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La présente invention concerne une soupape à fonctionnement re- tardé perfectionnée dans laquelle un piston est susceptible de se déplacer axialement dans un espace cylindrique et ferme, dans sa position de ferme- ture, un orifice de passage muni d'un siège et placé à une extrémité de cet espace.
Suivant l'invention une soupape de ce type est caractérisée par le fait que le piston, surplombant radialement le siège, est muni d'un joint rendant étanche l'espace entre le piston et la paroi du cylindre et d'un passage recouvrant ce joint et reliant l'espace contigu à la face frontale du piston du côté opposé au siège avec un espace contigu en direction ra- diale au siège et communicant avec l'ouverture d'admission, un ajoutage ou prolongement cylindrique creux étant prévu au piston, ce prolongement qui traverse l'ouverture de passage et est guidé dans celle-ci étant muni de perforations ou lumières disposées suivant une ligne hélicoïdale.
Dans une application d'une telle soupape la partie de l'espace op- posée au siège communique, par l'intermédiaire d'une soupape auxiliaire ac- tionnée par la pression de liquide, avec la conduite d'échappement de la soupape.
Dans un mode de réalisation préféré de la soupape suivant l'inven- tion l'espace cylindrique présente, à son côté opposé au siège, une ouver- ture communicant avec l'échappement de la soupape et à son côté faisant fa- ce audit espace un siège pour un corps de soupape relié à une poignée et maintenu, lorsque la soupape est fermée, en position de fermeture par la pression régnant dans l'espace alors qu'il est pressé contre le siège du corps de soupape par le piston lorsque la soupape est entièrement ouverte.
Ce mode de réalisation de la soupape suivant l'invention ne né- cessite pas de soupape auxiliaire pour son fonctionnement. Si le corps de soupape est éloigné de son siège par une pression effectuée sur la poignée, la soupape s'ouvre après un certain temps de retardation et sa fermeture a également lier ,près un temps de retardation déterminé qui suit le relâ- chement de la poignée. La soupape peut de cette manière être maintenue ou- verte tant qu'on le désire. Si, toutefois, on n'effectue qu'une courte pression sur la poignée, la soupape s'ouvre et se ferme automatiquement après un temps déterminé, c'est-à-dire après le passage d'un volume prédé- terminé à travers la soupape.
L'objet de l'invention va être décrit ci-après en référence au des- sin annexé illustrant, à titre d'exemple non-limitatif, deux modes de réa- lisation de soupapes suivant l'invention. Dans ce dessin :
La fig. 1 est une coupe longitudinale à travers la première forme d'exécution, et la fige 2 est une coupe longitudinale à travers la seconde forme d'exécution.
La soupape représentée dans la fig. 1 présente une boîte 1 en for- me de T comprenant une ouverture d'admission 2, une ouverture d'échappe- ment 3 et un espace cylindrique 4. Un piston 5 logé dans l'espace de fa- çon à pouvoir se déplacer axialement ferme, dans la position de fermeture représentée, un orifice de passage muni d'un siège 6. Le diamètre exté- rieur du siège 6 est plus petit que le diamètre du piston de sorte qu'une fente annulaire est formée entre la chemise du piston et la face intérieu- re cylindrique de l'espace 4. Le piston 5 est étanchéifié contre la paroi de l'espace 4 à l'aide d'un joint 7.
Le piston présente en outre un pas- sage 8 reliant l'espace contigu à la face frontale du piston 5 opposée au siège 6 avec l'espace contigu à la partie de la chemise du piston s'éten-
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dant à partir du point 7 en direction du siège 6.
Cet espace communique avec 'on espace contigu en direction radiale au siège 6 ainsi qu'avec l'ouverture d'admission .
Un prolongement ou ajutage 9 en forme de cylindre creux est formé au piston 5.
Ce prolongement s'étend coaxialement par rapport au piston et fait saillie dans l'ouverture de passage dans laquelle il est guidé.
Ce prolongement 9 présente des lumières 10 disposées suivant une ligne hélicoïdale.
Une tuyère 11 est montée dans le passage 8. Dans une application de cette soupape l'ouverture d'admission 2 est reliée à une conduite d'admission de liquide, l'ouverture d'échappement ou de sortie 3 est reliée à une conduite d'échappement de liquide et la partie de l'espace 4 opposée au siège 6 communique, par l'intermédiaire d'une conduite 12 comprenant une soupape auxiliaire susceptible d'être actionnée indépendamment de la pression de liquide, avec la conduite d'échappement de liquide.
Ni la conduite d'admission, ni la conduite d'échappement de liquide ni encore la soupape auxiliaire sont représentées dans le dessin.
La soupape décrite fonctionne de la manière suivante :
Dans la position du piston 5 représentée l'ouverture d'admission 2 est remplie de liquide dont la pression correspond à la pression régnant dans la conduite d'admission.
Le liquide remplit également l'espace s'étendant du côté du joint 7 faisant face au siège 6, entre la surface du piston 5 et la paroi de l'espace 4 qui lui fait face, et autour du siège 6.
Du liquide a également pu pénétrer par le passage 8 et la tuyère 11 dans la partie de l'espace 4 contigu à la face frontale du piston 5 opposée au siège 6. Dans la position de fermeture du piston la soupape auxiliaire montée dans la conduite 12 est fermée, de sorte qu'aucun liquide ne peut quitter l'espace 4. Dans ces conditions le liquide exerce sur la face supérieure (dans le des- sin) du piston 5 une force qui est supérieure à celle exercée sur la partie annulaire de la face inférieure du piston(dans le dessin) dépassant le siège 6. Il en résulte que le piston est pressé contre le siège.
Si la soupape auxiliaire est ouverte le liquide contigu à la face frontale supérieure du piston est déchargé de pression de sorte que la pressiun exercée depuis le bas vers le haut sur la partie annulaire de la face du piston se trouvant à l'extérieur du siège 6 dépasse la force dirigée vers le bas et se composant de la gravité et de la force exercée par le liquide sur la face frontale supérieure du piston.
Il en résulte que le piston 5 est éloigné du siège 6 et est déplacé Vers le haut.
Si la soupape auxiliaire reste ouverte le piston reste dans sa posi- tion élevée.
Bien que le liquide pénètre par le passage 8 et la tuyère 11 dans l'espace se trouvant au-dessus du piston, aucune pression peut être développée du fait que cette expace communique par la soupape auxiliaire avec la conduite d'échappement.
Dès que la soupape auxiliaire est fermée une pression qui augmente progres- sivement est produite dans l'espace au-dessus du piston, Cette pression son origine dans le liquide qui pénètre par le passage 8 et la tuyère 11 et qui ne peut s'écouler par la soupape auxiliaire maintenant fermée.
Sous l'effet de cette augmentation progressive de la pression produite par le liquide arrivant au-dessus du piston par la passge 8 le piston est déplacé lentement vers le bas et est finalement à nouveau pressé contre le siège 6.
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Lorsque le piston 5 est soulevé, les lumières 10 prévues dans le prolongement 9 suivant une ligne hélicoïdale ascendante sont .élevées successivement au-dessus du siège 6 de sorte que le liquide peut de plus en plus pénétrer depuis l'ouverture d'admission 2 à travers les lumières 10 dans l'intérieur du prolongement 9 pour arriver de là dans l'ouverture d'échappement 3. Inversement, lorsque le piston 5 est abaissé les lumières 10 sont successivement fermées de sorte que le passage de liquide est progressivement verrouillé.
Pour décharger l'espace se trouvant au-dessus du piston on peut prévoir en lieu et place de la conduite 12 et de la soupape auxiliaire un passage traversant axialement le piston et dont l'extrémité supérieure peut être fermée à l'aide d'un piston auxiliaire placé au-dessus du piston principal et susceptible d'être déplacé coaxialement par rapport à ce der- nier.
Ce piston auxiliaire peut être actionné soit à la main soit encore par l'intermédiaire d'un solénoïde.
La partie du passage 8 s'étendant parallèlement à l'axe du piston sera dans ce cas non pas disposée coaxialement par rapport au piston comme cela est représenté sur la fig. 1 mais excentriquement.
Dans la soupape décrite, la retardation peut être réglée en échan- geant la tuyère 11 contre une tuyère ayant une ouverture de passage plus grande ou plus petite.
Certaines impuretés, par exemple des fils, qui pourraient rester suspendues dans les lumières 10 sont coupées lorsque le piston se déplace.
La soupape représentée à la fig. 2 présente également un boîtier 1, une ouverture d'admission 2, une ouverture d'échappement ou de sortie 3 et un espace cylindrique 4 dans lequel est guidé un piston 5 susceptible d'être déplacé axialement et fermant dans la position représentée comme dans l'exem- ple de la fig. 1 un orifice de passage muni d'un siège 6. Dans cet exemple également le diamètre extérieur du siège 6 est inférieur au diamètre du piston 5. En outre le diamètre du piston est inférieur au diamètre intérieur de l'espace cylindrique 4 de sorte qu'une fente annulaire est formée entre la chemise du piston et la paroi cylindrique de l'espace 4.
Le piston est étanchéifié contre la paroi de l'espace 4 à l'ajd d'un joint 7. Il présente, en outre, un passage 8 reliant l'espace vontigu à la face frontale du piston 5 opposée au siège 6 avec la partie de la fente annulaire s'étendant entre le joint 7 et le siège 6 et communiquant avec l'ouverture d'admission 2. Le piston présente un prolongement cylindrique creux 9 guidé dans l'ouverture de passage et muni de lumières 10 s'étendant suivant une ligne hélicoïdale.
Une tuyère 11 est montée dans le passage 8. Jusqu'ici la soupape suivant la fig.2 est analogue à celle représentée à la fig. 1.
L'espace cylindrique 4 est muni à sa face frontale opposée au siège 6 d'un orifice 13 communiquant, par l'intermédiaire de conduites 14, 15, 16 avec la sortie 3 de la soupape.
Du côté faisant face à l'espace 4 un siège pour un corps de soupape 18 est formé à l'orifice 13 par un joint 17.
Le corps de soupape 18 fait saillie dans l'espace 4 et est relié à un bouton-poussoir 20 par une tige 19 susceptible de se déplacer longitudina- lement. Le poids total du corps de soupape 18, de la tige 19 et du bouton- poussoir 20 et les dimensions du siège formé par le joint 17 sont choisies de façon que la pression d'exploitation minimale transmise de l'admission par le passage 8 dans la partie supérieure (dans le dessin) de l'espace 4 suffit pour presser contre son siège le corps de soupape 18 amené dans sa position de fermeture, à l'encontre de la gravité des organes 18, 19, 20 et
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du liquide qui serait éventuellement resté dans l'orifice 13.
De plus la longueur axiale de l'espace 4 et du piston susceptible de se déplacer dans cet espace est choisie de façon telle que le piston 5, lorsque la soupape est entièrement ouverte, presse le- corps de soupape
18 contre son siège.
Le fonctionnement de la soupape représentée à la fig. 2 est le suivant :
Dans la position représentée du piston 5 et du corps de soupape 18 la soupape est fermée.
L'ouverture d'admission 2 et l'espace 4 sont remplis de liquide sous la pression d'exploitation.
Sous l'effet de cette pression le corps de soupape 18 est pressé contre son siège formé par le joint 17. Comme cette pression agit vers le bas sur une surface correspondant au diamètre du piston et ne s'exerce vers le haut que sur une surface partielle annulaire du piston se trouvant à l'extérieur du siège 6 le piston 5 est maintenu presse contre son siège 6.
En pressant sur le bouton-pressoir 20 le corps de soupape 18 est éloigné de son siège et la partie de l'espace 4 se trouvant au-dessus du piston 5 est déchargée par l'orifice 13 et les passages ou conduites 14,
15 et 16, l'agencement étant tel qu'il n'est pas possible au liquide de suivre assez vite par le passage 8 et la tuyère 11 pour rétablir la pression dans cette partie de l'espace.
Il en résulte que le corps de soupape 18 reste dans sa position éloignée de son siège. En dessous du joint 7 le piston reste toujours sous l'effet de la pression d'exploitation.
La force exercée par cette pression sur la partie annulaire de la face du piston se trouvant au-delà du siège 6 et qui est dirigée vers le haut dépasse à présent la gravité du piston et du liquide se trouvant au-dessus du piston et qui n'est plus sous pression de sorte que le piston est soule- vé et que le liquide peut arriver vers l'ouverture d'échappement 3 en passant par les lumières 10.
Dans sa position extrême supérieure le piston 5 bute contre le corps de soupape 18 et presse ce dernier contre son siège de façon à obturer l'ori- fice 13.
Comme le liquide pénétrant par le passage 8 et la tuy@@e 11 ne peut plus, à présent, s'écouler par l'orifice 13 la pression augmente à nouveau dans la partie de l'espace 4 située au-dessus du piston jusqu'à ce qu'il atteigne la pression d'exploitation régnant dans l'ouverture d'admission 2.
Pendant ce temps le corps de soupape 18 est maintenu en position de fermeture contre son siège et le piston 5 est abaissé dans sa position de fermeture à une vitesse dépendant de l'ouverture de la tuyère 11.
De cette manière on obtient par une pression de courte durée exercée sur le bouton-poussoir le passage par la soupape d'un volume de liquide déterminé réglable par la grandeur de l'ouverture de la tuyère 11.
Si une pression plus longue est exercée sur le bouton-poussoir 20 le corps de soupape 18 est empêché d'être poussé dans sa position de fermeture par le piston 5. Dans ce cas le liquide traverse la soupape jusqu'au moment où, après quelle bouton-pous oir 20 ait été libéré, le piston 5 a"amené le corps de soupape 18 dans sa position de fermeture et a, par là, introduit la fermeture qui se termine lorsque le piston 5 bute contre le siège 6.
Dans ce qui prêche il a été admis que la soupape est utilisée dans la position dans laquelle la tige 19 est verticale et le bouton-poussoir
20 se trouve en haut.
La soupape peut toutefois être montée dans une autre position. Dans les positions dans lesquelles le corps de soupape 18 risque d'être poussé dans
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sa position de fermeture sous l'action de la gravité on peut prévoir un ressort agissant sur le corps de soupape à l'encontre de la gravité.
L'agencement d'un tel ressort peut également être avantageux dans d'autres positions de la soupape, par exemple si la pression du liquide à l'admission ne suffit pas pour main @nir en position de fermeture le corps de soupape à l'encontre de l'action de la gravité.
REVENDICATIONS.
1. Soupape à fonctionnement retardé du type comprenant un piston susceptible de se déplacer axialement dans un espace cylindrique et fer- mant, dans sa position de fermeture, un orifice de passage formé à une extrémité de cet espace et muni d'un siège, caractérisée par le fait que le piston surplombant radialement ce siège est muni d'un joint rendant étanche l'espace entre le piston et la paroi de l'espace cylindrique et d'un passage recouvrant ce joint et reliant l'espace contigu à la face fron- tale du piston opposée au siège avec un espace contigu en direction radiale au siège et communiquant avec l'ouverture d'admission de soupape, un pro- longement cylindrique creux étant formé au piston, ce prolongement qui traverse l'orifice de passage et est guidé dans ce dernier, présentant des lumières disposées suivant une ligne hélicoïdale.