BE548551A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne d'une manière générale les disposi- tifs servant à commander l'écoulement d'un fluide à travers une conduite, dans laquelle la pression et la température du fluide varient. 



   Dans les anciens dispositifs de commande d'écoulement, qui utili- saient un diaphragme élastique pour restreindre l'écoulement, le débit du fluide était d'abord sensiblement constant jusqu'au moment où la pression avait atteint une valeur élevée, égale par exemple à 10,5   kg/cm2;   ensuite, quand la pression diminuait, le diaphragme élastique ne reprenait pas sa for- me primitive parce qu'il s'était déformé à une pression élevée du côté amont, et le débit diminuait notablement à travers le dispositif. 



   Dans le dispositif conforme à l'invention, des orifices, qui court-circuitent le courant de fluide par rapport au diaphragme élastique, recueillent la turbulence existant dans le fluide en dessous du diaphragme (c'est-à-dire en amont de celui-ci) et empêchent ainsi le débit de diminuer après qu'une pression élevée a été maintenue un certain temps. L'écoulement du fluide à travers ces orifices de dérivation parait faire   tpmber   la pres- sion sur le diaphragme et empêche ainsi celui-ci d'être soumis à une défor- mation extrême, qui compromettrait gravement le débit constant du fluide à travers le dispositif. 



   L'un des buts de l'invention est donc de supprimer le défaut pré- cédent et d'autres défauts des anciens dispositifs de commande d'écoulement, et plus particulièrement de réaliser un dispositif de commande d'écoulement, dont la construction soit simple, le prix peu élevé, le fonctionnement effi- cace et la fabrication économique. 



   L'invention a aussi pour but de réaliser un dispositif de comman- de d'écoulement, qui commande la quantité de fluide passant à travers une conduite de manière que le débit du fluide soit sensiblement constant, quel- les que soient.les variations de la pression du fluide. 



   L'invention se propose également de réaliser un dispositif de commande de fluide, qui permette d'obtenir un débit maximum, tout en exerçant son action de commande. 



   Le dispositif de commande conforme à l'invention permet de com- mander le débit avec une pression initiale prédéterminée et extrêmement fai- ble ; il possède une durée d'utilisation maxima et commande le débit dans une marge étendue de pressions. On utilise dans ce dispositif un disque élasti- que pour commander l'écoulement et une dérivation pour court-circuiter ce disque et égaliser les pressions sur les deux faces de celui-ci. 



   D'autres buts de l'invention apparaîtront avec évidence au cours de la description détaillée qui va suivre. Cette description se réfère au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue éclatée du dispositif conforme à l'in- vention et montre en perspective les différents éléments de ce   dispositif ;   - la figure 2 est une coupe du même dispositif ; - la figure 3 est une vue par-dessus de l'un des éléments du dis- positif ; - la figure 4 est.une vue par-dessous d'un autre élément du dis- positif ; 
Si on se réfère maintenant plus en détail au dessin, on voit sur la figure 1 un chapeau 1 comportant un croisillon 2 et une surface cylindri- que 3. Des nervures 9 s'étendent vers l'intérieure à partir de la périphérie de la partie cylindrique 3.

   Un diaphragme ou disque élastique 10 peut être disposé à l'intérieur de la surface cylindrique 3, avec sa surface périphéri- 

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 que 13 juxtaposée aux nervures 9 et sa surface 11 juxtaposée au croisillon 
2. Le croisillon 2 comporte des branches radiales qui se rejoignent au cen- tre et s'appliquent contre les nervures 9 par leurs bords extérieurs.

   Une ouverture 4 s'étend à travers le chapeau, et par conséquent entre les bran- ches du croisillon 2; son extrémité aval est limitée par la surface cylindri- que 3 ; son extrémité amont est définie par l'extrémité taraudée 5 Les ner- vures   9,   qui sont fixées sur la surface cylindrique 3 et s'étendent vers l'intérieur à partir de celle-ci, maintiennent le diaphragme élastique écar- té de la surface cylindrique 3, èt réalisent par conséquent un trajet d'é- coulement du fluide entre les bords périphériques du diaphragme et la surfa- ce cylindrique 3. Les organes 1 et 20 constituent le corps du dispositif. 



   La partie taraudée 5 définissant l'ouverture 4 du chapeau peut recevoir   l'ex-   trémité filetée d'une conduite ; l'autre extrémité du chapeau 1 est filetée extérieurement en 6 pour recevoir le taraudage 41 du chapeau d'assemblage 40. 



   Le diaphragme élastique 10 est constitué de préférence par une matière élas- tique, souple et flexible, telle que le caoutchouc, mais on peut utiliser également d'autres matières élastiques appropriéeso 
On voit sur la figure 1 que le diaphragme 10 a la forme d'un dis- que, avec des faces planes 11 et 12. Un organe de sortie ou manchon de pres- sion 20 comporte une ouverture 21, à travers laquelle le fluide peut s'écou- ler, et des surfaces périphériques planes 22 permettant d'utiliser une clé ou un autre outil approprié pour installer le dispositif dans une conduite. 



   La surface amont du manchon de pression comporte une face concave 
23 avec un bord périphérique 24, sur lequel le diaphragme élastique 10 peut s'appuyer pendant le fonctionnement. Des gorges 25 sont découpées dans le bord périphérique. Des alésages 26 sont percés dans le manchon de pression, à partir de l'extérieur, et s'étendent vers l'intérieur,dans le sens aval, en faisant un certain angle avec l'axé transversal 59 du manchon de pression. 



   Le liquide s'écoulant à travers les alésages 26 est dirigé vers l'aval et pénètre dans l'ouverture 21 du manchon de pression afin de créer une turbulence dans le courant fluide et d'en augmenter ainsi le débit. Quand le manchon de pression est assemblé dans le chapeau, son extrémité amont forme une cloison dans le corps du dispositif, l'ouverture 21 traversant cette cloison et reliant l'ouverture 4 avec l'ouverture traversant l'extrémi- té taraudée 28. Il faut remarquer que les gorges 25 se rétrécissent vers   l'intérieur en 27 ; autrementdit, elles sont plus profondes sur le bord   extérieur de la surface 23, et leur profondeur diminue jusqu'à 0 à mesure qu'on se rapproche du bord intérieur. L'extrémité extérieure de ces gorges a la forme d'un V en 280.

   L'écrou d'assemblage 40 comporte un taraudage 41 destiné à se visser sur le filetage extérieur 6 du chapeau 1; la surface extérieure de l'écrou d'assemblage 40 comporte des méplats 42 susceptibles de recevoir une clé ou un autre outil approprié pour l'assemblage du dispositifo Le man- chon de pression 20 comporte un taraudage 28 pouvant être relié à une condui- te. 



   Quand on a relié le dispositif de commande d'écoulement à une con- duite, en vissant l'extrémité taraudée 5 sur l'extrémité amont de la conduite et l'extrémité taraudée 28 sur l'extrémité aval de la conduite, la pression du fluide réagit sur la face amont du diaphragme élastique 10 et le déforme en le rendant concave dans la direction aval, en le faisant ainsi pénétrer dans la face concave 23, proportionnellement à la pression du fluide. La sur- face 12 du diaphragme 10 est supportée par'le bord périphérique 24 de l'orga ne de sortie 20. Puisque le bord périphérique du diaphragme 10 est supporté sur le bord périphérique 24, la périphérie du diaphragme ne se déforme pas sensiblement, mais la partie centrale dela surface 12 s'infléchit vers la sur- face concave 23 de l'organe de sortie 20.

   Ceci tend à restreindre le débit à travers les gorges 25, de telle sorte qu'une augmentation de pression dans la 

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 conduite tend à diminuer les dimensions effectives du passage à travers les' gorges   25.   Quand le diaphragme est complètement déformé au point de se trou- ver appliqué contre la surface   23,  le passage à travers les gorges 25 est complètement fermé.

   Dans ces conditions, quand la pression diminue légèrement, le diaphragme 10, se soulève en quittant le contact avec la partie intérieure de la surface concave et le fluide peut alors s'écouler de nouveau à travers les gorges 25 Cependant, la section transversale maxima du courant est enco- re   restreinteo   Si la pression continue à diminuer, le diaphragme se soulève davantage, en quittant complètement le contact avec la surface concave et la profondeur maxima des gorges devient effectiveo 
Les gorges 125 se r.étrécissent vers l'intérieur en 127, comme les gorges 25   @   cependa,t les groges 125   n'ont   pas une profondeur aussi gran- de que les gorges 25 En donnant aux gorges 125 une longueur différente de celle des gorges 25, on obtient une régulation bien meilleure du débit. 



   Quand on assemble les éléments représentés sur la figure 1 pour les placer dans leurs positions respectives représentées sur la figure 2, on place la face 11 du diaphragme 10 contre le croisillon 2 du chapeau   1,   et on dispose son bord périphérique 13 près de la partie cylindrique 3 du chapeau 1,

   en juxtaposition avec les nervures 9 On assemble alors l'organe de sortie 20 en introduisant sa partie cylindrique 29 dans l'alésage 7 du chapeau et en disposant le bord périphérique 24 près de la face 12 du dia- phragem 10 
Le bord 30 de la partie cylindrique 29 est écarté des parois de l'alésage 7 du chapeau 1 et permet ainsi au fluide de s'écouler par les ori-   fices   26 Le bord 31 de forme sphérique et convexe de l'organe de sortie 20 est appliqué contre le -bord 45 du chapeau 1 pour réaliser l'étanchéité et éviter les fuites de fluideo 
On introduit alors l'extrémité 22 de l'organe de sortie 20 à tra- vers l'ouverture 43 et on visse le taraudage 41 sur le filetage 6.

   Le rebord 
44 de l'écrou d'assemblage s'applique contre le rebord 33 de l'organe de   sortie   20 et pousse les bords 45 et 31 l'un contre l'autre d'une manière étan- che. Pendant l'utilisation normale, le chapeau 1 se trouve en amont et   1 organe   de sortie 20 en avalo 
Des modifications variées peuvent être apportées au mode de réali- sation particulier que l'on vient de décrire, sans s'éloigner pour cela de l'esprit de l'invention, 
REVENDICATIONS. 



   1 Dispositif de commande d'écoulement de fluide, caractérisé par le fait qu'il comprend un organe d'appui traversé par une ouverture, un manchon ou plaque de pression percé d'une ouverture et comportant' un organe cylindrique s'étendant dans l'ouverture de l'organe d'appui, la plaque de pression étant appliquée d'une manière étanche contre une partie de l'organe d'appui, une surface concave prévue sur l'organe   cylindriqueg   cette surface étant concentrique à l'ouverture de la plaque de pression, des gorges radia- les creusées dans cette surface, ces   gorges   étant plus profondes à leurs ex- trémités éloignées de l'ouverture de la plaque de pression, et un organe élas- tique reposant sur la dite surface, à une certaine distance de la dite ouver- ture, et chevauchant sur les gorges,

   cet organe élastique pouvant   s'inflé-   chir pour se conformer à la dite surface concave proportionnellement à la pression du fluide dans le dispositif, en diminuant ainsi le débit du fluide à travers les gorges. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 20- Dispositif de commande d'écoulement de fluide, selon la re- vendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un chapeau percé d'une ouverture, une plaque de pression se terminant à une extrémité par. une partie <Desc/Clms Page number 4> cylindrique, une ouverture traversant la plaque de pression;

   , y compris cette partie cylindrique, et communiquant avec l'ouverture du chapeau, la partie cylindrique s'étendant dans l'ouverture du chapeau, la surface d'extrémité de la partie cylindrique, autour de l'ouverture de celle-ci, étant concave et comportant des gorges radiales se terminant sur les bords périphériques extérieurs de la dite partie cylindrique, ces gorges étant plus profondes à leurs extrémités extérieures, et un disque élastique relativement épais, dont le bord périphérique repose sur la surface concave, à une certaine distance de l'ouverture de la plaque de pression, ce disque pouvant se déformer pro- gressivement en se rapprochant de la surface concave quand la pression aug- mente, afin de restreindre les dimensions effectives du trajet de l'écoule- ment à travers les gorges.

   3.- Dispositif de commande d'écoulement de fluide selon les re- vendications 1 et 2, caractérisé par,le fait que l'organe élastique est plus petit que la partie de l'ouverture du chapeau dans laquelle cet'organe est disposé, et les orifices perçés à travers l'organe cylindrique de la plaque de pression, à partir de l'extérieur de celui-ci, communiquent avec son ou- verture et avec l'ouverture du chapeau, grâce à quoi le fluide court-circui- te l'écoulement se produisant à travers les gorges.

   4.- Dispdsitif de commande d'écoulement de fluide selon les re- vendications 1 2 et 3, caractérisé par le fait que les orifices font un certain angle avec un axe transversal de l'ouverture traversant la plaque de pression.

   5. - Dispositif de commande d'écoulement de fluide selon les reven- dications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que les orifices font un certain angle avec un axe transversal de l'ouverture traversant la plaque de pression, en s'éloignant du chapeau: 6. - Dispositif de commande d'écoulement de fluide selon les reven- dications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'ouverture du chapeau se termi- ne en aval par une partie limitée par une surface cylindrique et qu'un croi- sillon réuni à la dite surface cylindrique s'étend vers l'intérieur à partir de celle-ci, ce croisillon s'appliquant contre une surface de l'organe élas- tique et limitant le mouvement de ce dernier dans une direction l'éloignant de la surface concave quand le courant de fluide à travers le dispositif est arrêté.

   7.- Dispositif de commande d'écoulement de fluide selon les reven- dications 1, 2 et 6, caractérisé par le fait que l'ouverture du chapeau se termine en aval par une surface cylindrique et comporte, à l'intérieur de la matière limitant cette ouverture, près de la surface cylindrique, des nervu- res espacées et fixées sur la dite surface, ces nervures s'étendant vers l'in- térieur à partir de la dite surface cylindrique et s'appliquant contre l'or- gane élastique de manière à le maintenir écarté de la dite surface cylindrique 8.

   - Dispositif de commande d'écoulement de fluide selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un chapeau perçé d'une ouverture, un croisillon comportant des branches s'étendant en travers de cette ouverture,-des nervures s'étendant vers l'intérieur à partir de la ma- tière limitant la dite ouverture près des-branches du croisillon, une plaque de pression percée d'une ouverture et s'étendant dans l'ouverture du chapeau, un disque en matière élastique susceptible de s'appliquer contre les branches du croisillon et d'être maintenu écarté de la paroi de l'ouverture du cha- peau par les dites nervures, la matière limitant l'ouverture du chapeau étant concave près d'une extrémité,

   une plaque de pression susceptible de s'éten- dre à l'intérieur du chapeau et comportant une surface convexe susceptible de s'appliquer d'une manière étanche contre la dite surface concave du cha- peau, cette plaque de pression s'étendant dans l'ouverture du chapeau et se <Desc/Clms Page number 5> terminant par une extrémité munie d'une surface concave suceptible de suppor- ter le disque élastique, une ouverture centrale percée dans la plque de pres- sion et pouvant communiquer avec l'ouverture du chapeau, la surface concave d'extrémité de la plaque de pression comportant des fentes radiales qui sont plus profondes sur le bord périphérique de la dite surface,

   le disque élasti- que pouvant être déformé et pénétrer dans ces fentes de la plaque de pression sous l'action du fluide traversant le chapeau et s'écoulant par les fentes dans l'ouverture de la plaque de pression,un dispositif pour maintenir la plaque de pression appliquée d'une manière étanche contre le chapeau, et un dispositif pour fixer une conduite d'entrée sur le chapeau et une conduite de sortie sur la plaque de pression.

   90- Dispositif de commande d'écoulement de fluide selon les re- vendications 1 et 8, caractérisé par le fait que les orifices percés dans la plaque de pression, à travers la partie de celle-ci se trouvant à l'inté- rieur du chapeau,' s'étendent, vers l'intérieur à partir de la surface exté- rieure de la plaque de pression et sont inclinées vers l'intérieur en s'éloi- gnant de la surface concave.

   10 - Dispositif de commande d'écoulement de fluide selon les re- vendications 1, 8 et 9, caractérisé par le.fait que les orifices percés dans la plaque de pression font un angle avec un axe transversal de l'ouverture de la plaque de pression de façon que l'eau s'écoulant à travers ces orifices soit dirigée dans les bords d'un coùrant fluide s'écoulant à travers la pla- que de pression ;

   11.- Dispositif de commande d'écoulement de fluide selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend.un corps creux muni d'une entrée et d'une sortie et comportant une cloison intérieure traversée,par une ouverture de dimensions réduites, la face amont de cette cloison étant concave, la dite ouverture à dimensions réduites étant disposée,sensiblement au centre de la dite face concave, un dispositif pour relier le dispositif de commande à une conduite de fluide, des gorges radiales prévues dans la face concave et s'étendant vers l'extérieur à partir de l'ouverture de di- mensions réduites, ces gorges étant plus profondes à leurs extrémités éloi-:

   gnées de la dite ouverture, les gorges constituant des trajets d'écoulement de fluide, et un disque élastique relativement épais qui s'étend jusqu'à la face concave et repose sur les bords extérieurs de celle-ci, ce disque élas- tique pouvant être infléchi par la pression du fluide vers la dite face con- cave, grâce à quoi les dimensions du passage du courant fluide à travers les gorges sont diminuées quand la pression du fluide augmente.

   12.- Dispositif de commande d'écoulement de fluide, selon la re- vendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un chapeau traversé¯par une ouvertrue, une plaque de pression traversée par une ouverture alignée avec l'ouverture du chapeau, cette plaque de pression comportant à une extrémité une partie cylindrique qui est concentrique à l'ouverture du chapeau et qui s'étend à l'intérieur de cette ouverture, une surface d'extrémité de cette.

   partie cylindrique étant concave et se terminant par un bord extérieur écar- té de l'intérieur de l'ouverture du chapeau, des fentes radiales découpées dans la surface concave d'extrémité et s'étendant vers l'extérieur jusqu'à la surface extérieure de la dite partie cylindrique, et un disque élastique qui repose sur le bord périphérique de la dite surfacë concave et qui peut se dé- former, pour se rapprocher de cette surface et pour s'appliquer contre elle, quand la pression du fluide augmente dans le dispositif, ce déplacement se produisant à partir du chapeau vers l'intérieur du dispositif de manière à restreindre les dimensions effectives du passage du fluide à travers les fen- tes.