La présente invention concerne une soupape à commande par flotteur, comportant un boîtier, une membrane flexible munie d'un obturateur disposé de manière à coopérer avec un siège pour fermer la soupape, cette membrane divisant le boîtier en une chambre d'admission et une chambre de contre-pression qui communiquent de sorte que la pression du fluide d'alimentation agit sur les deux côtés de la membrane de façon à fournir une force résultante qui pousse l'obturateur contre le siège, et une valve pilote à actionnement par flotteur pour commander une ouverture d'échappement de la chambre de contre-pression, de manière à réduire la contre-presion et permettre à l'obturateur de s'éloigner de son siège.
Des soupapes de ce genre sont utilisées avec succès, par exemple pour commander l'alimentation en eau sous pression de citernes, en vue de régler le niveau de l'eau dans la citerne par rapport à un niveau désiré de référence.
Des soupapes connues de ce genre présentent cependant l'inconvénient d'être relativement volumineuses, le flotteur de commande étant souvent monté au bout d'un levier latéral plus ou moins long. L'ensemble de la soupape et de son flotteur de commande a dans ces conditions des dimensions particulièrement encombrantes et réduit de manière indésirable l'espace libre dont le constructeur de la citerne peut disposer. Les soupapes connues du genre précité présentent par ailleurs l'inconvénient que le levier de commande portant le flotteur est peu rigide et influence défavorablement la précision du réglage du niveau de la citerne. Un désavantage supplémentaire des soupapes connues du genre précité consiste en ce que l'eau jaillissant de la soupape gicle souvent autour de celle de manière indésirable.
La présente invention a pour but de fournir une soupape à commande par flotteur du genre précité, qui permette d'éviter les inconvénients des soupapes connues de ce genre tout en conservant leurs avantages.
La soupape à commande par flotteur est, selon l'invention, caractérisée en ce que la valve pilote a un levier de commande dont une extrémité est articulée au boîtier et l'autre extrémité prévue pour porter un flotteur, ce levier ayant une forme qui se prolonge, à partir de son extrémité prévue pour le flotteur, vers le haut, le long d'un côté du boîtier et au-dessus de celui-ci, jusqu'à son articulation qui est disposée de l'autre côté du boîtier.
Cet arrangement permet de disposer le flotteur directement en dessous de la soupape, ce qui présente l'avantage de réduire l'encombrement total de la soupape de manière considérable.
La partie du levier de commande du flotteur, qui est située audessus du boîtier de la soupape peut, de préférence, avoir la forme d'une enveloppe semi-cylindrique. Cette forme donne à ce levier une rigidité accrue désirée et présente l'avantage supplémentaire d'empêcher le fluide de gicler autour de la soupape lors du fonctionnement de celle.
La description suivante traite, à titre d'exemple, des modes de réalisation de la soupape à commande par flotteur selon l'invention, en regard du dessin. Sur ce dessin:
La fig. 1 montre une vue latérale d'une soupape à commande par flotteur, qui est un mode de réalisation de la soupape selon l'invention.
La fig. 2 montre une vue en coupe, selon la ligne II-II de la fig. 1, de la soupape de cette figure.
La fig. 3 montre une vue en coupe, selon la ligne III-III de la fig. 2, de la soupape de cette figure.
La soupape que les fig. 1-3 illustrent comporte un boîtier I qui a une ouverture d'admission 2 et une ouverture d'écoulement 3.
Une membrane flexible 4 est montée dans le boitier I de manière à diviser celui-ci en chambres d'admission 40, d'écoulement 5 et de contre-pression 6. Les chambres 40 et 5 sont situées d'un côté de la membrane 4 et la chambre 6 de l'autre côté de celle-ci. La partie centrale de la membrane 4 forme un obturateur 7 qui est en contact avec un siège 8 pour fermer le passage de la chambre 40 à la chambre 5 et séparer ainsi l'ouverture 2 de l'ouverture 3. Une douille 9, qui comporte une ouverture axiale 10, est disposée au centre de la membrane 4, les chambres 40 et 6 communiquant par cette ouverture 10. De ce fait, lorsque la chambre 6 est remplie de fluide et que rien ne s'en échappe, la même pression est appliquée aux deux côtés de la membrane 4.
La surface de travail de la membrane 4 est cependant, du côté de la chambre 6, supérieure à celle du côté de la chambre 40, de sorte que l'obturateur 7 est poussé contre le siège 8.
La chambre 6 comporte un échappement 12 commandé par une valve pilote 13 actionnée par un flotteur 15. La valve 13 a un levier de commande 14. Une extrémité de celui-ci est articulée à un côté du boîtier I au moyen d'un tourillon 45 fixé à ce boîtier I au voisinage de l'échappement 12. L'autre extrémité du levier 14 porte le flotteur 15, comme la fig. 2 le montre. L'échappement 12 est fermé par un tampon de caoutchouc 16 disposé dans un évidement non désigné du levier 14. Celui-ci se prolonge, à partir de son articulation à tourillon 45, vers le haut, le long d'un côté du boîtier 1 et au-dessus de celui-ci, et vers le bas le long du côté opposé de ce boîtier 1. La partie du levier 14, qui est située audessus du boîtier 1, a la forme d'une enveloppe semi-cylindrique 46.
Les parties latérales descendantes du levier 14 forment, chacune, une paroi frontale respective 47 et 48 de cette enveloppe 46. La paroi 48 est munie de pattes entaillées 17 de manière à recevoir une tige 18 pour fixer le flotteur 15 au levier 14. La tige 18 a une section en forme de croix, les entailles des pattes 17 ayant une forme correspondante. L'ajustage de ces entailles et de la tige 18 permet de forcer celle-ci à sa place dans ces entailles. La tige 18 présente, de plus, une série verticale de nervures 49, chacune des pattes 17 étant logée entre deux nervures voisines 49 de manière à empêcher un mouvement vertical de la tige 18 par rapport aux pattes 17. Pour varier ou ajuster la position verticale du flotteur 15, on peut reloger les pattes 17 entre différentes nervures 49 de la tige 18.
Comme la fig. 2 le montre, le levier 14 a un bras souple 41 qui se prolonge, à partir de la surface inférieure de l'enveloppe 46, vers le bas et présente une épaule inclinée 51 qui coopère avec une saillie 42 du boîtier I de sorte que, lorsque le flotteur 15 monte,
L'épaule 51 du bras 41 entre en contact avec la face inférieure de la saillie 42, ce qui retient le flotteur 15 dans sa montée de manière à maintenir ouvert l'échappement 12 de la valve 13. Lorsque l'immersion du flotteur est suffisante pour que sa portance fléchisse le bras 41 de manière à faire passer l'épaule 51 de celui-ci par-dessus la saillie 42 du boîtier 1, le flotteur 15 continue rapidement sa montée jusqu'à la fermeture complète de l'échappement 12.
Lorsque le bras 41 n'est pas prévu, le flotteur 15 monte en suivant la montée du niveau de l'eau et ferme partiellement l'échappement 12 longtemps avant que le niveau de l'eau n'ait atteint sa cote limite désirée. Cette fermeture partielle de l'échappement 12 fait augmenter la pression de la chambre 6 de manière à provoquer la fermeture partielle de la soupape décrite.
Le débit de fluide traversant cette soupape est ainsi réduit et celleci reste en fonction durant une période de temps prolongée. Le bras souple 41 présente, par contre, l'avantage d'empêcher la fermeture de la soupape décrite pendant la montée du niveau de l'eau et de provoquer la fermeture pratiquement instantanée de cette soupape, lorsque le niveau de l'eau a atteint sa cote limite désirée.
Le flotteur 15 se prolonge en dessous du boîtier 1 et il est fixé à l'extrémité inférieure de la tige 18 à l'aide d'un clip 20. Une douille 23 munie d'une bride non désignée est disposée dans un évidement non désigné du flotteur 15. La douille 23 comporte des cannelures non désignées, ou un autre moyen équivalent, pour empêcher le flotteur 15 de tourner autour de cette douille 23.
Celle-ci comporte, par ailleurs, un alésage non désigné de section carrée qui reçoit une partie carrée non désignée étroitement ajustée de la tige 18, de maniére à empêcher celle-ci de tourner dans la douille 23, le flotteur 15 étant ainsi tenu rigidement entre une bride 22 de la tige 18 et la bride non désignée de la douille 23.
Lorsqu'une citerne, dans laquelle la soupape décrite est montée, est remplie au niveau désiré, I'obturateur 7 de cette soupape se trouve dans sa position fermée, que le dessin illustre. Lorsque le niveau du fluide dans la citerne baisse, le flotteur 15 descend et fait pivoter le bras 14 autour de son tourillon 45 de manière à ouvrir l'échappement 12, ce qui laisse le fluide s'écouler de la chambre 6 et réduit ainsi la contre-pression, de sorte que la pression de la chambre 40 agissant sur l'autre côté de la membrane 6 force celle-ci à déplacer l'obturateur 7 dans sa position d'ouverture. Du fluide s'écoule alors à partir de l'ouverture d'admission 40 vers l'ouverture d'écoulement 3 pour remplir la citerne, ce qui fait remonter le flotteur 15.
Lorsque, au furet à mesure de la montée du flotteur 15,
L'épaule 51 du bras souple 41 entre en contact avec la saillie 42 du boîtier 1, le flotteur 15 est retenu dans sa montée jusqu'à ce que son immersion soit suffisante pour que sa portance fasse fléchir le bras 41, de manière à faire passer l'épaule 51 de celui-ci pardessus la saillie 42 du boîtier 1, comme décrit ci-dessus.
Le flotteur 15 monte alors rapidement et provoque la fermeture quasi instantanée de l'échappement 12, de maniére que le fluide passant par l'ouverture 10 fasse monter la contre-pression jusqu'à ce que celle-ci fasse fléchir, du fait que la surface de travail de la membrane 4 est du côté de la chambre 6 supérieure à celle du côté de la chambre 40, la membrane 4 et provoque le déplacement de l'obturateur 7 dans sa position de fermeture contre le siège 8, fermant ainsi le passage du fluide vers l'ouverture d'écoulement 3 du boîtier 1. Dès lors la soupape décrite se trouve à nouveau dans la position que le dessin montre et est prête à recommencer un nouveau cycle d'opération.
La soupape entière, le levier 14 et la tige 18 inclus, peut être en matière plastique moulée par injection. L'échappement et l'ouverture 10 sont, de préférence, assez larges pour réduire le risque de s'obstruer par des impuretés. Comme la fig. 2 le montre, l'ouverture d'écoulement 3 a une section transversale libre supérieure à celle de l'ouverture d'admission 2, de manière à provoquer une mise sous pression partielle de la chambre d'écoulement 5 lorsque la membrane 4 est ouverte. De ce fait, lorsque la membrane 4 déplace l'obturateur 7 dans sa position de fermeture, cette mise sous pression réduit la vitesse du mouvement de fermeture de cet obturateur 7, ce qui permet d'éviter les risques de provoquer des coups de bélier dans le système.
Comme la fig. 1 le montre,
I'ouverture d'écoulement 3 se prolonge dans une direction inclinée, de sorte que la soupape décrite peut, dans la citerne respective, être disposée de manière à diriger le jet d'écoulement contre un côté de la citerne, de manière à obtenir un écoulement silencieux et un espace d'air propre à empêcher la contamination du système par siphonnement en retour de fluide contenant des impuretés.
L'ouverture d'écoulement 3 peut, par ailleurs, être disposée au-dessus du niveau du centre du boîtier 1 et munie d'un dispositif, par exemple d'un clapet de non-retour, permettant d'éviter le siphonnement en retour.
La forme d'enveloppe semi-cylindrique 46 du levier 14 présente l'avantage d'empêcher le fluide de gicler autour de la soupape décrite lors d'une ouverture partielle de l'échappement 12.
Cette forme donne d'ailleurs au levier 14 une rigidité supplémentaire avantageuse.
Le flotteur 15 peut, de préférence, être en une matière dont le poids n'est que légèrement inférieur à celui du fluide qu'elle déplace, la force nécessaire pour fermer l'échappement 12 étant très petite.
La soupape décrite présente l'avantage d'avoir des dimensions particulièrement réduites. Du fait de la disposition du flotteur 15 en dessous du boîtier 1, I'ensemble formé par la soupape décrite et son flotteur 15 a également des dimensions très réduites, ce qui présente l'avantage d'augmenter l'espace libre dont le constructeur de la citerne peut disposer.
The present invention relates to a float-controlled valve, comprising a housing, a flexible membrane provided with a shutter arranged to cooperate with a seat to close the valve, this membrane dividing the housing into an inlet chamber and a chamber. backpressure that communicate so that the feed fluid pressure acts on both sides of the diaphragm to provide a resultant force that pushes the shutter against the seat, and a float actuated pilot valve to control an exhaust opening of the back pressure chamber, so as to reduce the back pressure and allow the shutter to move away from its seat.
Valves of this kind are used successfully, for example, to control the supply of pressurized water to tanks, in order to regulate the level of the water in the tank relative to a desired reference level.
Known valves of this type however have the drawback of being relatively bulky, the control float often being mounted at the end of a lateral lever of varying length. The entire valve and its control float under these conditions have particularly bulky dimensions and undesirably reduce the free space available to the manufacturer of the tank. The known valves of the aforementioned type also have the drawback that the control lever carrying the float is not very rigid and adversely influences the precision of the tank level adjustment. A further disadvantage of known valves of the above-mentioned kind is that the water gushing from the valve often spurts around it in an undesirable manner.
The object of the present invention is to provide a float-controlled valve of the aforementioned type, which makes it possible to avoid the drawbacks of known valves of this type while retaining their advantages.
The float-controlled valve is, according to the invention, characterized in that the pilot valve has a control lever, one end of which is articulated to the housing and the other end intended to carry a float, this lever having a shape which fits. extends, from its end intended for the float, upwards along one side of the housing and above it, to its articulation which is arranged on the other side of the housing.
This arrangement allows the float to be placed directly below the valve, which has the advantage of reducing the overall size of the valve considerably.
The portion of the float control lever, which is located above the valve housing, may preferably be in the form of a semi-cylindrical shell. This shape gives this lever a desired increased rigidity and has the added benefit of preventing fluid from squirting around the valve during operation of the valve.
The following description deals, by way of example, with embodiments of the float-controlled valve according to the invention, with reference to the drawing. On this drawing:
Fig. 1 shows a side view of a float operated valve, which is an embodiment of the valve according to the invention.
Fig. 2 shows a sectional view, along the line II-II of FIG. 1, of the valve in this figure.
Fig. 3 shows a sectional view, along the line III-III of FIG. 2, of the valve in this figure.
The valve that fig. 1-3 illustrate includes a housing I which has an inlet opening 2 and a flow opening 3.
A flexible membrane 4 is mounted in the housing I so as to divide the latter into inlet 40, flow 5 and back pressure chambers 6. The chambers 40 and 5 are located on one side of the membrane 4. and room 6 on the other side of it. The central part of the membrane 4 forms a shutter 7 which is in contact with a seat 8 to close the passage from the chamber 40 to the chamber 5 and thus separate the opening 2 from the opening 3. A sleeve 9, which comprises an axial opening 10, is disposed in the center of the membrane 4, the chambers 40 and 6 communicating through this opening 10. Therefore, when the chamber 6 is filled with fluid and nothing escapes therefrom, the same pressure is applied to both sides of the membrane 4.
The working surface of the membrane 4 is, however, on the side of the chamber 6, greater than that of the side of the chamber 40, so that the shutter 7 is pushed against the seat 8.
The chamber 6 comprises an exhaust 12 controlled by a pilot valve 13 actuated by a float 15. The valve 13 has a control lever 14. One end of the latter is articulated to one side of the housing I by means of a journal 45 fixed to this housing I in the vicinity of the exhaust 12. The other end of the lever 14 carries the float 15, as in FIG. 2 shows it. The escapement 12 is closed by a rubber buffer 16 disposed in an unnamed recess of the lever 14. The latter extends from its journal hinge 45 upwards along one side of the housing 1. and above it, and down along the opposite side of this housing 1. The part of the lever 14, which is located above the housing 1, has the shape of a semi-cylindrical shell 46.
The descending side parts of the lever 14 each form a respective front wall 47 and 48 of this casing 46. The wall 48 is provided with notched tabs 17 so as to receive a rod 18 for fixing the float 15 to the lever 14. The rod 18 has a cross-shaped section, the notches in the tabs 17 having a corresponding shape. The adjustment of these notches and of the rod 18 makes it possible to force the latter in its place in these notches. The rod 18 has, in addition, a vertical series of ribs 49, each of the legs 17 being housed between two neighboring ribs 49 so as to prevent vertical movement of the rod 18 relative to the legs 17. To vary or adjust the vertical position of the float 15, the tabs 17 can be relocated between different ribs 49 of the rod 18.
As in fig. 2 shows, the lever 14 has a flexible arm 41 which extends, from the lower surface of the casing 46, downwards and has an inclined shoulder 51 which cooperates with a projection 42 of the housing I so that, when the float 15 rises,
The shoulder 51 of the arm 41 comes into contact with the underside of the projection 42, which retains the float 15 in its rise so as to keep the outlet 12 of the valve 13 open. When the immersion of the float is sufficient. so that its lift bends the arm 41 so as to cause the shoulder 51 of the latter to pass over the projection 42 of the housing 1, the float 15 rapidly continues its rise until the exhaust 12 is completely closed.
When the arm 41 is not provided, the float 15 rises following the rise in the water level and partially closes the exhaust 12 long before the water level has reached its desired limit level. This partial closure of the exhaust 12 increases the pressure of the chamber 6 so as to cause the partial closure of the valve described.
The flow of fluid passing through this valve is thus reduced and it remains in operation for an extended period of time. The flexible arm 41 has, on the other hand, the advantage of preventing the closing of the valve described during the rise of the water level and of causing the practically instantaneous closing of this valve, when the water level has reached. its desired limit rating.
The float 15 extends below the housing 1 and it is fixed to the lower end of the rod 18 by means of a clip 20. A socket 23 provided with a non-designated flange is arranged in a non-designated recess. of the float 15. The socket 23 has non-designated grooves, or other equivalent means, to prevent the float 15 from rotating around this socket 23.
The latter also comprises an unnamed bore of square section which receives a tightly fitted unnamed square portion of the rod 18, so as to prevent the latter from rotating in the socket 23, the float 15 thus being held rigidly. between a flange 22 of the rod 18 and the non-designated flange of the sleeve 23.
When a tank, in which the valve described is mounted, is filled to the desired level, the shutter 7 of this valve is in its closed position, which the drawing illustrates. When the level of the fluid in the tank drops, the float 15 descends and rotates the arm 14 around its journal 45 so as to open the exhaust 12, which allows the fluid to flow from the chamber 6 and thus reduces the pressure. back pressure, so that the pressure of the chamber 40 acting on the other side of the membrane 6 forces the latter to move the shutter 7 into its open position. Fluid then flows from the inlet opening 40 to the flow opening 3 to fill the tank, which causes the float 15 to rise.
When, as the float 15 rises,
The shoulder 51 of the flexible arm 41 comes into contact with the projection 42 of the housing 1, the float 15 is retained in its rise until its immersion is sufficient for its lift to bend the arm 41, so as to make pass the shoulder 51 of the latter over the projection 42 of the housing 1, as described above.
The float 15 then rises rapidly and causes the almost instantaneous closure of the exhaust 12, so that the fluid passing through the opening 10 causes the back pressure to rise until it bends, because the working surface of the membrane 4 is on the side of the chamber 6 greater than that of the side of the chamber 40, the membrane 4 and causes the displacement of the shutter 7 into its closed position against the seat 8, thus closing the passage fluid to the flow opening 3 of the housing 1. The valve described is now again in the position shown in the drawing and is ready to start a new cycle of operation.
The entire valve, including lever 14 and stem 18, may be of injection molded plastic. The exhaust and opening 10 are preferably large enough to reduce the risk of becoming blocked with impurities. As in fig. 2 shows, the flow opening 3 has a free cross section greater than that of the inlet opening 2, so as to cause partial pressurization of the flow chamber 5 when the membrane 4 is open . Therefore, when the membrane 4 moves the shutter 7 into its closed position, this pressurization reduces the speed of the closing movement of this shutter 7, which makes it possible to avoid the risks of causing water hammers in the system.
As in fig. 1 shows it,
The flow opening 3 extends in an inclined direction, so that the described valve can, in the respective tank, be arranged so as to direct the flow jet against one side of the tank, so as to obtain a Quiet flow and clean air space to prevent contamination of the system by backsiphoning fluid containing impurities.
The outflow opening 3 can, moreover, be arranged above the level of the center of the housing 1 and provided with a device, for example with a non-return valve, making it possible to avoid back siphoning. .
The semi-cylindrical shell shape 46 of the lever 14 has the advantage of preventing the fluid from squirting around the valve described during a partial opening of the exhaust 12.
This shape also gives the lever 14 an additional advantageous rigidity.
The float 15 may preferably be of a material whose weight is only slightly less than that of the fluid it displaces, the force required to close the exhaust 12 being very small.
The valve described has the advantage of having particularly small dimensions. Due to the arrangement of the float 15 below the housing 1, the assembly formed by the valve described and its float 15 also has very small dimensions, which has the advantage of increasing the free space which the manufacturer of the tank can dispose.