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Perfectionnements apportés à des soupapes ou vannes;
Le brevet principal n* 599.988 déposé le 8 février 1961, est relatif à une soupape ou vanne d'arrêt avec piston plongeur qui porte au moins une bague d'étanchéité susceptible d'être com- primée axialement et assure l'étanchéité par rapport à l'enveloppe ou boîte de la soupape.
Cette soupape est caractérisée essentielle- ment en ce qu'elle est soumise à l'action de compression d'un ressort qui prend appui sur un organe relié à la broche du pis- ton plongeur, alors que la partie du piston qui maintient la bague d'étanchéité et la contient contre l'action du ressort est accouplée, avec un jeu axiel, à la broche et sert à recevoir un effort anta- goniste qui agit dans le sens de l'ouverture et comprime davantage la bague d'étanchéité quand elle osome sa position de fermeture.
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A ce dernier effet, la face, de la partie du piston qui sert au maintien de la bague d'étanchéité, opposée à celle qui forme un appui pour cette bague peut former par exemple une face de butée pour une butée faisant partie de 1' enveloppe ou botte de la sou- pape.
Des soupapes de ce genre présentent l'avantage que la bague d'étanchéité est sollicitée continuellement par la tension préalable élastique du ressort et que cette pré-tension peut être augmentée quand le piston plongeur occupe sa position de fer- meture*
Les soupapes d'arrêt selon le brevet principal, qui com- portent, comme toutes les soupapes connues à piston plongeur, une face propre à assurer l'étanchéité par rapport il leur boite et , de forme cylindrique, ont toutefois pour inconvénient qu'elles ne peuvent être actionnées que difficilement pour des grandeurs no- minales de la soupape ou des pressions de travail importantes quand la pression du fluide de travail agit, cornue cela se fait généralement,
sur le piston dans un sens opposé a celui du mouve- ment de fermeture, La soupape se ferme alors déjà quand le piston plongeur s'engage dans une partie du siège de soupape pr<<vu sur la botte. Pour assurer une étanchéité certaine pendant une période prolongée, le piston plongeur doit toutefois pouvoir être déplace jusqu'à sa position finale pour que toute la face latérale de 1a bague d'étanchéité intervienne pour assurer l'étanchéité Mais dans ce cas se produisent, plus spécialement pour des pressions élevées du fluide de travail ou pour des grandeurs nominales de la sou- pape et à.
cause des gra .des faces frontales dit piston qui en résul- tent, après le début de l'engagement du piston daus le siège, des efforts antagonistes qui gênent le mouvement ultérieur du piston.
Dans le brevet principal, on a déjà Indiqué un moyen pour écarter cet inconvénient. A cat effet et selon le brevet principal, la partie du piston qui .nain tient la bague d'étanchéité
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comporte un passage qui forme avec l'extrémité* libre de la broche une soupape de décharge qui est maintenue par le ressort dans sa position d'ouverture. Cette soupape de décharge doit fonction- ner de Manière telle qu'elle ne se ferme qu'à la fin du mouvement de fermeture du piston quand celui-ci est maintenu dans cette position finale et quand la partie terminale libre de la broche peut encore être déplacée plus loin jusqu'à ce que la soupape de décharge soit fermée.
La constitution d'une soupape de ce genre entraîne encore des frais de fabrication relativement élevés et cette soupape ne fonctionne pas d'une manière certaine quand à l'engagement du piston dans le siège de soupape s'opposent déjà des efforts de frottement tellement élevés que le ressort soit déjà fortement comprime par l'effet de ces résistances et que la soupape de dé- charge est donc déjà pratiquement fermée dans cette position du piston.
L'invention a pour but, en supplément à l'invention qui fait l'objet du brevet principal, de rendre les soupapes ou vanner de ce genre telles qu'elles offrent, avec une dépense minime, la certitude que la soupape se ferme somplètenent h la fin du douve- mont de fermcture et que, malgré cela, la possibilité existe de soumettre alors la bague d'étanchéité à une pression élastique accrue à l'aide du ressort qui est plus fortement comprimé.
Une soupape ou vanne d'arrêt établie selon le brevet prin- cipal et permettant d'atteindre le but susindiqué est caractérisée essentiellement en ce que la face latérale de 1a bague d'étanchéité*, qui assure l'étanchéité par rapport à la boite de soupape, a une fome conique dont la conicité est orientée dans le sens de la fer- metrue du piston, cette face conique coopérant avec le bord conique et formant le siège de la soupape.
Par la constitution du piston dont la conicité est orientée dans le sens de la fermeture et par l'alésage également conique ménagé dans la botte pour forcer le siège, on obtient que la soupape se ferme complètement dans tous les
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cas à la fin du laouve-rieit de fermeture seulement, de aorte que dans
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l'intervalle annulaire* qui reste ouvert jusque la fin du mouve-
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ment, ün Qq1Jil1brtl.e de la pression puisse te faire.
Quand la face externe raccordée :. la face latrie conique de la bague d* {tanche* 1- té, de la partie du piston qui sert à recevoir l'effort anwg1-
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nlste, se trouve dans le prolongement de la face latérale conique de
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la bague d'tE!.f1Chéité, et si le siège d'étanchéit9 conique prévu sur la boite forme en ...ê':le te:1pS une butée pour cette partie du
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piston, la broche peut, après l'application du piston sur Ion
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siège, être déplacée davaitage dans ledit alésage conique dans le sens de la fermeture, ce qui soumet la bague d'étanchélté 8 une
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pression élastique accrue produite par le ressort, cette bague
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r-3't'plissnut ainsi. COlàplvte:'1oot sa fonction.
La face latérale conique, formée en cairii4iurt par la face latérale de la bague d'étanchéité et par la face externe, raccordée à cette face latérale de la partie du piston qui soutient ladite bague d'étenchéité, repose d'abord,
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à la fin du mouvement de fermeture du piston, uniformément sur l'alésage conique de la botte, Ce n'est que, lorsque par le mouve- ment subséquent de la broche, la partie du piston, qui soutient
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la bague d* 4 tanche l té contre L'action du ressort, prend déjà. appui
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sur l'alésée conique de la boite qu'une pression élastique accrue
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est exercée sur la bague d'étanchiité par le quelle cette bague est
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serrée contre le bord conique de cet alésage en produisant ainsi
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une bonne trtiül'4.'ükrj,ttre h.h1s il pst :
fl1 0,1'1 cu t possible d'obtenir la compression additionnelle de la bague d'ltanchÓ1tê d'une autre manière. En effet,*
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quand le piston est constitue de manière telb que la partie du piston, qui sert' recevoir leeffort antagoniste, d'est pas en
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contact avec lu botte, quand cette partie occupe sa position de
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fer.rrat;zre et quand ludite partie se trouve dans le canal découle"
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ment de 1& boite du côté o'i se fait l'admission du fluide, l'effort
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antagoniste, qui comprime en SUP.Jll.tn8nt la bague d3taraahi.t dans sa position de er,xtaxa, est produit uniquement par la pression du
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fluide qui agit Sur ladite partie du piston.
Ce Mode de réalisation
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est particulièrement avantageux dans le cas où l'actlonnanent de
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la soupape ne se fait pas à la main mais bien l'aide d'un moteur.
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te moteur d'aot1onneluent (lServo-motel1r) peut lors fonctionner d'une manière relativement rapide car, lors de la f fermeture, 13 ne se produit pas de contact métallique eritre le piston et la boite,
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ce qui lors d'une fermeture rapide, pourrait produire des chocs sur la botte.
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Pour assurer une longue dure d'usage la bague dtêtanchêl- té, on doit veiller h ce que le ressort, qui agit sur la face frontale annulaire supérieure de la bague d'Jtanché1t6, ne pro- duîoe pas, quand le piston occupe aa position d'ouverture, une dé- formation nuisible de cette bague en ce sons que la partie annulaire de lMi1te face, qui est en saillie sur la ft.ce frontale annulaire
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inférieure, plus étroite, de lu bagua, est refoulée vers le bas.
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Cet inconvénient peut être évité avantageuse ent par une autre disposition faisant l*ot) 1et de J 'invention, quand on donne 11 la coniei t6 de la face frontale conique du piston, dans le sens opposa z ion déplaçaient, un Mle de $ h 300.t de préférence de 10 à 15*.
Quand on adopte ces conicité réduites il 1'.f! produit pratiquement aucune déformation additionnelle do la partie ;'# plus grand diamètre de la bague dtètanch6îtd celle-ci jJrvdl\1Runt nflanuoins une êtanchéi- té convenable.
La figure unique du demain ci-annexé nontre, à titre
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d'exemple, un Mode de réalisation d'une soupape d'arrêt établie
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oontorrolÍncn t 11 l'invention.
La soupape en question comporte un corps 1, en far ne de piston, qui porte lino bague d* 'ta ichéit4 2. Le corps 1 est relié à l'extrémité* libre d'une broche 5 de ,un1 ro qu'il puisse tourner par rapport à celle-ci et qu'il disque d'un jeu axial & . A cet effet, l'extraite libre de la brocho ca,'.4>orte un rebord 7 logé dans une cavité coaxiale 8 du corps 1 et elle est retenue axiale-
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ment dans cette cavité par une bague d'appui 9, mise en place
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par vissage. Sur l' extré..1 té libre au la broche est vissé en
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outre un écrou 6.
Entre cet écrou 6 et le rebord 7 de l'extrémité de la broche est interposé un ressort 10 constitué par des ron- delles Belleville qui exercent une pression élastique sur la bague d'étanchéité 2, ainsi qu'un couvercle 11, qui recouvre le piston 1 et qui transmet la pression exercée par le ressort 10 sur la bague 2 qui repose par une face frontale 12 sur un rebord 13 du piston 1, de porte que la bague 2 est soumise continuellement à une pression élastique axiale.
La face latérale 30 de la bague d'étanchéité 2 et la face latérale externe 31 du piston 1, raccordée à la face 30, ont la forme d'un tronc de cône dont la oonicité est orienté dans le sens de la fermeture, cette partie du piston, quand celui.-ci occupe sa position de fermeture cornue montré, éteint engagé dans un alésage 32, également conique de l'enveloppe ou boite 3 de la soupape. Sur le dessin, la broche est montrée dans la position qu'elle occupe aprbs que le piston est venu se poser sur 1e bord de l'alésage conique 32.
Quand la broche continue à se déplacer dans le sens de la fermeture, le corps 1 en forme de piston est retenu dans cet alésage de sorte que la broche peut continuer à se déplacer vers le bas dans ledit corps 1 sur une longueur déterminée par le jeu a. Quand la broche continue à se déplacer davantage vers le bas, le ressoet 10 est comprimé davantage, de sorte que ce ressort exerce une pres- sion accrue sur la bague d'étanchéité 2 par l'intermédiaire du couvercle 11, de sorte que cette bague est appliquée sur le bord de l'alésage conique 32, de manière à assurer une étanchéité plus gran- de.
Quand la broche 5 est ensuite déplacée dans le sens de l'ou- verture, elle se déplace d'abord vers le haut, sans le piston 1, sur une longueur correspondant au jeu a,ce qui diminue la tension préalable du ressort 10. Quand le jeu est avalé, le piston 1 est soulevé à l'aide de la bague de soutien 9, de sort* que tout le piston 1 se déplace vers le haut.
La bague d'étanchéité 2 du piston 1 reste soumise, même quand la soupape est ouverte,à la
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tension élastique préalable produite par le ressort, de sorte que, par la conicité relativement réduite de la face latérale conique du piston, toute déformation inadmissible de la partie annulaire supérieures à plus grand diamètre, de la bague est exclue* Quand , pour l'exemple Montra la face inférieure du corps 1 du piston est orientée vers l'entrée de la soupape ,la compres- sion additionnelle désirée de la bague d'étanchéité 2, quand celle- ci occupe sa position de fermeture, se produit aussi par la pres- sion du fluide qui passe dans la soupape.
Dans ce cas il n'est pas nécessaire que le corps 1, quand il occupe sa position de fermeture, prenne appui sur le bord 31 de l'alésage de la boîte.
Il peut même être logé avec un certainjeu dans cet alésage sa face externe ayant la forme indiquée par les traits interrompus 35.
Le corps 1 du piston est alors serré, par la pression du fluide, contre la bague d'étanchéité 2.