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" Perfectionnements awc valves d'extraction "
Cette invention se rapporte aux vannes d'extraction pour chaudières et appareils similaires, et en particulier aux vannes d'extraction dont l'or- gane obturateur, normalement fermé, est ouvert à vo- lonté par l'admission de vapeur sous pression dans un cylindre renfermant un piston relié à cet obtura- teur .
$près chaque extraction l'obturateur est, jusqu'à présent, refermé par la poussée du liquide de la chaudière sur l'obturateur .
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La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés aux vannes d'extraction de ce genre en vue d'éviter absolument le risque de non fermeture de l'obturateur après chaque extraction.
L'appareil est agencé de manière que,lors- que la face dn piston de commande a été mise en commu- nication avec l'air libre, si la vanne pour une cause quelconque ne se refermait pas, on puisse assurer cette fermeture par un envoi de vapeur ou autre flui- de sous pression sur la face opposée du piston ,
Par ce moyen, la fermeture de l'obturateur est assurée par la poussée du fluide moteur sur le piston, auquel on peut toujours donner une section suffisante pour que cette poussée soit sûrement ca- pable de surmonter les résistances possibles .
Un ressort peut être utilisé à titre au=3.- liaire, par exemple pour fermer la valve quand la chaudière est sans pression; dans le cas où. il y a pression, ce ressort, tout en étant inutile pour as- surer la fermeture, constitue une garantie suppléme- taire .
Afin d'augmenter encore la sécurité on peut utiliser, outre l'organe mobile assurant l'ou- verture et la fermeture en fonctionnement normal, un deuxième moyen d'obturation servant comme secours et susceptible lui aussi, d'être commandé à distance par une liaison autonome; suivant l'invention on peut aussi renforcer la sécurité en établissant sur le. vanne même un organe de manoeuvre à main capable d'assurer la fermeture et pouvant accessoirement
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concourir aussi à l'ouverture de la vanne, lorsque le moyen de commande habituel par pression de vapeur fait défaut .
Le dessin ci-annexé, donné seulement à titre d'exemple, montre plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention : Le, fig. 1 est une coupe verticale d'une première forme d'exécution, vue à la position de re- pos.
Les fige. 2 et 3 indiquent les positions, à donner aux robinets, d'admission de vapeur pour 1'ou.. verture et pour la fermeture de la valve, respective- ment .
La fig. 4 est une coupe verticale de la seconde forme d'exécution, à la position d'extraction.
La. fig. 5 indique une variante .
Les fig. 6 et 7 représentent en coupe verticale et en plan une vanne manoeuvrable à distan- ce par la vapeur suivant l'invention, avec fermeture de secours par voleta commandé .
La fig. 8 est une élévation partielle mon- trant des organes extérieurs de commande du disposi- tif d'obturation de sécurité .
La fig. 9 représente une coupe verticale du même dispositif appliqué à une vanna manoeuvrable à distance par la vapeur d'un-modèle différent à pas- sage direct et à opercule .
La. fig. 10 représente un système auxiliai- re de manoeuvre à main avec levier de commande pouvant assurer l'ouverture et la fermeture des vannes manoeu-
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vrables à distance par la vapeur; ce dispositif a été supposé appliqué à la vanne à clapet de la fig.6.
La fig. Il montre un dispositif légèrement différent assurant seulement l'ouverture de la vanne, la fermeture étant assurée par l'action d'un ressort ; ce dispositif est supposé appliqué à la vanne de la fig. 9 .
La.. fige 12 donne une réalisation différen- te du dispositif précédent, dans laquelle l'effort à exercer pour l'ouverture de la vanne est transmis à l'organe mobile de celle-ci, non plus par un levier, mais par un volant .
La fig. 13 représente. un dispositif analo- gue avec volant, mais dans lequel un système approprié permet à la manoeuvre du volant de commande d'assurer également l'ouverture et la fermeture de la vanne .
La fig. 14 représenté un dispositif de fer- meture par commande à main différant des précédente en ce que l'organe mobile assurant la fermeture de la vanne se trouve saisi par le bas.
Les figs. 15 et 16 représentent de face et de profil un dispositif d'ouverture et de referme- ture à main au moyen d'un volant éloigné agissant par l'intermédiaire d'une rotule orientable, dispositif dans lequel les organes de liaison mécanique avec l'obturateur de la vanne sont placés à l'extérieur .
Suivant la fig. 1, la valve d'extraction comporte un corps 1 divisé par une cloison 2 en deux chambres superposées. 3 et 4, destinées à être reliées l'une à la chaudière, la. seconde à. un conduit dévacua-
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tion. L'ouverture 5 ménagée dans la cloison 2 pour le passage-des extractions (sels incrustants, boues, graisses, etc...) est normalement fermée par une sou- pape 6 logée dans la chambre d'entrée 3.
La.tige 7 de cette soupape, traverse la pa- roi de la chambre de sortie 4 dans un pesse-étoupe Ou dans un guide 8 relativement étanche et porte un piston 9 qui peut glisser à frottement doux dans un cylindre 10 solidaire du corps 1 ou fixé sur celui-ci d'une manière quelconque ,
Des deux extrémités de ce cylindre partent des tuyaux 11 et 12 aboutissant respectivement à deux robinets à. trois voies 13 et 14 destinés à être ac- tionnés par le mécanicien, directement à la main de préférence, ou bien par l'intermédiaire de. toute transmission appropriée .
Le robinet 13 permet de mettre le tuyau 11 et par conséquent la face supérieure du piston 9 en communication alternativement avec un conduit d'arri- vée de vapeur sous pression 15 et avec un conduit 16 débouchant dans l'atmosphère; de même le robinet 14 permet de mettre le tuyau 12 et par conséquent la fa- ce inférieure du piston en communication alternative- ment avec un conduit d'arrivée de vapeur sous pres- sion 17 et avec un conduit 18 débouchant à l'atmos- phère .
En temps normal.9 les deux robinets sont tournés comme l'indique la fig. 1 de façon que les deux faces du piston 9 sont également soumises à la pression atmosphérique. Le piston est ainsi équilibré @
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et la soupape 6 est maintenue sur son siège par la pression du liquide agissant sur sa face inférieure.
Lorsqu'on veut procéder à une extraction, il suffit de tourner le robinet 13 comme le montre la fig. 2; la pression de la vapeur agit alors sur la face supérieure du piston et l'abaisse de sorte que la soupape 6 est obligée de s'ouvrir .
Quand il s'agit de refermer la soupape, on ramène le robinet 13 à sa position initiale. Si on a besoin d'un effort de fermeture supplémentaire, on tourne le robinet 14 comme l'indique la fig. 3. La. pression de la vapeur soulève alors avec force le piston 9 et la soupape 6 de façon à appliquer parfai- tement celle-ci sur son siège. Le robinet 14 est en- suite ramené à sa position de repos (fig. 1) jusqu'à ce qu'on ait à nouveau à effectuer cette manoeuvre , Une petite soupape de parge 19 avec res- sort 20 est prévue sur la partie basse du cylindre 10 afin de permettre l'évacuation automatique de l'eau de condensation qui pourrait se rassembler dans ce cylindre et dans le conduit 12 .
Suivant la fig. 4, l'invention est appli- quée à nue valve à tiroir; dans un corps 21 muni d'- ouvertures opposées 22 et 23 pour l'entrée et la sor- tie des extractions peut coulisser verticalement un tiroir 24; la tige 25 de celui-ci passe à travers un presse-étoupe 26 et porte un piston 27 qui glissa, dans 'tilt cylindre 28 fixé sur le corps 21.
Le tiroir 24 est percé d'une lumière transversale 29 et est mu- ni d'un opercule 30 soumis à l'action d'un ressort et
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servant à obturer hermétiquement 1' ouverture de sor- tie 23 quand il est amené en face de celle-ci, 0' est- à-dire quand le tiroir 24 est soulevé à sa position normale de fermeture, et d'un- opercule 30a rendant impossible tout retour à travers la vanne dans la chaudière. Toute mutilation des opercules ou de leurs portages par le courant d'eau ou les fragments de tartre est évitée car, pendant l'extraction, les opercules sont amenés à l'abri du passage de l'eau et les portages ne sont pas frappés par le courant .
Des extrémités supérieure et inférieure du cylindre, partent,. comme dans le cas précédent, des tuyaux 11 et 12 qui aboutissent à deux robinets à trois voies 13 et 14 permettant de les relier alterna- tivement à des conduits d'arrivée de vapeur sous pres- sion 15 et 17, et à des conduits débouchant à l'atmos- phère 16 et 18 .
A la position représentée, les robinets sont tournés de manière que le haut du cylindre reçoit la pression de la vapeur et que le bas communique avec l'atmosphère; le piston et le tiroir sont ainsi abais- sés de sorte que la lumière 29 se trouve en face des. ouvertures: 22 et 23 et permet 1' extraction .
Uns fois celle-ci terminée, on ramène le robinet 13 à sa position initiale. La pression s'exer- gant sur la section de la tige de piston 25 soulève alors celle-ci en même temps que le tiroir 24; et l'o- percule 30 vient fermer hermétiquement l'ouverture de sortie 23. Si on avait eu besoin d'un effort supplé- mentaire pour accélérer la fermeture, on aurait, après @
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avoir ramené le robinet 13 à sa position initiale, tourné le robinet 14 dans la position indiquée sur la fige 3. La fermeture étant effectuée, on aurait ramené le robinet 14 à sa position initiale, pour que les deux faces du piston 27 -se retrouvent également soumises à la pression atmosphérique .
Dans cette forme d'exécution, on a prévu un ressort 31 comprimé entre le presse-étoupe 26 et le piston 27 de sorte que sa tension aide à la fermeture du tiroir et peut suffire à produire celle-ci quand la chaudière est sans pression .
On. a prévu également au bas du cylindre 28 un petit purgeur automatique 32.
Il doit être observé que l'invention n'est pas limitée à l'utilisation de deux robinets à trois voies tels que 13 et 14, et qu'on pourra se servir de tous autres organes de distribution appropriés pour ob- tenir l'alternance voulue des pressions sur les deux faces du piston de commande de l'obturateur d'extrac- tion.
Par exemple on pourra remplacer le robinet à trois voies 14 par un robinet d'arrêt simple pourvu qu'on ménage alors près de la base du cylindre ou au bas du tuyau 12 un canal de fuite à l'atmosphère ayant une section assez petite par rapport à celle de ce tuyau 12; dans ces conditions la vapeur admise par ce robinet sous le piston 9 ou 27 pourra exercer une poussée suffisante pour le soulever sûrement avec l'ob- turateur 6 ou 24-30, quelles que soient les résistances en jeu:et une fois ce robinet fermé la pression atmos- phérique se rétablira presqu'aussit8t dans le cylindre.
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On. pourra aussi cab1aer les deux robinoto 13# 14 on ut seul dont le beiasea\l et le noyau pive;, tant porter$nt le ambre A'ce8S&ire de voieo eù 16- xières ces.T8Ji&ble...t. di6pesé n< De nowe, le petit !!t1apet de purgo r<pr6s<n$ t6 *IL 19 sur la figure. 1 et en 52 sur la figure 4 peut auoei bie.. se trouver sur le parcours par exemple da tuy<m 12" a.-- Indiqué On sur la figure 56 Il ast à remarquer que le% formes dtex6cu:- tim reprd àttées n< comportoxlt alleu. presse' ;'-'>étoupe souzia en r.II8Jl..e. à la phssle.. de la ehaudière eu. risquant de laisser fuir 1 veau de oell.eij: suîv lt les fie 6 & tp l'wu.Ttrtar d la 'I&lT8- 6 est <meer< obtenue par 1 taàll1i18!.e. et. vapeur sous pression par le conduit 11 du pi8-ua 9 et la fermeture par l'aet1... d11 ressort 31; cet:t8. fermeture pourrait aU881 ttre plus conplé% en% aa# suée- par une admaa1.. do vapeur auiua.us;
du pi4 'tail e- e14déssm aa1a 0" & prêva 4ens ca- oau \la. dispositif U sécurité complémentaire constitué par un volet battant 36 Q..u1., pivotant autour citua eX* peut mir s'appliquer sur la parti. format aie à* éteehe z cl* la bride de sortie de la QaD,..t par tout autre avotème prodlisaat ux effet &.I&log118..
Datu la posi%èn da foRotionnkent tormil, le volet 36 ee trouve dams z poattiM 1.ad1..... traite pleins sur la j3:gx 6, e'eat-4ir.. qu'il fl'µ otttm devant la c<urMLt dMa. et de bone Mtrafn par l tex:tr&ct:14#i- Il est aa1..t...tl verrouillé 4&8..' cette posit1a par ux d.iIst:59 (figs. 51 applique: par \ta petit rwesert 40 Qua l'e..e.era. 4'wae et 41 v14
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albie sur le efiù6 exteieur de la ra,r,
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Lorsqu'on veut déclencher le dispositif de sécurité, on déverrouille la came 41 en agissant sur le doigt 39 au moyen, par exemple, d'un câble de Bowden 42 dont une extrémité se trouve à portée de la main du mécanicien au voisinage du robinet de comman- de à trois voies 13 de la fig- 1.
La came 41 est alors rappelée en arrière par un dispositif approprié, par exemple le ressort 43, et le volet 36 est ainsi placé en travers du courant de sortie de l'extraction qui le chasse sur son siège 38 où il est alors éner- giquement appuyé par la pression de la chaudière dans la position représentée en traits mixtes sur la fig. 6.
Il est possible aussi de donner à l'organe de fermeture 36 une forme ou une position telles qu'- il soit happé par le courant d'eau de l'extraction en sorte qu'il vienne obturer l'orifice de sortie, dès que le verrouillage est enlevé .
On peut d'ailleurs calculer l'action du ressort 43 pour qu'elle seule suffise à appliquer l'organe sur son siège sans que l'action supplémen- taire de la pression de la chaudière intervienne .
Afin de rendre plus libres les mouvements du volet battant 36, l'étanchéité hydraulique de la partie dépassant de la tige pivot 37 est préférable- ment réalisée sans l'intervention d'un presse-étoupe.
La partie dépassante de cette tige comporte un carré 44 qui, ultérieurement, pourra 8tre tourné à l'aide d'une manette pour remettre à la position de fonc- tionnement normal le clapet 36, où il sera verrouillé
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à nouveau par le doigt 39 .
La variante montrée à la fig. 9 na dif- fère de la précédente qu'en ce que le clapet 6 est remplacé par un tiroir 24 semblable à celui de la fig. 4 et fonctionnant semblablement .
Un. dispositif de sécurité supplémentaire (fig, 10) consiste en un organe extérieur de manoeu- vre pour la commande directe du clapet ou du tiroir d'obturation; à cet effet, la tige de liaison 7 en- tre l'organe mobile de fermeture 6 (ou 24) et le piston de commande 9 est pourvue d'un prolongement sortant à l'extérieur du corps de la vanne à travers un presse-étoupe 45.
A l'extrémité de ce prolongement est fixée une chape 46 sur laquelle on peut agir dans les deux sens de la montée et de la descente par un levier 47,
La chape 46 comporte deux fenêtres allon-- gées 48 dont la longueur est prévue pour que les mou- vements d'ouverture et de fermeture normales de la vanne sous la seule action de la vapeur envoyés par le robinet à trois voies,. (13 de la fig. 1) puissent s'effectuer sans modifier la position du levier 47, qui est maintenu fixe et à l'abri des vibrations ou des secousses par un ressort 49 et qui pourrait marne être cadenassé dans sa position de non intervention.
Le déplacement du levier 47 vers le haut ou vers le bas, produit volontairement, permet d'as- surer quand on. le veut l'ouverture ou la fermeture de la vanne, et il devient même possible de provoquer cette ouverture lorsqu'on ne dispose pas de vapeur
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sous pression, par exemple pour la vidange à froid de la chaudière sur laquelle la vanne est montée .
Dans ce dernier but, et si l'on ne désire pas disposer de cette deuxième sécurité supplémentai- re de fermeture, on peut (fig. Il) laisser la tige d'attelage 25 (ou 7) à sa longueur normale et faire seulement dépasser une deuxième tige 50 située sui- vant le même axe que la dite tige 25 et s'appuyant sur celle-ci par un poussoir 51 .
La commande à distance par la vapeur s'ef- fectue toujours de la même façon ; l'ouverture comman- dée directement à la main s'obtient en appuyant sur le levier 47 et la fermeture de la vanne est assurée par la pression intérieure de la chaudière si elle est en feux, et en tout cas par le ressort de rap- pel 31.
Cette disposition, représentée sur la fig.11, permet de simplifier la liaison du levier 47 avec la chape 46 et de réaliser une étanchéité sup- plémentaire au passage de la tige 50 à travers le bouchon 52 de la vanne par un portage conique 53.
Le levier 47 peut être remplacé par un volant 54 formant écrou sur la tige 50 qui est alors filetée (fig. 12).
Pour assurer par le moyen de ce volant la fermeture de la vanne aussi bien que l'ouverture, on peut terminer la tige 50 par un étrier 55 agis- sant à la montée et à la descente sur l'extrémité en saillie 56 de la tige 7 (fig. 13).
Enfin, on peut concevoir toute antre dis-
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position équivalente, par exemple celle représentée sur la fig. 14 dans laquelle le volant 54 actionne une tige 57 solidaire de l'organe mobile de fermetu- re 6 et passant à travers le bouchon inférieur 58 de la vanne .
La commande de la tige 7 (ou 25) pourra encore être obtenue par l'intermédiaire d'une trans- mission plus ou moins longue aotionnée à distance et oomportant au besoin des. engrenages démultiplicateurs.
Par exemple, les fig. 15 et 16 montrent en coupe ver- tioale et en élévation de coté un dispositif de com- mande comprenant une tige 7 munie d'une téta 59 à son extrémité supérieure et pouvant glisser librement à travers une douille 60 filetée extérieurement et comportant une chambre 61 dans laquelle la tête 59 est logée avec un jeu lui permettant de se déplacer verticalement de la quantité nécessaire pour l'ouver- ture de la vanne sous l'action de la vapeur sous. pression .
La douille filetée 60 est engagée dans un écrou 62 qui est maintenu sur la vanne par un chapeau à vis 63 de façon à pouvoir tourner sans pouvoir se déplacer verticalement. Cet écrou est muni d'une denture 64 à sa périphérie et engrène avec une vis 65 qui tourillonne dans un support 66 fixé sur la vanne, et qui est commandée par un arbre 67 articulé sur une de ses extrémités, cet arbre pouvant être tourné par exemple au moyen d'un volant (non représenté) fixé à son extrémité opposée .
La rotation de la vis 65 provoque celle
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de l'écrou 62 et par conséquent le déplacement ver- tical du manchon 60, dont la rotation est empêchée par un moyen quelconque, et qui entraîne à son tour la tige 7 par sa tête 59. Il est ainsi possible d'ouvrir à volonté la soupape ou le tiroir de la vanne lorsqu'on ne dispose pas de vapeur sous pres- sion pour refouler le piston vers le bas, et d'assu- rer la fermeture indépendamment de l'action du res- sort de rappel 31.
Bien entendu on pourra, dans cette va- riante, remplacer la commande de la douille 60 par toute autre transmission appropriée pouvant compor- ter pignons, crémaillères, chaînes etc...
Le dispositif de sécurité supplémentaire par volet battant 36, tel qu'il a été décrit ci- dessus, pourrait évidemment être tout-à-fait dis- tinct de la vanne et ajouté à la sortie ou à la sui- te d'une vanne quelconque manoeuvrable à distance ,