représentée sur la figure 2 et qui constitue une variante de réalisation la tige de piston 5 se termine à l'extérieur du boîtier 1 par une partie filetée 22 sur laquelle peu- vent être vissés un écrou 23 maintenu en place par un contre-écrou 24. Cet écrou 23 sert d'organe de butée réglable et permet d'effectuer le réglage de la position désirée des orifices radiaux 6 par rapport à la garniture d'étanchéité 11.
Bien entendu, les dimensions de la soupape ci-dessus décrite (figures 1 et 2) peuvent varier selon la nécessité, l'équilibre du système mobile étant fonction de la pression régnante calculée à la section de fermeture (diamètre du piston)o
Il est à observer également que le boitier 1, si on le désire, au lieu d'être fixé dans la paroi de l'enceinte où règne la pression pourrait également faire corps avec ce récipient.
Il est à observer également que l'extrémité 13 du piston qui sort à l'extérieur peut être utilisée comme instrument de mesure actionnant par exemple un système enregistreur avec un relais électro-magnétique d'avertissement.
Dans l'exemple représenté sur la figure 4, on a montré l'utilisation du dispositif représenté sur la figure 1 dans un système manométrique indicateur de pression.
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Comme on le voit sur cette figure 4, contre l'extrémité 13 du piston 5 s'appuie l'extrémité d'un secteur denté 25 mobile autour d'un axe 26 et engrenant avec un pignon 27 sur l'axe duquel est calée l'aiguille indicatrice de pression 28. laquelle tend constamment à être ramenée au zéro et, en même temps, à appuyer une extrémité du secteur denté 25 contre l'extrémité 13 du piston 5 grâce, par exemple, à un ressort spiral 29 monté sur l'axe du pignon 27.
Il est à remarquer que, dans cette utilisation, les trous 6 ont été éloignés de l'extrémité 13 du piston, de façon que, pendant la première partie de la course de ce piston, sous l'effet de la pression, le fluide dont la pression est à mesurer ne s'échappe pas par ces trous. Ce n'est que lorsque le piston s'est déplacé d'une distance suffisante que les- trous 6 passent au-delà de la bague d'étanchéité 10 et permettent l'échappement :au fluide .
Autrement dit, le dispositif en question sert d'indicateur manométrique dans sa première phase et en fin de course sert de soupape d'échappement,ce qui évite de surcharger le manomètre et de lui faire subir des pressions trop élevées, risquant de le détériorer.
Il est à observer par ailleurs que la pression du fluide arrivant au joint 11 par le canal intérieur de la tige creuse 5 du piston soulève et soulage le joint torique 11 au moment du passage et du déplacement de la tige de piston, ce qui évite tout cisaillement possible de ce joint torique au passage des orifices 6.
Dans le robinet représenté sur la figure 3, on retrouve les éléments de la soupape de sécurité ci-dessus décrite, à savoir le boîtier 1, le piston 4 avec ses orifices 6 prévus dans la tige creuse 5 du piston, le ressort antagoniste 7 et le joint torique 11 assurant l'étanchéité au passage de cette tige de piston 5 à travers la paroi du boîtier.
La tête de boitier 1, comme on l'a représenté en 14, est toutefois modifiée pour constituer une chambre 15, laquelle peut être fermée par un bouchon 16 à tête 6 pans par exemple, se vissant sur la tête 14 du boîtier. La tête 14 comporte un orifice taraudé 17 sur lequel peut se visser un raccord 18 susceptible d'être mis en communication avec une enceinte où l'on doit faire arriver le fluide sous pression.
Le bouchon 16 comporte un orifice pour le passage d'un prolongement 19 de la tige de piston 5, ce prolongement sortant à l'extérieur et étant muni d'un organe de manoeuvre qui, dans l'exemple représenté est constitué par un anneau 20.
Un joint torique d'étanchéité 21 est prévu dans le bouchon 16 au passage du prolongement 19 à travers ce bouchon.
On voit que pour faire fonctionner le robinet, c'est-à-dire pour remplir le récipient relié au raccord 18, il suffit de tirer sur l'anneau 20 de façon à amener les orifices 6 dans la chambre 15.
Après fonctionnement, quand on relâche l'anneau 20, le système élastique, comme pour la soupape de sécurité représentée sur la figure 1, reprend sa position d'équilibre et le circuit se trouve fermé.
Il est à observer que le robinet en question peut servir également de robinet purgeur et, dans ce cas, il n'y a pas besoin de visser le raccord 18 et. pour effectuer la purge, il suffit de tirer sur l'anneau 20 et ensuite de le relâcher pour arrêter la purge.
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Dans les différents modes de réalisation ci-dessus décrits, la tige du piston 5 est de préférence chromée ou revêtue de tout enduit appro- prié anti-adhérent, de façon à éviter toute tendance que pourrait éventuelle- ment avoir le joint torique Il à adhérer à la tige du piston 5 et à empêcher ainsi son déplacement et par conséquent le fonctionnement du dispositif.
Bien entendu, les modes de réalisation qui ont été décrits ci- dessus d'un dispositif d'échappement pour fluide sous pression selon l'in- vention, n'ont été donnés qu'à titre d'exemples, ils pourraient recevoir des modifications dans les détails de réalisation sans que l'économie gé- nérale de l'invention s'en trouve pour cela altérée.
REVENDIQUIONS.
1. - Dispositif d'échappement pour fluide sous pression, carac- térisé par le fait qu'il se compose essentiellement d'un boitier recevant un.joint en forme de tore et dans lequel peut coulisser un piston muni d'un canàl intérieur et soumis à l'action d'un ressort, tendant à ramener le piston à sa position de repos, la paroi de ce piston comportant un ou plusieurs orifices qui, lorsque le piston est déplacé jusqu'à une position déterminée, font communiquer l'enceinte où règne la pression de fluide avec l'extérieur ou avec une autre enceinte.