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La présente invention se rapporte à une valve combinée d'arrêt et de by-pass (utilisée particulièrement pour l'oxygène li- quide ou autres liquides à basse température, par exemple inférieure à 40 C, où les difficultés d'étanchéité sont particulièrement pro- noncées), du genre comportant un organe de soupape déplaçable avec tête conformée pour obstruer un orifice principal dans une position dans laquelle un passage de by-pass est en communication avec l'ad- mission de la valve, tandis que dans l'autre position de la tête, l'admission est directement en communication avec l'orifice princi- pal et la communication entre l'admission et le passage de by-pass est entièrement interrompue par la tête.
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La présente invention a pour objet de surmonter les diffi- cultés d'étanchéité dans une valve de ce genre.
Un autre but de l'invention est de procurer un dispositif de commande de la vitesse de fonctionnement de l'organe mobile de la valve dans un ou l'autre sens ou dans les deux sens.
Suivant la présente invention, l'organe mobile de la valve est commandé par une soupape de commande qui, quand l'orifice princi- pal est fermé, relie l'admission à la face d'un piston la plus éloi- gnée dans le corps de la valve combinée, le piston étant monté pour se déplacer avec l'organe de valve qui est attaqué par un ressort relativement faible repoussant la tête dans le sens de fermeture de l'orifice principal, l'admission, dans ces conditions étant 'reliée au passage de by-pass par un étrangleur et directement reliée à l'autre face du piston ( la moins écartée ) de manière à produire une compensation;
quand du fluide sous pression agit sur une extrémité de la soupape de commande de manière à agir sur l'organe mobile de celle-ci, qui est sollicité vers cette extrémité de la soupape de commande et rendu étanche par un dispositif à soufflet, l'organe mobile est déplacé vers une position interrompant la communication entre l'admission et la face éloignée du piston et reliant celle-ci au passage de by-pass en aval de l'étrangleur, la pression résultan- te qui agit sur la face la moins éloignée du piston fait se déplacer la tête de la valve principale vers un siège de by-pass, isolant ain- si l'admission du passage de by-pass.
Le fonctionnement de la valve ne dépend d'aucun joint mobile ou coulissant et ainsi il n'y a pas besoin de décharge exté- rieure pour le liquide commandé par la valve combinée, les seuls raccords nécessaires étant ceux pour l'admission de la valve, la décharge de l'orifice principal, le passage de by-pass, et le fluide de commande sous pression agissant à l'extrémité de la soupape de commande. La présence d'un joint pour le piston de la valve combinée
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est sans grande importance, ne servant qu'à réduire le frottement et le risque de grippage.
Le fluide de commande sous pression est maintenu séparé du liquide sur lequel agit la valve combinée, par le soufflet d'étanchéité prévu dans la soupape de commande à l'extré- mité désignée plus haut.,
Suivant un autre but de l'invention l'amortissement hy- draulique du fonctionnement de la valve principale dans un sens ou dans les deux se fait en étranglant l'écoulement dans le passage approprié reliant la valve combinée et la soupape de commande.
L'amortissement hydraulique ainsi obtenu évite les chocs sur la tête de la valve ou sur la tige qui y est reliée.
Dans les dessins annexés:
La figure 1 est une coupe d'une forme d'exécution de la valve combinée suivant l'invention, la coupe étant faite suivant la ligne I-I de la figure 2.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, et
Les figures 3, 4 et 5 sont des coupes détaillées mon- trant différents aspects d'étrangleurs servant à régir la vitesse de fonctionnement de la valve principale.
Dans la construction représentée, la valve combinée com- porte un corps principal 11 muni de bossages taraudés 12 et 13 ser- vant respectivement d'admission (depuis un dispositif non représenté) du liquide à basse température et de passage by-pass. Un embout fileté 14, destiné à être relié à un dispositif de décharge (non re- présenté) du liquide, est pourvu d'une bride 15 reliée par des vis 16 à une extrémité ouverte du corps avec interposition d'un joint étanche 17. L'embout 14 se prolonge axialement vers l'intérieur et loge une bague, formant siège 18 pour la soupape principale, contre un épaulement 19 de l'extrémité ouverte du corps.
La tête 21 de la soupape principale est en forme de poire comme représenté, de manière à offrir, quand elle est dans
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une position extrême, un siège substantiel pour l'orifice principal défini par l'anneau 18, et ne pas gêner l'écoulement quand l'ori- fice principal est ouvert. La tige 22 de la valve principale porte à son extrémité opposée un piston muni d'un joint 23, travaillant dans une chemise de cylindre 25 logée dans l'extrémité du corps 11, le joint 23 servant à réduire le frottement et le risque de grippage.
Le piston est fait en deux parties coaxiales 24a et 24b qui forment une gorge périphérique où est logé le joint 23, la partie 24a por- tant un bossage axial 26 claveté en 27 sur la tige de valve qui est filetée à son extrémité sur laquelle est vissé un écrou 28, mainte- nant la partie 24b contre un épaulement 29 de la tige de valve.
Dans la chemise, un léger ressort de compression 30 agit entre la partie 24a du piston (formant la face la plus éloignée du piston mentionnée ci-avant) et un couvercle en forme de chapeau 31 fermant cette extrémité ouverte du corps 11. Le chapeau 31 est muni d'une bride et le bord 25a de la chemise est serré entre cette bride et le corps 11 par des écrous 32 vissés sur un anneau de goujons 33, l'étanchéité étant assurée par des joints 34. Les ron- delles pour les écrous sont indiquées en 35.
Entre ses extrémités, le tige 22 est supportée par un guide 36 muni d'une bride 36a percée d'orifices 37 et dont la périphérie extérieure est reliée à une extrémité d'un manchon 38 par un anneau fileté 39 vissé dans un alésage taraudé du corps 11. L'an- neau fileté 39 fait pression sur le manchon qui maintient un siège de valve de by-pass 40 contre un épaulement 41 du corps, et le man- chon, qui est d'un diamètre légèrement plus faible que la chemise, est empêché de tourner dans le corps par une vis de blocage 42 qui prend dans une fente longitudinale 43 du manchon.
Le manchon 38 communique radialement avec le passage de by-pass 13 par un étrangleur 44.
Le siège de valve de by-pass 40 est obturé par une sur- face 45 de la tête 21 quand celle-ci est dans son autre position
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extrême, le siège 40 formant l'admission au passage de by-pass 13 en amont de l'étrangleur 44.
La soupape de commande se trouve du côté de la valve combinée oppose à l'admission 12, et elle est logée dans le même corps 11, quoique pour la clarté de la description, la partie du corps occupée par la soupape do commande soit indiquée par le chif- fre de référence 11a.
La soupape de commande comprend un siège de soupape 46 qui communique, par des forages 47 et 48 avec l'espace d'admission indiqué en 49, existant entre l'anneau de siège 18, et le siège 40, et autour de la tête 21. Le siège de soupape 46 coopère avec une tête 50 d'un organe mobile de soupape, et est maintenu en place nar un écrou crénelé 51 vissé dans un alésage taraudé du corps 11a.
Un deuxième siège de soupape 52, coopérant avec une seconde surface
53 de l'organe mobile de soupape est maintenu contre un épaulement intérieur du corps par un second écrou crénelé 54 et le siège 52 est pourvu de doigts axiaux qui en font partie intégrante comme représenté, engagés dans les crênelures de l'écrou 51 de manière à empêcher un mouvement relatif. De même, un guide 55 pour l'organe de soupape mobile est pourvu d'une bride radiale avec doigts axiaux engagés dans les crênelures de l'écrou 54, comme représenté, pour le même motif.
Les extrémités d'un soufflet métallique 56 sont reliées respectivement de façon étanche, par exemple par soudure, avec un second guide 57 pour l'organe mobile de soupape et un disque annulai- re 57 dont la périphérie dépasse radialement le diamètre de la cap- sule. Une pièce filetée creuse 59 vissée dans le corps 11a retient le disque 58 par sa périphérie et le cale contre un épaulement radial duguide 55 avec un joint interposé 59a, et son alésage offre un guide pour la périphérie du guide 57. Celui-ci est maintenu contre un épaulant de l'organe de soupape mobile par un écrou 60 vissé
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sur une extrémité filetée de celui-ci, et les deux guides ont des moyeux attaqués par les extrémités adjacentes d'un ressort de com- pression à l'intérieur de la capsule.
La pièce 59 est pourvue d'un embout fileté 62 sur le- quel se visse une conduite de fluide sous pression comprenant un robinet à deux'positions 63.
Avec la disposition des organes représentée sur la figure 1, où il est supposé qu'il n'y a pas de liquide à basse température fourni sous pression à l'admission 12, la-tête de valve 21 est repoussée dans la position représentée parole-ressort
30 et est en contact avec le siège annulaire 18 de l'orifice princi- pal.-Si du liquide est alors admis sous pression par l'admission
12 dans l'espace d'admission 49, il passe par la valve 40, 45 vers la sortie 13 du by-pass par l'étrangleur 44 qui est d'une dimension appropriée pour limiter l'écoulement suivant les caracté- ristiques d'une pompe (non représenté) débitant le liquide à une pression de, par exemple, 55 kg par centimètre carré.
La pression du liquide est aussi communiquée, par les forages 48 et 47, et la soupape ouverte 46, 50, à un espace 64 dont l'extrémité opposée est fermée par la soupape 53,54. Cet espace communique, par un forage
65 du corps, avec la chambre délimitée par la chemise 25, la partie
24a du piston et le couvercle ou chapeau -31. En même temps, la pression du liquide agit par la valve ouverte 40, 45 et les orifices 37 du guide de valve 36, sur la partie 24b du piston. 'Dans ces con- ditions, le piston est en substance équilibré par pression et la tête 21 est retenue contre l'anneau de siège 18 par la pression du liquide dans l'espace d'admission 49 agissante la section de la tête de valve.
Le robinet 63 occupe la position représentée, dans laquelle son passage coudé 66 établit une communication entre l'intérieur de la partie 59 de la soupape de commande et un orifice 67 ouvert à l'atmosphère.
Lorsqu'on tourne le robinet 63 à l'aide d'une poignée 68 dans une position dans laquelle le passage coudé établit
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une communication entre une conduite de fluide sous pression 69 (par exemple à 25 kg/cm2) et l'intérieur de la partie 59, le guide
57 agit comme piston et comprime le soufflet 56 contre la force du ressort 61 jusqu'à ce que la soupape 46, 50 se ferme, et que la soupape 52,53 s'ouvre. Ceci isole les forages 48, 47 du forage
65 et met celui-ci en communication avec un forage 70 qui conduit d'une chambre existant entre le siège 52 et le guide 55, à la sortie de by-pass 13 située en aval de l'étrangleur 44.
Le liquide agissant sur la partie 24a du piston est par conséquent chassé par cette communication par la pression du liquide agissant sur la partie 24b du piston, et cette pression fait écarter la tête 21 de l'anneau de siège 18 (ouvrait :ainsi l'orifice principal de décharge) et ferme la valve de by-pass 40, 45. La tête 21 est maintenue dans cette position par la différence de pression agis- sant à hauteur du siège de valve' 40.
Ensuite, quand on veut interrompre la décharge du liquide de l'admission 12 vers l'orifice principal, on fait fonc- tionner le robinet 63 de manière à mettre l'intérieur de la partie 59 en communication avec l'atmosphère par l'orifice 67. Dans'ces conditions, la pression du liquide dans les forages 48, 47 agit sur la tête 50 de l'organe mobile de'la soupape de commande, et en conjonction avec le ressort 61, ouvre à nouveau la soupape 46,50 et ferme la soupape 52,53 en rétablissant l'alimentation de liquide par le forage 65.
Ceci a pour effet de déplacer le piston et la tête 21 pour ouvrir la valve 40,45 et fermer l'orifice principal, après quoi le piston est en substance en équilibre de pression et la tête 21 est maintenue contre le siège 18 par la pression régnant dans l'espace 48 comme décrit ci-avant. En d'autres termes, les pièces auront repris les positions montrées sur la figure 1.
Le réglage de l'amortissement et par conséquent de la vitesse d'ouverture de l'orifice principal peut se faire par un
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étranglement dans le forage 70, comme représenta sur la figure 3; inversement, on peut ralentir le déplacement de la tête dans le sens de fermeture de l'orifice principal en plaçant un Etranglement 72 dans le forage 48 comme montra sur la figure 4.
En variante, si l'on veut ralentir le déplacement.de la tête 21 à l'ouverture et à la fermeture, ceci peut être obtenu par un étrangleur 73 placé dans le forage 65, comme représenté sur la figure 5.