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Perfectionnements apportés aux obturateurs réglant l'écoulement des liquides.
Cette invention a trait aux obturateurs servant à régler l'écoulement des liquides et est particulière- ment applicable aux clapets de rétenue agencés pour se fermer automatiquement lorsque l'écoulement change de sens ou lorsque la pression ou la vitesse de l'écoulement diminuent dans une mesure déterminée.
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L'objet de l'invention est de fournir un dispositif per- fectionné et simplifié pour la commande automatique des obturateurs, en particulier de ceux du type mentionné.
Suivant l'invention, le dispositif de commande de l'obturateur comprend deux pistons actionnés par le fluide; l'un, appelé piston de commande, sert à ac- tionner l'obturateur et l'autre, appelé piston régula- teur, sert à régler l'admission de fluide admis au pre- mier piston. Le piston régulateur est agencé pour être actionné par la pression régnant dans la conduite de fa- çon à admettre le fluide sous pression à une capacité située sur un des cotés du piston de commande ou à per- mettre l'échappement de fluide hors de cette capacité, l'autre face du piston de commande étant exposée à l'at- mosphère. La tige du piston de commande peut être reliée, directement ou indirectement, à l'obturateur à actionner.
Dans le cas d'un obturateur du type à papillon ou clapet pivotant, la tige du piston de commande peut être re- liée par une de ses extrémités à une chaîne passant au- tour d'une roue à chaîne montée sur le pivot du clapet, l'autre extrémité de la chaîne étant munie d'un contre- poids convenable.
Toutefois, de préférence, la roue à chaîne mention- née est montée sur un arbre relié par un dispositif d'em- brayage à l'arbre portant l'obturateur, et le piston de commande est disposé pour continuer son mouvement dans la direction de la fermeture après que l'obturateur a atteint son siège, de sorte que l'organe d'embrayage de l'arbre de la roue à chaîne est amené à l'écart du pivot ou ar-' bre de l'obturateur. L'obturateur est ainsi mis à mê- me de s'appliquer sur son siège, et pour que cette
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application puisse être réalisée d'une manière propre à empêcher les fuites., il est préférablement monté à charnières sur des bras ou organes fixés à son arbre et est lui-même supporté librement dans des pattes de sup- port de la botte de l'appareil.
Le dessin annexé .représente l'application de l'in- vention à un obturateur de retenue du type à clapet pi- votant:
Figure 1 est une coupe verticale d'un obturateur de ce type disposé horizontalement.
Figure 2 en est une vue en bout avec coupe partielle du clapet représenté dans la position de fermeture.
Figure 3 en est un plan,
Figure 4 est une coupe verticale d'un obturateur à ,clapet pivotant auquel est appliqué le dispositif régu- lateur de la figure 1.
Dans les figures 1 à 3, a représente la botte de l'obturateur, b l'obturateur constitué par un papillon ou clapet pivotant destiné à obturer le passage prévu à travers la botte en s'appliquant sur un siège a'.
Le clapet est monté sur des brais c, c qui sont solidai- res d'un arbre d supporté librement dans des coussinets e', e' (Figure 2) constituant des saillies internes d'un couvercle e fix au-dessus d'une ouverture de la boite. En enlevant ce couvercle e, on enlève par suite le clapet de la botte,
La partie supérieure de la botte est élargie, comme représenté dans la figure 1, de façon que lorsque le clapet occupe sa position d'ouverture, il soit supporté à l'écart du passage prévu à travers la botte et n'of- fre aucun obstacle à l'écoulement du liquide.
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L'arbre d du clapet porte à l'une de ses extrémités un.,organe d'embrayage f agencé pour coopérer avec un or- gane d'embrayage porté par un arbre court g' qui est supporté dans la botte et fait -saillie à l'extérieur de. cette botte. Cet arbre g' porte à son extrémité externe une roue à chaîne h autour de laquelle passe une chaîne i.
Une des extrémités de cette chaîne est jaunie d'un contrepoids convenable i', et son autre extrémité est fixée à la tige j' d'un piston de commande ± coulissant dans un cylindre k .L'extrémité externe de ce cylindre est ouverte sur l'atmosphère et son extrémité interne est reliée par un conduit k' et un'tuyau k2 à un cylin- dre régulateur m disposé verticalement et dans lequel coulisse un piston n dont la tige est convenablement chargée par un poids n'.
L'extrémité inférieure du cy- lindre régulateur m est reliée par un tuyau m' à un point de la conduite situé en amont du siège du clapet; la flèche A indique le sens normal de l'écoulement. L'ex- trémité supérieure du cylindre régulateur présenta une lumière ou conduit d'échappement m2. aboutissant à l'at- mosphère ou à une zone de faible pression.
En temps normal, la pression d'amont agissant par l'intermédiaire du tuyau m' maintient le piston régu- lateur n dans sa position supérieure quiest celle indi- quée dansla figure 1 et danslaquelle il admette liqui- de sous pression à l'extrémité interne du cylindre' k ce qui oblige le piston 1 à maintenir le clapet..
@ ouvert par la traction exercée sur la.chaîne 1 . Dans @ cette position, l'orifice d'échappement m2 ne communique @ pas avec le cylindre k.
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Si la pression régnant en amont tombe au-dessous d'un point prédéterminé, le piston régulateur ± est mis à marne de tomber et, dans cette action, coupe la communi- cation entre le cylindre de commande et le tuyau d'amenée de fluide sous pression m'et établit la communication entre ledit cylindre et l'orifice d'échappement m . La pression qui régnait dans l'extrémité interne du cylin - dre de commande étant ainsi supprimée, le contrepoids i' entre en jeu et commence le mouvement de fermeture du clapet, lequel mouvement continue sous l'influence du poids du clapet. Au moment où le clapet approche de son siège, la pression commence à augmenter derrière lui, ce qui contribue à effectuer la fermeture finale du clapet sur son siège.
Les lumières ou conduits k' et k2 et l'orifice d'é- chappement m2. peuvent posséder des sections propres à permettre un mouvement de fermeture relativement rapide du clapet, mais cette fermeture est néanmoinscontrôlée en tout temps, et le clapet ne peut pas être projeté violemment sur son siège et se comporter à la façon d'un bélier hydraulique.'
Ainsi qu'il a été mentionné précédemment, le piston de commande .! est disposé de façon à continuer à se mou- voir dans le sens de la fermeture lorsque le clapet a atteint son siège, de sorte que l'organe d'embrayage g de l'arbre portant la roue à chaîne est écarté de l'organe d'embrayage f de l'arbre du clapet. Ceci lais- se le clapet libre de s'appliquer de lui-même sur son siège.
Lorsque le liquide sous pression est de nouveau admis à l'extrémité interne du cylindre de commande, le piston de commande commence à se mouvoir avant d'être .
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soumis au poids du clapet.
Un by-pass r comprenant une soupape de sûreté r' convenablement chargée relie les deux cotés de la botte à clapet entre eux pour éviter que la conduite ne soit soumise à un choc exagéré lors de la fermeture du clapet.
La disposition de la figure 4, dans laquelle l'in- vention est appliquée à un obturateur d'un type analo- gue à celui représenté dans les figures précédentes, ne diffère de la construction précédemment décrite qu'en ce qui concerne la disposition du cylindre ré- gulateur et du cylindre de commande en vue de satis- . faire aux nouvelles conditions. Le mode d'action est identique à celui des obturateurs des figures 1 à 3.
Le dispositif régulateur automatique décrit et re- présenté est appliqué à un obturateur du type à papil- Ion ou clapet pivotant, mais il va de soi que ce dis- positif est aussi applicable aux obturateurs du type dans lequel l'obturateur proprement dit est constitué par un organe coulissant tel qu'une vanne ou un regis- tre, auquel cas la tige du piston de commande peut être reliée--directement ou indirectement-- à l'obtura- teur, une charge réglable pouvant être montée de toute manière commode pour commencer l'action de fermeture ou être supprimée si on la juge Inutile.
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Improvements made to the shutters regulating the flow of liquids.
This invention relates to valves for regulating the flow of liquids and is particularly applicable to check valves arranged to close automatically when the flow changes direction or when the pressure or speed of the flow decreases in a direction. determined measure.
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The object of the invention is to provide an improved and simplified device for the automatic control of shutters, in particular those of the type mentioned.
According to the invention, the shutter control device comprises two pistons actuated by the fluid; one, called the control piston, is used to actuate the shutter and the other, called the regulator piston, is used to regulate the admission of fluid admitted to the first piston. The regulating piston is arranged to be actuated by the pressure prevailing in the pipe so as to admit the pressurized fluid to a capacity situated on one of the sides of the control piston or to allow the escape of fluid out of this. capacitance, the other side of the control piston being exposed to the atmosphere. The rod of the control piston can be connected, directly or indirectly, to the shutter to be actuated.
In the case of a shutter of the butterfly or pivoting valve type, the rod of the control piston can be connected at one of its ends to a chain passing around a chain wheel mounted on the pivot of the valve. , the other end of the chain being provided with a suitable counterweight.
Preferably, however, the mentioned chain wheel is mounted on a shaft connected by a clutch device to the shaft carrying the shutter, and the control piston is arranged to continue its movement in the direction of. closing after the shutter has reached its seat, so that the chain wheel shaft clutch member is moved away from the shutter pivot or shaft. The shutter is thus enabled to apply itself to its seat, and so that this
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application can be carried out in a manner suitable for preventing leakage., it is preferably hingedly mounted on arms or members fixed to its shaft and is itself freely supported in support lugs of the boot of the apparatus.
The accompanying drawing represents the application of the invention to a retaining plug of the swing valve type:
Figure 1 is a vertical section of a shutter of this type arranged horizontally.
Figure 2 is an end view with partial section of the valve shown in the closed position.
Figure 3 is a plan,
Figure 4 is a vertical section of a shutter with a pivoting valve to which the regulator of Figure 1 is applied.
In Figures 1 to 3, a represents the boot of the shutter, b the shutter consisting of a butterfly or pivoting valve intended to close the passage provided through the boot by resting on a seat a '.
The valve is mounted on pitches c, c which are integral with a shaft d freely supported in bearings e ', e' (Figure 2) constituting internal projections of a cover e fixed above a opening of the box. By removing this cover e, the boot flap is subsequently removed,
The upper part of the boot is widened, as shown in figure 1, so that when the flap is in its open position, it is supported away from the intended passage through the boot and offers no obstacle to the flow of liquid.
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The valve shaft d carries at one of its ends a clutch member f arranged to cooperate with a clutch member carried by a short shaft g 'which is supported in the boot and protrudes. outside. this boot. This shaft g 'carries at its outer end a chain wheel h around which a chain i passes.
One end of this chain is yellowed with a suitable counterweight i ', and its other end is fixed to the rod j' of a control piston ± sliding in a cylinder k. The outer end of this cylinder is open on the atmosphere and its internal end is connected by a conduit k 'and a pipe k2 to a regulating cylinder m arranged vertically and in which slides a piston n whose rod is suitably loaded by a weight n'.
The lower end of the regulating cylinder m is connected by a pipe m 'to a point in the pipe situated upstream of the seat of the valve; arrow A indicates the normal direction of flow. The upper end of the regulator cylinder had an m2 exhaust port or port. resulting in the atmosphere or a zone of low pressure.
In normal times, the upstream pressure acting through the pipe keeps the regulating piston n in its upper position which is that shown in figure 1 and in which it admits liquid under pressure at the end. internal cylinder 'k which forces piston 1 to hold the valve.
@ opened by the traction exerted on the chain 1. In this position, the exhaust port m2 does not communicate @ with the cylinder k.
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If the upstream pressure drops below a predetermined point, the regulator piston ± is set to fall and, in this action, cuts off the communication between the control cylinder and the fluid inlet pipe. under pressure m and establishes communication between said cylinder and the exhaust port m. The pressure which prevailed in the internal end of the control cylinder being thus removed, the counterweight i 'comes into play and begins the closing movement of the valve, which movement continues under the influence of the weight of the valve. As the valve nears its seat, the pressure begins to build up behind it, which helps to effect final closure of the valve on its seat.
The lights or conduits k 'and k2 and the exhaust port m2. may have sections suitable for allowing relatively rapid closing movement of the valve, but this closure is nevertheless controlled at all times, and the valve cannot be thrown violently on its seat and behave like a hydraulic ram. '
As previously mentioned, the control piston.! is arranged so as to continue to move in the closing direction when the valve has reached its seat, so that the clutch member g of the shaft carrying the chain wheel is moved away from the member clutch f from the valve shaft. This leaves the valve free to apply itself to its seat.
When pressurized liquid is again admitted to the inner end of the control cylinder, the control piston begins to move before being.
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subjected to the weight of the valve.
A bypass r comprising a properly loaded safety valve r 'connects the two sides of the valve boot together to prevent the pipe from being subjected to an exaggerated shock when the valve is closed.
The arrangement of FIG. 4, in which the invention is applied to a shutter of a type analogous to that shown in the preceding figures, differs from the construction previously described only as regards the arrangement of the shutter. regulator cylinder and control cylinder to satisfy. do under the new conditions. The mode of action is identical to that of the obturators in Figures 1 to 3.
The automatic regulating device described and shown is applied to a shutter of the butterfly or pivoting valve type, but it goes without saying that this device is also applicable to shutters of the type in which the shutter proper is formed. by a sliding member such as a valve or register, in which case the rod of the control piston can be connected - directly or indirectly - to the shutter, an adjustable load can be mounted in any convenient way to start the closing action or be deleted if deemed unnecessary.