CH313448A - Spray nozzle - Google Patents

Spray nozzle

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CH313448A
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CH
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valve
piston
outlet
nozzle
orifice
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French (fr)
Inventor
F Campbell John
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Parker Appliance Co
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/24Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space
    • F23D11/26Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space with provision for varying the rate at which the fuel is sprayed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2700/00Supplying, feeding or preparing air, fuel, fuel air mixtures or auxiliary fluids for a combustion engine; Use of exhaust gas; Compressors for piston engines
    • F02M2700/07Nozzles and injectors with controllable fuel supply

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Description

  

  <B>Ajutage de</B>     pulvérisation       La présente invention concerne les ajutages  et plus particulièrement ceux destinés spéciale  ment à l'injection de combustibles liquides  dans les chambres de combustion de divers  types de moteurs.  



  Il existe actuellement divers types de  moteurs utilisant des combustibles liquides qui  doivent être injectés dans leurs chambres de  combustion, ces moteurs comprenant le  moteur bien connu d'automobile à combustion       interne,    les moteurs diesel, les turboréacteurs,  les réacteurs à propulsion, les moteurs à ré  action à piston et analogues.

   Bien que ces  derniers types de moteurs soient à l'heure  actuelle largement utilisés en aviation, on es  père qu'ils trouveront à brève échéance leur  application dans les locomotives et les navires:  Dans     certains    de ces moteurs, il est nécessaire  de disposer d'une large gamme de débit du  combustible, comprise entre des     limites    mini  mum et maximum choisies, tout en     maintenant     une faible perte de charge totale dans     l'aju-          tage,    entre le collecteur d'admission et la  chambre de combustion.  



  Dans le passé, on a utilisé dans ces appli  cations des ajutages du type à orifice ouvert,  mais sans grand succès, principalement en rai  son de leur gamme limitée de débit, comprise  à peu près entre 10 et 1. La gamme de débit  que l'on doit obtenir pour assurer de façon  continue un fonctionnement approprié de cer-    tains des moteurs     modernes    à réaction est dans  certains cas comprise entre 125 et 1.

   Les.     aju-          tages    habituels à orifice ouvert ne sont pas  capables d'assurer une     gamme    aussi large de  fonctionnement, attendu que dans ces     ajuta-          ges,    lorsqu'on augmente le taux du débit d'un  facteur déterminé, la courbe de pression cor  respondante doit être augmentée du carré de  ce facteur. Essayer de     réaliser    . une large  gamme de débit- avec ce dernier type d'ajutage  est par suite entièrement     irréalisable    pratique  ment, car l'on arrive à des     courbes    de pression  élevées de façon     inadmissible    dans la gamme  supérieure du débit.  



  Par contre, avec des ajutages à orifice nor  malement fermé et à ouverture variable, il est  possible d'obtenir une large gamme de débit  sans qu'il soit nécessaire de recourir à des  pressions d'admission excessives pour obtenir  de très hauts taux de débit. Cependant, avec  ce dernier type d'ajutage, on rencontre une  sérieuse difficulté lorsqu'on essaie de satisfaire  aux spécifications strictes imposées générale  ment en ce qui     concerne    le maintien d'un       angle    déterminé du cône de pulvérisation     pour     tous les taux du débit en     fonctionnement.     Lorsque le taux du débit s'abaisse à un très  faible niveau,

   il devient très difficile de réaliser  un ajutage de ce type qui puisse être réglé  automatiquement en vue de     maintenir    l'angle  désiré de pulvérisation.      L'invention se propose donc notamment  de réaliser un ajutage  (a) présentant une large gamme de débit  (b) une faible augmentation<B>-</B>de<B>'></B> la perte de  charge en passant d'un taux de débit fai  ble à un taux élevé ;  (c) qui conserve à l'enveloppe de pulvérisa  tion un angle constant sur cette large  gamme de débit ;  (d) qui atomise le liquide rapidement, avant  que le cône de pulvérisation liquide ne se  propage très loin ;  (e) qui se ferme automatiquement lorsque la  charge à l'admission s'abaisse au-dessous  d'une valeur déterminée.  



  L'invention se propose également de réali  ser un ajutage de ce type qui soit disposé de  manière à empêcher une     fuite    de liquide sous  un taux de débit extrêmement élevé dans le  cas où la soupape de sortie cesserait de fonc  tionner convenablement pour une raison quel  conque; qui puisse être fabriqué à un prix  raisonnable et qui exige le minimum d'entre  tien et de réparations.  



  D'autres détails et particularités de l'in  vention résulteront de la description de diver  ses formes d'exécution de l'invention, données  ci-après à titre d'exemples en référence au  dessin annexé.  



  La     fig..1    est une coupe longitudinale dia  métrale d'une première forme d'exécution de  l'ajutage .selon     l'invention    ;  les fige 2, 3 et 4 sont des vues en coupe  transversale suivant les lignes 2-2, 3-3 et 4-4,  respectivement, de la fige 1 ;  la fige 5 est une vue en coupe longitudi  nale diamétrale d'une deuxième forme d'exécu  tion de l'ajutage ;  la fige 6 est une vue en coupe partielle de  l'orifice de l'ajutage -montrant la soupape de  sortie légèrement ouverte ;

    la fige 7 est une - vue analogue à la fige 6,  mais montre la soupape ouverte relativement  largement ; et    la fige 8 est un graphique comparant la       perte    de charge entre le collecteur d'admission  et la chambre de combustion à la perte de  charge entre la chambre au côté d'admission  de la soupape de sortie et la chambre de com  bustion pour divers pourcentages d'un taux de  débit déterminé du combustible à travers     l'aju-          tage.     



  L'ajutage représenté aux fige 1 à 4 com  prend un corps 1 de forme générale cylindri  que, présentant une base 2 de plus grand dia  mètre et taraudée en vue de la     fixation    sur  un collecteur d'admission (non représenté) du  moteur. Un manchon intérieur 3, muni d'un  filtre 4, par exemple en toile     métallique,    est  vissé dans la base 2. Le filtre sert à protéger  les parties intérieures de l'ajutage, indépen  damment des filtres habituels prévus dans la  canalisation. principale d'alimentation en com  bustible. L'autre extrémité du corps de     l'aju-          tage    est fermée, à l'exception d'un     orifice    cen  tral 5. Toutes les pièces peuvent avantageuse  ment être en acier inoxydable, par exemple.

    



  Une     chemise    interne 6, forcée à     l'intérieur     du corps cylindrique 1, présente à sa périphé  rie externe une rainure longitudinale de forme  semi-circulaire formant un canal 7 ouvert à  l'extrémité qui est tournée du côté de l'admis  sion du combustible. L'autre extrémité de ce  canal est fermée, à l'exception d'un passage 8  qui débouche     radialement    vers l'intérieur à  travers la chemise 6.  



  La périphérie     externe    de la chemise com  porte plusieurs rainures semi-circulaires ana  logues, formant des canaux longitudinaux 9  ouverts du côté de l'orifice d'extrémité de  l'ajutage, auquel ils se raccordent au moyen  de fentes tangentielles 10 de turbulence. Les  autres extrémités des canaux 9 communiquent  par des passages radiaux 11 avec une chambre  annulaire intérieure 12 formée dans la péri  phérie     interne    de la chemise cylindrique 6.  



  Un guide 13 de soupape est forcé à l'inté  rieur de la chemise 6 vers l'orifice d'extrémité  de l'ajutage. Ce guide présente à sa périphé  rie externe une rainure annulaire qui forme  une chambre annulaire 14 disposée de façon  à communiquer avec le canal 7 à travers le      passage radial 8. La' surface     externe    du guide  13 présente plusieurs fentes hélicoïdales (qua  tre dans le cas présent) qui forment des ca  naux hélicoïdaux 15 faisant communiquer la  chambre annulaire 14 avec une chambre     ].6     située juste en dedans de l'orifice 5. Les élé  ments que l'on vient de décrire constituent les  organes fixes ou immobiles de l'ajutage.  



  Une soupape de sortie 17 du type à cla  pet, destinée à reposer dans l'orifice 5, com  porte une tige de soupape 18 logée dans une  glissière cylindrique 19 ménagée dans le  guide 13, en alignement axial avec l'orifice 5.  



  Une coquille cylindrique ou piston 20  susceptible de coulisser à     l'intérieur    de la che  mise 6 est ouverte en regard du guide 13 : et  fermée du côté de l'extrémité d'admission du  combustible de l'ajutage. Une vis de réglage  21 traversant cette dernière extrémité est des  tinée à être fixée. en position de réglage au  moyen d'un écrou de blocage 22. Une tige de  connexion 23, constituée par un fil en acier  à ressort, passe dans un passage central 24  ménagé dans la tige de soupape 18, l'une des  extrémités de cette tige de connexion étant  réunie, par exemple par brasage à faible tem  pérature, à une extrémité de la vis 21, tandis  que son autre extrémité est réunie de façon  analogue à un prolongement extérieur 25 de  la soupape de sortie 17.

   Des évents 26 ména  gés dans ce prolongement communiquent avec  le passage 24, de sorte que l'intérieur du pis  ton cylindrique alternatif 20 est continuelle  ment en communication avec l'atmosphère ou  avec l'intérieur d'une chambre de combustion  ou autre chambre d'évacuation raccordée à  l'ajutage. Un ressort de compression 27, logé  à l'intérieur du piston 20, porte par une de  ses extrémités contre l'extrémité du guide fixe  13 et par son autre extrémité contre une ron  delle 28 et une pièce d'épaisseur 29 de ré  glage, interposées dans l'extrémité fermée dudit  piston.  



  On voit maintenant que lorsque le piston  20 et les pièces qui lui sont reliées sont animés  d'un mouvement     alternatif,    la soupape de sor  tie 17 participe à leur mouvement par l'inter  médiaire de la tige 23. Un     certain    degré de    défaut d'alignement entre la soupape et le pis  ton est toutefois permis par suite de la flexibi  lité de la tige 23 et du jeu que cette tige  présente dans le passage 24. On peut régler la  pression sous laquelle la soupape 17 s'appli  que dans l'orifice 5 tout d'abord en utilisant  une pièce 29 d'épaisseur appropriée et en -se  cond     lieu    en choisissant un ressort de coin"  pression 27 approprié.

   On peut obtenir un  réglage complémentaire en tournant la vis de  réglage 21, mais cette vis remplit un autre  rôle dont il sera parlé ci-après.  



  Un épaulement 30 du piston 20 est bi  seauté de façon à créer un passage de commu  nication de section variable avec la chambre  annulaire 12 lorsque le piston     _20    est mû vers  l'intérieur à l'encontre du ressort de compres  sion 27. Ce piston     alternatif    fonctionne en  conséquence comme une soupape de réglage  et sera, en conséquence, appelé ci-après    piston-valve      .    Le réglage de la vis 21, en  corrélation avec la variation de l'épaisseur de  la pièce 29, détermine le débit du fluide com  primé qui, lors- du mouvement de va-et-vient  du piston-valve 20, est admis au-delà de  l'épaulement 30 dans la chambre 12.  



  On décrira maintenant le fonctionnement  de l'ajutage. Le combustible     liquide    pénètre       dans    l'ajutage en provenance du collecteur  d'admission et il est évacué à travers l'orifice  5 dans une chambre extérieure à pression rela  tivement basse. Lorsque la pression du fluide  qui s'applique contre l'extrémité du     piston-          valve    régulateur 20 dépasse celle qui règne  dans ladite chambre extérieure d'une quantité  juste     suffisante    pour surmonter la tension ini  tiale du ressort 27, la soupape de     sortie    17  s'ouvre. La pression du fluide qui s'exerce di  rectement contre la surface réduite de la sou  pape 17 est relativement peu importante.

    L'ouverture de la soupape 17 permet au com  bustible de s'écouler par le canal 7, le passage  8 et les canaux hélicoïdaux 15 dans la cham  bre 16 et au-delà de la soupape 17 dans la  chambre extérieure (normalement une cham  bre de combustion qui peut être à une pres  sion sensiblement égale à la pression atmo  sphérique ou dans certains cas à des pressions      de beaucoup supérieures à la pression atmo  sphérique).

   L'étranglement formé par les  canaux     hélicoïdaux    15 établit une     contre-pres-          sion    suffisante pour déplacer le piston-valve 20  et ouvrir par suite la soupape de sortie 17 qui  lui est accouplée par la tige 23 sur une dis  tance supérieure à celle qu'on obtiendrait par  l'action de la pression du fluide s'exerçant  directement contre le côté intérieur de surface  réduite de la soupape 17. Les canaux hélicoï  daux 15 communiquent au combustible un  taux élevé de turbulence dans la chambre 16,  même pour de faibles débits de combustible,  de sorte qu'on obtient une excellente     atomi-          sation    dans l'enveloppe de pulvérisation du  combustible, même pour ces faibles débits.

   La  turbulence des particules du combustible de  l'enveloppe formée dans la     chambre    16 provo  que la rupture des particules et la désa  grégation de l'enveloppe à l'état d'un  brouillard finement pulvérisé, lequel se trans  forme ensuite en une vapeur relativement  sèche.  



  Les canaux hélicoïdaux 15 de section ré  duite empêchent qu'il ne s'établisse dans la  chambre 16 une pression élevée du fluide lors  de l'ouverture     initiale    de la soupape de sortie  17, de sorte que l'évacuation initiale du fluide  hors de l'ajutage     s'effectue    à une vitesse relati  vement faible. De même, ces canaux hélicoï  daux de section réduite assurent le maintien  de la pression d'admission contre le     piston-          valve    20.  



  Lorsque le débit du combustible augmente,  le piston-valve 20 est déplacé progressivement  de gauche à droite     (fig.    1) en amenant l'épau  lement biseauté 30 au-delà du bord de la  chambre 12. En conséquence, le combustible  pénètre dans cette chambre dans une mesure  croissante au     fur    et à mesure que le     piston-          valve    s'ouvre et il s'écoule à partir de cette  chambre 12 par les canaux 9 et les fentes 10  de turbulence dans la chambre 16 et de -là à  travers     l'orifice    5. Naturellement, la soupape  17 s'est ouverte de façon correspondante lors  de l'ouverture du piston-valve 20.

   Une     certaine     quantité de combustible continue à s'écouler  par le canal 7 et les canaux 15, mais ce débit    devient bientôt sans     importance    par rapport à  celui, beaucoup plus important, qui pénètre  dans la chambre 12 et s'écoule par les canaux  9. On donne aux fentes 10 une     forme    telle que  pour le débit maximum déterminé du combus  tible, la perte de charge entre une chambre  annulaire 31 et la chambre 16 soit aussi faible  que possible, tout en exerçant une action suf  fisante de turbulence à travers ces fentes pour  assurer une pulvérisation satisfaisante du  combustible à l'orifice 5.

   Les fentes 10 de  turbulence assurent aux débits plus élevés le  même résultat que les canaux hélicoïdaux 15  pour un plus faible débit, mais la perte de  charge à travers les fentes 10 est beaucoup  plus faible, attendu qu'elles ont une section  transversale relativement     importante.    Au lieu  de prévoir des fentes 10 disposées obliquement  pour obtenir l'action recherchée de turbulence,  on peut donner aux canaux 9 eux-mêmes une  forme quelque peu hélicoïdale.  



  L'ajutage représenté à la     fig.    5 est de  façon générale semblable à celui décrit en ré  férence à la     fig.    1, mais présente certaines mo  difications. Le corps d'ajutage 32 est fileté  extérieurement de façon à     permettre    de l'insé  rer dans une ouverture taraudée de façon cor  respondante, communiquant avec le collecteur  d'admission du combustible. La construction  générale intérieure de cet ajutage est analogue  à celle de celui représenté à la     fig.    1, de sorte  qu'il est inutile de la décrire de nouveau, les  pièces analogues étant affectées des mêmes  numéros de référence.

   L'extrémité d'admission  du canal 7, au lieu de déboucher directement  dans l'extrémité d'entrée de l'ajutage, commu  nique avec une     chambre    annulaire 33 présen  tant dans sa périphérie     interne    une étroite lu  mière d'admission 34 destinée à être fermée  par un piston-valve 20 animé d'un mouvement  de va-et-vient. Au lieu de munir le     piston-          valve    régulateur 20 d'un épaulement à profil  contourné ou biseauté, afin de régler l'admis  sion du fluide dans la chambre annulaire 12,  on donne à la périphérie interne d'une bague  36 un profil correspondant 35 en vue d'obte  nir le même résultat.

   Cet ajutage comporte un  moyen de sûreté du fait que lors du fonction-           nement    sous un faible débit, au cas où la sou  pape de sortie 17     viendrait    à se rompre ou à  se détacher, le ressort 27 serait à même de  déplacer le piston-valve 20 vers la gauche, en  interrompant l'écoulement du combustible à  la fois dans la chambre     annulaire    12 et dans  la chambre annulaire 33. On obtient ce résul  tat comme     suit    : on peut régler la vis de  réglage de telle façon que lorsque la soupape  17 s'applique dans l'orifice de     l'ajùtage,    le  piston-valve 20 ferme les     lumières    34 et 12.

    En conséquence, il ne s'écoulera pas de fluide  à travers l'ajutage     jusqu'à    ce que la pression  dans la     canalisation    d'admission ait     atteint    une  valeur minimum déterminée. Lorsque     cette     pression s'est élevée     suffisamment    pour dépla  cer légèrement le piston-valve 20 vers la  droite, la soupape 17 s'ouvre et la lumière 34  est dégagée, au moins partiellement, de façon  à permettre un débit     limité    vers l'orifice 5.

    Dans les ajutages     connus    du type normalement  fermé, dans le cas d'une rupture de la soupape  de sortie réglée pour un faible débit du com  bustible, il se produit     une    forte augmentation  du débit hors de l'ajutage,     donnant    lieu à un  échauffement local qui est très nuisible dans  certains types de moteurs où il est primordial  d'assurer un     chauffage    uniforme. Par contre,  dans le présent ajutage, dans le cas où la sou  pape 17 viendrait à se rompre en position de  fermeture, on voit que le ressort 27 agit pour  déplacer le piston-valve 20 davantage vers la  gauche     (fig.    5), en     maintenant    fermées les lu  mières 34 et 12.

   Lorsqu'une telle     rupture    se  produit lorsque la soupape 17 est légèrement  ouverte, la conséquence est très sensiblement  analogue. Lorsque l'orifice 5 est débloqué, le  débit du     fluide    tend à augmenter brusquement,  mais la légère diminution qui résulte de la  pression du fluide qui s'exerce contre le     piston-          valve    20 permet à ce dernier de se     déplacer     vers la gauche et de fermer ou réduire davan  tage les lumières, de sorte que toute augmen  tation sensible du débit est de très courte  durée.

   A mesure que la pression s'établit en  suite dans l'extrémité d'entrée de l'ajutage, la  lumière 34 se rouvre quelque peu, mais le taux  du débit à travers l'ajutage est inférieur au    taux normal, ce qui évite un endommagement  des éléments desservis.  



  En se reportant maintenant aux     fig.    6 et 7,  on voit que l'orifice 5 de l'ajutage présente un  siège biseauté 37 de soupape destiné à s'ap  pliquer contre la surface<B>38</B> biseautée de façon  correspondante de la soupape de sortie 17.  Lorsque cette soupape n'est que légèrement  ouverte, comme le représente la     fig.    6, le com  bustible tourbillonnant est évacué à travers       l'orifice    selon un angle qui est déterminé par  les parties de siège parallèles 37 et 38.

   Tou  tefois, dans le cas où les éléments de la sou  pape ne présentent que de tels sièges, on cons  tate que pour des taux élevés du débit, l'enve  loppe du combustible évacué de l'orifice  assume une forme arrondie ou   en para  pluie  , au lieu de conserver la forme conique  désirée, comme dans le cas d'un faible taux  de débit.  



  La     demanderesse    a constaté qu'en formant  un angle double sur la face interne de la sou  pape 17, de façon à constituer une deuxième  surface biseautée 39 de profil conique plus  obtus (c'est-à-dire     d'un    plus     grand    angle au  sommet), l'angle de l'enveloppe de pulvérisa  tion 40 qui est déterminé par la surface 38, 39  se juxtapose plus étroitement au siège 37.

   En  conséquence, comme le représente la     fig.    -7,  lorsque la soupape 17 est ouverte d'une quan  tité relativement , grande et que l'orifice 5 de  l'ajutage débite une forte quantité de combus  tible, l'angle de l'enveloppe conique de pulvé  risation est relativement grand près de son  sommet, ce qui s'oppose à la tendance à la  formation d'une enveloppe arrondie et main  tient l'angle désiré à     l'intérieur    des limites  prescrites. On peut prévoir plus de deux surfa  ces coniques- d'angle au sommet croissant, ou  bien avoir recours à une surface courbe conti  nue en vue d'arriver sensiblement au même  résultat.  



  On se référera maintenant au graphique  de la     fig.    8 qui compare la perte de charge  totale (courbe A) entre l'admission de l'ajutage  et la chambre d'évacuation     (ordinairement        une     chambre de combustion) à la perte de charge  (courbe B) entre la chambre 16     (juste    en      dedans de la soupape de sortie) et ladite  chambre d'évacuation. La première -détermine  le degré d'ouverture de la soupape de sortie  et la     deuxième    détermine le caractère du cône  de pulvérisation obtenu.

   On a porté en     abcisse     sur ce     graphique    les pourcentages du débit du  combustible sortant de l'ajutage par rapport à  un taux déterminé et en ordonnée les pourcen  tages de la pression     maximum    qui assure l'ou  verture de la soupape. Pour une pression  d'admission     déterminée,    la soupape 17 s'ouvre,  le fluide s'écoule dans le canal 7 et les canaux  hélicoïdaux 15 vers l'orifice 5.

   Comme on l'a  expliqué ci-dessus, la pression d'admission qui  s'exerce sur -la     surface    relativement grande du  piston-valve 20 agit pour ouvrir tout d'abord  la soupape 17     rapidement,    en s'opposant à  toute tendance que celle-ci aurait à coller sur  son siège, mais le débit .du fluide est néan  moins faible par suite de la capacité     limitée     des canaux hélicoïdaux 15 de section réduite.  Pour augmenter-le débit à travers ces canaux  d'un facteur déterminé, il serait nécessaire  d'élever au carré de ce facteur la pression dans  la canalisation.

   En conséquence,     dans    la  gamme du     fonctionnement    à faible débit, lors  qu'il se produit une légère augmentation de la  pression de la canalisation, la soupape .de sor  tie s'ouvre proportionnellement, mais -le débit  du     fluide    qui s'écoule dans les canaux 15 vers  cette soupape n'augmente que de peu.

   Toute  fois, lorsque la pression dans la     canalisation     d'admission augmente de façon notable, le  piston-valve 20 se déplace davantage de façon   à commencer à admettre du     fluide    au-delà du  profil 30 vers la     lumière    12, en contournant  les canaux 15, la perte de charge (courbe B)  entre la chambre 16 et la chambre d'évacua  tion augmente,     tandis    que la perte de charge  totale à travers l'ensemble de l'ajutage (courbe  A) n'augmente que selon un taux sensiblement  moins rapide qu'auparavant.  



  En d'autres termes, la perte- de charge to  tale dans l'ajutage augmente rapidement     pen-          dant        les        premiers        15        %        de        la        gamme        du        débit.     Ceci résulte du fait que le débit du     fluide    n'a  lieu qu'à travers les canaux hélicoïdaux 15 de  section réduite.

   La pression s'applique directe-    ment contre la surface relativement grande du  piston-valve 20, en provoquant une ouverture  rapide de façon correspondante de la soupape  17 bien due le débit soit encore relativement  faible. On obtient ainsi     une    bonne pulvérisa  tion, tandis qu'au cas où l'on compterait seu  lement sur la pression du     liquide    qui s'exerce  contre la soupape 17 pour assurer l'ouverture  de cette dernière, elle, ne serait pas soulevée  suffisamment de son siège au début pour assu  rer l'enveloppe conique désirée du combusti  ble à l'orifice de l'ajutage.

   Au contraire, le       fluide    aurait tout d'abord tendance à émerger  sous la forme de jets     fins    en forme de   cor  des      ,    ce qui est une condition inacceptable qui  se produit après que la soupape a été soulevée  d'une distance de l'ordre de 0,025     mm    seule  ment. Par contre, lorsqu'on opère à un faible  débit, les     ajutages    classiques de ce type néces  sitent une augmentation proportionnelle con  sidérable du débit du combustible avant que  la pression se soit .élevée dans une mesure  suffisante pour ouvrir la soupape de sortie.  



       Lorsqu'on        arrive    à 3     ou    4     %        du        débit     estimé, le piston-valve 20 s'est déplacé suffi  samment pour faire passer l'épaulement profilé  30 au-delà du bord de la lumière 12 et par  suite pour commencer à admettre le -liquide  dans les passages 9.

   Lorsque le débit atteint       15        %        environ        du        débit        estimé        (voir        fig.        8),     le taux de l'augmentation de la perte de charge  dans l'ensemble de l'ajutage diminue lorsque  le débit augmente, en raison de la forme du  profil 30 qui permet un débit accru vers la  chambre 12 et les passages 9, et qu'on choisit  d'habitude de façon à admettre un débit pro  gressivement croissant dans la lumière 12 au  fur et à mesure que la soupape s'ouvre, de  sorte qu'on     peut,

  maintenir    relativement cons  tant l'angle du cône de pulvérisation pour tous  les débits.  



  Lorsque la soupape de sortie est ouverte  en grand et -que le pourcentage du débit est de       40        %        environ        de        la        gamme        du        débit,        la        forme     du siège de la soupape 17 cesse d'avoir un  grand     effet    sur l'ouverture de la soupape, bien  qu'elle affecte encore la forme du cône de pul  vérisation. La tige de soupape et l'orifice 5      déterminent alors en commun l'ouverture an  nulaire à travers laquelle le fluide s'écoule.

         Etant    donné qu'à ce stade il devient impossi  ble d'augmenter davantage l'ouverture effi  cace de sortie, on peut choisir le profil 30  pour admettre le fluide dans la lumière 12 se  lon un débit croissant à mesure que le     piston-          valve    20 se déplace sous l'effet d'une augmen  tation de la pression d'admission. Ceci  compense le fait qu'on ne peut pas agrandir  davantage simultanément l'ouverture de la sou  pape de sortie. On pourrait aussi donner à la  tige de soupape 17 une forme effilée vers l'in  térieur, afin de modifier la     dimension    de l'ou  verture de la soupape, mais attendu que les  ajutages sont souvent très petits, il convient  de ne pas affaiblir indûment la tige.

   En modi  fiant d'une manière appropriée le profil 30, il  est possible     d'obtenir    une augmentation relati  vement importante du débit à la suite     d'une     légère augmentation de la pression dans la  limite supérieure de la gamme.  



  On     voii    en conséquence que l'ajutage dé  crit est susceptible de fonctionner sous une  large gamme du débit, tout en maintenant uni  formes les caractéristiques de pulvérisation  dans ladite gamme. Cet ajutage fonctionne au  tomatiquement, en ne s'ouvrant que lorsqu'on  a atteint une pression minimum de fonctionne  ment déterminée et en se fermant lorsque la  pression s'abaisse au-dessous de ce point. On  obtient une action appropriée de turbulence  pour des débits tant élevés que faibles, et l'on  peut maintenir dans d'étroites limites prescrites  l'angle d'évacuation de l'enveloppe conique de  pulvérisation.  



  Certaines caractéristiques de l'ajutage dé  crit, comme la disposition de dérivation pré  vue afin de régulariser le débit du combusti  ble, peuvent également être appliquées avec  profit aux ajutages du type ouvert, bien qu'on  n'obtienne pas tous les résultats désirables que  l'on obtient avec l'ajutage du type décrit. On  peut traiter divers liquides tels que l'eau, et  des gaz, mais le présent ajutage est particu  lièrement destiné à être utilisé avec des com  bustibles liquides tels que le     fuel        oil,    le kéro-         sène,    l'essence de pétrole et les liquides  analogues.



  <B> Spray nozzle </B> The present invention relates to nozzles and more particularly those intended especially for the injection of liquid fuels into the combustion chambers of various types of engines.



  There are currently various types of engines using liquid fuels which are to be injected into their combustion chambers, these engines including the well-known internal combustion automobile engine, diesel engines, turbojets, propulsion reactors, gasoline engines. piston reaction and the like.

   Although these latter types of engines are now widely used in aviation, it is expected that they will soon find their application in locomotives and ships: In some of these engines, it is necessary to have a wide range of fuel flow, between the minimum and maximum limits chosen, while maintaining a low total pressure drop in the nozzle, between the intake manifold and the combustion chamber.



  In the past, nozzles of the open-orifice type have been used in these applications, but with little success, mainly due to their limited flow range of approximately 10 to 1. The flow range that l Proper operation of some modern jet engines must be obtained in order to ensure continuous operation is in some cases between 125 and 1.

   The. Usual open orifice fittings are not capable of ensuring such a wide range of operation, since in these nozzles when increasing the rate of flow by a determined factor the corresponding pressure curve must be increased by the square of this factor. Trying to achieve. a wide range of flow rates with the latter type of nozzle is therefore entirely impracticable in practice, since unacceptably high pressure curves are obtained in the upper range of the flow rate.



  On the other hand, with normally closed orifice and variable opening nozzles, it is possible to obtain a wide range of flow rates without the need to resort to excessive inlet pressures to obtain very high flow rates. . However, with this latter type of nozzle, a serious difficulty is encountered when attempting to meet the strict specifications generally imposed with regard to maintaining a determined angle of the spray cone for all rates of flow in operation. . When the flow rate drops to a very low level,

   it becomes very difficult to make such a nozzle which can be automatically adjusted to maintain the desired spray angle. The invention therefore proposes in particular to produce a nozzle (a) having a wide range of flow rates (b) a small increase in <B> - </B> of <B> '> </B> the pressure drop on passing from a low rate of flow to a high rate; (c) which maintains a constant angle to the spray jacket over this wide range of flow rates; (d) which atomizes the liquid quickly, before the liquid spray cone spreads very far; (e) which closes automatically when the inlet load drops below a determined value.



  The invention also proposes to provide such a nozzle which is arranged so as to prevent liquid leakage at an extremely high rate of flow rate in the event that the outlet valve should cease to function properly for any reason whatsoever. ; which can be manufactured at a reasonable price and which requires a minimum of maintenance and repairs.



  Other details and features of the invention will result from the description of various embodiments of the invention, given below by way of examples with reference to the accompanying drawing.



  Fig..1 is a longitudinal section dia métrale of a first embodiment of the nozzle .selon the invention; Figs 2, 3 and 4 are cross sectional views taken along lines 2-2, 3-3 and 4-4, respectively, of Fig 1; Fig. 5 is a longitudinal diametral sectional view of a second embodiment of the nozzle; Fig. 6 is a partial sectional view of the orifice of the nozzle - showing the outlet valve slightly open;

    Fig 7 is a view similar to Fig 6, but shows the valve relatively wide open; and Fig. 8 is a graph comparing the pressure drop between the intake manifold and the combustion chamber to the pressure drop between the chamber at the intake side of the outlet valve and the combustion chamber for various percentages a determined rate of flow of fuel through the nozzle.



  The nozzle shown in figs 1 to 4 com takes a body 1 of generally cylindrical shape, having a base 2 of larger diameter and threaded for attachment to an intake manifold (not shown) of the engine. An internal sleeve 3, provided with a filter 4, for example made of wire mesh, is screwed into the base 2. The filter serves to protect the internal parts of the nozzle, independently of the usual filters provided in the pipe. main fuel supply. The other end of the fitting body is closed, with the exception of a central hole 5. All parts can advantageously be made of stainless steel, for example.

    



  An internal jacket 6, forced inside the cylindrical body 1, has at its external periphery a longitudinal groove of semicircular shape forming a channel 7 open at the end which is turned towards the fuel intake side. . The other end of this channel is closed, with the exception of a passage 8 which opens radially inwards through the sleeve 6.



  The outer periphery of the sleeve com carries several similar semi-circular grooves, forming longitudinal channels 9 open on the side of the end orifice of the nozzle, to which they are connected by means of tangential turbulence slots 10. The other ends of the channels 9 communicate by radial passages 11 with an internal annular chamber 12 formed in the internal periphery of the cylindrical jacket 6.



  A valve guide 13 is forced inside the liner 6 towards the end orifice of the nozzle. This guide has at its outer periphery an annular groove which forms an annular chamber 14 arranged so as to communicate with the channel 7 through the radial passage 8. The outer surface of the guide 13 has several helical slots (four in the case of present) which form helical channels 15 communicating the annular chamber 14 with a chamber] .6 situated just inside the orifice 5. The elements which have just been described constitute the fixed or immobile members of the nozzle.



  An outlet valve 17 of the flap type, intended to rest in the orifice 5, comprises a valve stem 18 housed in a cylindrical slide 19 formed in the guide 13, in axial alignment with the orifice 5.



  A cylindrical shell or piston 20 capable of sliding inside the plug 6 is open facing the guide 13: and closed on the side of the fuel inlet end of the nozzle. An adjustment screw 21 passing through this last end is tinée to be fixed. in the adjustment position by means of a locking nut 22. A connecting rod 23, formed by a spring steel wire, passes through a central passage 24 formed in the valve rod 18, one of the ends of this connecting rod being joined, for example by brazing at low temperature, at one end of screw 21, while its other end is joined in a similar fashion to an external extension 25 of outlet valve 17.

   Vents 26 formed in this extension communicate with the passage 24, so that the interior of the reciprocating cylindrical udder 20 is continuously in communication with the atmosphere or with the interior of a combustion chamber or other chamber. 'discharge connected to the nozzle. A compression spring 27, housed inside the piston 20, bears by one of its ends against the end of the fixed guide 13 and by its other end against a ron delle 28 and a thickness adjustment piece 29, interposed in the closed end of said piston.



  It can now be seen that when the piston 20 and the parts which are connected to it are moved in a reciprocating motion, the outlet valve 17 participates in their movement through the intermediary of the rod 23. A certain degree of defect of Alignment between the valve and the udder is however permitted owing to the flexibility of the rod 23 and the play that this rod presents in the passage 24. The pressure under which the valve 17 is applied in the passage can be adjusted. port 5 first by using a part 29 of suitable thickness and then by choosing an appropriate wedge spring 27 pressure.

   An additional adjustment can be obtained by turning the adjustment screw 21, but this screw fulfills another role which will be discussed below.



  A shoulder 30 of the piston 20 is angled so as to create a communication passage of variable section with the annular chamber 12 when the piston 20 is moved inwardly against the compression spring 27. This reciprocating piston therefore functions as a regulating valve and will therefore be referred to hereinafter as piston-valve. The adjustment of the screw 21, in correlation with the variation in the thickness of the part 29, determines the flow rate of the compressed fluid which, during the reciprocating movement of the piston-valve 20, is admitted to the- beyond the shoulder 30 in the chamber 12.



  The operation of the nozzle will now be described. Liquid fuel enters the nozzle from the intake manifold and is discharged through port 5 into an outer chamber at relatively low pressure. When the pressure of the fluid which is applied against the end of the piston-regulating valve 20 exceeds that prevailing in said outer chamber by an amount just sufficient to overcome the initial tension of the spring 27, the outlet valve 17 s' opens. The pressure of the fluid which is exerted directly against the reduced surface of the valve 17 is relatively small.

    Opening valve 17 allows fuel to flow through channel 7, passage 8 and helical channels 15 into chamber 16 and past valve 17 into the outer chamber (normally a chamber combustion which may be at a pressure substantially equal to the atmospheric pressure or in some cases at pressures much higher than the atmospheric pressure).

   The constriction formed by the helical channels 15 establishes sufficient back pressure to displace the piston-valve 20 and thereby open the outlet valve 17 which is coupled thereto by the rod 23 to a greater distance than that which the action of the pressure of the fluid acting directly against the inner side of the valve 17 with reduced surface area would be obtained. The helical channels 15 impart to the fuel a high rate of turbulence in the chamber 16, even at low flow rates. of fuel, so that excellent atomization in the fuel spray jacket is obtained, even at these low flow rates.

   The turbulence of the envelope fuel particles formed in chamber 16 causes the particles to rupture and disintegrate the envelope to a finely pulverized mist state, which then transforms into a relatively dry vapor. .



  The helical channels 15 of reduced cross section prevent a high pressure of the fluid from building up in the chamber 16 upon the initial opening of the outlet valve 17, so that the initial discharge of the fluid out of the chamber. The nozzle is carried out at a relatively low speed. Likewise, these helical channels of reduced section ensure that the inlet pressure is maintained against the piston-valve 20.



  As the fuel flow increases, the piston-valve 20 is moved progressively from left to right (Fig. 1) bringing the bevelled shoulder 30 beyond the edge of the chamber 12. As a result, the fuel enters this chamber. chamber to an increasing extent as the piston-valve opens and it flows from this chamber 12 through the channels 9 and the turbulence slots 10 into chamber 16 and from there through the chamber. Port 5. Of course, valve 17 opened correspondingly upon opening of piston-valve 20.

   A certain quantity of fuel continues to flow through channel 7 and channels 15, but this flow rate soon becomes irrelevant compared to the much greater one which enters chamber 12 and flows through channels 9. The slits 10 are given a shape such that for the determined maximum flow rate of the fuel, the pressure drop between an annular chamber 31 and the chamber 16 is as low as possible, while exerting a sufficient turbulent action through these slits. to ensure satisfactory atomization of fuel at port 5.

   The turbulence slots 10 provide at higher flow rates the same result as the helical channels 15 for lower flow rate, but the pressure drop across the slots 10 is much lower, since they have a relatively large cross section. Instead of providing slits 10 arranged obliquely to obtain the desired action of turbulence, the channels 9 themselves can be given a somewhat helical shape.



  The nozzle shown in FIG. 5 is generally similar to that described with reference to FIG. 1, but has some changes. The nozzle body 32 is externally threaded so as to allow it to be inserted into a correspondingly threaded opening communicating with the fuel inlet manifold. The general internal construction of this nozzle is similar to that shown in FIG. 1, so that it is unnecessary to describe it again, similar parts being assigned the same reference numbers.

   The inlet end of the channel 7, instead of opening directly into the inlet end of the nozzle, communicates with an annular chamber 33 having in its internal periphery a narrow inlet light 34 intended for be closed by a piston-valve 20 driven by a reciprocating movement. Instead of providing the piston-valve regulator 20 with a shoulder with a contoured or bevelled profile, in order to regulate the admission of the fluid into the annular chamber 12, the internal periphery of a ring 36 is given a corresponding profile 35. in order to obtain the same result.

   This nozzle comprises a safety means owing to the fact that during operation at a low flow rate, in the event that the outlet valve 17 should break or become detached, the spring 27 would be able to move the piston-valve. 20 to the left, interrupting the flow of fuel both in the annular chamber 12 and in the annular chamber 33. This result is obtained as follows: the adjustment screw can be adjusted so that when the valve 17 is applied in the orifice of the adjustment, the piston-valve 20 closes the openings 34 and 12.

    Consequently, no fluid will flow through the nozzle until the pressure in the inlet line has reached a determined minimum value. When this pressure has risen enough to move the piston-valve 20 slightly to the right, the valve 17 opens and the port 34 is released, at least partially, so as to allow a limited flow towards the port 5. .

    In known nozzles of the normally closed type, in the event of a rupture of the outlet valve set for a low fuel flow rate, a large increase in the flow rate out of the nozzle occurs, resulting in local heating. which is very harmful in certain types of engines where it is essential to ensure uniform heating. On the other hand, in the present nozzle, in the event that the valve 17 should break in the closed position, it can be seen that the spring 27 acts to move the piston-valve 20 further to the left (fig. 5), in now closed on Lights 34 and 12.

   When such a rupture occurs when the valve 17 is slightly opened, the consequence is very substantially similar. When orifice 5 is unblocked, the flow of fluid tends to increase sharply, but the slight decrease which results from the pressure of the fluid exerted against the piston-valve 20 allows the latter to move to the left and to turn the lights off or down further, so that any noticeable increase in flow is very short lived.

   As pressure subsequently builds up in the inlet end of the nozzle, lumen 34 reopens somewhat, but the rate of flow through the nozzle is less than the normal rate, avoiding damage to serviced items.



  Referring now to Figs. 6 and 7, it is seen that the orifice 5 of the nozzle has a beveled valve seat 37 intended to abut against the correspondingly beveled surface <B> 38 </B> of the outlet valve 17. When this valve is only slightly open, as shown in fig. 6, the swirling fuel is discharged through the orifice at an angle which is determined by the parallel seat portions 37 and 38.

   However, in the case where the elements of the valve have only such seats, it is noted that for high rates of flow, the envelope of the fuel discharged from the orifice assumes a rounded or rainproof shape. , instead of keeping the desired conical shape, as in the case of a low flow rate.



  The Applicant has observed that by forming a double angle on the internal face of the valve 17, so as to constitute a second bevelled surface 39 of more obtuse conical profile (that is to say of a greater angle at vertex), the angle of the spray shell 40 which is determined by the surface 38, 39 juxtaposes more closely with the seat 37.

   Accordingly, as shown in fig. -7, when the valve 17 is opened to a relatively large amount and the orifice 5 of the nozzle delivers a large amount of fuel, the angle of the conical spray casing is relatively large near from its top, which opposes the tendency to form a rounded envelope and hand holds the desired angle within the prescribed limits. It is possible to provide more than two surfaces of these conical conicals with an increasing apex, or else to have recourse to a continuous curved surface in order to achieve substantially the same result.



  Reference will now be made to the graph of FIG. 8 which compares the total pressure drop (curve A) between the inlet of the nozzle and the discharge chamber (usually a combustion chamber) to the pressure drop (curve B) between the chamber 16 (just inside outlet valve) and said discharge chamber. The first determines the degree of opening of the outlet valve and the second determines the character of the spray cone obtained.

   The percentages of the flow rate of the fuel leaving the nozzle relative to a determined rate are plotted on the abscissa on this graph, and on the ordinate the percentages of the maximum pressure which ensures the opening of the valve. For a determined inlet pressure, the valve 17 opens, the fluid flows in the channel 7 and the helical channels 15 towards the orifice 5.

   As explained above, the inlet pressure exerted on the relatively large area of the piston-valve 20 acts to first open the valve 17 rapidly, counteracting any tendency that may arise. this would have to stick on its seat, but the flow rate .du fluid is nevertheless low due to the limited capacity of the helical channels 15 of reduced section. In order to increase the flow rate through these channels by a determined factor, it would be necessary to increase the pressure in the pipe to the square of this factor.

   Accordingly, in the range of low flow operation, when there is a slight increase in line pressure, the outlet valve opens proportionally, but the flow rate of the fluid flowing through it. the channels 15 to this valve increase only slightly.

   However, when the pressure in the intake line increases significantly, the piston-valve 20 moves further so as to begin to admit fluid beyond the profile 30 towards the lumen 12, bypassing the channels 15, the pressure drop (curve B) between chamber 16 and the discharge chamber increases, while the total pressure drop across the entire nozzle (curve A) only increases at a significantly lower rate faster than before.



  In other words, the total pressure drop across the nozzle increases rapidly during the first 15% of the flow range. This results from the fact that the flow of the fluid takes place only through the helical channels 15 of reduced section.

   The pressure is applied directly against the relatively large area of the piston-valve 20, causing a correspondingly rapid opening of the valve 17 although the flow rate is still relatively low. A good spray is thus obtained, whereas if one relies only on the pressure of the liquid which is exerted against the valve 17 to ensure the opening of the latter, it would not be raised sufficiently. its seat at the start to ensure the desired conical envelope of fuel at the orifice of the nozzle.

   On the contrary, the fluid would first tend to emerge as fine, horn-shaped jets, which is an unacceptable condition which occurs after the valve has been lifted a distance of the order of. 0.025 mm only. On the other hand, when operating at a low flow rate, conventional nozzles of this type require a substantial proportional increase in the fuel flow rate before the pressure has risen sufficiently to open the outlet valve.



       When we arrive at 3 or 4% of the estimated flow, the piston-valve 20 has moved sufficiently to pass the profiled shoulder 30 beyond the edge of the lumen 12 and therefore to begin to admit the - liquid in passages 9.

   When the flow rate reaches about 15% of the estimated flow rate (see Fig. 8), the rate of increase in pressure drop across the nozzle decreases as the flow rate increases, due to the shape of the profile 30 which allows an increased flow rate to chamber 12 and passages 9, and is usually chosen so as to admit a progressively increasing flow rate in lumen 12 as the valve opens, so that 'we can,

  keep the angle of the spray cone relatively constant for all flow rates.



  When the outlet valve is fully opened and the flow percentage is about 40% of the flow range, the shape of the valve seat 17 ceases to have a great effect on the opening of the valve, although it still affects the shape of the spray cone. The valve stem and the orifice 5 then jointly determine the annular opening through which the fluid flows.

         Since at this stage it becomes impossible to further increase the effective outlet opening, the profile 30 can be chosen to admit the fluid into the lumen 12 at an increasing rate as the piston-valve 20 moves under the effect of an increase in the inlet pressure. This compensates for the fact that the opening of the outlet valve cannot be further enlarged simultaneously. The valve stem 17 could also be given an inwardly tapered shape in order to change the size of the valve opening, but since the nozzles are often very small, care should not be taken to weaken unduly. the rod.

   By appropriately modifying the profile 30, it is possible to obtain a relatively large increase in flow rate following a slight increase in pressure in the upper limit of the range.



  It can therefore be seen that the nozzle described is capable of operating under a wide range of the flow rate, while maintaining uniform spray characteristics in said range. This nozzle operates automatically, only opening when a determined minimum operating pressure is reached and closing when the pressure drops below this point. Appropriate turbulence action is obtained for both high and low flow rates, and the angle of discharge of the conical spray shell can be kept within narrow prescribed limits.



  Some features of the nozzle described, such as the bypass arrangement designed to regulate the flow of fuel, can also be applied with advantage to nozzles of the open type, although not all of the desirable results are obtained. this is obtained with the nozzle of the type described. A variety of liquids such as water, and gases can be processed, but this nozzle is particularly intended for use with liquid fuels such as fuel oil, kerosene, petroleum gasoline and liquids. analogues.

 

Claims (1)

REVENDICATION Ajutage de pulvérisation, comportant un corps cylindrique creux fileté à une extrémité, en vue du raccord à un collecteur d'admission, et un orifice de sortie relativement étroit à son autre extrémité, caractérisé en ce qu'il com prend une chemise cylindrique interne forcée dans ledit corps, un manchon cylindrique sen siblement plus court que ladite chemise, forcé dans ladite chemise au voisinage, mais espacé de l'orifice de ,sortie de l'ajutage, une chambre annulaire ménagée dans ledit manchon, CLAIM Spray nozzle, comprising a hollow cylindrical body threaded at one end, for connection to an inlet manifold, and a relatively narrow outlet port at its other end, characterized in that it comprises an internal cylindrical liner forced into said body, a cylindrical sleeve significantly shorter than said sleeve, forced into said sleeve in the vicinity, but spaced from the orifice of, outlet of the nozzle, an annular chamber formed in said sleeve, plu sieurs petits canaux hélicoïdaux faisant com muniquer ladite chambre annulaire avec une chambre qui est en communication directe avec ledit orifice de sortie, un canal longitudi nal ménagé dans ladite chemise et faisant communiquer l'extrémité d'admission de l'aju- tage avec ladite chambre annulaire dudit man chon, un élément cylindrique de soupape dit piston-valve monté de façon à pouvoir coulisser à l'intérieur de ladite chemise, l'extré mité dudit élément de soupape, qui est située du côté de l'orifice de l'ajutage, étant ouverte et l'extrémité qui est située du côté de l'extré mité d'admission de l'ajutage étant fermée, several small helical channels communicating said annular chamber with a chamber which is in direct communication with said outlet orifice, a longitudinal channel formed in said jacket and communicating the inlet end of the fitting with said annular chamber of said sleeve, a cylindrical valve element called piston-valve mounted so as to be able to slide inside said sleeve, the end of said valve element, which is located on the side of the orifice of the nozzle, being open and the end which is located on the side of the inlet end of the nozzle being closed, une vis de réglage vissée axialement dans l'extré mité fermée dudit élément de soupape, des moyens destinés à bloquer ladite vis dans une position réglée, une tige de soupape pouvant coulisser dans ledit manchon dans le sens axial dudit orifice, une soupape de sortie portée par ladite tige et destinée à être appliquée dans ledit orifice pour le fermer, ladite soupape et ledit orifice présentant des surfaces coniques de siège destinées à coopérer, ladite soupape présentant au voisinage immédiat de sa sur face de siège et entre cette surface et ladite tige une surface conique de plus grand angle au sommet, ladite tige et ladite soupape de sortie étant percées d'un alésage axial, an adjusting screw screwed axially into the closed end of said valve member, means for locking said screw in an adjusted position, a valve stem slidable in said sleeve axially of said orifice, a mounted outlet valve by said rod and intended to be applied in said orifice to close it, said valve and said orifice having conical seat surfaces intended to cooperate, said valve having in the immediate vicinity of its seat surface and between this surface and said rod a conical surface of greater angle at the top, said stem and said outlet valve being pierced with an axial bore, une tige flexible étant insérée dans ledit alésage avec jeu par rapport à la paroi dudit alésage et reliée à ses extrémités à ladite vis et à ladite soupape de sortie respectivement, de façon que le piston-valve et la soupape de sortie soient rendus solidaires dans leurs mouvements, la dite soupape de sortie présentant une ouver ture faisant communiquer ledit alésage avec l'extérieur de l'ajutage, une pièce d'épaisseur réglable étant appliquée à l'intérieur du piston- valve contre l'extrémité fermée de ladite sou pape, a flexible rod being inserted into said bore with clearance relative to the wall of said bore and connected at its ends to said screw and to said outlet valve respectively, so that the piston-valve and the outlet valve are made integral in their movements, said outlet valve having an opening making said bore communicate with the outside of the nozzle, a part of adjustable thickness being applied inside the piston-valve against the closed end of said valve, un ressort hélicoïdal de compression interposé entre ladite pièce d'épaisseur et l'ex trémité adjacente dudit manchon de façon à appliquer normalement la soupape de sortie contre ledit orifice, une chambre annulaire ménagée dans la périphérie interne de la che mise près de l'extrémité ferme du piston- valve et normalement fermée par la surface externe cylindrique de cette extrémité, a compression coil spring interposed between said thickness piece and the adjacent end of said sleeve so as to apply the outlet valve normally against said orifice, an annular chamber formed in the internal periphery of the plug placed near the end closes of the piston-valve and normally closed by the cylindrical outer surface of this end, l'une desdites surfaces de la chemise et du piston- valve étant biseautée périphériquement selon un profil déterminé près de ladite chambre annulaire ménagée dans la chemise, vers l'ex trémité d'admission de l'ajutage, de sorte que lorsque le piston-valve est déplacé sous l'in fluence de la pression d'admission du fluide pour ouvrir la soupape de sortie, ledit profil biseauté agit après un mouvement d'amplitude déterminée pour admettre un débit croissant du fluide vers la chambre annulaire de la che mise, one of said surfaces of the liner and of the valve piston being peripherally bevelled along a determined profile near said annular chamber formed in the liner, towards the inlet end of the nozzle, so that when the piston- valve is moved under the influence of the fluid inlet pressure to open the outlet valve, said beveled profile acts after a movement of determined amplitude to admit an increasing flow of fluid to the annular chamber of the jacket, plusieurs canaux ménagés longitudinale ment dans la chemise et s'étendant à partir de ladite chambre annulaire pour communiquer avec une chambre radiale annulaire externe ménagée dans l'extrémité de. l'ajutage qui pré sente l'orifice de sortie, et des fentes tangen tielles faisant communiquer ladite chambre an nulaire radiale avec la chambre qui est juste en dedans dudit orifice de sortie, de façon à communiquer un mouvement de turbulence au fluide en cours d'évacuation. SOUS-REVENDICATIONS 1. several channels formed longitudinally in the liner and extending from said annular chamber to communicate with an outer annular radial chamber formed in the end of. the nozzle which presents the outlet orifice, and tangential slots communicating said radial annular chamber with the chamber which is just inside said outlet orifice, so as to impart a movement of turbulence to the fluid undergoing 'evacuation. SUB-CLAIMS 1. Ajutage suivant la revendication, carac térisé en ce qu'il présente un canal s'étendant longitudinalement entre l'extrémité d'admis sion de l'ajutage et une chambre annulaire ménagée dans ledit ajutage, plusieurs petits canaux hélicoïdaux faisant communiquer la- dite chambre avec une chambre disposée juste à l'intérieur de l'orifice de sortie de l'ajutage, une chambre annulaire entourant la soupape à piston-valve et normalement fermée par la dite soupape, l'une des surfaces en regard de ladite soupape et de la chambre qui l'entoure étant biseautée, Nozzle according to claim, characterized in that it has a channel extending longitudinally between the inlet end of the nozzle and an annular chamber formed in said nozzle, several small helical channels communicating said chamber. with a chamber disposed just inside the outlet of the nozzle, an annular chamber surrounding the piston-valve valve and normally closed by said valve, one of the facing surfaces of said valve and the room which surrounds it being bevelled, et plusieurs canaux longitudi naux faisant communiquer les deux chambres par l'intermédiaire de fentes tangentielles de turbulence; les canaux et fentes mentionnés en dernier lieu ayant une dimension telle que le débit du fluide qui s'y écoule est beaucoup plus grand que celui du fluide qui s'écoule dans les canaux hélicoïdaux ci-dessus men tionnés. 2. and several longitudinal channels communicating the two chambers by means of tangential turbulence slots; the channels and slots mentioned last having a dimension such that the flow rate of the fluid flowing therein is much greater than that of the fluid flowing in the helical channels mentioned above. 2. Ajutage suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces biseautées de la soupape à piston- valve et de la chambre annulaire qui l'entoure permettent d'admettre un débit croissant de fluide dans ladite chambre après un mouve ment d'amplitude déterminée de ladite soupape vers l'extrémité de l'ajutage qui présente l'ori fice d'évacuation sous l'influence de la pres sion d'admission s'exerçant contre ladite sou pape, en soulevant de façon correspondante la soupape de sortie de son siège dans ledit ori fice. 3. Nozzle according to claim and sub-claim 1, characterized in that the bevelled surfaces of the piston-valve valve and of the annular chamber which surrounds it allow an increasing flow of fluid to be admitted into said chamber after movement. of determined amplitude from said valve towards the end of the nozzle which has the discharge opening under the influence of the inlet pressure exerted against said valve, by correspondingly lifting the valve leaving its seat in the said ori fice. 3. Ajutage suivant la revendication, carac térisé en ce qu'il comprend un premier canal, et un second canal beaucoup plus large, fai sant communiquer les extrémités d'admission et de sortie et destinés à fournir à l'orifice de sortie du fluide animé d'un mouvement de tur bulence, une soupape à piston-valve allant et venant axialement et destinée à fermer le se cond canal, des moyens réunissant ladite sou pape à piston-valve avec la soupape de sortie pour les rendre solidaires dans leurs mouve ments, Nozzle according to claim, characterized in that it comprises a first channel, and a second much larger channel, communicating the inlet and outlet ends and intended to supply the outlet with animated fluid. 'a tur bulence movement, a piston-valve valve going and coming axially and intended to close the second channel, means bringing together said piston-valve valve with the outlet valve to make them integral in their movements, des moyens élastiques sollicitant la sou pape à piston-valve dans le sens de la ferme ture de ce second canal et en vue d'appliquer la soupape de sortie dans ledit orifice de sor tie, la soupape à piston-valve étant disposée de manière à effectuer un mouvement d'ampli tude déterminée pour ouvrir la soupape de sortie à 'un degré limité avant de commencer à ouvrir le second canal, et la soupape à piston- valve présentant à la pression du fluide une surface beaucoup plus grande que la soupape de sortie. 4. elastic means urging the piston-valve valve in the direction of closing this second channel and with a view to applying the outlet valve in said outlet orifice, the piston-valve valve being arranged so as to effect a movement of determined amplitude to open the outlet valve to a limited degree before beginning to open the second channel, and the piston-valve valve exhibiting a much larger surface area to the pressure of the fluid than the relief valve. exit. 4. Ajutage suivant la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la soupape de sortie est du type à clapet. 5. Ajutage suivant la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un évent fait communiquer l'intérieur du piston-valve avec l'extérieur de l'ajutage. 6. Ajutage suivant la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la soupape de sortie et l'orifice de sortie présentent des surfaces de siège tronconiques coopérantes, ladite soupape présentant une sur face annulaire radiale faisant avec l'axe de la soupape un angle supérieur à celui que lait ladite surface de siège de la soupape, et desti née à venir en regard de la surface de siège de l'orifice lorsque ladite soupape est ouverte en grand. 7. Nozzle according to claim and sub-claims 1 to 3, characterized in that the outlet valve is of the flap type. 5. Nozzle according to claim and sub-claims 1 to 3, characterized in that a vent communicates the inside of the piston-valve with the outside of the nozzle. 6. Nozzle according to claim and sub-claims 1 to 3, characterized in that the outlet valve and the outlet orifice have cooperating frustoconical seat surfaces, said valve having a radial annular surface on the axis. of the valve at an angle greater than that of said valve seat surface, and intended to face the orifice seat surface when said valve is fully open. 7. Ajutage suivant la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux soupapes"sont réunies par une tige en acier à ressort suffisamment flexible pour leur permettre un certain défaut d'aligne ment, un jeu étant prévu pour permettre un léger mouvement latéral de ladite tige. 8. Ajutage suivant la revendication et les sous-revendications 1, 2, 3 et 7, caractérisé en ce que ladite tige passe dans un alésage ménagé dans la tige de la soupape de sortie. 9. Nozzle according to claim and sub-claims 1 to 3, characterized in that the two valves "are joined by a spring steel rod sufficiently flexible to allow them a certain misalignment, a clearance being provided to allow a slight lateral movement of said rod 8. A nozzle according to claim and sub-claims 1, 2, 3 and 7, characterized in that said rod passes through a bore formed in the rod of the outlet valve. Ajutage suivant la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le piston-valve est disposé de manière à agir comme régulateur pour commander le dé- bit du fluide vers l'orifice de sortie en se déplaçant sous l'influence de la pression d'ad mission du fluide pour découvrir une -lumière communiquant avec ledit orifice, ledit piston- valve et ladite lumière étant biseautés relative ment de façon à permettre l'écoulement du fluide sous un débit relativement faible en vue d'amorcer le mouvement alternatif du piston, puis un débit soudainement accru lors d'un mouvement supplémentaire de faible ampli tude du piston-valve, Nozzle according to claim and sub-claims 1 to 3, characterized in that the piston-valve is arranged so as to act as a regulator to control the flow of the fluid to the outlet orifice while moving under the influence. of the fluid inlet pressure to discover a light communicating with said orifice, said piston-valve and said lumen being relatively bevelled so as to allow the flow of the fluid at a relatively low rate in order to initiate the reciprocating movement of the piston, then a sudden increased flow rate during an additional low amplitude movement of the piston-valve, des moyens reliant ledit piston-valve à la soupape de sortie pour les faire aller et venir à l'unisson. 10. Ajutage suivant la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'il présente un passage de grande dimension et un passage de faible dimension dont chacun fait communiquer l'extrémité d'admission de l'ajutage avec l'orifice de sortie, la soupape à piston-valve étant montée de façon à aller et venir pour ouvrir le passage de grande dimen sion sous l'influence d'une augmentation de la pression d'admission du fluide, des moyens élastiques sollicitant ladite soupape vers sa position de fermeture, une soupape de sortie à clapet destinée à ouvrir et fermer l'orifice de sortie dans ses mouvements alternatifs, means connecting said piston-valve to the outlet valve to make them come and go in unison. 10. A nozzle according to claim and sub-claim 3, characterized in that it has a large passage and a small dimension passage each of which communicates the inlet end of the nozzle with the orifice. outlet, the piston-valve valve being mounted so as to move back and forth to open the passage of large dimension under the influence of an increase in the inlet pressure of the fluid, elastic means urging said valve towards its position closing, a flap outlet valve intended to open and close the outlet orifice in its reciprocating movements, et des moyens réunissant les deux soupapes de façon qu'elles-soient animées d'un mouvement alternatif à l'unisson. 11. Ajutage suivant la sous-revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de liaison des- deux soupapes comprennent des moyens de réglage permettant de faire varier la dis tance qui sépare les deux soupapes en vue d'assurer la succession désirée de l'ouverture du passage de grande dimension et de l'orifice de sortie lors du mouvement alternatif con joint des deux soupapes. and means joining the two valves so that they are reciprocated in unison. 11. Nozzle according to sub-claim 10, characterized in that the connecting means of the two valves comprise adjustment means for varying the distance which separates the two valves in order to ensure the desired succession of the opening of the large passage and of the outlet opening during the reciprocating movement of the two valves.
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