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VANNE EN LIGNE AUTOVERROUILLABLE.
Domaine technique
La présente invention concerne tes vannes en lignes à commande intégrée utilisables avec tous types de fluide dans tous types de procédés et particulièrement pour l'alimentation en carburant ou comburant des moteurs-fusées à liquides, cryotechniques ou non.
Art antérieur
De telles vannes en ligne dont l'objet premier est de minimiser les pertes de charge du fluide en circulation sont le plus souvent fermées dans leur position de repos, et comportent une commande pneumatique intégrée. Compte tenu à la fois de l'effet dynamique du fluide en mouvement et de la possible perte de l'énergie de commande, qui ont chacun tendance à provoquer une fermeture de la vanne, il est nécessaire pour garantir son maintien en position d'ouverture de munir cette vanne d'un dispositif de verrouillage, pouvant être à simple effet (verrouillage de la position d'ouverture) ou à double effet (verrouillage des positions d'ouverture et de fermeture).
La figure 3 montre un exemple de réalisation d'une vanne en ligne cryotechnique de l'art antérieur comportant un piston 84 dont la tige de manoeuvre 86 est solidaire du clapet 88 de la vanne et dont le déplacement commande l'ouverture ou la fermeture de ce clapet. Le maintien dans ces positions d'ouverture et de fermeture est assuré par un système de verrouillage comportant classiquement un ensemble pneumatique 90 qui commande alternativement le déplacement d'un doigt mécanique 92 dans deux encoches 94, 96, espacées de la course du piston, et pratiquées dans la tige de manoeuvre 86. Ce système de verrouillage demande toutefois la réalisation de nombreux usinages, ce qui le rend particulièrement complexe.
En outre, la perte de la commande du verrouillage en provoquant un déblocage du doigt mécanique 92 peut avoir pour conséquence d'engendrer une fermeture non désirée de la vanne sous l'action d'un ressort de rappel 98 du clapet.
Objet et définition de l'invention
La présente invention a pour objet de pallier les inconvénients précités en proposant une vanne en ligne qui soit à la fois simple dans sa réalisation et fiable dans son utilisation. Un but de l'invention est de proposer une vanne dont le positionnement du clapet est conservé en cas de perte de l'énergie de commande du verrouillage. Un autre but de l'invention est également de proposer une vanne dont la fabrication est particulièrement économique.
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Ces buts sont atteints par une vanne en ligne comportant un corps de vanne dans lequel est monté, par l'intermédiaire de bras de soutien, un mécanisme de
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commande d'un clapet, ce mécanisme comportant un corps central muni d'une chambre cylindrique dans laquelle peut coulisser un piston de commande entre une première position correspondant à un état de pleine ouverture de la vanne et une seconde position correspondant à un état de fermeture de la vanne, le maintien du piston de commande dans l'une et l'autre de ces deux positions étant assuré par un mécanisme de verrouillage,
ce mécanisme de verrouillage comportant au moins un moyen à vérin qui en agissant sur un collier cylindrique permet la libération de billes de verrouillage maintenues fixement par une virole comportant deux gorges annulaires espacées l'une de l'autre de la course du piston de commande et destinées à recevoir alternativement les billes de verrouillage, de telle sorte que soit garanti un maintien de la vanne dans son état de pleine ouverture comme dans celui de fermeture.
Par cette configuration à billes, il est possible de garantir de façon simple et avec fiabilité à la fois un verrouillage dans la position de fermeture et un verrouillage de la position d'ouverture de la vanne en évitant les risques d'une fermeture non désirée présents dans les dispositifs de l'art antérieur. En outre, la simplicité de la structure proposée permet d'envisager son usinage de façon particulièrement économique.
Selon le mode de réalisation envisagé, le moyen à vérin peut comporter au moins deux pistons dont les tiges de manoeuvre sont solidaires d'un plateau relié au collier cylindrique, de telle sorte qu'une pression exercée simultanément sur ces pistons provoque le déplacement du collier et autorise alors la libération des billes de verrouillage.
De préférence, la mise sous pression des pistons est assurée au travers de canaux d'alimentation percés dans le corps central du mécanisme de commande du clapet.
Les commandes de déplacement du piston de commande et des moyens à vérin sont effectuées indépendamment au travers de deux des bras de soutien, l'un au moins des autres bras restés disponibles pouvant être avantageusement mis en oeuvre pour délivrer une information sur la position, ouverte ou fermée, de la vanne à partir d'un capteur placé sur le corps central.
Dans une version préférentielle, le clapet et son mécanisme de commande sont maintenus dans le corps de vanne au moyen de trois bras de soutien disposés à 120-.
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On notera que la structure de vanne décrite précédemment est particulicremcnt adaptce à un fonctionnement en ambiance sévère et notamment en ambiance cryotechniquc pour l'alimentation en carburant ou comburant de moteurs-fusées.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 montre un premier exemple de réalisation d'une vanne en ligne à verrouillage à double effet selon l'invention, - la figure 2 montre un second exemple de réalisation d'une vanne en ligne à verrouillage à simple effet selon l'invention, et - la figure 3 montre une vanne en ligne de l'art antérieur.
Description détaillée de modes de réalisation préférentiels
Conformément à l'invention, une vanne en ligne munie d'un dispositif de verrouillage à double effet est illustrée sur la figure 1. Cette vanne comporte un corps de vanne 10 relié classiquement par brides parallèles 12, 14 en amont à une tubulure d'entrée (non représentée) et en aval à une tubulure de sortie (non représentée) et dans lequel est réalisé perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps de vanne un siège de clapet 16.
Le clapet 18, son ressort de rappel 20, et son mécanisme de commande sont montés dans un carter cytindro-conique 21 centré dans le corps de vanne 10 par l'intermédiaire de plusieurs bras de soutien, avantageusement trois bras 22, 24, (26 non représenté) disposés à 120*, aisément démontables et au travers desquels sont acheminés les moyens de commande (préférentiellement hydraulique ou pneumatique), de déplacement, et de verrouillage du clapet 18.
Le déplacement du clapet d'une position de pleine ouverture à une position de fermeture est effectué axialement par une tige de manoeuvre 28 dont l'une des deux extrémités est reliée à ce clapet et qui comporte au niveau de son autre extrémité un piston de commande 30 pouvant se déplacer dans une chambre cylindrique 32 pratiquée dans un corps central 34 du mécanisme de commande sous l'action d'un fluide de commande issu de moyens de déplacement externes (non représentés). De préférence, la liaison entre le clapet et l'extrémité correspondante de la tige de manoeuvre est effectuée au moyen d'un dispositif
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auto-centrcur 36 qui permet de rattraper tout léger décentrage du clapet sur son siège.
La face avant du piston de commande 30 est solidaire d'un arbre 38 (formant ainsi un piston à double tige) muni de première et seconde gorges annulaires de
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verrouillage 40, 42, espacées de la course du piston de commande, et destinées à recevoir chacune et alternativement au moins une bitte 44, 46 formant, avec une virole annulaire de maintien 48, un collier cylindrique formant chemise annulaire 50 et son ressort de maintien 52, un mécanisme de verTouillage/déverrouillage de la tige de manoeuvre 28 (et donc du clapet 18) dans chacune des positions déterminées d'ouverture ou de fermeture.
La virole annulaire 48 qui est montée à coulissement sur l'arbre 38 comporte au moins un trou de logement 54, 56 dans lesquels est maintenue la au moins une bille de verrouillage. La chemise annulaire 50 qui est montée également
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à coulissement sur la virole 48 possède sur la plus grande partie de sa longueur un alésage interne qui s'ajuste avec le diamètre extérieur de la virole et sur une petite partie de sa longueur un alésage de plus grand diamètre définissant une cavité annulaire 58 pour recevoir les billes libérées par le coulissement de la chemise sur la virole sous l'action du déplacement de la tige de manoeuvre 28. La chemise 50 comporte un épaulement externe sur lequel vient s'appuyer une extrémité du ressort de maintien 52 dont l'autre extrémité prend appui sur le corps 34 du mécanisme de manoeuvre.
L'extrémité de la chemise 50, opposée à la cavité annulaire, est montée dans un plateau 60 qui est solidaire de tiges de manoeuvre 62,64 d'au moins deux pistons 66,68 disposés symétriquement par rapport à l'axe de la vanne et pouvant coulisser dans deux cylindres 70,72 pratiqués dans le corps central 34. Un canal central d'alimentation 80 traversant un des bras 24 de soutien de ce mécanisme communique avec des canaux d'alimentation 74,76, 78 percés dans le corps au niveau des cylindres des pistons 66,68 pour amener directement sur une face avant de ces pistons un fluide de commande depuis un ensemble de commande de verrouillage/dévcrrouillage externe (non représenté).
La commande de déplacement du clapet (commande de l'ouverture de la vanne) est assurée au travers d'un autre de ces bras de soutien, par exemple le bras 22, par un canal d'alimentation en pression 82 qui débouche directement dans la chambre 32 du corps central 34 à l'intérieur de laquelle peut se déplacer le piston de commande 30 sous l'action des moyens de déplacement.
Bien entendu, la vanne comprendra également un ou plusieurs capteurs de position (comme illustré sur la figure 2 par la référence 158), sous la forme d'électroaimants ou de bobines d'induction, pour rendre compte de la position
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ouverte ou fermée de la vanne. L'information de position peut transiter avantageusement par l'un des bras de soutien, en particulier par celui ne véhiculant ni la commande d'ouverture de ! a vanne ni la commande de verrouittage/déverrouiltage. De même, on notera que, si nécessaire, ce bras peut être muni également d'un canal central aboutissant dans la chambre cylindrique 32 du corps central 34 et pouvant servir à la mise à l'air libre de cette chambre.
Le fonctionnement particulièrement simple de la vanne décrite ci-dessus peut être exposé comme suit. Dans un premier état stable qui peut être qualifié d'état de repos, la vanne étant dans une position de pleine ouverture, le ressort 20 de rappel du clapet est comprimé et le piston 30 est en butée aval.
La bille de verrouillage 44,46 est fixe dans son logement 54,56 au niveau de la première gorge annulaire 40 et verrouille l'arbre 38, le ressort de maintien 52 est détendu et les pistons de manoeuvre du verrouillage 66,68 sont dans leur position de repos amont en butée au fond de leur cavité respective 70, 72. La fermeture de la vanne est commandée à partir du mécanisme de verrouillage/déverrouillage qui injecte un fluide de commande dans le canal d'alimentation principal 74, lequel fluide traversant ensuite les canaux d'alimentation secondaires 76,78 parvient dans les cylindres des pistons qu'il chasse vers une position de butée aval. Ce mouvement simultané des pistons provoque un déplacement correspondant du plateau 60 et donc de la chemise 50 à laquelle il est fixé.
Le ressort de maintien 52 est comprimé et les billes de verrouillage libérées s'effacent dans la cavité annulaire 58 tandis que l'arbre 42 ainsi rendu libre est rejeté en arrière entraînant dans son déplacement la tige de manoeuvre 28 et, sous l'action du ressort de rappel du clapet 20, le clapet 18 dont elle est solidaire par l'intemlédiaire du dispositif auto-centreur 36. Ce mouvement de recul s'achève lorsque le piston de commande 30 vient en butée amont, le clapet 18 étant alors positionné sur son siège 16. Le verrouillage de cette position de fermeture est assuré par le retour des billes 44,46 dans leur logement respectif, en prise avec la seconde gorge annulaire 42 de l'arbre.
La cavité annulaire 58 libérée, la chemise 50 (et le plateau 60 ainsi que les pistons qui lui sont liés) peut revenir dans sa position initiale sous l'action du ressort de maintien 52. La vanne est dans un nouvel état stable que la dynamique du fluide comme la perte de toute énergie de commande (l'alimentation en fluide de commande du
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verrouillage peut d'ailleurs être coupée dès la libération des billes de verrouillage) ne peut aucunement influencer. De même, une mise sous pression du canal d'alimentation en pression 82 sera sans effet sur la vanne du fait du maintien dans une position fixe (par la chemise 50) des billes de verrouillage 44,46.
Le retour du
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clapet dans sa position initiale d'ouverture nécessite donc au préalable une nouvelle injection du fluide de commande (via les canaux 74,76, 78) pour obtenir
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une libération des billes, le déplacement du clapet étant ensuite réalisé très simplement en agissant sur le piston de commande 30 au travers du canal d'alimentation en pression 82. L'état de repos initial correspondant à la pleine ouverture de la vanne est obtenu lorsque le piston de commande 30 venant en butée aval positionne la première gorge annulaire 40 au droit des logements des billes 54,56 et ainsi permet un nouveau blocage de celles-ci.
La figure 2 montre un autre mode de réalisation d'une vanne selon l'invention comportant un dispositif de verrouillage à simple effet. Les différents éléments composant cette vanne sont sensiblement analogues avec un corps de vanne 100 muni d'un siège de clapet 102. Le clapet 104, son ressort de rappel 106, et son mécanisme de commande 108 sont maintenus dans ce corps de vanne au moyen de trois bras de soutien 110,112, (114 non représenté) disposés avantageusement à 120*. Le déplacement du clapet 104 est effectué axialement par une tige de manoeuvre 116 dont l'une des extrémités est reliée au clapet via un dispositif auto-centreur 118 et dont l'autre extrémité est formée par un piston de commande 120 pouvant se déplacer dans une chambre cylindrique 122 réalisée dans le corps central 124 du mécanisme de commande du clapet.
La face avant de ce piston de commande est solidaire d'un arbre 126 comportant une gorge annulaire de verrouillage 128 destinée à recevoir au moins une bille de verrouillage 130, 132 constituant le verrou de cet arbre. Chaque bille est maintenue en position par une virole 134 montée à coulissement sur l'arbre 126 et qui comporte des logements 136,138 pour ces billes. Le dégagement des billes de verrouillage est assuré dans une cavité annulaire interne 142 d'un collier cylindrique 140 pouvant coulisser sur cette virole. Ce collier 140 est fermé à une extrémité et est en contact, sur la face interne de son fond, avec l'extrémité d'une tige de manoeuvre 144 d'un piston 146 qui peut se déplacer dans un cylindre 148 solidaire du corps central 124, sous l'action d'une pression hydraulique ou pneumatique, amenée par un canal d'alimentation 150.
La liaison entre ce canal d'alimentation et un ensemble de commande de verrouillage/déverrouillage externe peut être réalisé au travers de l'un des bras de soutien par un canal d'alimentation 152, éventuellement via un conduit flexible 154. Un ressort de maintien 156 qui repose sur un épaulement externe du collier cylindrique 140 permet de ramener ce collier dans sa position de repos en l'absence d'action de l'ensemble vérin 144,146, 148. Une indication de la position du piston 120 est fournie par un capteur 158
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avantageusement monté dans le corps 124 au droit de t'une ou l'autre des positions extrêmes de ce piston de commande, le compte rendu de cette position pouvant être transmis au travers de l'un des bras de soutien.
Comme dans le mode de réalisation précédent, la commande de l'ouverture de la vanne est assurée au travers d'un des bras 110 de soutien par un canal d'alimentation en pression 160 qui débouche directement dans la chambre 122 du corps central 124 à l'intérieur de laquelle peut se déplacer le piston de commande 120 sous l'action de moyens de déplacement hydraulique ou pneumatique.
Le fonctionnement de cette vanne à verrouillage à simple effet est similaire dans son principe à celui décrit précédemment. Ainsi, la fermeture de la vanne est commandée par l'injection d'un fluide de commande au niveau du cylindre 148 du piston 146 depuis le canal central d'alimentation 152, via les conduits 154,150. Sa mise sous pression, en chassant le piston, provoque un déplacement de la tige de manoeuvre 144 et simultanément du collier cylindrique 140 sur lequel elle est appuyée. Le ressort de maintien 156 est comprimé et les billes de verrouillage 130, 132 alors libérées s'effacent dans la cavité annulaire 142 tandis que l'arbre 126 ainsi rendu libre est rejeté en arrière sous l'action du ressort de rappel du clapet 106.
Ce mouvement de recul s'achève lorsque le piston de commande 120 vient en butée amont, le clapet 104 étant alors positionné sur son siège 102. Dans cette position extrême du piston de commande, les billes de verrouillage sont maintenues dans la cavité annulaire et le ressort de maintien reste comprimé. L'ouverture de la vanne peut ensuite être réalisée en agissant simplement sur le piston 120 au travers du canal d'alimentation en pression 160. L'état de repos initial correspondant à la pleine ouverture de la vanne est obtenu lorsque ce piston revient en butée aval, positionnant à nouveau la gorge annulaire 128 au droit des billes de verrouillage 130, 132. Celles-ci, en descendant dans cette gorge 128 vont permettre un retour du collier cylindrique à sa position d'origine sous l'action de ressort 156 et garantir ainsi un blocage de l'arbre 126.
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SELF-LOCKING ONLINE VALVE.
Technical area
The present invention relates to your valves with integrated control lines usable with all types of fluid in all types of processes and particularly for the fuel supply or oxidant of liquid rocket engines, cryotechnical or not.
Prior art
Such in-line valves whose primary purpose is to minimize the pressure losses of the circulating fluid are most often closed in their rest position, and include an integrated pneumatic control. Taking into account both the dynamic effect of the moving fluid and the possible loss of control energy, which each tend to cause the valve to close, it is necessary to guarantee that it remains in the open position provide this valve with a locking device, which can be single-acting (locking the open position) or double-acting (locking the open and closed positions).
FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a cryogenic line valve of the prior art comprising a piston 84, the operating rod 86 of which is integral with the valve 88 of the valve and the displacement of which controls the opening or closing of this valve. Maintaining in these open and closed positions is ensured by a locking system conventionally comprising a pneumatic assembly 90 which alternately controls the movement of a mechanical finger 92 in two notches 94, 96, spaced from the stroke of the piston, and practiced in the operating rod 86. This locking system however requires the realization of many machining operations, which makes it particularly complex.
In addition, the loss of the locking control by causing the mechanical finger 92 to be released can have the consequence of causing an unwanted closure of the valve under the action of a return spring 98 of the valve.
Object and definition of the invention
The object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks by proposing an in-line valve which is both simple in its construction and reliable in its use. An object of the invention is to provide a valve whose positioning of the valve is retained in the event of loss of the locking control energy. Another object of the invention is also to propose a valve whose manufacture is particularly economical.
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These objects are achieved by an in-line valve comprising a valve body in which is mounted, by means of support arms, a mechanism for
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control of a valve, this mechanism comprising a central body provided with a cylindrical chamber in which a control piston can slide between a first position corresponding to a fully open state of the valve and a second position corresponding to a closed state of the valve, the maintenance of the control piston in either of these two positions being ensured by a locking mechanism,
this locking mechanism comprising at least one jack means which, by acting on a cylindrical collar, allows the release of locking balls fixedly fixed by a ferrule comprising two annular grooves spaced apart from each other by the stroke of the control piston and intended to alternately receive the locking balls, so that the valve is kept in its fully open state as in that of the closed state.
By this ball configuration, it is possible to guarantee in a simple and reliable manner both a locking in the closed position and a locking of the valve opening position while avoiding the risks of an unwanted closing present. in the devices of the prior art. In addition, the simplicity of the proposed structure makes it possible to envisage its machining in a particularly economical manner.
According to the embodiment envisaged, the cylinder means may comprise at least two pistons, the operating rods of which are integral with a plate connected to the cylindrical collar, so that a pressure exerted simultaneously on these pistons causes the displacement of the collar and then authorizes the release of the locking balls.
Preferably, the pressurization of the pistons is ensured through feed channels drilled in the central body of the valve control mechanism.
The commands for moving the control piston and the actuator means are carried out independently through two of the support arms, at least one of the other arms remaining available which can advantageously be used to deliver information on the position, open or closed, from the valve from a sensor placed on the central body.
In a preferred version, the valve and its control mechanism are held in the valve body by means of three support arms arranged at 120-.
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It will be noted that the valve structure described above is particularly suitable for operation in a severe environment and in particular in a cryogenic environment for the supply of fuel or oxidizer to rocket engines.
Brief description of the drawings
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge more clearly from the following description, given by way of non-limiting illustration, with reference to the appended drawings, in which: - Figure 1 shows a first embodiment of an in-line valve with double-acting locking according to the invention, - Figure 2 shows a second embodiment of an in-line valve with single-acting locking according to the invention, and - Figure 3 shows an in-line valve of the art prior.
Detailed description of preferred embodiments
In accordance with the invention, an in-line valve provided with a double-acting locking device is illustrated in FIG. 1. This valve comprises a valve body 10 conventionally connected by parallel flanges 12, 14 upstream to a manifold. inlet (not shown) and downstream to an outlet pipe (not shown) and in which a valve seat 16 is produced perpendicular to the longitudinal axis of the valve body.
The valve 18, its return spring 20, and its control mechanism are mounted in a cytindro-conical casing 21 centered in the valve body 10 by means of several support arms, advantageously three arms 22, 24, (26 not shown) arranged at 120 *, easily removable and through which the control means (preferably hydraulic or pneumatic), movement, and locking of the valve 18 are routed.
The displacement of the valve from a fully open position to a closed position is effected axially by an operating rod 28, one of the two ends of which is connected to this valve and which comprises at its other end a control piston 30 can move in a cylindrical chamber 32 formed in a central body 34 of the control mechanism under the action of a control fluid from external displacement means (not shown). Preferably, the connection between the valve and the corresponding end of the operating rod is carried out by means of a device
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auto-centrcur 36 which allows to catch any slight offset of the valve on its seat.
The front face of the control piston 30 is integral with a shaft 38 (thus forming a double rod piston) provided with first and second annular grooves of
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locking 40, 42, spaced from the stroke of the control piston, and intended to receive each and alternately at least one bitt 44, 46 forming, with an annular retaining ferrule 48, a cylindrical collar forming an annular jacket 50 and its retaining spring 52, a locking / unlocking mechanism of the operating rod 28 (and therefore of the valve 18) in each of the determined opening or closing positions.
The annular ferrule 48 which is slidably mounted on the shaft 38 has at least one housing hole 54, 56 in which the at least one locking ball is held. The annular jacket 50 which is also mounted
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sliding on the ferrule 48 has over the greater part of its length an internal bore which adjusts with the outer diameter of the ferrule and over a small part of its length a bore of larger diameter defining an annular cavity 58 for receiving the balls released by the sliding of the liner on the ferrule under the action of the displacement of the operating rod 28. The liner 50 has an external shoulder on which one end of the retaining spring 52 rests, the other end of which is supported on the body 34 of the operating mechanism.
The end of the jacket 50, opposite the annular cavity, is mounted in a plate 60 which is integral with operating rods 62,64 of at least two pistons 66,68 arranged symmetrically with respect to the axis of the valve and being able to slide in two cylinders 70, 72 made in the central body 34. A central supply channel 80 passing through one of the support arms 24 of this mechanism communicates with supply channels 74, 76, 78 drilled in the body at level of the cylinders of the pistons 66, 68 to bring directly onto a front face of these pistons a control fluid from an external locking / unlocking control assembly (not shown).
The valve movement control (control of the opening of the valve) is provided through another of these support arms, for example the arm 22, by a pressure supply channel 82 which opens directly into the chamber 32 of the central body 34 inside which the control piston 30 can move under the action of the displacement means.
Of course, the valve will also include one or more position sensors (as illustrated in FIG. 2 by the reference 158), in the form of electromagnets or induction coils, to account for the position
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open or closed the valve. The position information can advantageously pass through one of the support arms, in particular by the one carrying neither the command to open! valve or the locking / unlocking control. Likewise, it will be noted that, if necessary, this arm can also be provided with a central channel ending in the cylindrical chamber 32 of the central body 34 and which can be used for venting this chamber.
The particularly simple operation of the valve described above can be explained as follows. In a first stable state which can be qualified as a state of rest, the valve being in a fully open position, the valve return spring 20 is compressed and the piston 30 is in downstream abutment.
The locking ball 44,46 is fixed in its housing 54,56 at the level of the first annular groove 40 and locks the shaft 38, the retaining spring 52 is relaxed and the locking operating pistons 66,68 are in their upstream rest position in abutment at the bottom of their respective cavities 70, 72. The closing of the valve is controlled from the locking / unlocking mechanism which injects a control fluid into the main supply channel 74, which fluid then flows through the secondary supply channels 76,78 reaches the cylinders of the pistons which it drives towards a downstream stop position. This simultaneous movement of the pistons causes a corresponding displacement of the plate 60 and therefore of the jacket 50 to which it is fixed.
The retaining spring 52 is compressed and the released locking balls are erased in the annular cavity 58 while the shaft 42 thus made free is thrown backward causing its movement of the operating rod 28 and, under the action of the return spring of the valve 20, the valve 18 of which it is secured by means of the self-centering device 36. This recoil movement ends when the control piston 30 comes into abutment upstream, the valve 18 then being positioned on its seat 16. The locking of this closed position is ensured by the return of the balls 44, 46 in their respective housing, in engagement with the second annular groove 42 of the shaft.
The released annular cavity 58, the jacket 50 (and the plate 60 as well as the pistons which are linked to it) can return to its initial position under the action of the retaining spring 52. The valve is in a new stable state as the dynamic of fluid as the loss of all control energy (the supply of control fluid to the
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locking can also be cut as soon as the locking balls are released) can have no influence. Likewise, pressurizing the pressure supply channel 82 will have no effect on the valve due to the fact that the locking balls 44, 46 are kept in a fixed position (by the jacket 50).
The return of
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valve in its initial open position therefore requires a prior injection of the control fluid (via channels 74, 76, 78) to obtain
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releasing the balls, the valve being then moved very simply by acting on the control piston 30 through the pressure supply channel 82. The initial state of rest corresponding to the full opening of the valve is obtained when the control piston 30 coming into abutment downstream positions the first annular groove 40 in line with the housings of the balls 54,56 and thus allows them to be locked again.
FIG. 2 shows another embodiment of a valve according to the invention comprising a single-acting locking device. The various elements making up this valve are substantially similar to a valve body 100 provided with a valve seat 102. The valve 104, its return spring 106, and its control mechanism 108 are held in this valve body by means of three support arms 110,112, (114 not shown) advantageously arranged at 120 *. The movement of the valve 104 is carried out axially by an operating rod 116, one of the ends of which is connected to the valve via a self-centering device 118 and the other end of which is formed by a control piston 120 which can move in a cylindrical chamber 122 produced in the central body 124 of the valve control mechanism.
The front face of this control piston is integral with a shaft 126 comprising an annular locking groove 128 intended to receive at least one locking ball 130, 132 constituting the lock of this shaft. Each ball is held in position by a ferrule 134 slidably mounted on the shaft 126 and which has housings 136, 138 for these balls. The release of the locking balls is ensured in an internal annular cavity 142 of a cylindrical collar 140 which can slide on this ferrule. This collar 140 is closed at one end and is in contact, on the internal face of its bottom, with the end of an operating rod 144 of a piston 146 which can move in a cylinder 148 secured to the central body 124 , under the action of hydraulic or pneumatic pressure, supplied by a supply channel 150.
The connection between this supply channel and an external locking / unlocking control assembly can be achieved through one of the support arms by a supply channel 152, possibly via a flexible conduit 154. A holding spring 156 which rests on an external shoulder of the cylindrical collar 140 makes it possible to return this collar to its rest position in the absence of action from the jack assembly 144, 146, 148. An indication of the position of the piston 120 is provided by a sensor 158
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advantageously mounted in the body 124 in line with one or the other of the extreme positions of this control piston, the report of this position being able to be transmitted through one of the support arms.
As in the previous embodiment, the control of the opening of the valve is ensured through one of the support arms 110 by a pressure supply channel 160 which opens directly into the chamber 122 of the central body 124 to the interior of which can move the control piston 120 under the action of hydraulic or pneumatic displacement means.
The operation of this single acting locking valve is similar in principle to that described above. Thus, the closing of the valve is controlled by the injection of a control fluid at the level of the cylinder 148 of the piston 146 from the central supply channel 152, via the conduits 154, 150. Its pressurization, by driving out the piston, causes a displacement of the operating rod 144 and simultaneously of the cylindrical collar 140 on which it is supported. The retaining spring 156 is compressed and the locking balls 130, 132 then released are erased in the annular cavity 142 while the shaft 126 thus made free is thrown back under the action of the return spring of the valve 106.
This backward movement ends when the control piston 120 abuts upstream, the valve 104 then being positioned on its seat 102. In this extreme position of the control piston, the locking balls are held in the annular cavity and the retaining spring remains compressed. The valve can then be opened by simply acting on the piston 120 through the pressure supply channel 160. The initial state of rest corresponding to the full opening of the valve is obtained when this piston comes into abutment downstream, again positioning the annular groove 128 in line with the locking balls 130, 132. These, descending into this groove 128 will allow the cylindrical collar to return to its original position under the action of spring 156 and thus guarantee a blocking of the shaft 126.