FR2532031A3 - Soupape de passage ou a melanges comportant un guidage rectiligne precis a glissement de la tige de soupape - Google Patents

Abstract

A.SOUPAPE DE PASSAGE OU A MELANGES, COMPORTANT UN GUIDAGE RECTILIGNE PRECIS A GLISSEMENT DE LA TIGE DE SOUPAPE. B.SOUPAPE CARACTERISEE EN CE QUE SUR L'ANNEAU DE SIEGE DE SOUPAPE 30 EST DISPOSE UN GUIDAGE RECTILIGNE PAR GLISSEMENT 40 COAXIAL PAR RAPPORT AU SIEGE DE SOUPAPE 31 POUR UN FUT RIGIDE DE GLISSEMENT 37 RELIE A L'ORGANE DE SOUPAPE 25 ET COAXIAL PAR RAPPORT A LUI. C.L'INVENTION S'APPLIQUE A DES SOUPAPES POUR FLUIDES CALOPORTEURS, POUR CHAUFFAGE OU AUTRES USAGES, CAPABLES D'EVITER LE RISQUE APPELE "COUPS DE MARTEAU ET BATTEMENTS".

Description

Soupape de passage ou à mélanges comportant un guidage
rectiligne précis à glissement de la tige de scuape.'1
l'invention concerne une soupape avec deux ou trois raccordement pour amener et évacuer les liquides s'coulant à travers cette soupape, notamment soupape de passage ou bien soupape mélangeuse pour des agents caloporw teurs liquides d'installations de climatisation et de chauf- fage, telles que des installations de chauffage à distance, des installations de chauffage central, etc..., avec une tige de levage mobile axialement, à laquelle est associé un organe rigide de soupape qui, pour l'étranglement variable et l'interruption d'un écoulement de liquide, coopère avec un anneau rigide de siège de soupape fixe mis en place en tant que pièce séparée dans l'espace interne du bolier de soupape, cet organe de soupape comportant une partie d'étranglement présentant une symétrie de révolution et s'étendant axialement, qui se raccorde à une surface d'étan- chement de l'organe de soupape coopérant avec le siège de soupape de l'anneau de siège de soupape et qui se rétrécit dans la direction axiale en s'éloignant de cette surface d'étanchement.

La soupape conforme à l'invention peut, de préférence, rev8tir la forme d'une soupape de passage, et il est également possible de la réaliser sous forme de soupape mélangeuse et de la mettre, en conséquence, en oeuvre pour le mélange de deux liquides.

Pour obtenir dans la position de fermeture de l'organe de soupape une étanchéité complète, il est nécessaire que organe de soupape soit disposé coaxialement de façon exacte car rapport au siège de soupape de l'anneau de siège de soupape, si bien que sa surface d'tant cément s'applique complètement et étroitement sur le siège de soupape de l'anneau de siège de soupape.En outre, pour obtenir une courbe caractéristique précise de la soupape, déterminee par le contour de la tartie d'étrangRe- ment de organe de soupape en coopération avec le siège de soupape de l'anneau de siège de soupape, il est nécessaire que organe de soupape soit guidé de façon exactement co-axiale par rapport à l'anneau de siège de soupape sur la totalité de sa course d'étranglement, au cours de laquelle sa surface d'étanchement est soulevée du siège de soupape.Ceci implique, dans le cas des soupapes connues de ce type, des difficultés techniques de réalisation, ou bien une dépense de réalisation élevée. C1 est ainsi que la Demanderesse a commercialisé des soupapes dans lesquelles le guidage de la tige de levage portant l'organe de soupape était assuré au moyen d'une ou deux douilles de guidage montées fixes dans le bottier et qui étaient rapportées séparément dans ce boitier à une certaine distance de l'anneau de siège de soupape en étant complètement indépendantes de celui-ci.On doit alors veiller, lors de l'assemblage de la soupape, comme également lors de la réalisation des alésages de logement pour le siège de soupape et les douilles de guidage, à ce que l'on ait un alignement co-axial aussi précis que possible des douilles de guidage par rapport à l'anneau du siège de soupape.Cela rend nécessaire pour les alésages et les pièces concernées une très grande précision de réalisation, Si bien que dans la fabrication en série habituelle, - pour des soupapes de ce type, il s'agit en pratique d'articles de grande série qui doivent autre fabriqués en grand nombre autant que pos sole à un prix compétitif - ce n'est qu'avec une dépense de réalisation élevée que l'on arrive à un alignement suffisant de l'anneau du siège de soupape et des douilles de guidage.

Un but de l'invention est, en conséquenceS d'éviter ces inconvénients, et notamment de créer une soupape du type initialement mentionné qui permette d'une fa- ?on économique, et relativement simple en ce qui concerne la technique de réalisation, un alignement précis de lor- gane de soupape par rapport à l'anneau de siège de soupape qui lui est associé.

Du fait que, conformément à l'invention, un guidage rectiligne à glissement est disposé sur l'anneau du siège de soupape pour un fût de glissement relié à l'organe de soupape et co-axial à cet organe, on peut ob- tenir un alignement très précis de l'organe de soupape avec l'anneau du siège de soupape, et donc par rapport au siège de soupape de cet anneau, d'une manière simple en ce qui concerne la technique de réalisation et donc d'une manière économique assurant également la sécurité de fonctionnement, de sorte que l'organe de soupape, dans sa position de coupure, coupe complètement, de façon strie, l'écrou lement du liquide à travers l'anneau de siège de soupape qui lui est associé, tandis que dans la zone de levage correspondant à la zone d'étranglement variable, la courbe caractéristique de la soupape ou bien de l'écoulement, déterminée par le contour de la partie d'étranglement, présentant une symétrie de révolution, de l'organe de soupape en coopération avec le siège de soupape, est maintenue de façon précise sur la totalité de la zone de levage de lors gane de soupape. Cette soupape se distingue également parune sécurité de fonctionnement élevée, du fait du guidage rectiligne à glissement du fût de glissement.En outre, la soupape conforme à l'invention permet d' éviter, sans problème, le risque de ce que l'on appelle les "coups de marteau et battements" de l'organe de soupape sur le siège que sotrn,ape et nui sera expliqué e façon plus détaillée ci-azpès.

De plus, la partie constitutive comprenant l'anneau de siège et le guidage rectiligne à glissement, sera caractérisée comme étant un composant de l'anneau de siège. Il est particulièrement simple de réaliser ce composant d'anneau de siège en une seule pièce, de sorte que l'on peut, par exemple, réaliser simplement et économiquement cet ensemble selon un composant rigide en soi par moulage, suivi d'un usinage avec enlèvement de matière, auquel cas, on obtient un alignement exact des surfaces de portée du guidage rectiligne à glissement avec le siège de soupape lors d'un usinage par exemple sur un tour et/ou éventuellement par rectification de ce même ensemble.

Dans le cas d'un autre perfectionnement préféré de l'invention, il est prévu que l'anneau de siège de soupape comporte un filetage externe, grâce auquel cet anneau est vissé dans un filetage interne de l'espace interne du boîtier de la soupape.Ceci permet, non seulement un nontage simple de l'anneau de siège de soupape, mais également, un échange simple de l'anneau de siège de soupape avec le guidage rectiligne par glissement qui lui est associé, que ce soit par exemple dans des buts de réparation, ou bien pour équiper une soupape existante avec un anneau de siège de soupape présentant une autre résistance à l'écoulement, afin de modifier ce que l'on appelle la valeur Kvs et, en fait, la résistance à l'écoulement est d'autant plus grande que la valeur 9 de la soupape est plus petite. Cet équipement ultérieur d'une soupape conforme à l'invention, n'a pas besoin d'être effectué par la firme réalisatrice, car grâce à la disposition fixe du guidage rectiligne sur l'anneau de siège de soupape, cette partie constitutive peut être échangée, même par des personnes quelconques, après ouverture du boîtier de soupape, étant donné que l'alignement exact du guidage rectiligne avec le siège de soupape est assuré.

Conformément à un perfectionnement de l'invention, le guidage rectiligne à glissement peut être cons titubé par une pluralité de saillies en forme de voiles, ri guides, s'étendant axialement à partir de l'anneau du siège de soupape, saillies disposées autour du -At de glissement à des intervalles angulaires identiques les uns des autres, en menageant entre elles des ouvertures de passage pour 'e liquide. Ceci présente entre autres des avantages en ce qui concerne le technique de moulage, car l'on peut s'en tirer sans noyaux de moulage.

Dans un autre perfectionnement de l'invention, il est prévu que le guidage rectiligne à glissement est constitué par un anneau de palier de glissement rigide, qui est solidaire de l'anneau du siège de soupape par llin- termédiaire de voiles rigides de liaison s'étendant axialement disposées à postes fixes sur l'anneau de siège de soupape, les espaces intermédiaires entre les voiles de liaison constituant des ouvertures de passage pour le liquide. Ceci donne une constitution particulièrement stable du guidage rectiligne à glissement pour une épaisseur de paroi de l'anneau de palier de glissement aussi mince que possible et aussi un usinage particulièrement simple et précis des surfaces de portée de l'anneau de palier à glissement.

le guidage rectiligne à glissement peut, de préférence, autre à une distance relativement petite du siège de soupape qui lui est associé, ce qui est favorable au guidage de l'organe de soupape et réduit la hauteur du composant constitué par l'anneau de siege.

Dans de nombreux cas, il est particulièrement favorable de disposer le guidage rectiligne à glissement en amont du siège de soupape. On peut, par exemple, lorsque l'organe de soupape a une course relativement importante, réduire ainsi la hauteur de la soupape. Toutefois, il est également avantageux, dans de nombreux cas, de disposer le guidage rectiligne à glissement en aval du siège de soupape, ce qui peut etre particulièrement judicieux dans le cas de courses relati-rerer' faibles de l'or- gane de soupape.

Le guidage rectiligne à glissement disposé à poste fixe sur l'anneau du siège de soupape accroît en soi la résistance à l'écoulemert de la soupape. Pour main tenir et accroîssement à un niveau réduit ou bien pour le condenser, et même éventuellement pour faire plus que le compenser, il peut être prévu, conformément à un perfectionnement de l'invention, que le siège de soupape comporte, en amont de sa surface d'étanchement, un entonnoir d'entrée allant en se rétrécissant en direction de cette surface d'étanchement.Cet entonnoir d'entrée peut entre, par exemple, en forme de tronc de cône, ou bien être réalisé avec un diamètre se réduisant progressivement dans le sens de l'écoulement du liquide. Cet entonnoir permet également de réduire le risque de cavitation et les bruits d'écoulement, en munissant sa surface interne d'as- pérités sous la forme de rainures, de noppes, de losanges, etc....

Pour pouvoir régler axialement de l'extérieur organe de soupape, il est nécessaire de pouvoir le déplacer de l'extérieur vers le haut et vers le bas au moyen d'une tige de positionnement. La tige de levage peut constituer simultanément la tige de positionnement, sur laquelle l'organe de soupape est disposé à poste fixe en étant, de préférence, d'une seule pièce avec elle.Dans de nombreux cas, il est également avantageux de prévoir que la tige de levage portant l'organe de soupape est articulée à l'intérieur du boîtier de soupape, avec possibilité de pivotement, à une tige de positionnement qui lui est à peu près co-axiale et qui est guidée vers l'extérieur à a sortie du boîtier de la soupape. On peut alors aiWori- ser des désalignements plus importants du pontage de la tige de positionnement par rapport au guidage rectiligne de la tige de levage, ce qui réduit le prix de la réalisa tion et du montage de la soupape. Egalement, le joint d'étanchéité qui est nécessaire pour une traversée étanche de la tige de levage hors du boîtier de la soupapes est moins sollicité.

Il est particulièrement avantageux de pré- voir que le fût de glissement constitue une seule pièce avec l'organe de soupape, car ainsi un usinage exact de ce fût de glissement, en même temps que l'usinage de leor- gane de soupape, est possible, de sorte que l'alignement exact du filt de glissement et de l'organe de soupape en découle d'office. Il en résulte, également, une liaison rigide particulièrement simple de l'organe rigide de la soupape avec le fût de glissement rigide.

En outre, il est particulièrement simple9 du point de vue de la technique de réalisation, de prévoir que le fût de glissement constitue avec le reste de la tige de levage, une partie en une seule pièce de la tige rigide de levage. Toutefois, il est également possible de réaliser le fût de glissement sous la forme d'une pièce distincte, de préférence en une seule pièce avec l'organe de soupape, et de le disposer sur la tige de levage, co-axialement par rapport à elle.

Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints, dans lesquels:
- la figure 1 est une coupe longitudinale partielle, avec un arrachement partiel, d:une soupape selon un premier exemple de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue latérale du composant "anneau de siège" de la soupape selon la figure 1,
- les figures 3 a' 5 sont des coupes du composant "anneau de siège" selon la figure 2 et selon les ffiznes de coupe 3-3, 4-4 et 5-5 de cette figure 2
- la figure o est une coupe longitudinale partielle d'une sourate selon un second exemple de réalisation de l'invention,
- la figure 7 est une vue latérale du composant "anneau de siège" selon un autre exemple de réalisation,
- la figure 8 est une coupe du composant selon la figure 7 et;; selon a ligne de coupe 8-8 de la figure 7,
- la figure 9 est une vue de dessus du composant selon la figure 7,
- la figure 10 est une coupe du composant de la figure 7 selon la ligne de coupe 10-10 de la figure 7,
- la figure il est une vue latérale d'un composant "anneau de siège" selon un autre exemple de réalisation de l'invention,
- la figure 12 est une coupe du composant selon la figure 11 et selon la ligne de coupe 12-12 de la figure 11,
- la figure 13 est une vue de dessus du composant selon la figure 11,
- la figure 14 est une coupe du composant selon la figure 11 et le long de la ligne de coupe 14-14 de la figure Il,
- la figure 15 est une coupe longitudinale partielle d'une soupape de passage selon un autre exemple de réalisation de l'invention.

Dans le cas de la soupape 10 représentée en détail sur la figure 1, il s'agit d'une soupape de passage susceptible d'être traversée dans la direction des flèches d'écoulement par un liquide, notamment par de l'eau ou un autre caloporteur liquide d'une installation de clima- tisation ou de chauffage, de préférence d'une installation de chauffage à distance, cette soupape de-passage pouvant toutefois, selon l'indication en traits-points, tre modifiée pour en 'aire une soupape mélangeuse. On va tout d'abord décrire sa constitution en tant que soupa pe de passage.

Cette soupape de passage 10 comporte un boî- tier métallique il constitué d'une partie principale de boîtier 15 comportant la tubulure d'arrivée 12 et la tubulure d'évacuation 13, ainsi qu'unie chambre de passage 14, d'une partie intermédiaire de boîtier 16 fixée de façon amovible sur la partie principale de boîtier 15, et d'un couvercle 17 vissé dans la partie intermédiaire de boîtier 16. Un dispositif de tiges 18 mobile axialement est placé dans le boîtier 11.Ce dispositif 18 est constitué de deux tiges rigides, à savoir une tige supérieure de régla- ge 19 et une tige inférieure-de levage 20, reliées ensemble de façon à pouvoir pivoter, comme cela est représenté sur la figure, au moyen d'une broche transversale de montage 21. Chacune des deux tiges 19, 20 est respectivement réa lisée d'une seule pièce en métal
La tige de réglage 19 traverse un alésage de palier à glissement 22 du couvercle 17 et un joint d'étanchéité se trouvant dans un évidement interne du couvercle 17, ce joint étant constitué d'un anneau torique 24 reposant sur une douille 23.Cette tige de réglage métallique 19 est susceptible d'être déplacée axialement car un moteur de réglage, non représenté, ou par un moyen analogue, jusque dans la position la plus basse représentée, dans laquelle un organe rigide de soupape 25 formé d'une seule pièce sur la barre métallique rigide de levage 20, repose sur une butée 26, fixe par rapport au boîtier et qui délimite la position maximale d'ouverture de cet organe de soupape 25 présentant une symétrie de révolution.

La chambre de passage 14 est délimitée sur son côté inférieur par un fond intermédiaire 27 avec un alésage de passage comportant un filetage interne dans lequel un anneau de siège de soupape rigide 30 est vissé à fond. Cet anneau de siège de soupape 30 comporte, à l'extrémité inférieure de son alésage traversant médian, siège conique de soupape 31, avec lebel coopère l'orga- ne de soupape 25 pour étrangler de façon variable et pour couper le courant de liquide traversant la soupape 10.

Pour la coupure, la tige de réglage 19 est déplacée axialeent vers le haut jusqu'à ce que la surface d'étanchement 32 de l'organe de soupape 25 de la tige de levage 20, soit appliquée contre le siège de soupape 31, de scrte que ce siège de soupape 31 constitue également la butée pour limiter le déplacement de levage vers le haut de la tige de levage 20.A cette surface d'étanche ruent en forme de tronc de c8ne 32 de cet organe rigide de soupape 25 à la fois co-axial an siège de soupape 31 et présentant une symétrie de révolution, se raccorde une zone d'étranglement 33 de cet organe de soupape 25, zone qui, dans cet exemple de réalisation préféré, présente une forme paraboloide et qui va en se rétrécissant progressivement vers le haut à partir de la surface d'étanchement 32. Cette zone d'étranglement 33 détermine la courbe caractéristique de la soupape, donc sa résistance à l'écoulement en fonction de la position de levage de la tige de levage 20.Comme organe de soupape 25 présente une symétrie de révolution, il peut être, par exem- ple par usinage sur un tour à copier, réalisé de façon très précise et une courbe caractéristique en conséquence précise de la soupape peut être obtenue. La longueur axiale de la zone d'étranglement 33 correspond à peu près à la course maximale de la tige de levage 20.Cet organe de soupape 25 porté par la tige de levage métallique 20, rigide et présentant une symétrie de révolution, est d'une seule pièce avec elle, et peut ainsi être également consi deré comme une partie longitudinale d'extrémité de la tige de levage 20, à laquelle se raccorde une courte partie intermédiaire cylindrique 34, dont le diamètre est sensiblement plus petit que le diamètre de la partie cylindrique 35 de l'alésage traversant de 11 anneau de siège de soupape pe 30.Vers le haut, à cette partie intermédiaire 34 de la tige de levage 20, se raccorde une partie 36 en forme de tronc de cône, à laquelle se raccorde une partie cylindri- que circulaire constituant un fût de glissement 37 qui est guidé rectiligne ment avec un jeu de palier à glisse ment dans un guidage rectiligne à glissement 40 relié d'une seule pièce à l'anneau de siège de soupape 30.

Cet anneau de siège de soupape 30 et le guidage rectiligne à glissement 40 constituent ainsi ensemble, dans cet exemple de réalisation, une unique nièce constitutive rigide 41 formant une seule pièce qui sera, également, désignée dans ce qui suit comme composant- "anneau de siège" 41 ou bien plus brièvement comme compo- sant 41 et qui est représentée dans tous ses détails sur les figures 2 à 5, si bien qu'à ce sujet on se réfèrera expressément à ces figures 2 à So le guidage rectiligne à glissement 40 placé à une distance relativement réduite du siège de soupape 31, et assurant seul le guidage ree- tiligne de la tige de levage 20, est constitué, dans cet exemple de réalisation, au total de 4 voiles de guidage 42 en forme de plaques s'étendant dans des plans radiaux par rapport à l'axe longitudinal médian du composant 41. aes voiles de guidage 42 se réduisent en épaisseur vers le haut pour des raisons techniques de moulage et leur surface interne 43 constituant les surfaces de paliers à glisse- ment pour le fut de glissement 37, font partie d'une sur- face géomètrique cylindrique circulaire déterminée par la zone cylindrique circulaire 35 de l'alésage traversant de l'anneau de siège de soupape 30, si bien que les surfaces de portée du guidage rectiligne à glissement 40 sont ali gnées avec ces surfaces internes du composant 41 se'rac- cordant à elles et allant jusqu'au siège de soupape 31, et qui font également partie de la surface géomètrique cylindrique circulaire précitée.

Les surfaces in erres 43 des voiles de guidage 42 ne constituent as sur toute leur longueur des surfaces de paliers de glissement pour le tat de glissement 37, comme on le voit sur la figure I, car dans cette figure, le fût de glissement 37 se trouve déjà dans sa position la plus basse. Les voiles de guidage 42 sont relativement longs et étroits et comportent, conformément à la figure 4, des distances orpulaires de 900 entre eus en ménageant ainsi entre eux, de larges ouvertures de passages pour le courant de liquide devant être commandé de façon variable et, éventuellement, coupé par cette soupape 10, si bien que ce guidage rectiligne à glissement 40, 'oppose qu'une résistance relativement réduite à l'écou- lement.Pour réduire encore cette résistance à l'écoule- ment, l'anneau de siège de soupape 50 fermé sur sa périphérie est muni d'un entonnoir d'entrée 44 se rétrécissant progressivement et allant jusqu la partie cylindriqué circulaire 35. Dans cet exemple de réalisation, la paroi interne de cet entonnoir dientrée 44 est lisse. Mais elle peut, également, comme le montre le composant - "anneau de siège" 41", représenté sur les figures 8 et 10 être munie d'aspérités sous la forme de noises ou bien d'autres aspérités, telles que des rainures, des losanges, etc...

qui réduisent le risque de cavitation et le bruit de l'écoulement.

Les voiles de guidage 42 du composant siège de soupape 41, se terminent librement vers le haut, grâce à quoi une résistance à l'écoulement particulière -ment réduite est obtenue.

Le fonctionnement de cette soupape de passage 10 est le suivant. Le liquide entrant dans ces tubulures d'arrivée 12 pénètre dans les espaces intermédiaires entre les voiles de guidage 42 et, ensuite, entre ces voiles dans l'entonnoir d'entrée 44, puis à travers l'ouverture médiane inférieure de l'anneau de siège de soupape a 30, dans la tubulure d'évacuation 13. Dans la position ropre- sentée sur la figure 1, l'organe de soupape 25 est ouvert au maximum.Lorsque la tige de réglage 19 est déplacée axialement vers le haut, ltorgane de soupape 25 se déplace de façon correspondante axialement vers le haut et la ente annulaire entre cet organe et le siège de soupape 31 se trouve ainsi, du fait de la conformation de la tartie d'étranglement 33, de plus en plus réduite, et ainsi le passage du liquide est de plus en plus étranglé, jusqu'à ce que, finalement, l'organe de soupape 25 dans sa posi- tion la plus haute, coupe complètement l'écoulement, comme décrit ci-dessus au moyen de sa surface d'étanchement 32 s'appliquant alors sur le siège de soupape 31, et dont le diamètre interne correspond d'ailleurs dans cet exemple de réalisation, au diamètre du filt de glissement 37.

On peut, par exemple, déplacer axislecent de façon automatique vers le haut et vers le bas, au moyen d'un moteur de réglage, la tige de réglage 19, par exemple sous la commande d'un dispositif de régulation ou de commande de température, ou d'un dispositif analogues comme cela est connu en soi dans le cas des installations de chauffage et de climatisation, si bien que cela n'exige pas des explications plus détaillées. On peut, éventuelle- ment, prévoir cette soupape de passage également sous la forme d'une soupape actionnée manuellement, par exemple sous la forme d'une soupape d'échangeur thernique actionnée manuellement. Un domaine d'application préféré de cette soupape de passage 10, est la commande d'un circuit de chauffage raccordé à une installation de chauffage à distance.

La soupape 10 se distingue par un type de construction simple et économique du fait de l'alignement exact de l'axe longitudinal de l'organe de soupape 25 avec l'axe longitudinal du siège de soupape 31 sur toute la zone de levage, si bien qu'une fermeture complète est assurée dans la osition de ermeture et que, sur le reste de la zone de levage, la courbe caractéristique de la soupape est suivie de façon précise. De êze, le guidage exact du fût de glissement 37 se trouvant relativement près de l'organe e soupape 25, empêche le risque des coups de marteau et battement" précédemment mentionnés e l'organe de soupape 25.

La sotape de passage 10 représentée sur la figure 1, présente par suite de l'ouverture de passage médiane relativement importante de l'anneau de siège de soupape 30, une résistance à l'écoulement relativement réduite. Lorsque on souhaite donner à cette soupape une résistance à l'écoulement plus élevée, il suffit de remplacer le composant-anneau de siège 41 et la tige de levage 20 représentés sur les figures 1 et 2 par un composantanneau de siège d'une résistance à l'écoulement plus inportante et par une tige de levage adaptée de façon cor respondante. Ceci est représenté sur un exemple de réalisation selon la figure 6, où le boftier de soupape Il de la soupape de passage 10' est identique à celui de la figure 1. On a simplement vissé un composant-anneau de siège 41' d'une autre conformation et mis en place une tige de levage 20 plus mince avec un organe de soupape 25 modifié de façon correspondante. L'ouverture médiane inférieure 35 de l'anneau de siège de soupape 30 a un diamètre sensiblement plus réduit que dans le cas de l'anneau de siège de soupape 30 selon la figure 1. L'articulation de la tige de levage 20 à la tige de réglage 19, est en outre différente dans ce cas, car elle s'effectue ici au moyen d'une douille de liaison 47 qui, comme cela est représenté, est reliée à la tige de réglage 19 et à la tige de levage 20, sous la forme d'une articulation à cardan au moyeh de deux broches transversales 21', 21", disposées à angle droit l'une de l'autre, si bien que, dans ce cas, cette liaison par articulation fonctionne co--e une articulation à rotule.

Par ailleurs, le type de construction du composant 411 et de la tige de levage 20, dans le cas de la soupape 10', correspond en principe aux parties correspondantes 41 et 20 de la soupape selon la figure 1, comme on peut le voir d'emblée.

Les quatre voiles de guidage 42 se trouvent dans les deux composants-anneaux de siège 41, 41 relati- vement loin au-dessus de 11 anneau de siège de soupape 30, pour garantir un guidage précis du fût de glissement 37 de la tige de levage 20. Les surfaces de ces voiles de guidage 42 constituant les surfaces de portée pour le fût de glissement 37, se terminent respectivement à une certaine distance avant la partie cylindrique circulaire 35 de l'alésage traversant de l'anneau de siège de soupape 30, comme on peut le voir clairement sur la figure 1, où la tige de levage 20 se trouve dans sa position la plus basse.Dans la figure 6, la tige-de levage 20 se trouve dans une position intermédiaire dans laquelle elle ne s'applique pas encore sur la butée inférieure 26a
le composant-anneau de siège peut également, dans de nombreux cas, être avantageusement prévu de façon qu'il constitue un anneau de palier de glissement fermé pour le guidage rectiligne par glissement du fût de glisse- ment de la tige de levage, comme cela est représenté sur deux exemples de réalisation dans les figures 7 à 14. Les deux composants-anneaux de siège 41", 41"t représentés sur ces figures, peuvent éventuellement, autre échangés contre le composant-anneau de siège représenté sur la figure 1, comme on peut le voir sans difficulté.Ces composants-anneaux de siège 41", 41"' comportent également chacun un anneau de siège de soupape 30 avec un entonnoir d'entrée 44 pour réduire la résistance à l'écoulement, cet entonnoir allar jusqu'à la partie cylirdrizue circulaire 35 à la artie inférieure de laquelle se raccorde le siège de soupape 31 en forme de tronc de cône allant jusqu'à la surface frontale inférieure de l'anneau de siège de soupape 30.

Dans le cas de ces composanss-anr.eaux de siège, également d'une seule pièce, 41", 41"t, les anneaux de paliers de glissement 40' sont supportés par respectivement quatre voiles de liaison étroits 49 disposés à des intervalles -gulaires de 900 les uns des autres.

Dans le cas du composant 41", les courts voiles de liai- son 49 sont seulement placés à l'extrémité supérieure de l'entonnoir d'entrée 44 en s'étendant axialement vers le haut. Dans le cas du composant 41'', ces voiles de liaison 49 pénètrent par contre dans l'entonnoir d'entrée 44 en continuant dTune seule pièce à l'intérieur de celui-ci, jusqu'au voisinage de son extrémité inférieure, comme cela est représenté, mais ils sont toutefois radialement quelque peu en retrait par rapport à la surface géomètrique cylindrique circulaire définie par la surface cylindrique circulaire de palier 43' de l'anneau de palier à glissement 40', de sorte que ces voiles de liaison 49 ne contribuent pas au guidage du fût de glissement de la tige de levage.Pour simplifier l'usinage interne de ces composants 41", 41"l, les surfaces de palier de glissement 43W et la partie cylindrique circulaire 35 de l'anneau de siège de soupape 30 ont pour les différents composants le meme dia- mètre. Eventuellement, toutefois, ces diamètres peuvent être de grandeurs différentes.

Ces composants-anneaux de siège 41", 41' comportent en outre chacun sur leur face frontale supérieure, deux encoches 50 diamètralement opposées permettant la mise en place d'une clé pour le vissage de ces composants dans le boîtier de soupape.

Comme les voiles de liaison 49 sont relative ment étreits, il existe entre eux des fenêtres importantes à travers lesqelles le liquide peut s'écouler.

La soupape de passage 10 selon la figure 1, peut, comme cela est indiqué en traits points, etre réalisée également sous la forme d'une soupape xélangeuse, en la punissant d'une tubulure d'arrivée supplémentaire 12" au fond de son boîtier 11. Dans ce cas, contre l'or- gane de soupape 25 représenté en trait plein, est disposé co-axiale=ient ar rapport à lui et formant une seule piè- ce avec lui dans son prolongement axial, un second organe de soupape 25' comportant, également, une surface d'étanchément 32' et une partie d'étranglement 33' Toutefois, dans cet exemple de réalisation, cette partie d'étrangle- ment 33' ne se rétrécit pas de façon progressive en s'éloignant du siège de soupape, comme la partie d'étranglement 33 de l'organe de soupape supérieur 25, mais, comme cela est représenté, de façon dégressive.

Dans la position représentée en traits- points de ce second organe de soupape 25', celui-ci ferme la tubulure d'arrivée inférieure 12". Du fait du déplacement axial vers le haut de la tige de réglage 19, cette tubulure d'arrivée inférieure 12" s'ouvre et il s'effec- tue alors un mélange des liquides pénétrant par les deux tubulures d'arrivée 12, 12" dans la soupape, le rapport de mélange se modifiant en sens contraire conformément aux courbes caractéristiques de passage déterminées par les contours des parties d'étranglement 25, 25'. L'anneau de siège de soupape 30' associé à la seconde tubulure d'entrée 12" et vissé dans cette tubulure, ne porte pas de guidage rectiligne à glissement, car pour le guidage rectiligne de l'organe de' levage 20, le guidage rectiligne à glissement 40 sur l'anneau de siège de soupape supérieur 30 est suffisant. Lorsque cette soupape mélangeuse est mise en oeuvre dans une installation de chauffage, ses raccords peuvent, par exemple, être reliés à l'entrée de la chaudière, à la sortie du chauffage et à l'entrée du chauffage.

Comme on peut le voir en outre, sur les figures 1 et 6, le guidage rectiligne à glissement 40 se trouve ici respectivement en amont de l'anneau de siège de soupape 30 qui le supporte. Dans le cas de la soupape de passage 10" représentée artiellement sur la figure 15, le guidage rectiligne à glissement d'une seule pièce avec l'anneau de siège de soupape 30 et revêtant ici la orme 4'un anneau de aliter de glissement 40', se trouve en aval du siège de soupape 31 de cet ar:'ai de siège de soupape 30.La tige de levage rigide 20 constitue en même temps, la tige de réglage massant de façon étanche à l'extérieur du boîtier, comme cela est indiqué par l'interruption de la tige 20, tandis que sur sa partie inférieure terminale cylindrique circulaire, est enfilée avec interpénétration de forme, une pièce rigide 52 d'un seul tenant, présentant une symétrie de rotation, qui constitue, dans sa partie supérieure, l'organe de soupape 25 et, s'y raccordant di rectement, le fût de glissement cylindrique circulaire 37 guidé rectilignement dans l'anneau de palier de glissement 40'.

L'organe de soupape 25 comporte une partie d'étranglement 33 en forme de parabololde, se rétrécissant progressivement à partir de sa surface d'étanchement 32 vers son extrémité libre. La surface d'étanchement 32 en forme de tronc de c8ne se raccorde directement au fût de glissement 37, dont le diamètre correspond ainsi au diamètre externe de la surface d'étanchement 32. Dans cet exemple de réalisation, l'anneau de siège de soupape 30 ne comporte pas d'entonnoir d'entrée, car l'anneau de calier de glissement 40' porté par les quatre voiles rigides de liaison 49 comme dans le cas des composants 41", 41"' (figures 7 à 14) est ici disposé en aval du siège de soupape 31.Ici également, les parties 30, 49 ou 40' constituent un comnosant-anreau de siège rigide 'une sei le pièce 41a qui est vissé à bloc dans un filetage interne du boîtier de soupape.

Cette soupape de passage 10" comporte également un guidage rectiligne remarquablement exact de l'or- gane de soupape 25, grecs à quoi une précision élevée de réalisation est obtenue d'une façon simple. La pièce 52 est bloquée en décalage axial sur la tige de levage 20 et peut être montée sur elle à frottement doux, à t-rotte- ment dur ou bien à la presse.Comme dans cet exemple de réalisation, la tige de levage 20 sort du boîtier pour constituer la tige de réglage, elle peut, en fait, en dehors du montage à glissement du fût de glissement 37 dans l'anneau de palier de glissement 40' être encore guidée dans au moins un autre palier de glissement disposé directement sur le boîtier avantageusement à une plus grande distance du composant-anneau de siège 41a. Toutefois, ce guidage supplémentaire peut entre prévu avec un Jeu relativement important et n'influence pas le guidage précis de cette pièce 52 dans le composant 41a.Il ne présente donc pas d'exigences élevées en ce qui concerne sa précision et il est en conséquence peu coûteux à réaliser.

Dans les soupapes représentées, la tige de levage comportant l'organe de soupape 25 traverse l'anneau de siège de soupape 30. Ceci présente l'avantage ue la tige de levage 20, ainsi dans le cas des soupapes selon les figures 1 à 6 et également la tige de réglage 19, peu- vent être sollicitées en permanence vers l'extérieur par un moyen de rappel automatique, par exemple un ressort de rappel, de sorte qu'en cas de défaillance du moteur de réglage intervient, à titre de sécurité, un déplacement automatique de l'organe de soupape 25 dans sa position de fermeture du fait d'un déplacement axial automatique correspondant vers le haut de la tige de levage 20.

La soupape conforme à l'invention présente également l'avantage suivant déjà évoqué : lorsque la surface d'étanchement 32 de l'organe de soupape 25 se trouve encore seulement à une très faible distance du siège de soupape 31, il se produit dans ltespace intermédiaire entre la surface d'étanchement 32 et le siège de soupape 31, une résistance à l'écoulement élevée et, par suite, des différences de pression élevées des deux côtés du siège de soupape, et, de ce fait, il peut se produire des "coups de marteau et battements" de l'organe de sou mamie 25.C'est-à-dire que cet organe oscille radialement comme un battant de cloche, ces oscillations aboutissant à des chocs contre le siègé de soupape 31. Grâce au guidage conforme à l'invention de l'organe de soupape au moyen du fût de glissement disposé sur la tige de levage, dans le guidage rectiligne à glissement du composantanneau de siège, on peut obtenir sans problème une rigidité suffisamment élevée du dispositif contre une déviation radiale de l'organe de soupape pour que le risque de ces "coups de marteau et battements" soit complètement évité sans autres difficultés dans le cas des soupapes conformes à l'invention.

Au lieu de réaliser le composant-anneau de siège, l'organe de soupape et le fût de glissement en mé- tal, il peut autre éventuellement prévu aussi de les réaliser à partir d'autres matériaux rigides, par exemple en céramique.

Tandis que dans le cas des composantsanneaux de siège 41, 41' des figures 1 et 6, les surfaces de paliers de glissement, guidant le fût de glissement 37 de la tige de levage 20, des voiles de guidage 42, pénètrent dans l'entonnoir d'entrée 44 de l'anneau de siège de soupape 30 et donc, dans cet vanneau de siège de soupape 30, dans le cas des composants-anneaux de siège 41", 41"' et 41a selon les figures 7 à 15, la surface de palier 43' guidant le fût de glissement 37 se trouve à une certains distance axiale de v 'anneau de siège de soupape 30.

On peut également prévoir de prolonger en- core les surfaces de paliers des guidages rectilignes à glissement en direction du siège de soupape. Cela va être exposé en prenant pour exemple la soupape selon la figure 6. On peut ici prévoir au voisinage de la tartie conique 36 et de la gorge 34 de la tige de levage 20, quatre ner saures axiales étroites 53. villes se raccordent directement à a surface cylindrique du fût de glissement 77 et s'éten- dent jusqu'au voisinage de la partie d'étranglement 33 de l'organe de soupape 25.Chaque nervure 53 est en face d'un voile de guidage 42, grâce à la surface interne duquel elle est guidée. Ces nervures 53 ont à peu près la une largeur que les voiles de guidage 42, elles prolongent le fût de glissement 37 et leurs surfaces de glissement font parties de la surface géomètrique cylindrique qui définit également la surface cylindrique de la partie cylindrique circulaire du fût de glissement 37. Ces nervures 53 ne gênent pas la réalisation précise de la surface, présen- tant une symétrie de rotation, de l'organe d'étrangle- ment 25 sur un tour ou bien une machine analogue, nais, cependant, elles prolongent et améliorent encore en conséquence, le guidage par glissement de l'organe de levage 20 dans le composant-anneau de siège 41'.Afin que ces nervures 53 au cours du fonctionnement restent en face des voiles de guidage 42 qui les guident par glissement, il est avantageux de prévoir un blocage en rotation emp8 chant la rotation des tiges 19, 20, autour de leurs axes longitudinaux. Ceci peut, par exemple, être réalisé par une broche venant en prise dans une rainure longitudinale de la tige de réglage 19.

Dans le cas des soupapes 10 et 10' selon les figures 1 et 6, la tige de levage 20 est exclusivement guidée dans le guidage rectiligne par -glissement 40 se trouvant relativement proche du siège de soupape 31, c'est-à-dire que cette tige de levage 20 est guidée dans un guidage rectiligne unique, ce qui est particulièrement avantageux dans de nombreux cas.Par contre, ainsi que zela a été menti@nné, la tige de levage 20 de la soupape 10" selon la figure 15, peut être encore guidée rectilignement dans au moins un autre guidage pouvant autre placé à une grande distance du composant 41a et, de préférence, sur le couvercle de la soupape, et à la précision duquel sont toutefois pas imposées des exigences élevées, car le guidage précis de l'organe de soupape 25 est assuré par le guidage rectiligne à glissement 40 du 1-t de glissement 37.

On peut aussi prévoir dans de nombreux cas, de disposer sur le composant-"anneau de siège" respectivement en amont et en aval du siège de soupape, un guidage rectiligne par glissement coopérant respectivement avec un fût de glissement de la tige de levage, c'est-à-dire par exemple, de disposer encore en supplément sur le composant 41a, un guidage rectiligne 40 selon la figure 1, de préférence d'une seule pièce avec ce composant 40a, dans la mesure où la rigidité, encore accrue de cette façon, du guidage de l'organe de soupape justifie la dépense de réalisation plus élevée qui en résultera.

Comme cela est représenté sur les figures 1, 5 et 15, le diamètre du fût de glissement 37 peut avantageusement correspondre, ou correspondre à peu près, à un diamètre limite de la surface d'étanchement 32 de l'organe de soupape 25. il existe toutefois encore d'autres possibilités pour le diamètre du fût de glissement.

Claims (18)

R E V E N D I C A T I O N S

1.- Soupape avec deux ou trois raccorderents oour anener et évacuer les liquides s'écoulant à travers cette soupape, notamment soupape de passage ou bien soupape mélangeuse pour des agents caloporteurs liquides d'installations de climatisation et de chauffage, telles que des installations de chauffage à distance, des installations de chauffage central, etc. avec une tiges de levage mobile axialement, à laquelle est associé un organe rigide de soupape qui, pour l'étranglement variable et l'interruption d'un écoulement de liquide, coopère avec un anneau rigide de siège de soupape fixe mis en place en tant que pièce séparée dans l'espace interne du bottier de soupape, cet organe de soupape comportant une partie d'étranglement présentant une symétrie de révolution et s'étendant axialement, qui se raccorde à une surface d'étan- chement de l'organe de soupape coopérant avec le siège de soupape de l'anneau de siège de soupape et qui se ré- trécit dans la direction axiale en s'éloignant de cette surface d'étanchement, soupape caractérisée en ce que sur l'anneau du siège de soupape (30) est disposé un guidage rectiligne par glissement (40) co-axial par rapport au siège de soupape (31) pour un fQt rigide de glissement (37) relié à l'organe de soupape (25) et co-axial par rapport à lui.

2.- Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guidage rectiligne à glissement (40, 40') est réuni à l'anneau (30) du siège de soupape en constituant une seule pièce.

3.- Soupape selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'anneau (30) de siège de soupape comporte un filetage externe grâce auquel il est vissé dans un filetage interne de l'espace interne du boîtier de la soupape.

4.- Soupape selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le guidage rectiligne par glissement (40) est constitué par une pluralité de sail

ies (42) en forme de voles, rigides, s'étendant axiale- ment à partir de l'anneau ()0) du siège de soupape et qui sont disposées autour du fût de glissement (37) à des distances angulaires identiques les unes des autres, en enrageant entre elles des ouvertures de passage cour le liquide.

5.- Soupape selon l'ure des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le guidage rectiligne par glissement (40') est constitué par un anneau de palier de glissement rigide qui est solidaire de l'anneau (30) du siège de soupape par l'intermédiaire de voiles rigides de liaison (49) disposées au-dessus de l'anneau (30) du siège de soupape et s'étendant axialement, les espaces intermédiaires entre ces voiles de liaison (49) ménagent des ouvertures de passage pour le liquide.

6.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le guidage rectiligne par glissement (40, 40') est disposé en amont du siège de soupape (31).

7.- Soupape selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le guidage rectiligne par glissement (40') est disposé en aval du siège de soupape (3t).

8.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'anneau (30) de siège de soupape comporte en amont de son siège de soupape (31) un entonnoir d'entrée (44) allant en se rétré-.

cissant vers le siège de soupape.

9.- Soupape selon la revendication 8, caractérisée en ce que la surface interne de l'entonnoir trée (44) est nunie d'aspérités en forme de rainures, de noppes, de losanges, etc..., qui réduisent le risque de cavitation et les bruits d'écoulement.

10;- Soupape selon l'une des revendications

récédentes, caractérisée en ce que la tige de levage (20) comportant organe de soupape (25) est articulée à l'in- trieur du boîtier de la soupape à une tige de zosition- nement (19) à peu près coaxiale par rapport à elle et qui est guidée hors du boîtier de la soupape vers l'extérieur.

11.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fût de glissement (37) est d'une seule pièce avec l'organe de soupape (25).

12.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fût de glissement (37) constitue avec le reste de la tige de levage (20) une partie d'une seule pièce de cette tige de levage rigide (20).

13.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le guidage rectiligne par glissement (40, 40') des composants de l'anneau de siège, constitue leur unique guidage rectiligne par glisse- ment.

14.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fût de glissement (37) est disposé à une certaine distance axiale de l'organe de soupape (25).

15.- Soupape selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le fût de glissement (37) se raccorde à la surface d'étanchement (32) de l'organe de soupape (25).

16.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lorsque l'organe de soupape (25) est ouvert, sa surface d'étanchement (32) se trouve en aval du siège de soupape (3-1) de l'anneau (30) de siège de soupape qui lui est associé.

17.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface ou les sur faces sur lesquelles porte le guidage rectiligne par glissement (40) sont alignées avec es surfaces qui sty raccordent et qui aboutissent au siège de soupape (31).

I8.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la-surface ou les surfaces sur lesquelles porte le guidage rectiligne par glissement (40') sont disposées à une certaine distance axiale de l'anneau (30) de siège de soupape.

19.- Soupape mélangeuse selon l'une des re vendications précédentes caractérisée en ce que, un second organe de soupape (25') est disposé sur la tige de levage (20), ce second organe coopérant avec un second siège de soupape fixe.

20.- Soupape selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tige de levage (20) est exclusivement montée dans le guidage rectiligne par glissement (40, 40').