BE341436A

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Info

Publication number: BE341436A
Authority: BE

Description


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  Perfectionnements aux soupapes. 



   La présente invention concerne les soupapes actionnées par un fluide et destinées à être utilisées sous de fortes pressions et elle a pour objet une disposition simplifiée qui présente des avantages marqués sur les types connus. La cons- truction de l'appareil permet également d'y incorporer cer-   tain    caractéristiques nouvelles et utiles qui seront indiquées dans la suite. 



   L'invention consiste en une vanne actionnée par un fluide, destinée à des conduites pour fluides sous forte pression, et comprenant une enveloppe qui contient un organe mobile desti- né à venir en contact avec un siège fixé aux parois de la con- duite ou formé par ces parois, cet organe étant exposé d'une 
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 artmHratde''6e tro.uvant dans la conduite, et de l'autre 

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 au fluide de commande sous une pression élevée, et étant muni, pour chacun des fluides, d'un bourrage placé dans l'enveloppe dont le diamètre est constant sur toute la course de l'organe mobile. 



   La soupape suivant l'invention peut également servir de soupape d'arrêt. Elle comprend alors une enveloppe pourvue d'un siège disposé sur sa paroi externe, avec lequel vient en prise avec une tête de soupape située entièrement hors du trajet du fluide dans l'enveloppe lorsque la soupape est ou- verte, cette tête étant reliée positivement à un piston de commande guidé dans l'enveloppe et pourvu de deux séries de bourrages dilatables placées respectivement en opposition au fluide circulant dans l'enveloppe et au fluide actionnant la soupape, tandis qu'une communication est établie entre l'es- pace situé entre ces bourrages opposés et un espace   à   une pression plus basse que les deux fluides considérés, en vue d'obtenir une grande différence de pression sur les deux sé- ries de bourrages. 



   La soupape suivant l'invention peut être appliquée aussi bien à l'obturation d'un passage rectiligne ou d'un passage angle droit ou de toute autre forme, la seule condition re- quise étant qu'un siège approprié puisse être formé pour la tête de soupape. Pour les installations à haute pression, le contact obturateur dans la soupape doit se faire suivant une seule ligne circulaire. Deux applications de l'invention sont représentées à titre d'exemples sur les dessins annexés dans lesquels la fig. 1 représente une soupape pour passage coudé et la fig. 2 une soupape pour passage droit. 



   Sur la fig. 1, on a désigné par 1 l'enveloppe de la 1 soupape et par 2 le conduit par lequel un fluide sous pression 

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 par exemple de l'air, circule dans un sens ou dans l'autre. 



  3 est le piston ou plongeur coulissant dans l'enveloppe 1. 



  Ce plongeur porte 'une tête 15 qui de préférence est montée librement et faite en un acier dur spécial, et qui est desti- née à venir en contact avec un siège 16 sur la paroi de la conduite. Le dessin montre la vanne dans la position ouverte. 



  Dans la position fermée, le plongeur 3 s'est déplacé vers le haut de façon à laisser sous lui un espace 4 qui, étant ali- menté directement par une source d'huile à haute pression 14, est alors rempli d'huile, Une étanchéité parfaite entre le piston et l'enveloppe est assurée par des bagues en fibre et 10, placées dans un évidement annulaire ménagé dans le plongeur. Les bagues d'étanchéité ont une section telle que lorsque la pression est appliquée au bourrage, les anneaux sont fermement appliqués contre l'enveloppe de la vanne, on peut employer par exemple des rondelles en forme de godets ou des rondelles à section en U.

   Les bagues de la moitié in- térieure de l'évidement sont   disposées   avec leurs surfaces concaves exposées à la pression de l'huile, tandis que celles de la moitié supérieure sont placée dans le sens opposé de façon que leurs surfaces soient exposées à la pression du gaz. 



  Le bourrage se trouvant dans l'évidement annulaire est ainsi divisé en deux parties et à la jonction de celles-ci le plon- geur est percé d'un ou plusieurs canaux.radiaux 11 de façon que le bourrage puisse être mis en communication avec un trou central 12 foré axialement dans la moitié inférieure du pis- ton. Le canal 12 communique avec l'atmosphère au moyen d'un tube de section étroite 6 qui est fixé solidement dans le plongeur en 8 de façon à empêcher l'huile de s'échapper de la chambre à haute pression 4. Le tube 6 est supporté par 

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 l'extrémité de l'enveloppe de la soupape, par l'intermédiaire du bourrage 7 et il participe aux mouvements du plongeur 3. 



   Sa position sert par conséquent à indiquer si la vanne est ouverte ou fermée. 



   Le fonctionnement de la soupape se fait comme suit: 
Le tube 14 sert à la fois à l'admission et   à   l'échappe- ment de l'huile sous pression élevée. Lorsqu'on désire fermer la vanne, de l'huile est   admise dans   la chambre 4 à une pres- sion dépassant suffisamment la pression du gaz dans le conduit 
2. L'excès de pression'nécessaire pour actionner le plongeur varie naturellement avec la pression du gaz car plus cette dernière est élevée, plus les bagues d'étanchéité sont forte- ment serrées contre le plongeur et l'enveloppe de la soupape, et plus est grand le frottement entre les bagues et l'envelop - pe. L'excès de pression nécessaire pour faire fonctionner la soupape de façon satisfaisante dans des conditions données de pression du gaz peut être déterminé aisément par un essai.

   Si la pression du gaz est par exemple de 200 atm., une pression d'huile de 250 atm. peut convenir. Lorsqu'on fait agir la pres- sion d'huile, le plongeur 3 se meut immédiatement vers la position fermée. Lorsqu'on désire ouvrir la soupape, on fait cesser la pression d'huile et la pression du gaz agissant sur la tête 15 (si le gaz circule dans la direction des flèches) ou bien sur les parties exposées du plongeur 3 (si le gaz s'é- coule en sens inverse) provoque l'ouverture de la soupape. 



   Pour que, dans ce dernier cas, l'on dispose d'une force au moins égale à celle employée pour fermer la soupape, celle-ci doit être établie de façon que le produit de la pression du gaz et de la différence de surface effective entre une section normale du plongeur et le siège de soupape soit au moins égal 

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 à l'excès de la pression d'huile multiplié par la section transversale du piston.

   Si par exemple la pression du gaz est de 200   atm.   et la pression d'huile de 250   atm.,   la surface effective de la section transversale du plongeur doit valoir à peu près 5/4 de celle du siège de soupape. on voit que par suite de la création d'une issue vers l'atmosphère au milieu de la boîte à bourrage, les chutes de pression suivant le bourrage supérieur et suivant le bourrage Inférieur sont rendues aussi   grandes'que   possible, ce qui as- sure une application très étanche du bourrage contre le plon- geur et contre l'enveloppe de la soupape.

   De plus, si de l'huile s'échappe le long des bagues inférieures, elle ne peut pas cheminer plus loin dans l'enveloppe vers le haut et con- taminer éventuellement le gaz, car dès qu'elle atteint les canaux radiaux en communication avec le passage 12, elle doit être expulsée dans ce passage et ensuite par le tube 6, vers un orifice de sortie approprié. Toute fuite d'huile ou de gaz par le tube 6 montre que les bagues de bourrages deviennent usées et demandent à être remplacées. 



   Les mêmes principes sont représentés sur la fig. 2, dans leur application à une soupape   à   passage rectiligne, les piè- ces portant les mêmes chiffres de référence que précédemment. 



  Dans ce cas, l'extrémité de l'enveloppe de la soupape a une forme différente pour la raison suivante : Les joints à brides employés dans les tuyaux à haute pression sont toujours vo- lumineux et si l'enveloppe de la soupape fait avec la condui- te un angle aigu, par exemple 30  il serait nécessaire de prolonger la pièce forgée 1 jusqu'en un point Al de façon que la bride de celle-ci ne gêne pas celle située sur l'enveloppe de la soupape. En adoptant un joint à bouchon vissé sur l'en- 

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 veloppe de la soupape, on laisse assez de place pour la bride en A, ce qui permet de diminuer les dimensions de la pièce forgée due la soupape. 



   Entre autres avantages la présente invention permet de simplifier considérablement la construction des soupapes à haute pression vu que l'enveloppe de la vanne peut être faite   d'une   seule pièce forgée et que l'usinage nécessaire de cette pièce est rendu très simple. De plus, la pièce forgée néces- saire est plus petite que pour d'autres types connus de sou- papes à haute pression destinées à servir à des buts analogues. 



   REVENDICATIONS. 
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  #*#*#*#*#*#*# **.#.#.** 
1.- soupape actionnée par un fluide, pour conduites transportant des fluides sous forte pression,   comprenant   une enveloppe contenant un organe mobile destiné à s'appliquer sur un siège fixe solidaire des parois de la conduite, cet organe étant exposé d'une part au fluide de la conduite et de l'autre au fluide d'actionnement à une pression pluséle- vée, et étant muni, pour chaque fluide, d'un bourrage contenu dans l'enveloppe dont le diamètre est constant sur toute la course de l'organe mobile. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

2.- soupape actionnée par un fluide, pour conduites transportant des fluidessous forte .pression, comprenant un organe forgé d'une pièceservant d'enveloppe contenant un organe mobile destiné à venir en contact avec un siège formé sur les parois de la conduite, cet organe étant exposé d'un côté au fluide sous une pression plus élevée et étant muni pour chaque fluide d'un bourrage disposé entre lui et l'enve- <Desc/Clms Page number 7> loppe dont le diamètre est constant sur toute la course de l'organe mobile.

3.- Soupape d'arrêt.actionnée par un fluide, pour des fluides sous pression élevée, comprenant une enveloppe pour- vue d'un siège de soupape disposé sur sa paroi externe et des- tiné a recevoir une tête de soupape située entièrement hors du trajet du fluide dans l'enveloppe lorsque la soupape est ouverte, la tête de soupape étant reliée positivement à un piston de commande guidé dans l'enveloppe et muni de deux séries de bourrages dilatables, placées respectivement en opposition au fluide circulant dans la soupape et au fluide de commande, tandis qu'une communication est établie entre l'espace situé entre ces deux bourrages opposés et un espace à une pression plus basse que les deux fluides considérés, en vue d'obtenir une grande différence de pression sur les deux séries de bourrages.

4.- Soupape suivant la revendication 1, dans laquelle les deux bourrages présentent leurs faces dilatables aux pressions antagonistes dans des directions opposées, et une issue est ménagée entre ces bourrages vers un espace à une pression sensiblement plus basse, 5.- Soupape suivant la revendication 1 ou 2, dans la- quelle l'organe mobile est pourvu d'une tête libre destinée à venir en contact avec un siège ajrant une section transversale plus petite que celle de l'organe mobile.

6. - soupape suivant la revendication 1 ou 2 ou 4 ou 5, dans laquelle l'organe mobile porte deux séries, dirigées en sens opposés, de bagues de bourrage en forme d'U, et une issue entre ces séries de bourrages vers un trou central communiquant avec l'atmosphère. <Desc/Clms Page number 8>

7.- Soupape suivant l'une quelconque des revendications précédentes, pour des gaz fortement comprimes, utilisant de l'huile comme fluide de commande.

8.- Soupape suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une tige attachée à l'organe mobile et faisant saillie à travers une boîte à bourrage, dans le but décrit.

9.- Soupape suivant l'une quelconque des revendications précédentes et destinée à fermer un passage rectiligne, dans laquelle le joint de l'enveloppe de la soupape est constitué par un bouchon vissé, dans le but décrit.

10.- Soupape suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la tête vient en contact avec le siège uniquement suivant une ligne circulaire.

11.- soupapes pour installations à haute pression, en substance telles qu'elles sont décrites et représentées.