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" SOUPAPE A SIEGE PLAT "
La présente invention concerne les mécanismes de soupapes, mais plus particulièrement une soupape à siège plat à utiliser en connexité avec des compresseurs pour commander l'admission de fluide dans le compresseur, ou son refoulement de celui-ci, selon que la soupape est destinée à jouer le rôle de soupape d'aspiration ou de soupape de refoulement.
L'invention a pour l'un de ses objets d'empêcher un choc violent, et par conséquent bruyant, du plateau de soupape contre les éléments d'arrêt qui limitent son am- plitude de mouvement.
Elle a aussi pour but de permettre au mouve- ment d'ouverture de la soupape de s'effectuer au début, c'est-à-dire dans sa première partie, en antagonisme à une résistance relativement faible et d'assurer une action d'amortissement croissante sur le plateau de soupape pendant la partie subséquente ou finale du mouvement d'ou- verture de la soupape.
Sur les dessins ci-joints :
Fig. 1 est une élévation en coupe d'une soupape
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à siège plat construite conformément à l'invention;
Fig. 2 est une vue en perspective du plateau de soupape;
Fig. 3 est une vue similaire d'une guide pour ce plateau de soupape;
Fig. 4 est une vue en perspective de la plaque élastique ;
Fig. 5, 6 et 7 sont des élévations latérales de la soupape à siège plat, représentant des positions limites et intermédiaire des parties à mouvement alternatif pendant le mouvement d'ouverture du plateau de soupape;
Fig. 8 est une élévation latérale d'une disposi- tion modifiée de plaque élastique et
Fig. 9 est une élévation latérale d'un mécanisme de soupape pourvu d'une plaque élastique comme celle repré- sentée sur la fig. 8.
En ce qui concerne d'abord, plus particulièrement la forme de construction représentée sur les figs. 1 à 7, inclusivement, A désigne, dans son ensemble, une soupape à siège plat comprenant un siège de soupape B et une plaque d'arrêt C qui est assujettie à ce siège au moyen d'un bou- lon D et d'un écrou E vissé sur ce dernier.
Entre le siège de soupape B et la plaque d'arrêt C est interposée une rondelle, ou guide, F, à travers la- quelle passe le boulon D. La rondelle F détermine la lar- geur d'un espace, G, entre le siège de soupape B et la plaque d'arrêt C. La surface périphérique, H, de la ron- delle F sert de surface guide pour un plateau de soupape, J, disposé dans l'espace G pour contrôler des lumières, ou orifices K qui existent dans le siège B et à travers lesquelles du fluide peut passer au compresseur, ou en
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sortir, selon que la soupape montée est utilisée comme soupape d'aspiration ou comme soupape de refoulement.
Les lumières K peuvent être en nombre quelconque et avoir une grandeur convenable pour assurer la section de passage proportionnée aux besoins du compresseur. La plaque d'arrêt C peut, comme c'est représenté, être pourvue de lumières similaires L pour offrir un ample passage au fluide sortant des lumières K ou passant à celles-ci.
Les lumières K et L peuvent affecter toute forme désirée, par exemple une forme en arc de cercle, et le plateau de soupape J est, par conséquent, également pourvu de lumières en arc de cercle, 0, à travers lesquelles le fluide peut passer des lumières K aux lumières L, ou vice- versa. Les lumières 0 du plateau de soupape J sont naturel- lement disposées de façon que, une fois les parties montées, ces lumières 0 se trouvent dans le même plan transversal que les lumières L de la plaque d'arrêt et soient par con- séquent chicanées ou contrariées par rapport aux lumières K.
Pour maintenir à un minimum le poids du plateau de soupape J ainsi que pour éviter des parties se recou- vrant d'étendue inutilement grande sur ce plateau et sur le siège de soupape B, la rondelle F peut avoir un diamètre tel que sa surface périphérique H soit étroitement adja- cente aux lumières internes K. Lorsqu'elle est ainsi dis- posée, la rondelle F peut être pourvue d'encoches P, de section convenable, pour offrir des canaux pour le fluide sous pression passant des lumières K, situées le plus vers l'intérieur aux lumières, L, situées le plus vers l'intérieur de la plaque d'arrêt.
L'invention prévoit des moyens pour effectuer un amortissement parfait du plateau de soupape J, pendant le mouvement d'ouverture de celui-ci. A cette fin, le mé-
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canisme de soupape est pourvu d'une plaque élastique dé- signée dans son ensemble par Q, qui est interposée entre le plateau J et la plaque d'arrêt C. Cette plaque Q com- prend une partie de corps annulaire R, de préférence inin- terrompue, présentant une ouverture centrale S pour la réception de la rondelle F.
Du bord ou périphérie externe du corps R font saillie plusieurs oreilles latérales T, au nombre de trois dans le présent cas, aux bouts externes desquelles se trou- ventdes bras à ressort U qui sont incurvés pour corres- pondre à la courbe de la partie de corps R, de laquelle ils sont convenablement espacés. De préférence, le diamètre extérieur de la plaque élastique c'est-à-dire sa dimension du bord externe d'un des bras à ressort au bord externe d'un autre, pris par la ligne médiane de cette plaque, est sensiblement égal au diamètre du plateau de soupape J sur lequel les extrémités libres V, des bras à ressort U sont capables de porter constamment.
Les bras à ressort U sont courbés continûment hors du plan de la plaque R à partir d'un point coïncidant sensiblement avec le point de jonction de ces bras avec les oreilles T, de façon que toutes les parties des dits bras soient, initialement hors du plan de la partie de corps R. A cet égard, ils diffèrent de types de bras à res- sort qu'on a proposés antérieurement et dans lesquels les bras à ressort étaient simplement coudés hors du plan de la plaque élastique de sorte que ces bras étaient, en fait, des pièces droites non courbées qui, lors de l'application d'une pression à leurs extrémités libres, fléchissaient ou ployaient simplement au point, ou angle, en lequel elles
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se rattachaient aux portions normales de la plaque élas- tique.
Pour que le mouvement de flexion des bras U puisse ne pas être limité à une région particulière de ces bras, comme c'est l'habitude dans les dispositifs de ce genre tels qu'on les a construits jusqu'à présent, les dits bras ont de préférence la même largeur et la même épaisseur, et présentent par conséquent la même section, sur toute leur longueur.
Dans la pratique, en supposant que les parties constituant le mécanisme de soupape soient convenablement montées et disposées dans le compresseur et dans le cas d'une soupape de refoulement, comme celle représentée, le fluide en cours de compression agira contre la surface du plateau de soupape J adjacente aux lumières K et écartera ce plateau de son siège, c'est-à-dire l'ouvrira, ce qui fait que le fluide en cours de compression sera refoulé du compresseur,.
Pendant le mouvement initial du plateau de sou- pape, celui-ci ne rencontrera qu'une résistance relative- ment faible de la part des doigts à ressort U.Cela est dû au fait que ces doigts ont une longueur considérable.
A mesure que le plateau de soupape J approche d'une po- sition intermédiaire dans l'espace G, comme c'est repré- senté, par exemple, sur la fig. 6, les bras à ressort U seront relevés dans la direction de la plaque d'arrêt C, avec laquelle ils feront contact en un point intermédiaire de leur longueur comme, par exemple, celui désigné par W sur la fig. 6.
Dans des mécanismes dans lesquels la plaque élastique Q est capable d'un libre mouvement par rapport
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à la plaque d'arrêt C, cette pression appliquée de bas en haut, du plateau de soupape contre les extrémités libres des doigts à ressort aura pour résultat de tirer la plaque élastique dans son ensemble, dans la direction du plateau de soupape J.
Il s'ensuit par conséquent que, à mesure que le plateau de soupape J approche de la fin de son mou- vement d'ouverture, les extrémités attachées des bras U sont dégagées de la plaque d'arrêt C pour rencontrer le plateau de soupape J qui approche et faire contact avec ce plateau. Après cela, les parties des bras qui se trouvent sur des côtés opposés de ce que l'on peut appeler le point de contact initial ou point d'appui W rouleront graduel- lement en arrière contre la plaque d'arrêt, en augmentant ainsi les aires de contact entre les bras U tant dans la direction des extrémités libres que dans la direction des extrémités attachées de ces bras. En conséquence, les parties non bandées, c'est-à-dire ne faisant pas ressort, des bras U sont diminuées graduellement.
En raison, de ce fait, la résistance offerte, par les extrémités des bras, au pla- teau de soupape pendant le mouvement d'ouverture final de celui-ci est relativement plus grande que celle exercée par les bras pendant le mouvement d'ouverture initial de ce plateau. Cela est grandement désirable dans un appareil de ce genre, car cela empêche le plateau de soupape J de cogner violemment contre les éléments qui lui servent d'arrêt, la plaque élastique par exemple, de même que cela empêche le choc violent de la plaque élastique contre la plaque d'arrêt C.
Il peut être désirable, pour certaines appli- cations, d'éviter un mouvement de portions de la plaque élastique autres que les doigts à ressort. Dans un tel cas,
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naturellement, seule la résistance de celles des portions des bras U se trouvant sur un des côtés des oreilles T servirait à résister au mouvement d'ouverture du plateau de soupape J, ou à amortir ce mouvement. Si, seuls, les bras U sont capables de mouvement, ces bras rouleront le long de la surface de la plaque d'arrêt C en raccourcis- sant ainsi graduellement les parties non bandées, ou ne faisant pas ressort, de ces bras et en assurant, de cette façon, une pression d'amortissement maximum des bras sur le plateau de soupape J pendant le mouvement d'ouverture final de ce plateau.
Dans la variante de plaque élastique représentée sur les fig. 8 et 9 et désignée par X, les bras à ressort Z présentent des parties courbées en sens inverse b et c.
Les parties courbées b, qui sont celles adjacentes aux oreilles latérales T, peuvent être de rayon relativement court ou d'une étendue qui amène la partie adjacente des parties courbées ± au-dessus du corps principal R' de la plaque élastique, ou sur l'un des côtés de ce corps. Les parties c s'incurvent ensuite graduellement sur un rayon plus grand que les parties b pour passer à travers le plan de la partie principale R', de sorte que les extrémités libres d, des bras Z viennent sur le côté opposé du corps R' ou sous ce dernier, comme la fig. 8 est vue sur le dessin.
Une plaque élastique construite suivant cette variante assurera, comme c'est plus particulièrement repré- senté sur la fig. 9, une prompte dépression des portions attachées des bras à ressort pendant le mouvement d'ouver- ture initial du plateau de soupape J. De plus, cette disposition de l'invention est également applicable, en particulier, à des mécanismes de soupapes dans lesquels
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une grande levée du plateau de soupape J peut être essen- tielle.
Toutefois, l'effet amortisseur de la plaque élastique X ou, plus spécifiquement, des bras Z est, à tous égards, pareil à celui de la plaque élastique Q, c'est-à- dire que, dans le cas d'une plaque élastique flottante, libre, X, la force exercée par le plateau de soupape J contre les extrémités libres, d, des doigts Z tendra à mouvoir les extrémités ou parties attachées des bras dans la direction du plateau de soupape pour les amener en contact avec lui.
Les bras Z viendront ensuite en contact avec la plaque d'arrêt en un point intermédiaire de leur longueur et, pendant le mouvement d'ouverture subséquent du plateau de soupape J, les parties des bras Z se trou- vant sur les côtés opposés du point de contact initial de ces bras avec la plaque d'arrêt rouleront en arrière de sorte que, à mesure que les parties non bandées, ou ne faisant pas ressort, des bras Z diminueront, l'effet d'a- mortissement de ces bras augmentera d'une manière cor- respondante.