Dispositif de sûreté comprenant au moins une soupape de décharge. La présente invention a pour objet un dis positif de sûreté comprenant au moins une soupape de décharge, caractérisé par le fait que la tête obturatrice de cette soupape est solidaire d'un piston coulissant dans un guide cylindrique dont la paroi présente à son extrémité voisine de la tête obturatrice une cavité annulaire recouverte par le piston lors que la tête obturatrice repose sur son siège et destinée à être découverte par le bord du piston voisin de cette tête lorsque celle-ci s'éloigne de son siège, ladite cavité formant une chambre d'échappement, et communi quant avec au moins un canal d'échappement, et par des moyens pour régler le débit du fluide pouvant s'échapper par ledit canal.
Ce dispositif pourrait, par exemple, être monté sur une chaudière à vapeur, un distil lateur d'huile, un réservoir à air comprimé, un surchauffeur.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'in- t=ention ainsi que ces variantes de ces formes.
La fig. 1 est une coupe verticale en éléva tion partielle d'une première forme d'exécu tion.
La fig. 2 montre un détail de cette forme. La fig. 3 est une coupe verticale à travers la tête obturatrice de la soupape de la fig. 1.
. La fig. 4 montre, à une échelle agrandie, un autre détail. La fig. 5 est une coupe partielle analogue à la fig. 2 relative à une variante de la sou pape de la fig. 1.
La fig. 6-est une coupe verticale à travers une deuxième variante de la soupape dé la fig. 1.
La fig. -7 est une vue agrandie, en coupe verticale partielle, montrant certains organes de cette deuxième variante avant leur assem-; blage définitif.
La fig. 8 est une vue en plan, en arrache ment partiel, d'une bague de réglage de cette deuxième variante.
La fig. 9 est une coupe verticale partielle, à échelle agrandie, relative à une troisième variante de la soupape de, la fig. 1.
La fig. 10 est une coupe verticale, en élé vation partielle, ' dé la soupape de décharge pilote d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 11 est une coupe verticale de la soupape de décharge de cette troisième forme d'exécution; la coupe étant perpendiculaire à, celle de la fig. 10.
La fig. 12 montre la vis de butée de la soupape de la fig. 6.
La fig. 13 représente schématiquement l'ensemble de la troisième forme d'exécution. Là soupape représentée sur les fig. 1 à 4 comprend un corps de soupape 1 venu de fon derie ou forgé, présentant une chambre munie d'une ouverture entourée par un siège annu laire plan 2. La chambre communique avec l'atmosphère par un canal que ne montre pas la fig. 1.
Le corps est muni à son extrémité infé rieure d'une bride horizontale 3 munie d'oreilles 3a. Une buse tubulaire à étrangle ment 4, destinée à communiquer avec une chaudière ou un réservoir contenant du fluide sous pression, est logée dans le corps 1 et dé bouche dans la chambre de celui-ci.
L'extré mité supérieure 4b de moindre diamètre de cette buse coopère avec la surface inférieure de la tête obturatrice de la soupape pour ré- duire au minimum la résistance de de la vapeur ou autre fluide à travers la buse. Celle-ci peut être établie, de préférence, en acier austénitique, et est, formée et fixée au corps 1 de manière que la buse et le corps s'adaptent sans jeu l'iuz à l'autre aux tempé ratures d'utilisation.
C'est ainsi qu'on a cons taté qu'il était possible d'éviter des efforts nuisibles à la buse et de réduire au minimum le travail à la compression exercé sur la buse.
La buse est engagée sans jeu près de son extrémité supérieure rétrécie 4b dans la par tie supérieure 5a de l'alésage du corps 1 lo geant cette buse pour protéger la buse et le corps de soupape d'une accumulation éven tuelle d'humidité. Un espace de section annu laire 5b est ménagé entre la buse et la paroi de l'alésage qui la loge. Une ouverture de drainage 5c communique avec une rainure annulaire formée dans le fond de la chambre, cette rainure entourant une saillie dans la quelle est formée la partie 5a de l'alésage.
La buse 4 présente -à son extrémité supé rieure le siège annulaire 6 pour, la tête obtu ratrice de la soupape. Une bague 7 est dispo sée concentriquement au siège précité. La ba gue 7 est montée d'une manière réglable sur l'extrémité supérieure de la buse, cette bague étant vissée sur cette buse. Une vis d'arrêt 7a bloque la bague en position. La forme de la bague est telle qu'elle assure le minimum de chutes de pression de fermeture et élimine ce qu'on appelle le battement à l'ouverture.
Entre le siège 6 et la périphérie supérieure de la bague 7 est ménagé un enfoncement cir culaire 7b à section en<B>V.</B> La tête obturatrice 8 de la soupape est fixée' d'une manière amovible à un piston 9 et à. l'extrémité inférieure de diamètre réduit 10 d'une tige 11. La. tête 8 comprend une partie 12 reposant sur le siège 6. La face inférieure de la partie 12 est munie d'une collerette cir culaire 12a ayant le même diamètre que le siège 6. Cette collerette sert à empêcher la formation de bavures sur le siège 6.
La partie 12 porte en outre une partie pro filée en saillie 14 coopérant avec l'extrémité supérieure rétrécie 4b de la buse. Ceci donne au passage pour le fluide une forme aérodyna mique. Grâce à cette disposition, on augmente l'efficacité de la buse jusqu'au maximum réalisable (94 à 97 %).
La tête 8 est munie d'une cavité centrale 15 dort l'extrémité inférieure 15a présente une forme hémisphérique et s'étend sensible ment au-dessous du bord de la collerette 12a. L'extrémité 10 de la tige 11 porte une partie arrondie 10a qui se loge dans la cavité hémi sphérique 15a.
Le piston 9 se présente sous forme d'une douille cylindrique dont le fond présente une cavité 16. La tête 8 pénètre dans cette ca vité. La partie supérieure 13 de diamètre ré duit de la tête 8 est engagée dans cette cavité 16. L'extrérriité inférieure 10 de la tige 11 traverse une ouverture du fond du piston 9 et pénètre dans la cavité 15 de la tête 8. Une goupille fendue 17, qui peut être en acier inoxydable, s'étend à travers les ouvertures coaxiales du piston 9, de la partie rétrécie su périeure 13 de la tête 8 et de l'extrémité 10 de .la tige 11, pour fixer d'une manière amo vible la tête 8 et le piston 9 sur cette tige 11.
Le piston 9 est monté de manière .à cou lisser dans le guide cylindrique 19 engagé dans la chambre du corps 1 et présentant à son extrémité supérieure une bride circulaire 20 reposant sur le siège annulaire 2 ,du corps de soupape 1. Le guide 19 est fixé au corps 1 au moyen de vis 21. Le piston est assez long pour qu'au cas où il serait nécessaire :de roder ou d'usiner de nouveau le siège 6, la tête 8 puisse ensuite -encore s'appliquer sur ce siège. La surface latérale du piston 9 est munie de rainures annulaires 18 formant des ner vures à profil en dents de scie (fig. 4).
Ces rainures, qui pourraient aussi être présentées par la surface intérieure :du guide 19, ser vent à assurer l'étanchéité du joint entre le piston et le guide 19. Pour des pressions de 14 à 28 kg/cm2, on a constaté qu'un angle de profil des rainures de 2 à 6 convient parti culièrement. En permettant l'échappement d'une faible quantité de vapeur vers l'atmo sphère autour du piston 9, on réduit au mini mum le contact métallique entre ce piston et le guide 19 pendant toute la période où la tête 8 est éloignée -de son siège.
A son extrémité supérieure, le piston 9 présente une partie évasée 18a formant un angle d'environ 45 . Cela sert à dévier la va peur d'échappement à travers le joint, afin que cette vapeur ne vienne pas directement contre le ressort 35. Un plateau déflecteur 37 est monté sur la tige 11 entre le piston 9 et le ressort. .
Une cavité annulaire 22 est formée dans la paroi du guide cylindrique 19 près de son extrémité inférieure. Cette cavité forme une chambre d'échappement. Les parois supé rieure et inférieure de la cavité 22 sont per pendiculaires à la paroi circonférentielle ver ticale. L'extrémité inférieure du guide 19 pré sente un chanfrein intérieur 23 (fig. 2:).
La chambre 22 communique avec quatre canaux d'échappement 23a, ménagés dans la paroi du guide 19 et disposés radialement à égale distance autour de cette chambre 22. En regard des orifices de sortie de deux des ca naux 23a sont disposés des disques 24 perpen diculaires aux axes de ces canaux et portés chacun par l'extrémité intérieure d'une tige filetée 25 vissée dans la paroi de la chambre du corps 1.
Lorsque la tête 8 repose sur son siège 6, le piston 9 recouvre la chambre 22. Dès que la tête 8 s'éloigne de son siège; le piston 9 dé couvre la chambre 22, de sorte que la vapeur s'échappant de la buse peut alors pénétrer dans cette chambre. La 'surface d'entrée de la chambre d'échappement est suffisamment grande pour compenser l'action de jets et la force de réaction, mais elle n'est pas aussi grande que la section de sortie de la buse. lia chambre. d'échappement 22 constitue un moyen d'éliminer les effets indésirables de l'action de jets et de la force de réaction, ce qui permet d'obtenir une ouverture complète instantanée sans sacrifier la valeur minimum de baisse de pression de fermeture.
Les dis ques 24 permettent de régler le débit de la vapeur s'échappantde la chambre 22 par les canaux 23a correspondant à ces disques, ce qui permet un réglage précis de toute pression de réaction à laquelle la tête 8 pourrait être soumise, et ils permettent d'utiliser une gamme assez étendue de pressions différen tielles de fermeture de la soupape. Pour accroître cette pression différentielle ou chute de pression .de fermeture, il suffit simplement de visser vers l'intérieur les ,tiges filetées 25, tandis que pour la diminuer, on dévisse ces tiges vers l'extérieur.
Il a été constaté -qu'il est possible de faire varier ainsi la chute de pression de fermeture de plus de 8 % à <I>0,5-101o.</I>
Aucun réglage n'est nécessaire lorsqu'on remet en place le guide 19 sur son siège après une retouche à la tête 8 ou au siège 6.
La tige 11 comporte une extrémité supé rieure 26; également de diamètre réduit, qui forme un épaulement 27 avec la partie cen trale de cette tige. L'extrémité 26 s'étend à travers un étrier 28 et présente un filetage. Une douille filetée 29 sert de guide à l'extré mité supérieure de la tige 11, et de dispositif de réglage de la pression -du ressort. L'étrier 28 est supporté au-dessus du corps de soupape 1 au moyen de deux colonnes 30 et 31, dont les extrémités inférieures sont fixées aux oreilles 3a. Ces colonnes servent à pallier dans une grande mesure, l'effet 'allongement du corps de soupape 1 en maintenant prati quement constante la pression du ressort.
Une douille 32 est enfilée sur la tige 11 et appuie sur l'épaulement 27. Cette douille com porte, à son extrémité inférieure, une bride d'appui 33 qui se situe à une faible distance au-dessus du sommet du piston 9. Une ron- delle de support 34 traversée par la tige 11 prend appui sur la douille 29. Sur cette ron delle prend appui l'extrémité supérieure du ressort de compression 35 entourant la tige 11 et dont l'autre extrémité appuie sur la bride 33 de la douille 32.
On a représenté le ressort comme étant à découvert, mais il peut être éga lement renfermé dans une enveloppe, surtout si la soupape est destinée à être utilisée dans des.travaux de distillation. On peut appliquer une précompression au ressort, au moyen de la douille de réglage 29. La tige latérale .36 sert à empêcher la rotation de la rondelle 34, d'une part, et celle de la tige 11, d'autre part, lorsqu'on fait tourner la douille 29.
La distance entre la rondelle 34 et l a douille 32 est égale à la levée qui assure la capacité maximum de débit de la buse.
Le plateau déflecteur 37 est rectangulaire, avec des bords 38 et 39 tournés vers le bas dans les zones adjacentes aux colonnes 30 -et 31.
Un chapeau 40 est fixé au moyen de vis 41 et 42 sur l'étrier 28. Ce chapeau comporte au sommet un trou taraudé dans lequel est vissé un bouchon fileté 43.
La soupape comporte en outre un levier 44 qui s'articule en 45 sur le chapeau. Le levier attaque la partie inférieure .d'un écrou 46 vissé sur l'extrémité supérieure 26 de la tige 11, et il s'étend à travers une ouverture for mée dans le chapeau.
Ce levier 44 constitue un moyen pour sou lever la- tête 8 de son siège soit à la main, soit .au moyen .d'un câble ou autre dispositif approprié.
La variante à laquelle se rapporte la fig. 5 diffère- de celle des fig: 1 à 4 par deux dé tails importants. Dans cette variante, la colle rette circulaire 12c par laquelle la tête obtu ratrice 8 de la soupape repose sur son siège est légèrement en retrait, et le bord circu laire supérieur 7' de la bagne 7 vissée sur la buse 4 se trouve légèrement au-dessus du ni veau du siège pour la tête- 8- .présenté par la buse.
Cette variante est à adopter, de préfé rence, pour des petites soupapes dont la tête obturatrice a un diamètre inférieur à 38 mm, afin de faciliter la levée de cette tête.
Dans la variante des fig. 6 à 8, et 12, la tête obturatrice 89 coopérant avec le siège présenté à son extrémité extérieure par la buse de décharge 55 est fixée de la même ma nière que précédemment au piston 86 et à la tige 87.
La buse 55 est engagée dans un logement cylindrique 54 du corps de soupape 51, ce lo gement faisant suite au canal de décharge 52 destiné à être relié à la capacité contenant un fluide sous pression. Ce corps 51 présente une chambre communiquant avec l'atmo sphère par un canal 53. Le logement 54 pré sente à son extrémité intérieure un épaule ment, et une bague de fixation 56 de la buse est disposée au fond de ce logement, cette ba gue présentant à son extrémité intérieure lin rebord 57 s'adaptant étroitement dans le loge ment 54 (fig. 7).
La buse 55 présente à son extrémité intérieure un prolongement cylin drique annulaire 60 qui est serré entre la paroi latérale du logement 54 et la partie de plus petit diamètre de la bague 56. La fig. 7 montre une coupe partielle verticale et à une échelle agrandie de la buse 55 et de la bague 56 disposées dans le logement 54 avant leur mise en place définitive. La face de base de la bague 56 comprend une partie extérieure 58 horizontale et une partie intérieure coni que 59. Le diamètre extérieur du rebord 57 et le diamètre intérieur de la bague 56 sont pri mitivement légèrement plus faibles que les diamètres du logement .54 et de l'orifice du canal 52 respectivement.
Lorsqu'on procède au montage de la buse 55, on fait d'abord tomber la bague dans le logement 54 et place ensuite la buse 55.
La buse 55 est munie en outre d'une colle rette 61 intérieure au prolongement 60 et re liée à celui-ci par un congé 62. Le diamètre extérieur de la buse 55 est primitivement un peu plus petit que celui de la cavité 54, tout en étant plus grand que le diamètre du re bord 57 de la bague 56. Le diamètre inté rieur .du prolongement 60 est primitivement inférieur à celui du rebord 57, mais il est un peu plus grand que le diamètre de la partie supérieure de la bague 56. Le diamètre inté rieur de la collerette intérieure 61 est plus grand que le diamètre intérieur de la bague 56.
La collerette 61 est phis courte que le prolongement 60, de faon" que lorsque la buse est mise en .place, le prolongement 60 vient reposer sur .le rebord 57, tandis que la colle rette 61 ne vient pas en contact avec la face supérieure de la bague. La buse et la bague sont formées du même métal que le corps de soupape 51 ou de métaux présentant sensible ment le même coefficient de dilatation. Parmi ces métaux, on peut indiquer l'acier inoxyda ble tel que l'acier au chrome ou au molybdène à4 à6 /o.
La buse 55 et la bague 56 étant en place dans le logement 54, comme indiqué à la fig. 7, on les dilate, de sorte que le prolonge ment 60 se trouve serré entre la partie supé rieure de la bague 56 et la paroi dulogement 54. Cette opération amène les diamètres inté rieurs de la bague et de la buse à la même valeur que le diamètre de l'orifice du canal 52, et la collerette 61 de la buse est aplatie contre le dessus de la bague 56.
La paroi latérale du logement 54 et la pé riphérie extérieure de la partie supérieure de la bague 56 sont pourvues chacune d'une rai nure annulaire 63, respectivement 64, dans lesquelles l'opération de dilatation de la bague et de la buse fait pénétrer le métal du prolon gement 60 de la buse.
Bien entendu, des nervures et des gorges correspondantes peuvent être formées entre la partie inférieure de la bague 56 -et la cavité 54, d'une part, et entre la partie supérieure de cette bague et la collerette 60 de la buse. En outre, le rebord 57 .de la bague 56 présente une nervure annulaire 65 que l'opération de dilatation fait pénétrer dans une rainure annulaire coopérante correspondante 66 .de la paroi latérale du logement 54, et la partie su périeure de la bague 56 est munie d'une ner vure annulaire 68 que l'expansion de la bague fait pénétrer dans une rainure correspon dante 67 de la face intérieure _du prolonge ment 60.
" La chambre du corps de soupape 51 pré sente une ouverture entourée par un siègé annulaire plat 70. Le guide cylindrique 71 du piston 86 est engagé dans la chambre du corps 51 par cette ouverture. Ce guide est muni d'une bride 74 pourvue d'un rebord annulaire 74a engagé dans l'ouverture et, est maintenu en place par des goujons 73 sur lesquels sont vissés es écrous 84 et 85. La périphérie exté rieure de la bride 74 porte un filetage -75 sur lequel est vissée une bague de réglage tarau dée 72 qui est appliquée contre le siège annu laire 70 par le serrage des écrous 84.
La bague de réglage 72 est fendue @ en 7.6 et présente de chaque côté de la fente 76 une oreille 77, les deux oreilles étant percées de trous coaxiaux 78 et 79 par lesquels passent une vis 80 de blocage munie d'un écrou de blocage 81. La bague est munie, sur sa péri phérie extérieure, d'une série de pattes verti cales équidistantes 83 servant à la faire tour ner. La position -du guide 71 par rapport au siège de la tête 89 dépend de la position de la bague 72 sur la bride 74.
Le réglage que permet la bague 72 permet d'employer la soupape selon la fig. 6 pour une gamme beaucoup plus étendue de pres sions et de capacités, sans changer le dia mètre du..-.siège de la tête 89 ou celui du guide par rapport à ce qui était jugé possi ble jusqu'ici.
La paroi du guide présente à son extré mité inférieure la chambre d'échappement annulaire 90 commandée comme précédem ment par l'extrémité inférieure du piston 86 et communiquant avec les canaux d'échappe ment 91, dont les orifices .de sortie sont commandés comme dans la soupape des fig. 1 et 2 par les disques 92.
88 désigne le plateau,déflecteur porté par la tige 87, 93 le ressort de rappel, 94 la douille -du ressort, 95 l'étrier, 96 la douillé de réglage de la pression du ressort, 97 la ba gue vissée sur la buse 55, et'98 la vis de blo cage de cette bague. Les surfaces coopérantes du guide 71 et du piston 86 forment un joint en labyrinthe du type représenté sur la fig.. 4. - Un chapeau 205 portant le levier de ma noeuvre (non représenté) est fixé à l'étrier 95 par des vis 207 et 208.
Ce chapeau coiffe l'extrémité supérieure de :la tige 87 et pré sente dans le prolongement de cette tige un trou taraudé 206 dans lequel est vissée une vis 201 à tête à ailette 203 (fig. 13). L'extré mité 202 de la vis présente une pointe destinée à coopérer avec un enfoncement de l'extré rnité de la tige 87. Lorsqu'on désire purger la soupape, on visse la vis 201 plus avant dans le trou 206, de façon qu'elle serve de butée limitant le déplacement de la tige 87 et ainsi la levée de la tête obturatrice 89.
Tees soupapes décrites ci-dessus peuvent être installées dans toute position désirée, mais il est préférable de les monter soit verti calement- au-dessus de la conduite de vapeur, soit la tête en bas, le ressort et les colonnes formant bâti étant suspendus verticalement au-dessous de la conduite. Dans cette der nière position, il est préférable de prévoir une enveloppe de protection pour le ressort. Les colonnes de support de l'étrier peuvent être enveloppées dans une matière isolante.
Dans la variante de la soupape des fig. 1 à 4, dont la fig. 9 montre un détail, chacun des deux disques de réglage 24, portés par les tiges filetées vissées dans le corps de sou pape 1, porte un clapet bimétallique 115.
Ce clapet présente une inclinaison lui permettant normalement de laisser échapper la vapeur du canal d'échappement .correspondant 23a. Le clapet bimétallique présente une extrémité inférieure libre 116, laquelle, lorsque la sou pape atteint une température prédéterminée, se déplace vers l'intérieur pour fermer l'ori fice de sortie du canal 23a de -façon à l'obtu rer et empêcher l'échappement de la vapeur.
Le dispositif représenté aux fig. 10, 11 et 13 comprend une soupape de décharge pilote (fig. 10) qui, sauf pour certains détails, est analogue à la soupape représentée fig. 6.
Le corps de soupape est désigné en 120, le canal de décharge en 121, la buse de décharge en 122; :Le canal débouchant .dans l'atmosphère en 123, les colonnes de support de l'étrier 13"r en 124 et 125, le guide- en 126, la bague de ré- plage du guide en 127, l'écrou de blocage de la bague de réglage en 128, les goujons de fixation du guide .en 129, les écrous vissés sur ces goujons en 130 et 131, le piston en 132, la tige en 133, le ressort en 134, la douille du ressort en 135, la douille de réglage de la pression du ressort en 136, le chapeau en 138, le levier de commande en 139, la plaque dé flectrice en 140 et la tête obturatrice de la soupape en 141.
142 désigne un index régla ble qui peut être utilisé pour indiquer la levée de la tête 141. La chambre d'échappe ment annulaire du guide 126 est indiquée en 143, les canaux d'échappement communiquant avec cette chambre, dont deux sont visibles seulement, en 144 et 145, alors que 146 dé signe la tige filetée portant un disque de ré glage de l'orifice de sortie du canal 144. L'ori fice de sortie du canal 145 se trouve en regard de l'orifice d'un canal 147 présenté par le corps de soupape. En réalité, le canal 145 et le canal 147 sont disposés à 90 de la position représentée, et le canal faisant face au canal 144 .est aussi muni d'un disque de réglage. Un tuyau 149 est raccordé au canal 147 au moyen d'une bride 150 fixée à une bride 148 du corps 120.
La soupape pilote (fig. 10) commande une soupape de décharge (fig. 11) analogue à celle de la fig. 6, mais modifiée pour en permettre cette commande. Le corps de soupape est indi qué en 151, l'ouverture de décharge :en 152, le canal débouchant dans l'atmosphère en 153, la buse de décharge en 154, le guide en 155, la bague de réglage du guide cri 156, le plateau déflecteur en 157, la tête obturatrice de la soupape en 158;
le piston en 159, la tige fixée à la tête 158 et au piston 159 en 160, le res sort en 161, la douille du ressort en 162, la rondelle de :support du ressort en 163, la douille de réglage de la pression du ressort en 164,* la bague vissée sur l'extrémité de la buse -en 165, la vis de blocage de cette bague en 166, la chambre d'échappement annulaire du guide 159 en 167, les canaux d'échappement communiquant -avec cette chambre en 168 et enfin les organes de réglage de ces canaux en 169.
Tous les éléments mentionnés ci-dessus sont sensiblement les mêmes que les organes correspondants de la soupape de la fig. 6.
170 désigne l'étrier monté sur le corps 151 et muni d'un prolongement 171 supportant un cylindre 17.2. Ce dernier présente une par tie supérieure 173 de diamètre réduit qui s'adapte sans jeu dans une ouverture prati quée dans le prolongement précité de l'étrier, une partie du cylindre s'étendant au-dessus de l'ouverture et étant munie d'un filetage sur lequel est vissé un écrou 174 pour fixer le cylindre en position.
A l'intérieur du cylindre 172 coulisse ver ticalement un piston 177 muni d'une tige ver ticale 178 bloquée par un écrou de blocage 175 et une goupille 176, et qui engage normale ment la surface inférieure du levier de com mande 179. Ce dernier présente à cet endroit un profil de came<B>180</B> destiné à coopérer avec la tige 178. Le levier s'articule en 181 dans le chapeau 182 de la soupape et engage la sur face inférieure d'un écrou 183 vissé sur l'ex trémité supérieure de la tige 160. L'écrou 183 est bloqué en position au moyen d'un contre- écrou 184.
Le piston 177 présente ici une partie infé rieure 185 de plus grand diamètre et une par tie supérieure rétrécie 186, la première partie du piston coulissant sans jeu dans le cylindre, tandis que sa partie supérieure coulisse sans jeu dans la partie supérieure plus étroite du cylindre. La partie inférieure du piston pré sente une cavité 187 pour en réduire 1e poids, ainsi que des gorges 188 et 189 formées sur <B>là</B> surface extérieure avec un certain nombre de rainures 190. La partie supérieure rétrécie du piston est munie d'une série -de rainures périphériques 191 ainsi que d'un certain nombre de rainures verticales 192.
Le rôle des gorges et des rainures précitées, formées dans le piston, consiste à obtenir un joint en laby rinthe. Les rainures 192 servent à permettre l'échappement d'air et de vapeur du cylindre lorsque le piston s'élève.
Le fond du cylindre 172 est fermé au moyen d'une plaque 193. Entre le piston 177 et cette plaque 193, on a prévu un filtre cy lindrique et vertical 194. Le cylindre est muni d'une ouverture latérale<B>195</B> -raccordée au tuyau 149 venant de la soupape pilote. La vapeur pénétrant dans le cylindre 172 à tra vers l'ouverture 195 est contrainte de passer à travers le filtre, ce qui permet d'éviter l'in troduction de tout. corps étranger dans le cy lindre.
La construction décrite ci-dessus permet de faire tourner l'étrier 170 avec les colon-' nes (non représentées) qui le portent jusqu'à 180 pour faciliter les connexions de tuyau terie.
Lorsque la soupape pilote s'ouvre, un -jet de -vapeur à grande vitesse sort du canal d'échappement 145 et s'écoule à travers le canal -147 et le tuyau 149 jusqu'au cylindre 172 et la vapeur soulève le piston 177- et. sa tige 178 contre la surface 180 du levier- 179, produisant ainsi le soulèvement . -de la tête obturatrice 158, quelle que soit la pression agissant sous cette tête. Lorsque la soupape pilote se ferme,- la circulation de vapeur pro venant de la chambre d'échappement 143 cesse. A ce moment, le piston 177 retombe -et la tête 158 est appliquée de nouveau contre son siège.
Il y a lieu d'observer que la tête 158 ne peut pas se fermer tant que la soupape pilote n'est pas fermée, étant donné que la vapeur présente dans la tuyauterie de com mande a \tendance à se dilater. Si, pour une raison quelconque, la soupape pilote ne fonc tionnait pas, la soupape de décharge cor- mandée fonctionnerait automatiquement dès que la pression agissant sous la tête 158 atteint une valeur donnée.
La fig. 13 montre la disposition des .sou papes .des fig. 10 et 11 sur une chaudière comprenant un ballon de vapeur 250, un sur- chauffeur à serpentins 251, une connexion 252 entre le ballon 250 et les serpentins 251 du -surchauffeur, une conduite de sortie 253 et une connexion constituée par le tuyau 2154 entre le surchauffeur 251 et la conduite de sortie 253:
La lettre A désigne la soupape pilote de la fig. 10 montée sur le ballon 250, B étant la soupape -de décharge, fig. 12, commandée par la soupape A et montée sur la conduite de sortie 258.C et D sont deux soupapes de dé charge analogues à celles des fig. 1 à 4, par exemple, montées respectivement sur le ballon 250 et sur la conduite 253.
Aucune des soupapes<I>A, B</I> ou C ne com porte de bandes ou de clapets bimétalliques. La soupape D peut être munie d'éléments bi métalliques, à moins qu'elle soit actionnée par zone soupape pilote.
Au cas où la soupape D serait également commandée par une soupape pilote, il y aurait lieu de l'agencer comme la soupape B.
La lettre de référence E désigne une vanne dont un côté est relié au ballon 250 par le tuyau 259 et dont l'autre côté est relié au tuyau 149, reliant la soupape A au cylindre 172 de la soupape B, par l'intermédiaire du tuyau 260. Cette vanne peut être munie d'un dispositif de commande mécanique ou élec trique, et on peut -la placer par exemple dans la chambre de chauffe, à portée du chef mé canicien.
Dans le dispositif représenté à la fig. 13, la soupape pilote A peut avoir une capacité de 3650 kg,de vapeur par heure, une pression d'ouverture de 42,8 kg par em2 et une chute de pression de fermeture de 1,260 kg/cm2; la soupape B peut avoir une capacité de 20400 kg de vapeur par heure, une pres sion d'ouverture d'environ 42,8 kg/cm2 et une chute de pression de fermeture de 1,260 kg/cm2;
la soupape C peut avoir une capacité de 25 tonnes -de vapeur par heure, une pression d'ouverture de 43,3 kg/cm2 et une chute de pression de fermeture de 1,260 kg/cm2, et enfin la soupape D peut avoir une capacité de 17 250 kg de vapeur par heure, -une pression d'ouverture de 43,5 kg/cm2 et une chute de pression de fermeture de 1,260 kg/em2 Si la consommation de vapeur venait à di minuer, il se produirait une accumulation ra pide de pression dans le surchauffeur et dans le ballon 250.
En raison de la chute normale de pression entre le ballon et le surchauffeur, la soupape pilote A s'ouvre normalement la première (c'est-à-dire dès que la pression agissant sous la tête 141 de la soupape pilote A atteint 42,8 kg/em2). Un jet de vapeur, provenant de la chambre d'échappement de la soupape A, est alors porté par la conduite 149 jusqu'au cylindre 172 de la soupape D, de façon à soulever le levier 179 de cette sou pape sous la poussée du piston, et à ouvrir également la soupape B.
Si l'ouverture des soupapes A et B ne détend pas la pression dans la conduite 253 d'une façon suffisante, la soupape C entre en jeu et s'ouvre, et si la pression n'est pas encore suffisamment ré duite, la soupape D s'ouvre également. Dès que la pression agissant sous la soupape pi lote tombe d'une quantité égale à la chute de pression de fermeture, la soupape A se re ferme, suivie de la soupape B. Il faut noter que la soupape B ne peut pas se fermer avant la soupape A en raison de la dilatation de la vapeur dans la conduite 149. Le décalage à la fermeture entre les soupapes A et B est d'environ 2/5 de seconde. Quant aux soupapes <I>C et D,</I> elles se ferment à peu près en même temps que la soupape B.
Si, pour une raison quelconque, la sou pape A ne s'ouvrait pas, la soupape B s'ou vrirait néanmoins dès que la pression de sou lèvement serait atteinte au-dessous de sa tête <B>158.</B> En cas d'urgence, le chef mécanicien peut facilement ouvrir la vanne E, ce qui pro duit l'ouverture de la soupape B, quelle que soit la pression dans la conduite 253, tout en empêchant que les serpentins du surchauffeur puissent être brûlés.
La vanne E, si on le désire, pourrait com mander plusieurs des soupapes du dispositif représenté, de façon que le chef mécanicien puisse purger les soupapes correspondantes dès qu'il le juge nécessaire. Il est bien entendu que chaque soupape commandée par la vanne devra alors être munie d'an cylindre et d'mi piston, comme dans le cas de la soupape B.