<Desc/Clms Page number 1>
SEETRU LIMITED, résidant à BRISTOL, Gloucestershire (Gde Bretagne).
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX VALVES'A FLUIDE ET A LEURS MOYENS DE
SCELLEMENT.
L'invention est relative aux valves hydrauliques ou à fluides, à deux directions, du type à plongeur, et elle a pour objet de prévoir des dispositions ou agencements perfectionnés, simples et nets, compacts, effi- caces et économiques de valves à deux directions du type à plongeur, utili- sant au moins trois anneaux de scellement ou joint hydrostatiques en caout- chouc ou matière plastique.
L'invention prévoit une valve hydraulique à deux directions, à trois ou plus de trois anneaux de valve, comprenant un boîtier ou corps com- portant une chambre de valve ou alésage ouvert à l'atmosphère aux deux extré- mités, le dit alésage étant incliné, de préférence à 90 , sur la ligne ou trajet d'écoulement dans la canalisation, et un tampon ou plongeur de valve, portant les anneaux, agencé dans le dit alésage de manière que le tampon ou plongeur puisse être retiré et que l'alésage puisse être gratté ou rodé pour son nettoyage sans qu'il soit nécessaire de défaire ou détruire un quelconque scellement.
Pour actionner la valve, le tampon ou plongeur est amené à cou- lisser dans son alésage de toute manière appropriée, avantageusement à 1' aide d'un volant à main monté sur une tige filetée, et l'anneau de joint ou scellement du plongeur qui est le plus proche du volant à main, coopère avec l'alésage pour fermer ou sceller la chambre de valve proprement dite, et éli- miner la nécessité de prévoir un bourrage à l'endroit où la tige filetée pénètre dans la chambre de valve.
L'anneau formant valve ou soupape d'écoulement peut être agencé pour se mouvoir en et hors d'engagement avec l'alésage de scellement de la
<Desc/Clms Page number 2>
chambre de valve et, lorsque le dit anneau est hors d'engagement, l'écou- lement s'effectue le long de l'alésage de scellement, dans une galerie ou chambre qui est coïncidente avec l'une ou l'autre lumière, cette galerie ou chambre étant notablement plus large en diamètre que l'anneau de joint et sa portée du plongeur.
De la galerie ou chambre surdimensionnée en diamètre, le flui- de passe à la sortie de la valve, ou bien l'agencement peut être tel que l'écoulement s'effectue dans le sens opposé.
L'anneau de joint ou scellement, c'est-à-dire l'anneau de joint du plongeur qui est le plus proche du volant à main, peut travailler dans une partie cylindrique de la chambre de valve ayant un diamètre égal à ce- lui de l'alésage de la valve dans lequel l'anneau formant valve ou soupape d'écoulement coupe la communication entre les lumières d'entrée et de sortie et cet alésage cylindrique de l'anneau de scellement peut être formé dans un chapeau ou couvercle de guidage du volant à main, qui est pourvu d'une bride et boulonné sur le boîtier ou corps de la valve accompagné d'une garni- ture intermédiaire ou d'un anneau de joint statique.
De préférence toutefois, dans le cas de valves équilibrées, au- cune garniture ou anneau de joint statique n'est prévu, la galerie ou cham- bre étant formée par une opération d'usinage interne, qui ouvre l'alésage du boîtier jusqu'au diamètre requis tout en laissant l'ouverture débouchant à l'atmosphère de l'alésage de la valve égal en diamètre au siège de valve.
Ainsi l'anneau formant garniture ou fermeture à l'atmosphère, c'est-à-dire l'anneau de scellement, est en permanence, c'est-à-dire pendant la pleine course du plongeur, en engagement de scellement avec l'alésage de la cham- bre de valve, l'ensemble de cet alésage et la galerie ou chambre étant for- mé intégralement sur ou dans le corps de valve, et ne comportant aucune partie quelconque de l'alésage formée dans un chapeau ou couvercle, ou dans un corps séparé nécessitant un scellement par garniture ou anneau statique avec le boîtier ou corps de valve proprement dit .
Dans les dispositions constructives préférées précisément men- tionnées, les trois anneaux sont tous d'égal diamètre et par suite le plon- geur est équilibré en pression. Pour la commodité de fabrication, dans les cas où un plongeur partiellement équilibré seulement est requis, l'un des anneaux formant garniture peut être d'un diamètre plus grand que l'anneau formant valve ou soupape, en permettant de former la galerie ou chambre par une simple opération de forage et à l'anneau de garniture surdimensionné de travailler dans un prolongement cylindrique de la galerie ou chambre.
Avec l'une quelconque des dispositions constructives décrites, il n'est aucunement nécessaire de défaire ou rompre les liaisons de la cana- lisation avec la valve lorsque le plongeur doit être retiré en vue du nettoy- age ou dans d'autres buts, mais dans les dispositions constructives préférées on a l'avantage summplémentaire qu'aucune garniture ou scellement statique ne doit être défait ou brisé, et que le volant à main peut être monté dans un boîtier de guidage léger, pourvu d'une bride et fixé au boîtier ou corps de valve par des organes à vissage ;
ce boîtier-guide peut agir à la manière d'une butée pour limiter le mouvement du plongeur vers l'intérieur ou vers l'extérieur dans le cas du déplacement ou action alternatif pour valves à butée,ou bien le boîtier-guide peut comprendre un filetage dans le cas de valves du type à vis de contrôle '
Comme autre alternative, l'organe ou corps servant de guide peut comporter une bille influencée par un ressort, destinée à s'engager dans une rainure ou gorge circonférentielle de positionnement du plongeur, à l'effet de procurer une position axiale du plongeur pour toute position requise de contrôle de. la valve.
Egalement, lorsqu'il est avantageux d'actionner un plongeur à l'aide d'un levier, le boîtier-guide peut être établi en lui faisant compor-
<Desc/Clms Page number 3>
ter des oreilles ou pattes développées, qui portent la charnière ou arti- culation du levier, Dans ce cas, une fente formée dans le levier peut coopérer avec une extrémité en forme de fourchette du plongeur, à travers laquelle est engagée une broche ou axe, et le levier peut recevoir une longueur adéquate à assurer un fonctionnement convenable.
L'invention sera ci-après plus complètement décrite en référen- ce aux dessins annexés qui illustrent plusieurs réalisations données à ti- tre d'exemples,et sur lesquels : '
Figs. 1 et 2 montrent une réalisation préférée, la figure 1 étant une vue de face et la figure 2 une coupe verticale illustrant l'absen- ce de bourrage du guide du plongeur.
Fig. 3 est une coupe verticale d'une disposition modifiée de valve ;
Fig. 4 est une vue détaillée d'un montage de levier destiné à actionner le plongeur ; et
Fig. 5 est également une vue détaillée à échelle agrandie, d'un plongeur modifié de manière à effectuer un mesurage dans des positions d' ouverture intermédiaire.
En se référant aux dessins, tout d'abord en particulier aux figures 1 et 2, la réalisation préférée comprend un corps ou pièce moulée
1, de préférence en laiton, procurant un alésage vertical ou chambre de valve 2, auquel se branchent des lumières d'entrée et de sortie, 3 et 4,res- pectivement, la lumière d'entrée 3 comportant une douille filetée 5 pour recevoir un conduit, et la lumière de sortie 4 comportant une douille file- tée analogue 6, située à l'opposé de la douille 5. La dimension ou largeur de l'alésage 2 est augmentée au voisinage des lumières 3 et 4, en prévoy- ant des chambres ou galeries 7 pour la lumière 3 et 8 pour la Implore 4, étant entendu que les anneaux du plongeur, dont la description suit, se meu- vent axialement pendant le fonctionnement de la valve.
10, 11 et 12 représentent les trois anneaux en caoutchouc, ou en une matière semblable au caoutchouc, les trois anneaux ayant le même diamètre et étant montés dans des rainures formées dans un plongeur 13 com- portant une portion en forme de tige ou queue, 14.Le plongeur 13 est propre à être actionné par un volant à main 15, pourvu d'une tige filetée 16 tra- vaillant dans un boîtier ou couvercle de guidage 17 fixé au sommet de la pièce coulée 1 par des vis 18.
L'anneau de joint ou scellement supérieur 10 élimine la nécessi- té d'un bourrage, et l'on observeraque l'alésage 2 de la valve est ouvert à l'atmosphère aux deux extrémités, une toile métallique 19, ou autre filtre approprié étant avantageusement disposé en travers de l'embouchure inférieu- re ouverte de la chambre de valve 2.
La galerie ou chambre 8 n'est surdimen- sionnée qu'en vue de la sécurité ou préservation au montage de l'anneau de joint, car en fonctionnement de la valve, l'anneau 12 ne se déplace pas en travers de la lumière 4, l'écoulement du fluide étant rendu possible en rai- son du fait que la queue 14 du plongeur est de diamètre plus réduit que 1' anneau, mais le diamètre de la chambre ou galerie 7 règle l'écoulement ma- ximum permis avec la valve à pleine otverture et, par suite, doit,être di- mensionné suivant les exigences quant au débit.
Les rainures du plongeur qui logent les anneaux sont établies de section droite généralement rectangulaire et l'autre surface coopérante, constituée par l'alésage de la valve, forme le côté de fermeture des rai- nures. Lorsqu'une pression fluide est appliquée sur un côté des anneaux,par l'action hydrostatique du caoutchouc, ou autre matière plastique, une pres- sion de scellement ou joint, de grandeur pratiquement égale à la pression flui- de dans la canalisation, est engendrée et appliquée par les anneaux sur les faces des rainures et les surfaces de fermeture.
Cette pression de scelle-
<Desc/Clms Page number 4>
ment ou joint est perpendiculaire à la pression fluide appliquée , et il s'ensuit que plus-la pression fluide est élevée et plus la pression de scel- lement devient grande, ce qui prévient les fuites*
La partie de gauche de la fig. 2 montre le plongeur dans la po- sition de pleine ouverture avec l'anneau médian 11 en dehors de la portion de scellement ou joint de l'alésage 2, et situé dans la chambre ou galerie de diamètre agrandi 7, tandis que la moite de droite de cette figure montre la position du plongeur après que le volant à main 15 a été actionné en ro- tation pour mouvoir vers le bas le plongeur et l'anneau 11 dans la portion de scellement de l'alésage .2 de manière à fermer la communication entre les lumières 3 et 4.
La prévision du troisième anneau de joint 12 élimine, comme on le comprendra , la nécessité d'un bourrage pour l'extrémité inférieure de la chambre de valve, et cette réalisation procure une valve sans bourrage dont le tampon ou plongeur 13 peut être aisément enlevé et la chambre de val- ve peut être grattée ou rodée pour son nettoyage sans obligation de défaire ou rompre un joint ou secellement quelconque, ou de démonter la canalisation.
En outre,comme l'anneau-garniture 12 est porté par un piston d'équilibrage 19 de diamètre égal à celui du plongeur 13, la valve est entiè- rement équilibrée.
Dans la réalisation montrée fig. 3, le tampon ou plongeur de val- ve est analogue à celui déjà décrit, et comporte trois anneaux 10, 11 et 12, mais le corps ou pièce moulée 20 présente des lumières 23 et 24 se reliant à des éléments de raccords extérieurement filetés, 25 et 26 respectivement, et la -chambre ou galerie de diamètre agrandi, 27, voisine de la lumière 23, dans laquelle se meut l'anneau médian 11 lorsque le tampon ou plongeur est soulevé par le volant à main 15 pour ouvrir la valve, présente un alésage lisse dans l'extrémité supérieure du corps ou moulage 20, un guide 28, desti- né à recevoir une tige filetée 29 du volant à main 15, présentant une portion à surface cylindrique dans laquelle se déplace l'anneau supérieur 10;
ce guide est établi avec une bride 30 à surface d'appui, fixée par des boulons 31 à l'extrémité supérieure du corps ou moulage 20 avec un anneau de joint statique intermédiaire 34, et un bout ou téton creux 33 pénétrant dans l'ou- verture de la galerie ou chambre 27. Alternativement, l'anneau de joint statique peut entourer le bout ou téton 27. passant à l'agencement illustré fig. 4, au lieu du volant à main 15 de manoeuvre de la valve, on a prévu un levier 40, pivoté en 41 sur un bras de console 42.
Le bras 42 est monté sur une pièce de guidage 43 fixée par des boulons 44 au corps de valve 45, et un prolongement 46 du plongeur, qui traverse le guide 42, est encoché périphériquement en 47 pour coopérer avec une bille influencée par un ressort 48, à l'effet de fixer les diverses positions du plongeur.
Dans la modification illustrée fig. 5, le corps de valve est ana- logue à celui de la disposition préférée montrée sur les figures 1 et 2, mais la queue du plongeur 13, en dessous de l'anneau médian 12, est confor- mée en 50 de manière à procurer un orifice annulaire dans les positions d' ouverture intermédiaires de la valve, de façon telle que l'écoulement par la galerie ou chambre supérieure 7 dans la lumière 3, ou bien l'écoulement en sens inverse si on le désire, puisse être contrôlé en concordance d'une loi ou fonction prédéterminée du soulèvement du plongeur.
Finalement, on observera que les anneaux hydrostatiques pour- raient être placés dans des rainures formées dans des parties cylindriques de la paroi de la chambre de valve au lieu d'être ménagées dans le plongeur, et qu'ils travailleraient alors en coopération avec des parties cylindriques pleines de ce plongeur.