Dispositif de soupape. La présente invention a pour objet un dispositif de soupape pour du fluide sous pression. Ce dispositif est. caractérisé en. ce qu'il comprend une chambre présentant une entrée pour le fluide sous pression, un siège pour une soupape de sortie et un siège pour une- soupape de décharge, ces sièges étant.
mé nagés â des extrémités opposées de cette chambre, un guide de soupape annulaire .ponté de façon étanche ,au fluide dans la chambre et entre lesdits sièges de soupape, une soupape à va-et-vient creuse et cylin drique montée de façon étanche au fluide à L'intérieur dudit guide de soupape et suscep tible de glisser dans ce guide, cette soupape comprenant une cloison transversale disposée entre ses extrémités et une première desdites extrémités étant agencée clé manière à pouvoir venir porter sur ledit siège de soupape de sortie, tandis que la, seconde extrémité de cette soupape est agencée de manière à pouvoir venir porter sur ledit siège de soupape de dé charge,
des moyens élastiques agencés de ma- rière à pousser la soupape à va-et-vient vers le siège de soupape de sortie, des moyens fai sant communiquer ladite soupape au niveau de ce siège avec un mécanisme destiné à être actionné par le fluide sous pression sous la commande du dispositif de soupape, des moyens pour amener du fluide sous pression de part et d'autre de la soupape à va-et-vient, et. des moyens pour laisser échapper le fluide sous pression du côté de ladite seconde extré- mité de la.
soupape à va-et-vient, de façon à permettre à cette soupape de se déplacer contre l'action desdits moyens élastiques et de s'ouvrir ainsi au niveau du siège de soupape de sortie, tout en se fermant au niveau du siège de soupape de décharge.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dis positif de soupape faisant l'objet de l'inven tion.
La fig. 1 est une vue en élévation, partie en coupe, de la première forme d'exécution, et la fig. 2 est une partie d'une vue analogue de la seconde forme d'exécution.
La forme d'exécution représentée à la fig.1 est un dispositif de soupape actionné par un solénoïde, à écoulement rapide, et susceptible de fonctionner très rapidement.
Des dispositifs de soupape à fonctionne ment très rapide et conçus pour laisser passer un grand volume de fluide sous pression dans un temps relativement court sont fréquem ment employés dans divers mécanismes pneu matiques ou hydrauliques. La forme d'exécu tion représentée à la fig.1 est un dispositif perfectionné de ce genre présentant lesdites caractéristiques.<B>Il</B> comprend une chambre cy lindrique 1 étanche à l'air et ménagée dans une enveloppe 2. Un conduit 3 fait commu niquer l'une des extrémités de cette chambre avec un mécanisme devant être actionné par du fluide sous pression, ceci à travers un rac cord de sortie 4.
Un anneau de siège 5 for- orant un siège pour une soupape de sortie est logé dans un évidement ménagé dans ladite extrémité de la chambre. Ce siège est concen trique à l'extrémité adjacente du conduit 3.
Un guide de soupape annulaire 6 est ajusté dans la chambre 1. Ce guide est en partie de forme tronconique et son extrémité de plus petit diamètre est munie de plusieurs saillies 7 qui viennent buter contre l'extrémité de la chambre 1 adjacente à la périphérie de l'an neau de siège 5. Un passage annulaire est ainsi formé entre la. surface inclinée du guide de soupape 6 et les parois latérales et d'extré mité de la chambre 1. Ce passage constitue une chiambr e de pression qui communique avec un raccord d'admission 9 à travers un conduit 8. Le raccord 9 est prévu pour être relié, par exemple, à une source de fluide ga zeux sous pression.
Un anneau de lubrification 10 est ajusté dans une rainure ménagée dans le pourtour intérieur du guide de soupape et une rondelle d'étanchéité annulaire 11 bute contre. l'extré mité de ce guide opposée aux saillies 7. Cette rondelle est maintenue en place par un anneau de distance 12 qui est à son tour maintenu en place entre ladite rondelle 11 et une rondelle d'étanchéité 13 logée dans un évidement annu laire ménagé dans l'extrémité de la. chambre la. plus éloignée du conduit 3. Cette rondelle d'étanchéité 13 constitue un siège pour une soupape 14.
Cette soupape cylindrique à va-et-vient est montée de façon étanche au fluide dans le guide de soupape 6, de façon à pouvoir se dé placer axialement dans ce guide. Les deux extrémités de cette soupape sont chanfreinées en forme de lame de couteau, les parties en forme de lame de couteau étant placées chacune au pourtour intérieur de la soupape. Une cloison 15 s'étend radialement et trans versalement dans la soupape à va-et-vient, entre les deux extrémités de celle-ci et au voi sinage de l'extrémité de cette soupape adja cente au conduit 3. Un ressort hélicoïdal 16, travaillant à la compression, est monté entre ladite cloison 15 et l'extrémité opposée à celle-ci de la chambre 1.
Ce ressort presse nor- malement la soupape à va-et-vient de manière à faire porter son extrémité adjacente à la cloison 15 contre le siège 5 de soupape de sortie, l'autre extrémité de la soupape étant alors écartée à faible distance du siège 13 de soupape de décharge. Un bouchon 17 en al liage léger est fixé à la soupape 14, du côté de la cloison 15 de celle-ci qui est en regard du siège de soupape de décharge 13, de façon à remplir sensiblement l'espace intérieur de la soupape et constituer un guide pour le res sort 16.
Un trou 18 de petit diamètre s'étend 'à partir du conduit d'admission 8 à travers 1-'enveloppe 2 et fait communiquer ce conduit, avec un trou 19 de plus petit. diamètre encore nui s'étend radialement à travers l'anneau de distance 12 et qui débouche dans la chambre 1, du côté de la. soupape 14 adjacent. au siège, de soupape de décharge 13, quand la soupape 1:1 repose sur le siège 5 comme représenté. Ledit trou 19 relie entre eux deux logements annu laires dont l'un est. ménagé dans le pourtour intérieur de l'anneau 12 et dont l'a-Litre est ménagé à la périphérie de cet anneau.
Un ensemble à solénoïde 20, destiné à être électriquement actionné, est fixé à l'extrémité de l'enveloppe 2 opposée au siège de soupape de sortie 5. Un espace 21 ménagé entre cette extrémité de l'enveloppe et ledit ensemble communique avec. l'extérieur du dispositif par un orifice d'échappement (non représenté). Un trou 22 s'étend a.xialement à travers ladite extrémité de l'enveloppe. Ce trou est coaxial à la chambre 1 et il débouche dans l'espace 21, à l'intérieur d'un siège de soupape d'échappe ment 23 placé autour de lui dans ledit espace.
Un plongeur 24 formant le noyau du solénoïde est muni à l'une de ses extrémités d'un tam pon 25 formant soupape d'échappement des tiné à coopérer avec le siège de soupape 23, et le plongeur 24 est soumis à l'action d'un res sort 26, de façon que le tampon 25 porte nor malement contre le siège 23.
Comme on l'a déjà, dit, le dispositif est relié à une source de fluide gazeux sous pres sion et à un mécanisme devant être actionné par ce fluide. Du fluide sous pression péné- trant à travers le raccord d'admission 9 rem plit la chambre de pression 1. L'orifice du siège de soupape de sortie 5 est fermé par l'extrémité coopérante de la soupape à va- et-vient 14 poussée par son ressort 16, et l'ori fice du siège de la soupape d'échappement 23 est également fermé par le tampon 25 disposé à l'extrémité du plongeur 24 du solénoïde et poussé par le ressort 26.
La soupape 14 est encore à distance du siège 13, et du fluide sous pression fourni par la source s'écoule à travers les trous 18 et 19 jusqu'à l'intérieur de la soupape à va-et-vient 14 où ce fluide exerce une poussée sur la cloison 15 et sur le bouchon 17, de façon à pousser l'extrémité de sortie de ladite soupape 14 encore plus ferme ment contre le siège de soupape de sortie 5.
Pour faire fonctionner la soupape à écoule ment rapide, on actionne un commutateur branché dans un circuit électrique, de façon à exciter l'enroulement du solénoïde 20 et à déplacer le plongeur 24 contre l'action du ressort 26, ouvrant ainsi la. soupape d'échappe ment 23. Du fluide sous pression se trouvant (lu côté de la. .soupape à va-et-vient 14 adja cent au siège 13 de soupape de décharge s'écoule alors à travers la soupape d'échappe nient jusque dans l'espace 21 et, de là, jusqu'à l'orifice d'échappement, de sorte que la. pres sion de ce fluide dans la partie de la chambre 1 adjacente au siège de soupape de décharge tombe brusquement.
Cependant, la pression du fluide sous pression fourni par la source con tinue d'agir sur l'extrémité chanfreinée de la soupape à va-et-vient qui porte contre le siège de soupape de sortie 5, et cette pression qui n'est plus équilibrée par une pression égale dans la. partie de la. chambre 1 adjacente au siège 13, déplace la. soupape à va-et-vient de faon à ouvrir la soupape au niveau du siège de soupape de sortie 5 et à la fermer au niveau du siège de soupape de décharge 13.
Dès que la soupape appuie sur le siège de sou pape de décharge 13, la totalité de la pression du fluide fourni par la source et agissant sur l'autre face de la cloison 15 de la soupape à va-et-vient agit contre la force du ressort 16 de la soupape à va-et-vient et maintient la soupape dans sa nouvelle position. On peut alors interrompre l'excitation du solénoïde et permettre ainsi à la. soupape d'échappement 23 de se refermer, la. soupape à va-et-vient 14 ne pouvant dès lors plus être fermée contre le siège de sortie 5 qu'en supprimant ou en réduisant notablement, la. pression- du fluide fourni par la source.
Le dispositif qu'on vient de décrire est d'un fonctionnement extrêmement rapide du fait que ce fonctionnement dépend d'une chute momentanée de la pression dans l'une des extrémités de la chambre. L'ouverture de passage libérée par l'ouverture de l'orifice du siège de soupape de sortie est de section consi dérable, si bien que l'écoulement du fluide ga zeux sous pression s'échappant de la chambre à travers cet orifice n'est pas limité en cet endroit.
Le dispositif à écoulement rapide du type qu'on vient de décrire est du type à voie unique. De tels dispositifs sont de préférence utilisés dans des constructions telles que des engins téléguidés ou des dispositifs analogues. Ce dispositif peut cependant être modifié de façon à pouvoir fonctionner comme dispositif de soupape ordinaire à enclenchement et dé clenchement, mais de type à écoulement très rapide. Comme tel, il peut être utilisé sur un appareillage d'essai ou sur un autre appareil adéquat quelconque.
La deuxième forme d'exécution partielle ment représentée à la fig. 2 constitue un dis positif ainsi modifié. Dans ce but, un très petit trou 27 est ménagé radialement à travers la paroi de la soupape à va-et-vient, au voisi nage de l'extrémité de cette soupape destinée à coopérer avec le siège de soupape de dé charge 13. Lorsque la soupape 14 est fermée sur ce siège, ledit trou 27 communique avec le trou 19 qui s'étend à travers l'anneau 12. Le fonctionnement initial de cette deuxième forme d'exécution est identique à celui décrit ci-dessus de la. première forme d'exécution.
Cependant, dans cette forme d'exécution, la soupape 14 n'est ouverte au niveau du siège de soupape de sortie que tant que le solénoïde est excité et que la soupape d'échappement est, par conséquent, ouverte. Le fluide gazeux sous pression fourni par la source s'écoule à travers le petit trou 27 ménagé dans la sou pape à va-et-vient et à travers la soupape d'échappement, jusque dans l'atmosphère. La pression exercée sur le côté de la. cloison 15 faisant face au .siège de soupape de décharge reste ainsi considérablement inférieure à la pression exercée sur l'autre côté de cette cloi son, de sorte que la soupape reste ouverte du côté du siège de soupape de sortie.
Lorsque le solénoïde 20 cesse d'être excité, la soupape d'échappement se ferme sous l'action de son ressort et la pression augmente graduellement du côté de la cloison 15 faisant face au siège de soupape de décharge, jusqu'à ce que cette pression devienne égale à celle agissant sur l'autre côté de cette cloison. Le ressort 16 de la soupape à va; et vient contribue à déplacer cette soupape de façon à la fermer du côté du siège de soupape de sortie et à l'ouvrir du côté du siège de soupape de décharge.
Bien que les dispositifs de soupape décrits soient prévus pour du fluide gazeux, ils peuvent facilement être adaptés de façon à pouvoir être utilisés avec du fluide hydrau lique sous pression.