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[Robinet à boisseau à desserrage automatique
La présente demande a pour objet des perfectionnements au brevet principal 110357993,du 7 février 1929, et au brevet de perfectionnement N 377056, dn 4 février 1931, pour un, robinet antifriction dont tontes les parties mobiles de commande sont de caractère- antifriction, réalisé de sorte à produire un travail de frottement minime, dont le boisseau d'une forme conique à double passage pour fluide, symétrique par rapport à son axe, équilibré dans le sens latéral est ser- ré dontre son siège par la pression de fluide et par un dis- positif de rappel qui est réglable en marche de conduite, ce boisseau étant manoeuvré au moyen d'un dispositif antifriction de décharge et simultanément d'entraînement automatiques,
ce robinet ayant des perfectionnements caractérisés par ce que toutes les parties mobiles des dispositifs dedécharge automa- tique, de rappel et de réglage axial de la butée, sont dispo- sése dans un tube protecteur facilement démontable en marche @ de conduite au moyen d'un simple dévissage, de la vis deas-
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réglage axial de la butée tenue au bout antérieur du ait tube et de la vis d'assemblage tenue au bout postérieur du tube et dont le taraud prend sur le filet ae la tige au boisseau, cette vis étant en même temps la vis de réglage du ressort de rappel réglé aéjà lors du montage.Le dit tu- be protecteur fait corps, dans une des formes de réali- sation, avec la gaine commandant le dispositif de décharge et lequel est en même temps articulé avec la mannette de com- mande,
cette dernière étant placée dans le corps du robinet et affectant une forme ou étant agencée de sorte à assurer que les parties.mobiles de commande du robinet n'ont subi que le moment-moteur et les efforts axiaux.
Le robinet suivant la présente invention comporte une mannette, qui a une partie cylindrique de contact à arti- culation avec le bout postérieur du tube protecteur por- tant deux xxxxxxxxxx DENTS disposées sur un même diamètre perpen- diculairement à l'axe ae la mannette, ces dents ayant le jeu axial approprié dans aes encoches correspondances pré- vues dans la mannette; la partie cylindrique de contact à articulation, de la dite maiuiette étant centrée directement ou indirectement par rapport à l'axe du robinet et da bois- seau.
Le boisseau a subi un allègement axial maximum possible en prévoyant des communications par des trous par exemple entre les parties saluées au-dessous et au-dessus du 'boisseau et supplémentairement par la continuation d'évasion de la matière du corps du boisseau par l'agrandissement des lunet-' tes jusqu'au bord du boisseau.
Des pattes étroites de contact du boisseau avec le corps du robinet, sont prévues à la périphérie des deux parties aveugles DU boisseau, lesquelles pattes assurent, lors de la manoeuvre, la décharge supplémentaire du boisseau en consti- tuant la couche de pression du fluide.
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La communication entre les parties antérieure et pos- térieure du boisseau permet également l'ugmentation,néces- saire pour la solidité, de l'épaisseur du boisseau, sana augmenter sensiblement la surface subissant la pression axiale du fluide.
La communication des deux parties du boisseau permet aussi de diminuer l'effort axial auquel est soumis le bois- seau et d'augmenter très considérablement la solidité du boisseau, en comparaison du robinet à boisseau n'ayant pas la communication, ainsi qu'en comparaison avec les robinets à boisseau ordinaires (subissant la pression dans le sens latéral), à vanne et à soupape.
On prévoit un dispositif d'étanchéité à double, triple ou à plusieurs jeux d'étanchéité, ce dispositif pouvant être constitué par un bloc démontable comportant une boite qui contient des rondelles métalliques ou en une autre matière rigide dont les parties cylindriques extérieures et &térieu- res sont ajustées de précision les unes par rapport à la tige du boisseau alors articulées avec cette tige, les autres ron- delles par rapport à la dite boîte alors articulées avec le corps de cette boîte et ayant leurs parties de contact laté- rales circulaires bien rôdées et maintenues par un ressort en étoile.
Le robinet faisant l'objet de cette invention comprend un dispositif d'étanchéité qui comporte deux, trois, ou plu- sieurs jeux de membranes flexibles métalliques ou en une autre matière, les unes fixées et serrées contre la tige du boisseau, et les autres directement ou indirectement contre le corps du robinet, ces membranes ayant leurs parties de contact latérales circulaires bien rodées et maintenues par un ressort en étoile.
Un dispositif d'étanchéité auxildaire est constitué par un busillon d'une part rodé contre le débordement du corps
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du robinet et d'autre part réalisé 0tacnchement par ajusta- ge ou par bourraga angulairement immobile par rapport à la tige du boisseau.
Il est prévu an dispositif de décharge et d'entraîne- ment automatiques réalisé par la vis à deux filetages re- versibles dans les deux sens, disposés. l'un dans le pro- longement de l'autre, vissés et placés, sans jeux aixsl et latéral d'une part dans la gaine de commande et d'autre part dans la gaine commandée, de manière à réaliser ainsi en ma- noeuvrant la mannette, la décharge et l'entraînement automa- tiques au moyen d'un filetage pour la manoeuvre en un sens et au moyen de l'autre filetage pour l'autre sens.
On vise aussi le dispositif de décharge et d'entraînement automatiques qui comporte deux rouleaux allongés disposés et retenus suivant leur axe au moyen de trous axiaux et d'une brodhe de centrage y placée, qui leur assure le mouvement ré- gulier et la direction de leur axe toujours perpendiculaire- ment à l'axe du boisseau, ces rouleaux étant placés entre deux gaines l'une commandant et qui comporte la vis de réglage des jeux axiaux et de la butée, et l'autre commandée, articulée avec la tige du boisseau ayant chacune deux surfaces d'appui à inclinaison constante ou variable symétriques par rapport à l'axe du boisseau.
Le dit dispositif ae décharge et d'entraînement automati- ques comporte, dans un autre cas de réalisation pratique (pour le liquide épais par exemple) la gaine de commande ou la gaî- ne commandée pouvant avoir supplémentairement deux dents auxi- liaires diamétralement opposées et rentrant avec un jeu laté- ral suffisant dans les encoches prévues dans l'autre gaîne pour transmettre directement le moment-moteur au boisseau.
Il est prévu un dispositif de décharge et d'entraînement automatiques dont les éléments de décharge et d'entraînement sont en forme de cames, chaque gaîne ayant alors deux surfaces
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de contact symétriquement disposées par rapport à l'axe du boisseau; ces surfaces sont de caractère hélicoïdal ou oonique,prévues de sorte à assurer en manoeuvra, dans les deux sens,le maximum de surface de contact.
Un dispositif d'équilibrage automatique des forces latérales dans les pièces de commande est dans une, forme pratique per ce que la gaine de commande par exemple
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comporte u: éémn! diai5pni' leonell s'articule avec la tê- etant ' te du boisseau, cet élêmen't/d'une forme qui lui permet,dous l'action des forces normales (transmises par les éléments de décharge, les galets, les rouleaux, ou d'autres) d'oscil- ler autour de l'axe perpendiculaire à l'axe du boisseau et qui permet ainsi àe transmettre l'effort normal exactement axialement à la tête du boisseau.
Le robinet suivant la présente invention comporte également un dispositif de réglage des jeux axiaux dans les parties de commande,de sorte qu'il est automatiquement réglable en manoeuvre pendant le mouvement de la mannette da robinet, ce dispositif comporte alors un levier tiré par un ressort et freinant ainsi la vis de réglage, ce levier, au bout de course de la mannette,renoontre le corps de ro- dit binet, lâche le frein en permettant l'action du/ressort qui manoeuvre la vis de réglage, ce levier pouvant être manoeuvré non automatiquement.
La visde réglage est articulée angulairement avec, une rondelle de frottement qui est freinée par la pression d'un ressort.
Les dessins annexés, et donnés à titre d'exemple, re- présentent:
La fig.l est une coupe verticale d'une variante au ro- binet antifriction avec un dispositif de décharge et d'en- traînement réalisé par une vis à aeux filetages.
La fig.2 donne une coupe verticale partielle d'un
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robinet à desserrage et à entraînement automatiques par deux galets dont toutes les pièces de commande sont com- prises dans un bloc facilement démontable et aont la man- nette ne donne que le moment-moteur au boisseau.
La fig.3 est une vue partielle da dispositif de dé- charge à galet suivant leur axe .
La fig.4 est une vue en plan du boisseau.
La fig.5 est une coupe norizontale suivant la ligna A-B de la fig.l.
La fig.6 représente l'articulation de la mannette avec le tube protecteur.
La fig.7 est une vue en plan du levier de freinage et de réglage automatiques des jeux axiAUX L
Les fig.8 et 9 montrent une variante du dispositif de décharge par deux rouleaux allongés.
Les fig.10 et 11 donnent une variante du dispositif de décharge automatique par les cames.
La fig.12 est une coupe verticale d'un dispositif D'é- tanchéité à rondelles rigides à trois jeux d'étanchéité.
La fig.13 est une coupe verticale d'un dispositif dé- TANCHITé à membranes flexibles à deux jeux D'éTANCHétié,
La figure 1 montre la forme constructive d'un robinet antifriction 1 qui a un boisseau 2 d'une forme cônique équi- libré' dans le sens latéral et dont les parties antérieure et postérieure sont en communication par un trou. L'entrée du fluide est réalisée par deux lunettes symétriquement disposées par rapport à l'axe du boisseau 2 et la sortie, par l'orifice 5 .
De cette façon, la pression sur le boisseau 2 est dirigée suivant son axe et le serre contre son siège. Le boisseau , dont l'angle a une conicité telle qu'on évite le coincement, est retenu de plus contre son siège par un dispositif de rappel à ressort ? de force modérer il est préservé contre le choc
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en cas de retour de pression, par le fnit que a partie posté- rieure a un jeu minime.
La tige du boisseau 2 A la partie antérieure filetée et porte une rainure transversale (fig.4) pour l'assemblage avec le bloc des pièces de commande et de rappel.
Le tube-enveloppe 6 cylindrique, fait cons avec la gaine de commande 10xxxxxxx du dispositif de décharge et d'entraîne- ment une vis 12)et est articulé par deux dents symétriques (fig. 6 et 5) avec la mannette 13.
La vis 12 a deux filetages, dont l'un, de sens gauche, est mis dans le filetage de la gaine de commande 10, et l'autre, de sens droit, est mis en filetage de la gaine commandée 11.
La vis 12 est serrée sans jeu dans le sens axial,de sorte que la décharge,et simultanément l'entraînement, commencent dès que la mannette est soumise à l'effort tangentiel.
Pour effectuer la décharge dans un sens, on emploie un filetage, et pour l'effectuer dans-l'autre sens, c'est l'autre filetage qui travaille.
La fig.2 montre le même robinet, à l'échelle double, où le dispositif de décharge et d'entraînement est réalisé par deux galets; ces deux galets 12' sont maintenus latéralement par la fourche de la gaine 10' dans laquelle ils sont placés; l'axe de direction de bombage des dits galets est éloigné de l'axe du robinet par une distance choisie, l'angle de l'incli- naison des éléments d'appui est aooru.
La forme des dites surfaces d'appui est prévue eomme étant cylindrique, et d'un ayon convenablement choisi (plus grand que le rayon du galet); ainsi, l'angle d'inclinaison de la con- oavité a"accroît graduellement dans les deux sens de la manoeu- vre. L'élément d'appui 11' qui est articulé avec la tâte de la tige du boisseau est réalisé d'une forme qui lui permet une légère oscillation (voir fig.2). Deux encoches, dans lesquelles rentrent, avec un jeu suffisant,deux dents 8 de
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la gafne 11'. servent à manoeuvrer le boisseau directanent après le desserrage, ce qui peut. être utile pour les .Liquides épais par exemple.
Le tube protecteur 6 a toutes les pièces da dispositif de réglage, d'entraînement automatique et de rappel, montées sur le tube en-dehors du robinet, de sorte que le ressort 7 est serré suffisamment pour le fonctionnement en manoeuvre,
Le pied 21 du ressort appuie par son bord au bord postéris eur du tube, réalise l'étanchéité par des jeux minimes dans les parties de contact,et sert à transmettre la pression du ressort au corps du robinet. L'écrou 0 est préservé contre tout dévissage par exemple par la vis-broche 24 En manoeu vrant la vis de réglage 14. on arrive à une suppression des jeux axiaux entre la tête du boisseau et la butée, en ap- puyant la butée contre le corps in robinet.
Le dispositif préservant contre le dévissage de la vis 14 est réalisé par le fait que le chapeau de la vis 14, qui protège la vis contre les poussières, est actionné angulai- rement par le ressort 15 qui tend à dévisser la vis 14, à créer ainsi la poussée contre la butée ET à supprimer de la sorte les jeux axiaux dans les galets 12' (fig.2') ou dans les filât âges de la vis 12 (fig.l), et dans toutes les pièces en- tre la butée et la tête du boisseau 2.
L'autre bout de ce ressort 15 actionne sur le levier 16 (fig.2) qui, par la force P Fig.7). serre le bord du chapeau et le freine ; le prolongement, de ce levier 16 est prévu de telle manière que loRS de la manoeuvre de la mannette 13, le levier 16 rencontre le corps du robinet, lâche le chapeau ae la vis 14 et permet au ressort le réglage automatique des jeux axiaux par la vis 14.
Le dispositif d'étanchéité (fig.l) comporte un busillon 18 rôdé contre le bord du corps du robinet 1; le dit busillon 18 a le joint 17, dune matière convenablement choisie, serré
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solidement par une presse-étoupe 20 qui réalise aussi le ser- rage initial de la partie Rodée du busillon 18 au moyen d'un ressort - étoile 22 place hors du fliide.
En manoeuvrant la mannette 15 et par conséquent le tube protecteur 6 et la gaine de commande 10' dans un ou dans l'au- tre sens, on provoque le roulement des galets 12' d'une part sur la partie concave de la gaine de commande et,d'autre part, leur roulement sur l'élément d'appui 11' également concave.
On provoque ainsi la création de deux forces normales et de aeux forces tangentes, les premières font la décharge axiale du boisseau 2 jusqu'à ce que le moment résistant à la rotation du boisseau sera égal ou moindre que le moment-moteur créé par les deux forces tangentes mentionnées.
La f ig.4 montre due vue en plan du boisseau 2 fait de manière a constituer les pocnes latérales qui pont prévues d'une part pour augmenter la pression unitaire dans les parties de contact en repos et d'autre part pour la décharge supplémentaire qui se produit par le fait de deux couches laté- rales du fluide de pression dans l'espace d'évacuation.
Les fig.8 et 9 montrent une variante du dispositif de dé- charge et d'entraînement AUTOMATIQUES réalisé par deux rouleaux 12" allongés ; ces rouleaux ont chacun un trou axial, dans le- quel est placéeune broche 23 de centrage assurant le mouvement identique de chaque rouleau par rapport à l'axe du robinet.
Cette forme permet d'employer des rouleaux.longs, très rigides, et d'un éloignement voulu de leurs axes de bombage, de l'axe du robinet.
Les fig.10 et 11 montrent le dispositif de décharge et d'entraînement automatiques réalisé par les oames 12"' et 11" dont les surfaces dont prévues d'une forme de double conicité avec un axe 0-0.
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La fig.12 montre un dispositif à trois jeux d'étan- chéité constitué par une boite 19' qui est vissée de façon étanche; cette boîte comporte trois rondelles rigides, mé- talliques, dont deux 18' et 18" ont leurs parties cylindri- ques intérieures ajustées et articulées avec la tige du boisseau 2 et dont l'autre 18"' a la partie -cylindrique ex- térieure ajustée et est articulé avec lecorps de la boîte 19', Les parties plates des dites rondelles sont bien ro- dées les unes contre les autres et contre le bord plat de l'écrou 19', elles sont maintenues par un ressort étoile 22' L'étanchéité est d'ailleurs réalisée, en cas de dé- montage de l'écrou 19',par un dispositif d'étanchéité auxi- liaire qui comporte le busillon 25, le busillon 26 serrant le joint, élastique 24 et le ressort de rappel de celui-ci.
Lu fig.12 montre également, un autre mode de réalisation de le man- nette 13 qui est guidée aans une rainure circulaire prévue dans le corps du robinet.
La fig.l3 montre un dispositif à deux jeux d'étanchéi- té, constitué par deux membranes élastiques 17' et 17", dont les parties élastiques- (rondelles) sont serrées de façon étanche, l'une contre la tige du boisseau,par l'écrou, et l'autre contre la boîte 19", également par un écrou.Les parties rigides des dites membranes ont leurs parties plates bien rodées l'une contre l'autre et contre la partie plate de l'écrou, et maintenues par un ressort-étoile.
La fig.l montre le dispositif d'arrêt pour la vis de réglage 14 qui comporte une rondelle de freinage 16' qui est articulée par une dent avec le chapeau de la vis 14 et est serré dans le sens axial par un ressort-étoile 15' contre le bord du tube 6.
On peut prévoir que l'angle de conicité du boisseau 2 varie jusqu'à ce que le cône se transforme en un disque plat lies parties de contact du boisseau j3 ou du siège conique du
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robinet peuvent être constituées d'une matière élastique, de caoutchouc par exemple ; mannette peut être guidée dans une rainure circulaire prévue dans le corps du robinet, comme dit ci-dessus.
Il est évident que cette invention n'est pas limitée aux modes d'exécution écrits, qui ne sont donnés qu'à titre d'exem- ple non limitatif, et que les éléments constitutifs peuvent varier en nombre, forme, grandeur, et position, sans changer l'esprit de l'invention.