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La présente invention concerne des soupapes et a pour objet d'empêcher la détérioration du "disnue", ce mot ét@@t reçu dans la technique pour ce que l'on peut appeler la pièce d'arrêt ou le bouchon de la soupape,et du siège de la soupape, pendant le mouvement final de fermeture et le mouve- ment initial d'ouverture, due aux rayures produites par lamina- ge et/ou par la prise de particules de corps étrangers entre les surfaces coopérantes du disque et du siège.
Suivant la présente invention, dans une soupape ayant un disque et un siège, des moyens sont prévus pour inter- rompre l'écoulement à travers la soupape pendant le mouvement de fermeture final et le mouvement initial d'ouverture du dis- que par rapport au siège.
L'invention sera décrite plus en détails, à titre d'exemple, en se référant aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une coupe partielle schématique partielle d'une forme de soupape; - la figure 2 est une coupe partielle schématique d'une deuxième forme de soupape; - la figure 3 est une coupe partielle schématique d'une troisième forme de soupape; - la figure 4 est une élévation en coupe d'une soupa- pe utilisée comme soupape d'arrêté . - la figure 5 est une élévation en coupe d'une soupa. pe utilisée comme soupape de contrôle et d'alimentation, et - la figure 6 est une élévation en coupe d'une sou- pape utilisée comme soupape de contrôle.
En se référant d'abord aux dessins schématiques (figures 1, 2 et 3) et en particulier à la figure 1, on peut
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voir qu'au disque A est fixée une rondelle plastique B qui, pendant la fermeture de la soupape, vient en contact avec la surface intérieure de siège C, arrêtant ainsi virtuellement tout écoulement à travers la soupape tandis que les surfaces de disque principal et de siège D et E sont suffisamment éloi- gnées pour empêcher le laminage. Le passage de corps étran- gers tels que des fragments de tartre des tuyaux est également empêché lorsque la rondelle élastique B vient en contact avec la surface de siège inférieure C.
Il n'y a par suite virtuelle- ment d'écoulement d'aucune sorte passant sur les surfaces du disque A et du siège, D et E, pendant la fermeture finale de la soupape, et par le fait, la protection de ces surfaces comme décrite au paragraphe 1 est assurée. La rondelle élas- tique B se déforme pour prendre une forme concave vers ke bas pendant la fermeture finale de la soupape.
Pendant l'ouverture initiale de la soupape la tension éveillée dans la rondelle élastique B par sa déforma- tion pendant la fermeture finale de la soupape maintient la rondelle élastique B en contact avec la surface intérieur de siège C et par le fait empêche l'écoulement d'avoir lieu jus- qu'à ce que les surfaces D et E du disque A et du siège soient assez éloignées pour empêcher le laminage.
- A la figure 2, on montre une soupape semblable à la soupape de la figure 1, dans lequel la protection des sur- faces de disque et de siège est assurée au moyen d'une rondel- le élastique et d'une surface de siège intérieure comme aupa- ravant, mais la distance entre le disque A et la rondelle élastique B est augmentée jusqu'à une distance correspondant à la levée complète du disque. La lumière du siège, P, est sensiblement de forme conique, en sorte que pendant l'ouvertu- re de la soupape, un anneau augmentant proportionnellement pour le passage d'un fluide quelconque par la soupape, est
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offert, permettant ainsi à une soupape munie de ce type de dis- que et de siège d'être utilisé effectivement comme soupape de réglage.
Dans la soupape représentée à la figure 3, la ron- delle élastique B est en forme de coupe renversée reposant sur une surface extérieure C, La protection des surfaces de.disque et de siège D et E est 'réalisée sensiblement de la manière pré- cédente, la rondelle. élastique.,B empêchant effectivement l'é- coulement par la soupape, pendant les mouvements d'ouverture initiale et de fermeture.
Les lumières Q et R peuvent être conformées de tel- le sorte que pendant l'ouverture de la soupape l'aire de lumiè- re découverte par le mouvement de la rondelle élastique est dans un certain-rapport ou proportion prédéterminée avec la levée totale du.disque, permettant ainsi à une soupape munie de ce genre de disque et de siège d'être utilisé effectivement comme soupape de réglage.
Dans les soupapes décrites ci-dessus, des dommages aux surfaces d'arrêt principales, dQs aux causes prémention- nées sont empêchés, ce qui prolonge la vie active effective de la soupape et élimine la nécessité, d'arrêter souvent l'in- stallation pour réparer les soupapes.
De mêmes numéros de référence dans la description suivante se rapportera des pièces semblables.
La soupape représentée à la figure 4 représente un type de soupape "d'arrêt", dont la conception peut naturelle- ment être modifiée pour convenir à des exigences particulières.
Le principe'de cette soupape est le même que celui des soupa- pes dont question plus haut et comme on peut le voir par le dessin (dans lequel on ne se reporte qu'aux parties essentiel- les pour l'invention), on a prévu un corps de soupape 10 con- tenant une broche 11 à l'extrémité inférieure de laquelle se
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trouve un disque 12 en forme de pièce en assiette creuse ayant disposé centralement, un bossage 13 qui fait saillie vers le bas. Le bossage 13 est fileté extérieurement pour recevoir-un écrou hexagonal 14 qui maintient en position une rondelle élas- tique 15. Le bord intérieur du disque 12 est fraisé comme en 16 pour recevoir (dans la position de fermeture de la soupape) la rondelle 15.
Le siège 17 pour le disque 12 est de conforma- tion anguleuse à son bord supérieur pour recevoir la face coo- pérante du disque 12 lorsque la soupape est fermée. En posi- tion de fermeture, la rondelle 15 est déformée pour assurer une forme concave.
En cours d'utilisation, lorsque la soupape est ouverte, le disque 12 est élevé du siège 17 par la rotation en un sens de la broche 11 et pendant cette ouverture initiale, le courant de vapeur, par exemple, est empêché par la rondelle 15 tandis que cette dernière retourne à son état plat (comme montrée une rotation ultérieure de la broche 11 fait que la rondelle 15 est soulevée du siège 17 en permettant à la vapeur de passer par la soupape.. A la fermeture de la soupape, c'est l'inverse qui se produit, c'est-à-dire que la rondelle est assise sur le siège 17 avant que le disque 12 atteigne la posi- tion fermée, en sorte que l'écoulement de vapeur est virtuel- lement arrêté. Une nouvelle rotation de la broche 11 provo- que la déformation de la rondelle 15 et le repos du disque 12 sur le siège 17.
En utilisant cet agencement, on trouve que les dommages causés au disque 12 et/ou au siège 17 sont sensible- ment réduits et que le laminage et/ou la prise de matières é- trangères entre les faces coopérantes du disque 12 et du siè- ge 17 sont virtuellement éliminés.
La figure 5 du dessin représente une soupape du ty- pe dit "de contrôle et d'alimentation". Une des principales u- tilisations de ce type de soupape est trouvée dans un système
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d'alimentation do chaudière dans lequel la soupape est reliée directement à la chaudière en dessous du niveau d'eau et à une conduite d'alimentation venant d'une pompe alimentaire.
La soupape comprend de nouveau un corps 10 et une broche 11, la différence principale de cette soupape étant le fait que le disque 12 est pourvu d'une broche secondaire 18 qui est libre de se mouvoir dans un alésage 19 de la. broche 11.
Le siège de soupape 17 et la rondelle 15 sont les mêmes que dans l'exemple précédent et la soupape, en cours d'usage, fonc- tionne de la façon suivante.
Lorsqu'il faut que de l'eau soit amenée à la chau- dière, on fait tourner la broche 11 pour élever la broche du siège de la soupape, mais le disque 12 ne se déplace pas puisque la pression de la chaudière maintient le disque 12 con- tre le siège 17, la rondelle étant naturellement déformée.
De l'eau est amenée à force dans la chaudière au- moyen d'une pompe qui établit dans les conduites une pres- sion supérieure à celle qui règne dans la chaudière, soule- vant ainsi le disque 12 et la rondelle 15 du siège 17. Il est connu que les pompes d'alimentation de chaudières sont habi- tuellement du type à mouvement alternatif et que l'eau est forcée d'entrer dans la chaudière par "bouffées", à cha- que mouvement du piston vers l'avant, le résultat est qu'entre deux bouffées la soupape est fermée par suite de ka pression de la chaudière.
Il sera manifeste que la rondelle 15 ferme la soupa- pe avant que le disque 12 vienne en contact avec le siège 17 et, par conséquent. , ceci réduit l'usure des surfaces du dis- que 12 et du siège 17 de manière considérable. Il sera évident aussi que pendant l'alimentation ,de la chaudière, le disque 12 et le siège 17 ne viennent pas en contact l'un avec l'au- tre et queseule usure qui peut se produire entre les'pièces
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se produit lorsque la soupape est complètement fermée après alimentation ou est ouverte avant l'alimentation. La soupape a par conséquent une vie plus longue et le retour d'eau de la chaudière est empêché.
Une autre application encore que l'on peut donner aux principes de l'invention se présente dans les soupapes connues comme soupapes de "contrôle" dont une forme est repré- sentée à la figure 6 des dessins.
L'un des usages d'une soupape de contrôle est d'em- pêcher le changement de sens d'écoulement de liquide dans une conduite d'aLimentation et, comme montré, la soupape a un corps 20 dans lequel il y a un trou foré 21 propre à recevoir la broche 18 d'un disque 12 semblable à celui illustré à la figure 2 des dessins. On a prévu un siège 17 et une rondelle élastique 15 identiques à ceux décrits.
En fonctionnement, le disque 12 est libre de quit- ter le siège 17 pour permettre l'écoulement dans un sens com- me indiqué par la flèche Z, l'écoulement dans ce sens forçant la rondelle élastique 15, en même temps que le disque 12, à quitter le siège 17. Lorsque cependant un changement du sens d'écoulement se. produite il y a tendance pour le dis.que à revenir sur le siège 17. Un mouvement soudain du disque 12 de cette manière, qui produit normalement l'effet de "cogne- ment"(coup de bélier) , est empêché par le contact initial de la rondelle élastique 15 qui coupe virtuellement l'écoulement, Une forte pression fera naturellement que le disque 12 s'ap- plique sur le siège 17, et la rondelle élastique, lorsque ceci se produit, prend une forme concave vers le bas.
Le degré de concavité de la rondelle élastique 15 est proportionnel à la pression et, par conséquent, pour empêcher la rondelle d'ê- tre sollicitée exagérément, par déflexion au delà de sa limite élastique, l'agencement est tel que le disque 12 et le siège
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17 viennent en contact avant que@la limite élastique de la ron- delle soit atteinte.
L'invention n'est pas réduite aux diverses formes de réalisation décrites en se référant aux dessins annexés.
Par exemple, la rondelle élastique peut être appliquée é tou- te soupape où les éléments de fermeture sont actionnés de ma- nière coaxiale l'un par rapport à l'autre.
REVENDICATIONS. -
1.- Soupape ayant un disque et un siège, dans la- quelle des moyens sont prévus pour interrompre l'écoulement par la soupape pendant le mouvement de fermeture final et d'ouverture initiale, du disque par rapport au siège.