<Desc/Clms Page number 1>
" Ajutage de distribution automatique "
La présente invention concerne, d'une manière générale, des ajutages pour la distribution de liquides et, plus particulièrement, un ajutage de distribution agencé pour s'ouvrir à la txain et comportant un dispositif perfectionna satisfaisant à une condition pour fermer automatiquement l'écou- lement.
Les ajutages de diutribution automatique de ce type général sont connus et ils fonctionnent généralement d'une manière satisfaisante. Toute- fois, en raison des forces de frottement inhérentes
<Desc/Clms Page number 2>
à tout dispositif mécanique, des problèmes se sont posés pour prévoir lu dispositif répondant à une condition, susceptible de fournir une force do commande suffisante pour effectuer leo opérations mécaniques nécessaires ot, en même temps, compor- tant un encombrement et un poids maintenus dans des limites raisonnables, Ceci, et les problèmes qui s'y rattachent, ont conduit à la fabrication de dispositifs, souvent compliqués et d'une fabrica- tion onéreuse.
La présente invention a en conséquence pour objet : - La construction perfectionnée d'un ajutage automatique évitant les difficultés indiquées ci-dessus, - un dispositif de verrouillage perfectionné, agenoé pour se déclencher en fonc- tion d'une condition déterminée, - un dispositif de verrouillage ayant une plus grande sensibilité, d'une fabrica- tion économique, d'un fonctionnement sûr et d'une aotion plus efficace que les dispositifs de verrouil- lage utilisés jusqu'ici dans ce domaine, - un dispositif de verrouillage perfectionné qui est plus sensible dans son fonc- tionnement, avec une sécurité plus grande tout en évitant une sensibilité excessive qui pourrait pro- duire un déclenchement accidentel pour une légère différence de la condition de fonctionnement,
- une conjugaison de leviers com- binés et dû forces utilisées, en vue d'assurer une
<Desc/Clms Page number 3>
action plus certaine du dispositif.
D'autres caractéristiques et avantagea apparaîtront à l'homme de l'art aveo la desorip- tion ci-dessous, et les dessins annexés sur les- quels : - la figure 1 est une coupe trans- versale, avec arrachement partiel, représentant un ajutage de distribution suivant l'invention, - la figure 2 est une coupe par- tielle à plus grande éohelle, dans le même plan que la coupe de la figure 1, et représentant le dispo- sitif satisfaisant à une condition et le verrouil- lago perfectionné, suivant l'invention, - la figure 3 est une vue perspec- tive, partiellement arrachée, représentant le dia- phragme, l'ensemble de liaison et la partie supé- rieure du plongeur,
Sur les figures, les mêmes références dé- signant les mêmes éléments et,
bien que les diffé- rentes caractéristiques de l'invention soient repré- sentées et décrites ci-dessous comme des formes de réalisation préférées, il doit être entendu que ces dernières ne sont présentées qu'à titre d'exemple nullement limitatif, étant donné que de nombreux changements et modifications peuvent être apportés sans pour cela sortir du oadre de l'invention.
Les ajutagos do distribution du typo au- quel se rattache la présenta invention sont prévus avec un dispositif d'arrêt automatique, de manière que des réservoirs ou leurs récipients peuvent être remplis à un niveau prédéterminé, et lorsque oe
<Desc/Clms Page number 4>
niveau est atteint, il se produit automatiquement l'interruption de l'écoulement du liquide, une in- turvention manuelle n'étant pas nécessaire. Ce type général d'ajutage de distribution est décrit dans le Brevet des Jtats-Unis d'Amérique n 2.582.195, du 8 Janvier 1952 et les spécialistes reconnaîtront que de tels ajutages comportent une soupape prinoi- pale actionnée par un levier, sollicitée pour se former et muniu d'un dispositif de blocage du le- vier de manoeuvre en position ouverte.
Des ajutages de distribution de ce type sont munis d'un disposi- tifsatisfaisant à une condition, qui correspond habituellement à une variation de pression par rap- port à la pression atmosphérique. Ce dispositif est relié d'une manière appropriée au levier de manoeu- vre, la liaison étant telle qu'elle libère un sys- tème de blocage ou de verrouillage suivant la con- dition désirée de fonctionnement. Le Brevet men- tionné ci-dosous fait connaître un moyen permettant de produire une pression inférieure à la pression atmosphérique ou bien le vide dans la chambre du dispositif satisfaisant à une condition et qui est mise sous vide pendant les opérations normales de remplissage et soumise à ce vide quand un réservoir ou autre récipient a été rempli à un niveau prédé- terminé.
Lorsque ceci a lieu, le dispositif satis- faisant à une condition fonctionne pour libérer le système de blocage ou de verrouillage, la soupape principale se ferment automatiquement sous l'influ- once do la poussée. La présente invention est un perfectionneront aux structures de ce type général
<Desc/Clms Page number 5>
d'ajutages da distribution,
Sur leo figures, un ajutage conforme à la présenta invention comporte un carter 1, générale- mont un moulage do métal approprid. Une partie orouje 2 s'étendant vers l'arriéra sort à la fois do poignée pour la manipulation de l'appareil ot également de oanal pour le fluide à distribuer, oet élément comportant à son extrémité arrière le dis- positif 3 de raccordement avec une conduite souple amenant le liquide.
L'intérieur creux de la poignée 2 ne com- munique avec une autre partie creuse 4 du corps de l'ajutage que par l'intermédiaire d'un orifice* 5 dans une séparation ou cleison. La soupape prinoi- pale de la structure est placée on relation avec ce trou et elle consiste en un corps 6 comportant un prolongement supérieur fileté 7. Une rondolle d'é- tanohéité 8 en une substance élastique appropriée, résistant au fluide à distribuer, se trouve sur la partie supérieure du corps 6 et maintenue on place par une rondelle aveo épaulement 9 vissée sur le prolongement 7 du corps. Un siège de soupape 10, coopérant avec la rondelle d'étanchéité 8, est usiné sur lo corps du moulage 1.
La structure de soupape est poussée vers le bas par un ressort do compres- sion 11 butant contre la rondelle avec épaulement 9 à une extrémité et sur un bouchon amovible vissé dans une ouverture du carter.
Dans la forme de réalisation particulière, le dispositif de Venturi est placé sur la soupape d'arrêt. A cette fin, le corps 6 ayant la forme
<Desc/Clms Page number 6>
d'un tronc do cône, ooopèru avec un manchon 13 en- castra dans l'orifice 5. Le manchon comporte un certain nombre d'orifices 14 à pou près au milieu de sa longueur et ooux-oi à leur tour assurent la communication avec une gorge annulaire 15 établie dans les parois de l'orifice 5. Un canal 16 est foré dans le carter (figures 1 et 2).
Le corps de soupape 6 est assujetti à une tige 17 qui traverse vers le bas un chapeau de presse-étoupe la de n'importe quel typo approprié, l'extrémité de la tige de soupape émergeant du fond du carter 1.
Un levier de manoeuvre 19 pivote à son extrémité avant sur un poussoir 21, le pivot étant indiqué par la référence 20. La partie intermé- diaire du levier 19 est placée dans une position lui permettant de venir en contact avec l'extrémité de la tige 17 pour ouvrir la soupape lorsque le le- vier est soulevé vars la position représentée en traits tirâtes sur la figure 1. A la position d'ou- verture de la soupape, le levier peut être engagé dans n'importe laquelle des encoches présentées par l'élément de verrouillage 22, pivotant sur des oreil- les de la partie 2 du carter. Cet élément 22 est re- présenté en position de verrouillage,suivant les traits ---------- tirotés.
Il est, de préférence, poussé par un ressort, de manière quo lorsque le levier se déplace autour du point de pivotement 20, comme on l'explique ci-dessous, l'élément 22 est déverrouillé et s'échappe vers le haut dans la position représen- tée partiellement en traits pleins. Un faible res-
<Desc/Clms Page number 7>
sort 23 peut être engagé entre le oartor et le le. vier, si on le désire. Il est courant de munir le corps 1 d'une protection la pour le levier 19, comme le montre la figure 1.
Lorsque la soupape de l'ajutage s'ouvre, sous l'action du levier, le fluide à distribuer s'écoule à p rtir de la portion 2 vers la portion 4 du carter, à travers la soupape, entre le manohon 13 et le corps de soupape 6. La forme conique du corps de soupape produit un effet Venturi tendant à aspirer l'air à travers les ouvertures 14 du man- chon.
La configuration de la partie supérieure du carter comporte une chambre à diaphragme 24 qui se termine par un couvercle 25. Un diaphragme sou- ple 26 est engagé et serré entre la partie supé- rieure du carter et le couvercle 1 et 2, le couver- cle étant Maintenu on place par les vis 27 ou de toute manière appropriée. Les parties marginales du diaphragmu 26 sont perforées en 28 pour le pas- sage des tiges dos vis 27. Il est également per- foré en 29 ce qui permet au canal 16 dans le car- ter d'Stro relié au canal 30 dans le couvercle 25, de sorte qu'un vide peut 8tre créé au-dessus du diaphragme dans la chambre 24.
Le diaphragme est également 'perforé sur ses bords en 31 pour permettre la communication en- tre un autre canal 32 formé dans le couvercle 25 et un canal 33 dans le corps 1, sur lequel un élément tubulaire 34 est assujetti.
Cut élément tubulaire, dans la forme de
<Desc/Clms Page number 8>
réalisation donnée à titre d'exemple, est repré- senté se prolongeant vere le bac dans un bec d'é- coulement 35 assujetti d'une manière amovible au corps de l'ajutage. Le tube 34 se termine dans un montage 36 au voisinage de l'extrémité du boo d'é- coulement, où se trouva un canal 37 à travers le bec d'écoulement at à travers le montage 36, le dit canal débouchant à l'air libre. Comme on l'a ex- pliqué ci-dessus, l'air pénétrant dans la chambre 24 au-dessus du diaphragme 26 supprime le vide sur le diaphragme jusqu'au moment où le canal 37 se ferme ou bien offre une plus grande résistance à l'entrée de l'air, comme il est connu dans les dis- positifs de en genre.
Tant que le canal reste ouvert, le dia- phragme se trouve dans une position inférieure (fig. 2). Un ressort à boudin 38, engagé entre la face intérieure du couvercle 25 et une rondelle du genre Belluville 39 maintenue sur la face supérieure du diaphragma, tond à maintenir le diaphragme dans sa position la plus basse.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invontior, un dispositif à goujon 40 est utilisé au contre du diaphragme. A peu près au milieu de sa longueur, le goujon porte un dispositif en forme de collerette 41, adapté pour se placer sous le dia- phragme. L'extrémité supérieuru du goujon est ré- duite et filetée on 42 ; et cotte partie traverse une perforation centrale dans le diaphragme et dans la collerette en forme de cuvette 39, la goujon étant maintenu un place par un boulon 43.
Lu diaphragme
<Desc/Clms Page number 9>
peut être en n'importe quoi matériau un fouille souple convenable mais il est normalement réalisé on une substance du gonro caoutchouc ou on un tieau de lains traité avec une oubotanoo analogue au oaout- chouo de manière à le rendra imperméable aux gaz.
L'extrémité inférieure du goujon présenta un épanouissement analogue à uno rondelle 44, com- portant do préférence une surface inclinée.
Le poussoir 21 est un élément en général cylindrique, dont l'extrémité inférieure ost réduite autour du dispositif de pivotement 20. En général, le levier 19 est bifurqué on ce point. L'extrémité supérieure du poussoir est un peu épanouie do manière à constituer un épauleront 45. Un ressort de com- pression 46 se trouve autour du corps du poussoir, là où il traverse un élément central creux 47 dans la portion 4 du corps moulé. Le ressort 46 est en- gagé entre l'épaulement 45 sur le poussoir et un élément, opposé en forme d'épaulement 48, au voisi- nage de l'extrémité inférieure de la perforation dans l'élément 47. Le ressort, évidemment, tend à faire monter le poussoir 21.
L'extrémité supérieure du poussoir est bifurquée en 49, et un petit galet 50 est monté de façon à tourner sur un axe 51 s'étendant entre les deux portions de la bifurcation.
Le poussoir 21 et le diaphragme 26 sont reliés d'une manière amovible par un dispositif de verrouillage qui comporte des leviers pivotant sur un socle 52. Le dispositif de verrouillage sera mieux compris on se reportant à la figure 3. Le
<Desc/Clms Page number 10>
socle 52 comporte un ensemble de troua 53 et il est fixé sur la partie inférieure de la chambre 24 par les boulons 53a. Le soolo 52 comporte également un trou central à travers lequel l'extrémité supérieure du poussoir 21 peut se déplacer avec les éléments 54 ot 55 dirigée vers le haut, disposes sur ses cô- tés opposés pour supporter entre aux un levier 56 pivotant autour d'un axe 57.
De préférence, les extrémités supérieures des éléments 54 et 55 sont munies de parties se prolongeant vers l'intérieur, tondant à maintenir le levier 56 on position cen- trale par rapport à l'axe du poussoir 21. Le socle 52 comporte également une seconde paire d'éléments drossés vers le haut 56 et 59 pour supporter un au- tre levier 60 pivotant autour d'un axe 61.
Comme on l'observe plus facilement sur la figure 2, le levier 56 est un levier d'équerre com- portant un bras 56a s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe du poussoir 21 lorsque le levier 56 est dans la position verrouil- lée représentée sur la figure 2. Pour des raisons qui apparaîtront bientôt, le levier 56 comporte éga- lement un autre bras 56b s'étendant vers le bas à partir du pivot 57 et, d'une manière générale, per- pendiculairement au bras 56a. Le bras 56b comporte une partie entaillée 62 pour recevoir le galet 50 porté par le poussoir 21.
Pour assurer le verrouil- lage après un déclenchement et lorsque le poussoir 21 est revenu à la position représentée sur la fi- gure 2 et pour éviter la libération accidentelle provenant d'une sensibilité excessive et du légères
<Desc/Clms Page number 11>
variations do pression pundant le fonctionnement, la levier 56 est poussé dans la direction inverse des aiguilles d'une montre par le ressort 63.
Les forces de frottement sont réduites , ... au minimum, suivant l'invention, on utilisant le mouvement de roulement plutôt que le mouvement de, glissement pendant le verrouillage et le déverrouil.' lasse. Ceci est réalisé en alignant les pivots 51 et 57 et de préférence, comme le montre la figure 2, en les alignant pratiquement sur l'axe du pous- soir 21. En utilisant un tel alignement deo pi- vots et un galet 50, le verrouillage ou le déver- rouillage s'effectue à l'aide de forces de frotte- ment réduites au minmum par la présence do la pa- roi 62a tangente au galet 50 à l'intersection d'une ligne réunissant les centres des pivots 51 et 57 et qui constitua l'extrémité inférieure de l'entaille 62.
Si on le désire, l'extrémité 62b pout so pro- longer légèrement au-delà et vers la partie droite du point do tangence (figura 2) et peut également être arrondie.
Par suite do la limitation de l'encombre- ment et pour évitsr l'action simultanée possible des différente éléments pendant le verrouillage et le déverrouillage, la profondeur de l'entaille 62 est pratiquement égale au rayon du galet 50. Toutefois, pour tenir compte des variations résultant des tolé- rances de fabrication, des trépidations pondant 10 fonctionnement, il peut être avantageux d'avoir une extrémité 62b de la paroi 62a qui s'étende légèrement au-dolà du point de tangence pour assurer un verrouil- e
<Desc/Clms Page number 12>
lage direct ot pour éviter un déverrouillago aooi- dontel.
Le levier 56 peut donc tourner, dans le sons des aiguilles d'une montre, d'une quantité suffisante pour libérer le galet 50 et le poussoir 21 et, en même tempe, il n'est pas nécessaire que l'ouverture centrale dans le socle 52 ou l'extré- mité supérieure du poussoir 21 soit exagérément grande, pour éviter l'action mécanique simultanée des éléments du dispositif do verrouillage.
En plus de son aotion de poussée, notée ci-dessus, le ressort 38 sert également, en coopé- ration avec d'autres éléments, à assurer le ver- rouillage direct et à éviter la libération aooi- dentelle, lorsque le diaphragme 26 se trouve dans la position la plus basse représentée sur la fi- gure 2. Ceci- est réalisé en plaçant la face infé- rioure de l'élément on forme de oolleretto 44 au voisinage immédiat ou en contact avec un talon ou came 64 du levier 56. Comme on l'a noté ci-dessus, la ressort 38 exerça continuellement une forte , poussée sur le diaphragme 26 ot sur l'élément 44 dans la position la plus basse (figure 2).
Ce mon- tage fournit une garantio supplémentaire contre le déverrouillement accidentel, parce que la rotation dans le sens das aiguilles d'une montre du levier 56 est empêchée par la disposition relative de l'é- ' lément 44 et de la came 64 et par l'action du res- sort 38 dans toutes les conditions de fonctionne- ment, sauf lorsque sous l'action du vide le dia- phragme 26 se soulève ainsi que l'élément 44 malgré l'action du rassort 38, pour effectuer un déver-
<Desc/Clms Page number 13>
rouillage.
Le levier 60 comporte une extrémité cou- dée vers le bas 60a, un contaot avec le bras 56a du levier 56. L'autre brau 60b du lovior bifurqua (fig. 3), et peut venir on oontact avo le goujon sur la diaphragma. Il y a lieu de noter, sur les figures 1 et 2, que la bifurcation du bras 60b se trouve sur l'un ou l'autre côté de la partie réduite 40 entre les éléments en forme de rondelles 41 et 44, la dernière faisant déplacer le levier 60 dans le sens des aiguilles d'une montra (fig. 2). Les spécialistes, dans ce domaine, apprécieront, sur la forme de réalisation représentée à la figure 2, qu'un avantage mécanique considérable est fourni dans le sens du mouvement du déclenchement de la pièce de verrou 62.
Ceci est important, le déclen- chement du poussoir étant ainsi plus sensible et cette sensibilité étant encore beaucoup plus grande sous l'effet d'une variation de pression sur la face supérieure du diaphragme.
Au cours du fonctionnement, un opérateur introduit le bec de versement 35 dans le goulot ou le bec de remplissage d'un récipient à remplir et provoque le début de l'écoulement du liquide en soulevant le levier 19 qui ouvre la soupape contre l'action du ressort 11. L'opérateur verrouille alors le levier 19 dans une position ouverte en engageant son extrémité libre dans une encoche appropriée du verrou 22. L'écoulement du fluide à travers le dis- positif de Venturi, en particulier à travers le man- chon 13, tend à produire une pression inférieure à la
<Desc/Clms Page number 14>
pression atmosphérique, au voisinage do la gorge annulaire 15 qui est en communication avec la face supérieure du diaphragma 26 par l'intermédiaire des orifices 14, de la gorge 15, dos canaux 16 et 30.
Cette tendance à produira le vide persiste tant que du liquide continue de s'écouler à travers le dis- positif de Venturi. Toutefois, jusqu'à ce que le .réservoir ou le récipient dans lequel le liquida est distribué soit complètement rempli de manière à couvrir et former le canal 37, la tendance à pro- duire le vide diminue puisque la partie supérieure du diaphragme 26 est étendue ou reliée à l'atmos- phère au moyen des canaux 32,33, du tube de détec- tion 34, du montage 36 et du canal 37. Dans ces conditions de fonctionnement, la tendance produisant le vide ne peut réduire la pression sur la face supérieure du diaphragme 26 d'une quantité suffi- sante pour surmonter la force de sollicitation vers le bas exercée par la ressort 38.
En conséquence, les différents éléments resteront dans la position représentée sur la figure 2, avec le poussoir 21 verrouillé dans une position telle que la soupape principale restera ouverte et continuera de débiter du liquide. Lorsque le liquide dans le réservoir ou le récipient atteint un niveau fermant le canal 37, la face supérieure du diaphragme 26 n'est plus mise à l'air libre et la tendance produisant le vide, notée précédemment, réduit maintenant la pression sur la face supérieure du diaphragme 26.
Lorsque ceci se produit, le diaphragme 26 tend à su déplacer vers le haut comme résultat de la diminution do la
<Desc/Clms Page number 15>
pression dans la partie supérieure de la ohambre
24. Evidemment, la partie inclinée en forme de rondelle 44 se déplace vers le haut avec le dia- phragme 26, faisant ainsi tourner le levier 60 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe
61 ; et ce dernier, à son tour, amène en contact le bras 60a avec le bras 56a du levier 56 le forçant à tourner dans le sens des aiguilles d'unj montra autour de l'axe 57 et à libérer ainsi le poussoir
21.
Lorsque le poussoir 21 est libéré, il se dé- place. en général vers le bas (figure 1) ce qui forme automatiquement la soupape principale sous l'action du ressort de poussée 11, même si l'extré- mité libre du levier 19 reste en position du dévor- rouillage dans une encoche du verrou 22.
Une fois que l'écoulement du liquide s'arrête par la fermeture de la soupape principale sous l'action du ressort de poussée 11, l'opérateur retirera l'ajutage, par conséquent le bec de verse- ment 35 du réservoir ou récipient, rétablissant ainsi de nouveau la mise à l'air libre de la partia supérieure de,la chaubre 24 au moyen des canaux de liaison 32,33 du tube de détection 34, du montage 36 et du canal 37. Lorsque ceci se produit, la faoe supérieure du diaphragme 26 est de nouveau soumise à la. pression atmosphérique et l'action du ressort 38 la ramène à la position représentée sur la fi- gure 2.
Pendant ce temps, la poussée du ressort 46 a fait revenir le poussoir 21 à sa position repré- sontée sur la figure 2 ; en conséquence, les diffé- rents éléments sont de nouveau en position verrouil-
<Desc/Clms Page number 16>
lée et l'ajutage est maintenant prêt pour une au- tre distribution. Comme on l'a noté ci-dessus, le verrouillage est assuré et le déverrouillage acci- dentel est évité par l'action du ressort 63 qui pousse le levier 56 en sens inverse des aiguilles d'une montre, vers la position verrouillée.
En plus de cette action, lu ressort 63 s'oppose à toute force destinée à déverrouiller le dispositif ; il tend ainsi à éviter le déverrouillage accidentel pouvant se produire par suite de légères variations de la pression dans la partie supérieure de la chambre 24.
Il y a lieu de noter que le mécanisme de verrouilla du levier est un dispositif de l'aju- tage facile à installer et à démonter, que la pres- sion nécessaire pour libérer le poussoir est forte- ment diminuée et qu'une construction a été prévue, présentant en marne temps les avantages d'une fabri- cation économique .combinée à un fonctionnement di- rect et sûr.
Bien qu'une forme de réalisation parti- culière de l'invention ait été décrite et représen- tée, il est évident, pour les spécialistes, que de nombreux changements et modifications peuvent y âtre apportés sans pour cela sortir de l'esprit et du cadre de l'invention.