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REVENDICATIONS
1. Dispositif d'obturation de sécurité pour circuit ou canalisation de fluide sous pression, comprenant un piston mobile dans une chambre cylindrique, intercalée dans le circuit ou la canalisation, ce piston étant traversé par au moins un canal d'écoulement pour le fluide et étant agencé de maniére à réagir, sous l'effet d'une augmentation de pression entre sa face amont et sa face aval, en se déplaçant vers l'aval de façon à venir obturer l'orifice de sortie de fluide de la chambre cylindrique, caractérisé par le fait que le piston est en contact glissant, sur au moins une partie de sa paroi extérieure, avec la paroi intérieure de la chambre cylindrique et que ce dispositif comprend des moyens pour régler la force de frottement du piston sur cette derniére paroi,
de façon à ne permettre le glissement du piston que lorsque la différence de pression entre l'amont et l'aval du piston dépasse une valeur prédéterminée, le piston restant bloqué lorsque cette différence de pression est inférieure à cette valeur.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour régler la section du canal d'écoulement du fluide traversant le piston.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens pour régler la force de frottement du piston sur la paroi intérieure de la chambre cylindrique comprennent au moins un joint d'étanchéité élastique, coincé entre la paroi extérieure du piston et la paroi intérieure de la chambre cylindrique, et un dispositif de serrage latéral de ce joint actionné depuis l'extérieur de la chambre cylindrique.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le piston est composé d'au moins deux parties juxtaposées, rassemblées avec un écartement variable entre elles de manière que le joint d'étanchéité soit serré entre deux faces frontales de ces parties, en regard l'une de l'autre, et par le fait que les moyens permettant de régler la force de frottement du piston sont constitués par des moyens actionnés depuis l'extérieur de la chambre cylindrique, permettant de faire varier l'écartement relatif des deux parties du piston, de sorte que, lorsqu'elles se rapprochent, elles compriment le joint en le déformant latéralement et en augmentant la force d'appui de ce joint sur la paroi intérieure de la chambre cylindrique et sur la paroi extérieure du piston.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de réglage de la force de frottement du piston par variation de l'écartement des deux parties du piston comprennent au moins une vis traversant axialement la partie arrière du piston et venant en prise sur un filetage ménagé dans l'axe de la partie avant du piston, cette vis étant agencée de manière à être mise en rotation par l'intermédiaire d'une tige de commande dont une extrémité est enfoncée dans le piston et dont l'autre extrémité fait saillie à l'extérieur de la chambre cylindrique.
6. Dispositif selon les revendications 2 et 5, caractérisé par le fait que ladite tige de commande est disposée de manière à pouvoir coulisser parallèlement à son axe et est agencée de manière à permettre, dans une première position d'enfoncement à l'intérieur du piston, d'actionner les moyens de réglage de la force de frottement du piston et, dans une deuxième position d'enfoncement, d'actionner les moyens de réglage de la section du canal d'écoulement du fluide traversant le piston.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'extrémité avant de la partie du piston tournée vers l'aval est munie d'au moins un appendice conique agencé de manière à venir s'introduire, lors du déplacement du piston vers l'aval, dans l'orifice du canal de sortie du fluide dans la chambre cylindrique, de façon à diminuer progressivement la section de passage du fluide dans cet orifice jusqu'à l'obturation complète de ce dernier.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'extrémité de la chambre cylindrique située du côté de l'orifice du canal de sortie du fluide est munie d'une pièce évasée en cône vers l'extérieur de cette chambre et terminée par un alésage placé dans l'axe de l'orifice du canal de sortie du fluide, cette pièce étant agencée de manière à coopérer avec l'appendice conique du piston pour réaliser l'obturation de cet orifice.
L'invention a pour objet un dispositif d'obturation de sécurité pour circuit ou canalisation de fluide sous pression, comprenant
un piston mobile dans une chambre cylindrique, intercalée dans le circuit ou la canalisation, ce piston étant traversé par au moins un canal d'écoulement pour le fluide et étant agencé de manière à réagir, sous l'effet d'une augmentation de pression entre sa face amont et sa face aval, en se déplaçant vers l'aval de façon à venir obturer l'orifice de sortie de fluide de la chambre cylindrique.
On connaît déjà des dispositifs d'obturation de sécurité utilisables pour obturer une conduite de gaz sous pression, dans lesquels le piston est actionné par l'onde de choc produite par une explosion en amont du dispositif. Un tel dispositif, qui est par exemple décrit dans le brevet suisse N" 555507, est agencé pour réagir à une augmentation brutale et très importante de la pression et comporte généralement des moyens spéciaux devant assurer l'obturation à ces hautes pressions, ce qui implique un dimensionnement et une construction qui ne permettent pas d'utiliser le dispositif pour d'autres applications.
Le but de l'invention est de fournir un dispositif pouvant être intercalé dans un circuit ou une canalisation d'alimentation de distribution de fluide sous pression, par exemple dans un circuit de commande hydraulique, notamment un circuit de commande pour vérin ou frein hydraulique ou une canalisation de distribution d'un gaz comprimé ou d'une vapeur sous pression, ou encore d'un liquide comme l'eau ou le pétrole, sans affecter le fonctionnement normal d'un tel circuit ou canalisation, mais permettant d'éviter un écoulement indésiré du fluide en cas de rupture de canalisation dans la partie en aval du dispositif.
A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que le piston est en contact glissant, sur au moins une partie de sa paroi extérieure, avec la paroi intérieure de la chambre cylindrique et qu'il comprend des moyens pour régler la force de frottement du piston sur cette dernière paroi de façon à ne permettre le glissement du piston que lorsque la différence de pression entre l'amont et l'aval du piston dépasse une valeur prédéterminée, le piston restant bloqué lorsque cette différence de pression est inférieure à cette valeur.
De préférence, ce dispositif comprend des moyens pour régler la section du canal d'écoulement de fluide traversant le piston.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. I est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention;
la fig. 2 est une vue en coupe transversale du dispositif selon la ligne II-II de la fig. 1, et
la fig. 3 est une vue en coupe transversale du dispositif selon la ligne III-III de la fig. 1.
Le dispositif représenté sur le dessin comprend un corps cylindrique 1, formant une chambre tubulaire. Le corps 1 est muni d'un appendice tubulaire fileté latéral 2a permettant de le raccorder, au moyen d'un raccord étanche de type usuel, à une conduite d'arrivée de fluide sous-pression et d'un appendice tubulaire fileté axial 2b permettant de le raccorder à une conduite de sortie de fluide sous pression. Cela permet d'intercaler le dispositif dans un circuit ou une canalisation d'écoulement de fluide sous pression.
Un piston de section cylindrique composé de deux parties distinctes, une partie avant 3a et une partie arrière 3b, est placé à l'intérieur du corps 1. Les diamètres extérieurs maximaux des parties 3a et 3b sont égaux entre eux, tout au moins approximativement, et légèrement inférieurs au diamètre intérieur du corps 1, de façon à permettre au piston 3a-3b de coulisser librement en glis
sant le long de la paroi intérieure de la chambre cylindrique délimitée à l'intérieur du corps 1. Un joint d'étanchéité torique 4 entoure la partie 3a, et il est placé dans une rainure cylindrique dont les bords latéraux sont constitués par les faces 30a et 30b des parties 3a et 3b du piston en regard l'une de l'autre et perpendiculaires à l'axe longitudinal du corps 1 et dont le fond est constitué par une partie 20 de la face périphérique de la partie 3a du piston ayant un diamètre inférieur au diamètre extérieur maximal de cette partie du piston.
La valeur de ce diamètre est telle que, lorsque le joint 4 ne subit aucun effort de compression latérale par les faces 30a et 30b, il subit une force de compression, entre la partie 20 de la paroi de la partie 3a du piston et la paroi intérieure de la chambre cylindrique du corps 1, suffisante pour créer une force de frottement s'opposant au déplacement du piston 3a-3b à l'intérieur de cette chambre. Cette force de frottement a, en l'absence d'effort de compression sur les parois latérales du joint 4 par les faces 30a et 30b, une valeur minimale correspondant à un minimum de différence de pression entre la face amont et la face aval du piston lors du fonctionnement de l'appareil.
Cette force de frottement peut être réglée à des valeurs supérieures, comme il sera décrit ci-après, en rapprochant l'une de l'autre les faces 30a et 30b, de manière à exercer une compression sur les parois latérales du joint 4.
Deux orifices d'écoulement de fluide 5a, ayant une forme générale en arc de cercle, sont ménagés à travers la partie 3a du piston (fig. 1 et 3) et deux orifices d'écoulement 5b, ayant une forme et des dimensions correspondant aux orifices 5a, sont ménagés à travers la paroi 3b du piston et placés chacun en regard d'un orifice correspondant 5a.
L'extrémité de la chambre cylindrique du corps 1, située du côté de l'appendice de sortie 2b du fluide, est munie d'une pièce 6, évasée en cône vers l'intérieur de cette chambre et se terminant par un alésage cylindrique de même diamètre intérieur que celui du canal de sortie du fluide dans l'appendice 2b. De préférence, la pièce 6 est constituée par une pièce d'un seul tenant en une matière plastique légèrement déformable élastiquement.
L'extrémité avant de la partie 3a du piston forme un cône placé dans l'axe de la partie évasée et de l'alésage cylindrique de la pièce 6 de sorte que, lorsque le piston 3a-b coulisse dans le corps 1, ce cône s'enfonce progressivement dans cet évasement et cet alésage, de manière à provoquer l'obturation progressive de l'orifice du canal de sortie du fluide, cette obturation étant totale lorsque la paroi extérieure de ce cône vient s'appuyer contre la paroi intérieure de l'évasement de la pièce 6. De préférence, la pièce 6 est réalisée en une matière plastique légèrement déformable, ce qui permet d'obtenir une excellente étanchéité de l'obturation.
Egalement de préférence, la partie 3a du piston, ou tout au moins son extrémité conique, est également réalisée en une matière plastique légèrement déformable, par exemple en caoutchouc dur, similaire ou identique à la matière qui constitue la pièce 6.
Il est à remarquer que la forme conique de l'extrémité avant du piston de même que la forme partiellement évasée de la pièce 6 permettent de réaliser progressivement l'obturation du canal de sortie du fluide de la chambre cylindrique de sorte qu'on peut ainsi éviter la production de l'effet bien connu dit de coup de bélier lors de cette obturation. La partie 3b du piston est munie d'une pièce cylindrique 7 qui forme la face amont du piston et sur laquelle vient s'appliquer la force résultant de la différence de pression entre l'amont et l'aval du piston dans la chambre cylindrique, lorsqu'un fluide sous pression s'écoule dans le circuit à travers la chambre cylindrique et en traversant le piston 3a-3b par ses orifices d'écoulement 5a et 5b.
Un disque rotatif 8 est interposé entre la partie 3b du piston et la pièce 7, en étant retenu par cette dernière, de façon à pouvoir tourner dans le logement formé entre le bord latéral de la partie 3b du piston et la paroi intérieure de la pièce 7 en regard l'un de l'autre (fig. 1).
La pièce 7 est traversée par un orifice d'écoulement en arc de cercle 9 auquel correspond un orifice d'écoulement en arc de cercle 10 percé à travers le disque rotatif 8. Comme on le voit à la fig. 2, par rotation du disque 8 on peut amener l'orifice 10 en coïncidence complète ou partielle avec l'orifice 9 ou, au contraire, supprimer toute coïncidence entre ces deux orifices, ce qui permet de régler la section du canal d'écoulement du fluide à travers le piston.
Le déplacement relatif en rotation des parties 3a et 3b du piston est empêché grâce à la présence de deux biellettes de guidage 11, vissées dans la partie 3a du piston et glissant chacune dans un orifice pratiqué à l'intérieur de la partie 3b, de sorte que seul est possible un mouvement de rapprochement relatif des pièces 3a et 3b, l'une par rapport à l'autre, dans le sens axial du piston.
Une vis à collerette 12 traversant un alésage pratiqué dans l'axe de la partie 3b du piston et venant en prise dans un alésage fileté 13, ménagé dans l'axe de la partie 3a du piston, permet de réaliser le rapprochement de ces deux parties du piston, par vissage de la vis 12 et, par conséquent, de serrer le joint 4 entre les faces respectives 30a et 30b de ces parties 3a et 3b du piston. Le vissage ou le dévissage de la vis 12 sont obtenus en faisant tourner dans le sens approprié une tige d'actionnement 16 coulissante portant une molette de manceuvre 18 à son extrémité, placée à l'extérieur du corps 1, et dont l'extrémité placée à l'intérieur du corps 1 porte une tête à facettes hexagonales 17 coopérant avec une cuvette à bords à facettes hexagonales 14 pratiquée dans la collerette de la vis 12.
Lorsque l'on dévisse la vis 12, les parties 3a et 3b du piston sont éloignées l'une de l'autre par suite de l'élasticité du joint 4 qui tend à reprendre sa forme originelle.
La partie centrale du disque 8 est également munie d'une cuvette à bords à facettes hexagonales 15 de forme et dimensions identiques à celles de la cuvette 14. La tige 16 peut être placée, par simple coulissage axial, de façon à l'enfoncer plus ou moins dans le piston, soit dans une première position d'enfoncement maximal permettant la coopération de sa tête 17 avec la cuvette 14, soit dans une seconde position d'enfoncement minimal permettant la coopération de la tête 17 avec la cuvette 15.
Dans la première position, la rotation de la tige 16 par action sur la mollette 18 permet de visser ou de dévisser la vis 12, donc, comme indiqué plus haut, de rapprocher les deux parties 3a et 3b du piston, en serrant le joint 4 entre leurs faces 30a et 30b, de façon à augmenter la force de frottement du piston à l'intérieur du corps 1, ou de relâcher le serrage du joint 4 de façon à diminuer cette force de frottement. On effectue ainsi le réglage de la résistance du piston au déplacement.
Dans la seconde position, la rotation de la tige 16 permet de faire tourner le disque 8, ce qui a pour effet, comme indiqué plus haut, de faire varier la section du canal d'écoulement du fluide dans le piston et permet ainsi le réglage de cette section.
L'extrémité amont du corps 1 porte une partie filetée sur laquelle est vissé un capuchon amovible de fermeture 19 dont la partie centrale est percée d'un alésage muni d'un joint d'étanchéité permettant la traversée de la tige 16 et autorisant les mouvements de déplacement axial et de rotation de cette tige tout en conservant l'étanchéité de la chambre cylindrique ménagée à l'intérieur du corps 1. De préférence, le capuchon 19 est réalisé en une matière plastique dure. Il ressort de la description qui précède que le dispositif fonctionne par déplacement du piston vers l'aval jusqu'à l'obturation de l'orifice du canal de sortie du fluide, lorsque la différence de pression entre l'amont et l'aval du piston dépasse une valeur prédéterminée correspondant à la force nécessaire pour vaincre la force de frottement du piston à l'intérieur de la chambre cylindrique du corps 1.
Cette différence de pression est elle-même égale à la différence entre la pression du fluide en amont du piston et la perte de charge dans la partie du circuit placée en aval du piston.
Dans les conditions normales de fonctionnement du circuit de distribution de fluide, cette dernière perte de charge est élevée et elle peut avoir une valeur presqu'aussi grande que la pression du fluide en amont du piston. Il est à noter que l'ouverture du canal d'écoulement du fluide à travers le piston est, de préférence, réglée de façon que la perte de charge provoquée par le passage du fluide à travers le piston soit nettement inférieure à la perte de charge dans la partie du circuit en aval du piston.
Ainsi, en l'absence de toute anomalie dans la partie du circuit placée en aval du dispositif, le piston reste immobile dans la chambre cylindrique et l'orifice du canal de sortie du fluide est normalement ouvert.
Par contre, en cas de diminution anormale de la perte de charge dans cette partie du circuit en aval du dispositif, résultant par exemple de la rupture de la canalisation ou de l'arrachement de la vanne ou du robinet de fermeture placé à l'extrémité de cette canalisation, la différence des pressions entre l'amont et l'aval du piston devient supérieure à la force de frottement de ce dernier, ce qui provoque immédiatement l'obturation de l'orifice du canal de sortie du fluide du corps 1. On évite ainsi tout écoulement indésiré de fluide en aval du dispositif.
La force de frottement du piston est, bien entendu, réglée de manière à permettre la variation de la perte de charge dans la partie du circuit en aval du dispositif, dans les limites correspondant au fonctionnement normal (par exemple entre la position de fermeture complète de la vanne terminale et sa position d'ouverture maximale) sans entraîner le déplacement du piston.
Le dispositif selon l'invention peut être par exemple utilisé dans un circuit de commande hydraulique (par exemple pour vérin ou frein hydraulique) ou dans un circuit de distribution sous pression d'un fluide tel qu'un gaz comme l'air comprimé, une vapeur sous pression comme de la vapeur d'eau, ou encore un liquide comme de l'eau, du pétrole brut ou raffiné, etc.
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CLAIMS
1. Safety shut-off device for a circuit or pipeline for pressurized fluid, comprising a piston movable in a cylindrical chamber, interposed in the circuit or pipeline, this piston being traversed by at least one flow channel for the fluid and being arranged to react, under the effect of an increase in pressure between its upstream face and its downstream face, by moving downstream so as to close off the fluid outlet orifice of the cylindrical chamber, characterized by the fact that the piston is in sliding contact, on at least part of its outer wall, with the inner wall of the cylindrical chamber and that this device comprises means for adjusting the friction force of the piston on this latter wall,
so as to allow the piston to slide only when the pressure difference between the upstream and downstream of the piston exceeds a predetermined value, the piston remaining blocked when this pressure difference is less than this value.
2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises means for adjusting the section of the fluid flow channel passing through the piston.
3. Device according to claim 1, characterized in that the means for adjusting the friction force of the piston on the inner wall of the cylindrical chamber comprise at least one elastic seal, wedged between the outer wall of the piston and the inner wall of the cylindrical chamber, and a device for lateral tightening of this seal actuated from outside the cylindrical chamber.
4. Device according to claim 3, characterized in that the piston is composed of at least two juxtaposed parts, brought together with a variable spacing between them so that the seal is clamped between two front faces of these parts, facing each other, and by the fact that the means making it possible to adjust the friction force of the piston are constituted by means actuated from outside the cylindrical chamber, making it possible to vary the relative spacing of the two parts of the piston, so that, when they approach, they compress the seal by deforming it laterally and increasing the bearing force of this seal on the inner wall of the cylindrical chamber and on the outer wall of the piston.
5. Device according to claim 4, characterized in that the means for adjusting the friction force of the piston by varying the spacing of the two parts of the piston comprise at least one screw axially passing through the rear part of the piston and coming in taken on a thread formed in the axis of the front part of the piston, this screw being arranged so as to be rotated by means of a control rod, one end of which is pressed into the piston and the other of which end protrudes outside the cylindrical chamber.
6. Device according to claims 2 and 5, characterized in that said control rod is arranged so that it can slide parallel to its axis and is arranged so as to allow, in a first insertion position inside the piston, to actuate the means for adjusting the friction force of the piston and, in a second insertion position, to actuate the means for adjusting the section of the fluid flow channel passing through the piston.
7. Device according to claim 1, characterized in that the front end of the part of the piston facing downstream is provided with at least one conical appendage arranged so as to be introduced during the displacement of the piston downstream, in the orifice of the fluid outlet channel in the cylindrical chamber, so as to progressively decrease the cross section of the fluid in this orifice until the latter is completely closed.
8. Device according to claim 7, characterized in that the end of the cylindrical chamber situated on the side of the orifice of the fluid outlet channel is provided with a part that is tapered towards the outside of this chamber and terminated by a bore placed in the axis of the orifice of the fluid outlet channel, this part being arranged so as to cooperate with the conical appendage of the piston in order to close off this orifice.
The subject of the invention is a safety shutter device for a circuit or pipe for pressurized fluid, comprising
a piston movable in a cylindrical chamber, inserted in the circuit or the pipe, this piston being crossed by at least one flow channel for the fluid and being arranged so as to react, under the effect of an increase in pressure between its upstream face and its downstream face, moving downstream so as to close off the fluid outlet orifice of the cylindrical chamber.
Safety shutter devices that can be used to shut off a pressurized gas line are already known, in which the piston is actuated by the shock wave produced by an explosion upstream of the device. Such a device, which is for example described in the Swiss patent N "555507, is arranged to react to a sudden and very significant increase in pressure and generally comprises special means having to ensure obturation at these high pressures, which implies a dimensioning and a construction which do not allow to use the device for other applications.
The object of the invention is to provide a device which can be interposed in a supply circuit for supplying pressurized fluid, for example in a hydraulic control circuit, in particular a control circuit for a hydraulic jack or brake or a distribution pipe for a compressed gas or a pressurized vapor, or a liquid such as water or petroleum, without affecting the normal operation of such a circuit or pipe, but making it possible to avoid a unwanted fluid flow in the event of a pipe rupture in the downstream part of the device.
To this end, the device according to the invention is characterized in that the piston is in sliding contact, on at least part of its outer wall, with the inner wall of the cylindrical chamber and that it comprises means for adjusting the friction force of the piston on this latter wall so as to allow the piston to slide only when the pressure difference between the upstream and downstream of the piston exceeds a predetermined value, the piston remaining blocked when this pressure difference is less than this value.
Preferably, this device comprises means for adjusting the cross section of the fluid flow channel passing through the piston.
The accompanying drawing shows, schematically and by way of example, an embodiment of the device according to the invention.
Fig. I is a view in longitudinal section of a device according to the invention;
fig. 2 is a cross-sectional view of the device according to line II-II of FIG. 1, and
fig. 3 is a cross-sectional view of the device along line III-III of FIG. 1.
The device shown in the drawing comprises a cylindrical body 1, forming a tubular chamber. The body 1 is provided with a lateral threaded tubular appendage 2a making it possible to connect it, by means of a sealed connection of the usual type, to an inlet pipe for pressurized fluid and with an axial threaded tubular appendage 2b allowing to connect it to a pressurized fluid outlet pipe. This allows the device to be inserted in a circuit or a pipe for pressurized fluid flow.
A piston of cylindrical section composed of two distinct parts, a front part 3a and a rear part 3b, is placed inside the body 1. The maximum outside diameters of parts 3a and 3b are equal to each other, at least approximately, and slightly smaller than the inside diameter of the body 1, so as to allow the piston 3a-3b to slide freely in glis
sant along the inner wall of the cylindrical chamber delimited inside the body 1. An O-ring seal 4 surrounds the part 3a, and it is placed in a cylindrical groove whose lateral edges are constituted by the faces 30a and 30b of the parts 3a and 3b of the piston facing each other and perpendicular to the longitudinal axis of the body 1 and the bottom of which is constituted by a part 20 of the peripheral face of the part 3a of the piston having a diameter smaller than the maximum outside diameter of this part of the piston.
The value of this diameter is such that, when the seal 4 does not undergo any lateral compression force by the faces 30a and 30b, it undergoes a compressive force, between the part 20 of the wall of the part 3a of the piston and the wall interior of the cylindrical chamber of the body 1, sufficient to create a frictional force opposing the movement of the piston 3a-3b inside this chamber. This friction force has, in the absence of compression force on the side walls of the seal 4 by the faces 30a and 30b, a minimum value corresponding to a minimum pressure difference between the upstream face and the downstream face of the piston during operation of the device.
This friction force can be adjusted to higher values, as will be described below, by bringing the faces 30a and 30b together, so as to exert compression on the side walls of the joint 4.
Two fluid flow orifices 5a, having a general shape of an arc of a circle, are formed through the part 3a of the piston (fig. 1 and 3) and two flow orifices 5b, having a shape and dimensions corresponding to the orifices 5a, are formed through the wall 3b of the piston and each placed opposite a corresponding orifice 5a.
The end of the cylindrical chamber of the body 1, situated on the side of the fluid outlet appendix 2b, is provided with a part 6, flared in a cone towards the interior of this chamber and ending in a cylindrical bore of same internal diameter as that of the fluid outlet channel in Appendix 2b. Preferably, the part 6 is constituted by a single piece made of a plastic material which is slightly elastically deformable.
The front end of the part 3a of the piston forms a cone placed in the axis of the flared part and of the cylindrical bore of the part 6 so that, when the piston 3a-b slides in the body 1, this cone gradually sinks into this flare and this bore, so as to cause the progressive obturation of the orifice of the fluid outlet channel, this obturation being complete when the outer wall of this cone bears against the inner wall of the flaring of the part 6. Preferably, the part 6 is made of a slightly deformable plastic material, which makes it possible to obtain an excellent seal of the closure.
Also preferably, the part 3a of the piston, or at least its conical end, is also made of a slightly deformable plastic material, for example hard rubber, similar or identical to the material which constitutes the part 6.
It should be noted that the conical shape of the front end of the piston as well as the partially flared shape of the part 6 make it possible to gradually close off the fluid outlet channel of the cylindrical chamber so that one can thus avoid the production of the well-known water hammer effect during this filling. The part 3b of the piston is provided with a cylindrical part 7 which forms the upstream face of the piston and on which the force resulting from the pressure difference between the upstream and downstream of the piston in the cylindrical chamber is applied, when a pressurized fluid flows in the circuit through the cylindrical chamber and passing through the piston 3a-3b through its flow orifices 5a and 5b.
A rotary disc 8 is interposed between the part 3b of the piston and the part 7, being retained by the latter, so as to be able to rotate in the housing formed between the lateral edge of the part 3b of the piston and the internal wall of the part 7 facing each other (fig. 1).
The part 7 is traversed by a flow opening in an arc of a circle 9 to which corresponds a flow opening in an arc of a circle 10 pierced through the rotary disc 8. As can be seen in FIG. 2, by rotation of the disc 8, it is possible to bring the orifice 10 into complete or partial coincidence with the orifice 9 or, on the contrary, to eliminate any coincidence between these two orifices, which makes it possible to adjust the section of the flow channel of the fluid through the piston.
The relative displacement in rotation of the parts 3a and 3b of the piston is prevented by virtue of the presence of two guide rods 11, screwed into the part 3a of the piston and each sliding in an orifice made inside the part 3b, so that only a relative movement of the parts 3a and 3b is possible, one with respect to the other, in the axial direction of the piston.
A flanged screw 12 passing through a bore in the axis of part 3b of the piston and engaging in a threaded bore 13, formed in the axis of part 3a of the piston, makes it possible to bring these two parts together of the piston, by screwing the screw 12 and, consequently, of tightening the joint 4 between the respective faces 30a and 30b of these parts 3a and 3b of the piston. The screwing or unscrewing of the screw 12 is obtained by rotating in the appropriate direction a sliding actuating rod 16 carrying a knurling wheel 18 at its end, placed outside the body 1, and whose end placed inside the body 1 carries a hexagonal facetted head 17 cooperating with a bowl with hexagonal faceted edges 14 formed in the flange of the screw 12.
When the screw 12 is unscrewed, the parts 3a and 3b of the piston are spaced from one another due to the elasticity of the seal 4 which tends to return to its original shape.
The central part of the disc 8 is also provided with a bowl with hexagonal faceted edges 15 of identical shape and dimensions as those of the bowl 14. The rod 16 can be placed, by simple axial sliding, so as to push it more or less in the piston, either in a first maximum insertion position allowing the cooperation of its head 17 with the bowl 14, or in a second minimum insertion position allowing the cooperation of the head 17 with the bowl 15.
In the first position, the rotation of the rod 16 by action on the knob 18 makes it possible to screw or unscrew the screw 12, therefore, as indicated above, to bring the two parts 3a and 3b closer to the piston, by tightening the seal 4 between their faces 30a and 30b, so as to increase the friction force of the piston inside the body 1, or to release the tightening of the seal 4 so as to reduce this friction force. This adjusts the resistance of the piston to displacement.
In the second position, the rotation of the rod 16 makes it possible to rotate the disc 8, which has the effect, as indicated above, of varying the section of the fluid flow channel in the piston and thus allows adjustment of this section.
The upstream end of the body 1 carries a threaded portion on which is screwed a removable closure cap 19, the central portion of which is pierced with a bore provided with a seal allowing the rod 16 to pass through and authorizing the movements axial displacement and rotation of this rod while retaining the seal of the cylindrical chamber formed inside the body 1. Preferably, the cap 19 is made of a hard plastic. It appears from the above description that the device operates by moving the piston downstream until the orifice of the fluid outlet channel is closed, when the pressure difference between the upstream and downstream of the piston exceeds a predetermined value corresponding to the force necessary to overcome the friction force of the piston inside the cylindrical chamber of the body 1.
This pressure difference is itself equal to the difference between the pressure of the fluid upstream of the piston and the pressure drop in the part of the circuit placed downstream of the piston.
Under normal operating conditions of the fluid distribution circuit, this latter pressure drop is high and can have a value almost as great as the pressure of the fluid upstream of the piston. It should be noted that the opening of the fluid flow channel through the piston is preferably adjusted so that the pressure drop caused by the passage of the fluid through the piston is much less than the pressure drop in the part of the circuit downstream of the piston.
Thus, in the absence of any anomaly in the part of the circuit placed downstream of the device, the piston remains stationary in the cylindrical chamber and the orifice of the fluid outlet channel is normally open.
On the other hand, in the event of an abnormal decrease in the pressure drop in this part of the circuit downstream of the device, resulting for example from the rupture of the pipe or the tearing of the valve or of the closing valve placed at the end from this pipe, the difference in pressures between the upstream and downstream of the piston becomes greater than the friction force of the latter, which immediately causes the orifice of the outlet channel of the fluid from the body 1 to be closed. This avoids any unwanted flow of fluid downstream of the device.
The friction force of the piston is, of course, adjusted so as to allow the variation of the pressure drop in the part of the circuit downstream of the device, within the limits corresponding to normal operation (for example between the fully closed position of the terminal valve and its maximum open position) without causing the piston to move.
The device according to the invention can for example be used in a hydraulic control circuit (for example for a hydraulic cylinder or brake) or in a pressure distribution circuit of a fluid such as a gas such as compressed air, a pressurized steam like steam, or a liquid like water, crude or refined petroleum, etc.