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PERFEJTIOniT3MNTS RELATIFS AUX SOUPAPES
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La présente invention vise à une soupape dont un des objets est de présenter une soupape d'arrêt simple et efficace ayant pour but de maintenir n'importe quelle . pression dans les limites prévues dans un service ou une alimentation hydraulique, sans qu'il soit nécessaire que la pompe d'alimentation fonctionne continuellement sous toute pression. Cette invention offre des avantages surtout,quoique pas exclusivement, là où les besoins imposés au service ou à 1'alimentation sont intermittents, tandis que quand les besoins l'exigent, la pression uu alimentation totale de la pompe devient immédiatement disponible.
Conformément à la présent? invention, la soupape com- prend un corps de sjupape muni d'une chambre à pression i'luide pourvue d'un orifice d'admission et d'un orifice de sortie pour relier à un tuyau d'alimentation et de refoule- ment respectivement un conduit contenant une soupape chargée par un grand ressort qui communique avec la chambre à'pression et avec un dispositif de commande à clapet pilote susceptible de s'adapter aux pressions de l'amenée et du débit afin de reglementer une charge hydraulique dudit grand ressort et d'opposer la charge de son ressort, cette dispos- ition etant telle que quand la pression b l'intérieur de.
la chambre atteint un point dépassant une valeur prévue, ladite charge hydraulique augmente et ouvre la soupape principale, cequi a pour.effet de faire ecouler le fluide qui pénètre dans l'orifice d'admission, par le tube de dégagement jusqu'a ce qu'une pression plus basse déterminée u'avance se produise dans le tuyau de décharge, lorsque le dispositif de commande par soupape pilote retourne à sa position normale, cequi a pour effet de deplacer la charge hydraulique de ladite soupape qui alors, a son tour, permet au tuyau de dégagement de se fermer, et alors la pression totale de la pompe devient disponible dans le tuyau de
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décharge.
Un clapet de retenue est introduit soit dans le tuyau de décharge, soit dans la sortie de la*soupape, et un con-- duit est prévu pour relier le tuyau de décharge au dispositif de commande de la soupape pilote.
Un des avantages présentés par cette invention est que la soupape peut s'ajuster de façon à commander la pression maxima et le réseau de pression sur lequel on peut laisser la pression varier dans des limites très restreintes, ainsi que la pression à laquelle la pompe de refoulement fonctionne, tandis que l'alimentation se fait dans les limites du réseau.
Un trait charaotéristique de l'invention est que le dispositif de commande de la soupape pilote peut être con- stitué par une soupape à pointeau chargée par un ressort qui agit conjointement avec un siège mobile chargépar un ressort et un piston légèrement chargé disposé de façon à être co- axial relativement à la soupape à pointeau. Cette dis= position est conçue de façon à ceque la pression hydraulique dans la chambre agisse sur une soupape à pointeau et sur son siège mobile, et que le piston soit normalement en équilibre hydraulique avec"les pressions à l'intérieur de la chambre du. tuyau de décharge. La charge hydraulique exercée sur le siège de soupape est plus élevée que celle de la soupape à pointeau.
Par conséquent le siège de la soupape à pointeau se déplace d'une distance prévue, avant que sa sou- pape ne fonctionne quand la pression augmente dans la chambre de pression comme il est indiqué ci-après.
Un dispositif ajustable est prévu, de préférence, pour varier la charge de la soupape à pointeau, le siège mobile et la soupape principale, et pour régler la course du siège mobile.
Un autre trait charactéristique de l'invention est que la tête ou face de la soupape à pointeau peut avoir une
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surface plus petite que sa tige afin d'empêcher qu'elle n'oscille sur son siège ou à. côté, de sorte que dès que la soupape com ence à s'ouvrir, la surface effective augmente. et immediatement s'eloigne rapidement de son siège.
L'invention est décrite ci-dessous à tire d'exemple, en se référant au dessin ci-joint à l'appui.
La figure 1 est une elé ation du corps de pompe et
La figure 3 représente une coupe verticale de la figure 1.
Par rapport aux dessins:
Un corps de pompe 1 contient une chambre de pression 2 qui communique avec un tuyau d'adinission 3, un tuyau de sortie 4 et un tuyau de dérivation 5. Chacun desdits tuyaux 3, 4 et 5 est' pourvu d'un raccord 6 pour accoupler les organes respectifs aux tubes d'amenee, de decharge et de dégagement du système hydraulique.
Une s@upape 7 fixée da s la tube de dégagement 5 est normalement maintenue sur son siège par un ressort 8 qui aboutit à la face extérieure de la soupape 7, et un collier fileté 9 visse dans le manchon 11 dispose dans le tuyau de dégagement 5, dont le but est de tenir en place le manchon de soupape 7a dan@ lequel la soupape 7 fonctionne. La tension uu ressort 8 peut être variée entre certaines limites en faisant tourner le collier fileté 9 à droite ou a' gauche. Un chapeau d'écrou 14 est vissé sur le corps ae soupape 1. L'extrémité opposée 15 de la tige de soupape 7 aboutit dans une petite chambre hydraulique 16 qui est close par un tampon amovible 16a.
Partant de la chambre de pression 2., est aménagé un coussinet 10 qui contient un manchon mobile 17 dont une extrémité est pourvue d'un siège de soupape intérieur 17a et l'autre extrémité est munie d'une bride annulaire élargie 17b.
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Ledit manchon 17 est chargé par un ressort relativement fort 18 introduit dans une chambre 19a et interposé entre la bride annulaire 17b du manchon 17 et un écrou 19 vissé dans le corps de soupape 1. La distance positive de dè- placement dudit manchon mobile 17 est déterminée d'avance et limitée au moyen d'une butée ajustable 20 visséeà une extrémité de l'écrou 19 de façon à ceque son extrémité intérieure forme un arrêt en s'enclanchant avec la face extérieure de la bride annulaire 17b lorsque le manchon 17 se déplace d'une distance déterminée d'avance.
Une soupape à pointeau 21 est amnagée en coulisse dans le manchon 17. La tige de ladite soupape 21 a une surface plus grande que la partie du siège destinée au but indiqué ici. Ladite soupape 21 est chargé par un ressort 22 introduit dans le manchon 20 qui s'enclanche avecl'ex- trémité élargie 21a de la soupape à pointeau 21 et un collier fileté 25 qui s'ajuste dans le manchon vissé 20 au moyen d'une clé 24. La charge exercée par le ressort 18 est telle que le manchon 17 s'abaisse sur sa butée 20 avant que la pression dansla chambre 2 soit suffisante pour déplacer la soupape à pointeau 21 de son siège 17a dans le manchon 17.
Un chapeau 38 est vissé au bout de l'écrou 19, de façon à enfermer le manchon vissé 20 et la clé 24.
'Une tige de piston 25 aménagée en coulisse dans un coaxiale coussinet 26 est prévue dans une position/et s'enclanche avec la soupape à pointeau 21. L'autre extrémité de la tige de piston 25 aboutit dans une petite chambre 27 et est légèrement chargée par un ressort 28 renfermé dans un chapeau fileté'29 vissé dans le corps de soupape 1.
Un clapet de retenue 30 chargé par un ressort est monté dansle tuyau de sortie 4, et un autre conduit 51 permet la communication entre ledit conduit de sortie 4 et la chambre 27, de sorte que la pression hydraulique du fluide
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dans le t yau de décharge est transmise par le conduit 31 pour aller cnarger l'extrémité d; la tige de piston 25 à l'int,erieur do la chambre 27.
Un conduit 32 dans le corps de pompe 1 aboutit à une extrémité dans la chambre an@ulaire 33 qui est contiguë à une pluralite d'orifices 34 dans 1e manchon mobile 17, et à'l'autre bout une série d'ouvertures 35 dans la chambre 16, de sorte que le fluide hydraulique peut s 'écouler dans ladite chambre 16 et 'actionner la soupape 7 quand la soupape à pointeau 21 est ouverte.
La soupape 7 est pourvue d'un conduit @ 36 qui constitue une restriction d'allure e,tre l'extrémité 15 de la tige du piston et l'extrémité opposée 15 en com- munication avec le tuyau de dérivation 5 de sorte que l'évacuation de la chambre 16 peut s'effectuer afin de permettre à la soupape 7 de s'abaisser sur son siège.
Des trous de fixation 37 sontprevus dans le corps de soupape 1 pour recevoir les boulons ou similaires destines à maintenir le corps de soupàpe en position fixe.
Un co.iduit 59 permet l'écoulement de la chambre 10a au tuyau de dérivation 5. Or, suppose qu'un service de pompe soit relié à l'orifice 5 de la soupape d'admission et que l'orifice d'ecoulement 4 suit relié au circuit hydraulique, dont la capacité et le débit moyen ne dépassent pas la capacité de,la. pompe, alors la prssion dans la chambre 2 mohtera et, agissant sur la face du manchon mobile 25, surmontera la charge du ressort 18 et fera reculer le manchon mobile 17 contre la butée ajustable 20 en entraînant la soupape à pointeau 21 et en augmentant, par conséquent, la charge exercée par le ressort 22 sur la soupape à pointeau 21.
La tige de piston 25, qui. se trouve en équilibre
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hydraulique et mainténue en contact avec l'extrémité de la
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.soupape a pointeau 21 au moyen du ressort léger 28, se dé- placeront alors aussi avec la soupape à pJinteau 21. La pression dan s la chambre 2 continuera d'augmenter jusqu'à ce qu'elle soit suffisante, quand elle actionne la surface terminale de la soupape a pointeau 21 exposée à la chambre
2, pour surmonter la charge produite par le ressort 22.
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C41é p9.,. 1 tt d0 la fl0vpo,po à po1nt0ou 21 horo dû son siège 17a dans le. manchon 17 et, afin d'empêcher la soupape à pointeau 21 d'osciller sur son siège ou à côte, la surface de la tige est aménagée plus grande qu 'il n'a été indiqué. L'ouverture de la soupape à pointeau 21 permet alors à la pompe de décharger le fluide dans la chambre .16 par l'orifice 34, le conduit 52 et les orifices 55, de sorte que la pression du fluide dans la chambre 16 augmente.
Cette pression fluide,agissant sur l'extrémité de la soupape 7 à 1'intérieur de la chambre augmente jusqu'à ce qu'elle surmonte la charge produite par le ressort 8 de façon à faire ainsi déplacer la soupape 7.de son siège et à.per- mettre au fluide de'passer par le conduit' 5.
Le mouvement de cette soupape continue jusqu'à ce qu'une pression moins élevée ait été précuite dans la chambre 2, dans le conduit 52'et dans la chambre 16, qui, agissant sur l'extrémité 15 de la soupape 7, est suffisante pour équilibrer la charge du ressort 8 et pour maintenir ainsi une pression en déri- vation à l'intérieur de la chambre 2 à un point déterminé d'avance en'ajustant le ressort 8. quand la pression dans la chambre 2 tombe à cette pression inférieure, la soupape de retenue 50 se ferme et @ par conséquent la pression du tuyau d'alimentation se main- tient.
Le manchon mobile 17, sous l'action du ressert 18 retourne à sa position initiale, tandis que la soupape à
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pointeau @1 reste dans la position où elle a été amenée par le manchon mobile 17, et par le mouvement qui lui est imprimé par la haute pression qui existait au-paravant dans la chambre '2 actionnant son extrémite. Il est maintenu dans cette position par la tige de piston 25 dont une extremite ayant une surface équivalente à la surface du siège de la soupape 17a s 'étend jusqu'à la chambre 27 et est souflise à sa pression,laquelle chambre ost à la même pression que celle du tuyau de décharge auquel elle est reliée par le conduit 31.
Or, avant que la soupape à pointeau 21 puisse reprendre sa position initiale en s'appliquant sur son siège 17a et permettre ainsi à la pompe de décharger de nouveau dans le tuyau de décharge, il faut .qu'elle se déplace en avant de la même distance qu le manchon mobile 17 et, pour obtenir ce résultat, il faut que la pression du service diminue afin que la force tendant a la tenir ouverte, laquelle est -la pression du service agissant sur la surface terminale de la tige du piston 25 à l'intérieur de la chambre 27, devienne équivalence à la force tendant à la fermer, c'est-à-dire à la force exercée par le ressort 22 . à l'etat étendu, cequi donne une force réduite.
L'évacuation de la chambre 16 permet à la soupape 17 de se fermer, comme il a été dit, et d'empêcher la soupape '/ de s'ouvrir par suite de fuites qui peuvent se produire au-delà du manchon mobile 17 de la soupape à pointeau 21 ou de la tige de la soupape 7, lorsque la soupape à pointeau 21 occupe sa position de fermeture.
Il est evident d'après la description qui précède, qu'on peut obtenir une commande très juste et précise pour la réglementation des pressions par l'emploi d'une butée ae manchon ajustable 20 et par l'ajustement du ressort 22 au moyen du collier fileté ajustable 23 et de l'organe
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fileté 24.
Des ressorts relativement légerssuffisont pour com- mander des écoulements et des pressions très élevées aux- quelles la soupape peut fonctionner, vu que la soupape '7 qui sert à effectuer un grand écoulement à une basse pression, nécessairement considérable, s'effectue hydraul- iquement, et qu'il suffit d'une très petite soupape à pointeau pilote 21 qui commande le chargement hydraulique le de la soupape 7, pour manier/peu de courant nécessaire pour charger hydrauliquement la soupape 7. Par conséquent de très faibleressorts suffisent pour commander de très hautes pressions au muyen de la soupape.
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Ayant maintena@t d'écrit et déterminé en détail la nature de notre dite invention et la manière de la mettre à exécution nous déclarons par les présentes que nos revendications sont les suivantes: 1. Soupape comporta..! un corps de soupape muni d'une chambre à pression fluide pourvue d'un orifice d'admission et d'un orifice de sortie pour accoupler à. un tuyau d' alimentation et de refoulement re spectivement, uncon- duit conte ant u@e soupape principale (de distribution)
à ressort qui communique avec la chambre à pression et un dispositif de commande à clapet pilote assujetti aux pressions d'alimentation et de refoulement pour régler la charge hydraulique de ladite soupape principale en apposition à la charge 6.e son ressort, la.
disposition etant telle que chaque fois que la pression dans la cha bro s'@lève au-dessus d'un? valeur prédéterminée, ledit dispositif de commande à clapet entre en fonction, d@ sorte que la charge hydraulique de ladite soupape principale aug@e te et par conséquent s'ouvre et permet au fluide qui pénètre dans l'entrée de s'écouler par le' conduit jusqu'à ce qu'une pression plus basse prédéter- mineo se produise dans le tuyau de refoulement et alorsl'organe de co mande du clapet pilote retourne à sa position normale et réduit ainsi la charge hydraulique sur ladite soupape principale.
2. Soupape conforme à la @eve dication 1 da@s laquelle u@ clapet pilote est pourvu d'un siège mobile et le)dit clapet pilote et11-dit siègemobil sont chargés independémment par u@ ressort.
3. Soupape confôrme aux revendications 1 et 2 dans laquelle une soupape de retenue est amenagée dans la sortie, et un conduit est prévu da@s le corps de soupape pour constituer une communication entre la conduite de
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4. Soupape conforme aux revendications i, 2 et 3 dans laquelle un piston à ressort foncitionnellement relié au clapet pilote, est action à par les pressions dans la chambre et dans la conduite de refoulement.
5. Soupape conforme aux revendications précédentes dans laquelle un dispositif est prévu pour varier la com- pression des ressorts fixes aux soupapes respectives.,
6. Soupape conforme aux revendications précédentes dans laquelle la tige du pilote est d'un diamètre 'plus grand que la surface de sa soupape.;
7. Soupape conforme aux revendications précédentes dans laquelle est prévg un dispositif pour l'évacuation de la charge hydraulique de la soupape principale. la
8. Soupape conforme à/reve diatin 2 dans laquelle un manchon ajustable coopère avec l'extrémité intérieure - du siège de soupape mobile pour'en limiter le mouvement.
9. Soupape construite, disposée et adaptée de facon à fonc- tionner un substance suivant la description et les illus- trations des dessins ci-jJints.