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" perfectionnements aux détendeurs hydrauliques ".
La présente invention est relative à des valves ou déten- deurs hydrauliques du type dans lequel le liquide sous pression, dont il s'agit de régler le débit, agit sur l'une des extrémités d'un piston de valve et déplace ce piston en sens contraire de l'action d'un ressort antagoniste d'un poids ou d'une autre char- ge, par rapport à un orifice d'admission et à un orifice d'échap- pement qui sont disposés l'un par rapport à l'autre à une distan- oe, dans le sens longitudinal, qui est fixée d'avance, l'agence- ment étant tel que, dans l'une des positions du piston, le liqui- de sous pression puisse passer de l'admission à l'échappement, et que dans une autre position du piston cette admission et cet échappement soient isolés l'un de l'autre.
Un exemple d'un réduc- teur de ce type été décrit dans la demande de brevet déposée
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par les Demandeurs ce même' jour pour " perfectionnements aux dé- tendeurs hydrauliques ".
Dans ce qui va suivre, le terme de détendeur ou de valve réductrice doit s'entendre comme désignant aussi bien un déten- deur dans lequel le piston de valve est soumis à l'action de la pression à l'échappement du liquide comprimé, qu'une soupape de surcharge ou de décharge dans laquelle le piston de la valve est soumis à l'action de la pression d'admission du liquide.
Dans la demande de brevet déposée par les Demandeurs le jour
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mâ-me pmur.,perfectinnementiaux détendeurs hydrauliques:' on a décrit un détendeur du type ci-dessus défini, dans lequel on a prévu des moyens pour amortir le mouvement oscillatoire rapide du piston de la valve afin d'éviter les phénomènes de pompage, par une restriction imposée au libre passage du liquide en direction d'une chambre close prévue à l'une des extrémités du piston de la valve et en provenance de cette chambre.
Le but de la présente invention est de parvenir à un déten- deur du type ci-dessus défini, dans lequel non seulement on amor- tit les oscillations pour éviter les phénomènes de pompage, mais dans lequel on rend l'appareil également sensible d'une façon ab- solue à toute augmentation brusque de la pression du liquide, et Où toute augmentation de ce genre actionne immédiatement l'appa- reil.
On parvient au résultat précité dans un détendeur selon la présente invention en utilisant comme moyen pour actionner le pis- ton de la valve, un piston principal qui est relié à l'une des extrémités du piston de la valve au moyen d'un piston de commande d'un diamètre sensiblement inférieur au diamètre du piston prin- cipal, le piston principal fonctionnant à l'intérieur d'un cylin- dre, tandis qu'on prévoit un clapet de retenue pour provoquer la formation d'une différence de pression de part et d'autre du pis- ton lors d'une diminution de la pression du liquide comprimé, et pour éviter un rétablissement immédiat de l'équilibre des pressions
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de part et d'autre du piston,
le dispositif étant agencé dans 1' ensemble de façon que toute augmentation de la pression du liqui- de exerce son action sur la surface du piston de commande et que toute diminution de la pression exerce son action sur la surface du piston principal.
D'une façon générale, le piston de valve d'un réducteur se- lon la présente invention est absolument sensible à toute augmen- tation brusque de la pression de liquide, et est immédiatement ac- tionné par toute augmentation de cette pression, à l'aide de moyens comprenant un piston principal dont un piston de commande est so- lidaire de l'une des extrémités du piston de valve ou est au con- tact d'une extrémité de ce piston de valve, ledit piston de com- mande ayant un diamètre sensiblement plus faible que le diamètre du piston principal, un cylindre dans lequel fonctionne ce piston principal, des conduits aboutissant aux extrémités opposées dudit cylindre,
de telle sorte que l'extrémité extérieure du cylindre est toujours ouverte pour le liquide sous pression et que ce li- quide puisse s'échapper librement de l'extrémité opposée du cylin- dre lorsque le piston principal se déplace du fait d'une augmen- tation de la pression du liquide ayant pour effet de pousser le piston de valve en sens contraire de l'action du ressort antago- niste ou de telle autre charge, des moyens permettant le passage d'un débit limité de liquide de l'une à l'autre des extrémités opposées du cylindre, et une soupape de retenue agencée de façon à provoquer la formation d'une différence de pression de part et d'autre du piston principal dans le cas d'une baisse de la pres- sion du liquide, et d'éviter le rétablissement immédiat de l'é- quilibre des pressions de part et d'autre de ce piston,
et d'a- mortir par ce moyen le mouvement de retour du piston de valve et du piston principal.
Dans une forme pratique de réalisation de la présente in- vention, le piston formant valve et faisant partie du réducteur perfectionné est en équilibre hydraulique, et est actionné par
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un piston principal fonctionnant dans un cylindre, et les deux extrémités de ce cylindre sont mises en communication avec l'ori- fice d'admission et l'orifice d'échappement du détendeur par des conduits dont l'un contient une soupape de retenue empêchant le liquide qui se trouve du côté du piston principal qui est sous pression de s'échapper librement, cet échappement se produisant lentement par suite d'une fuite le long du piston.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif va bien faire ressortir comment l'invention peut être mise en pratique.
Sur le dessin joint, qui représente une coupe verticale d' une forme de réalisation du détendeur selon la présente invention, le piston de valve, qui est désigné par a, est représenté dans la position supérieure dans laquelle le liquide peut passer de l'admission b à l'échappement c en suivant les conduits de commu- nication représentés. Ce mouvement ascendant du piston de valve s'effectue en sens contraire de l'action d'un ressort d par le liquide sous pression qui agit sur la face inférieure, ou face de pleine pression, dtun piston e dont la tige f pénètre dans la chambre g et bute contre l'extrémité inférieure du piston de val- ve. En variante la tige f peut être solidaire du piston de valve.
Le liquide sous pression servant à soulever le piston est prélève sur l'admission du détendeur, et à cet effet cette admis- sion est mise en communication par des conduits! et j avec les deux extrémités du cylindre dans lequel le piston fonctionne.
Dans le conduit j est disposé un clapet de retenue k qui sert à faire passer le liquide sous pression librement sous la face inférieure du piston, mais qui se ferme automatiquement sous l'influence de son ressort quand la pression tombe, pour fermer le conduit jet empêcher le liquide de s'échapper de l'extrémité inférieure du cylindre précité. Le liquide ainsi enfermé peut s'échapper à un débit relativement lent par les fuites le long du piston et en direction de l'extrémité supérieure du cylindre,
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pour rejoindre le liquide qui se trouve dans le conduit d'admis- sion b, et à cet effet on donne au piston un jeu suffisant dans son cylindre pour permettre à cette fuite de se produire au ré- gime voulu.
Le mouvement ascendant du piston e est limité par une bu- tée fixe e' réalisée sous la forme d'un disque circulaire. Ce disque est disposé à l'extrémité intérieure du cylindre dans le- quel le piston fonctionne, et en face de l'orifice d'entrée du conduit i; son diamètre étant plus faible que celui du cylindre précité, ce qui donne naissance à un intervalle annulaire i' pour la distribution régulière du liquide dans l'étendue de la surface intérieure ou de faible étendue du piston.
A l'aide de l'agencement qui vient d'être décrit, le liqui- de sous pression qui se trouve dans le conduit d'admission peut exercer son action contre une surface efficaoe du piston qui est égale à la surface de la tige f, qui, de préférence, est au moins égale à la moitié de la surface du piston, et quand cette pres- sion est suffisante pour surmonter la résistanoe du ressort d, le piston de valve est poussé vers le haut dans la position re- présentée dans le dessin.
En permettant ainsi au liquide sous pression contenu dans le conduit d'admission d'avoir accès libre- ment à la face inférieure du piston e, on rend le piston de val- ve parfaitement sensible à une augmentation subite de la pression du liquide, et on fait agir cette augmentation brusque immédiate- ment sur le piston de valve, tandis que par la limitation du dé- bit d'échappement de ce liquide hors de la chambre située en des- sous de la face inférieure du piston, le mouvement de retour du piston de valve produit par le ressort est amorti pour éviter les phénomènes de pompage.
Dans l'exemple représenté, dans lequel on utilise un pis- ton séparé pour commander le piston de valve, l'espace g situé en dessous du piston de valve est maintenu à la pression de l' échappement, parce que cette chambre g est mise en communication
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.avec l'échappement o.
Si on le désire, le passage de section réduite qui permet au liquide enfermé de stéchapper dans un détendeur selon la pré- sente invention peut être prévu sur le clapet de retenue, de tel- le sorte que ce clapet fonctionne de façon à laisser passer le liquide librement dans un sens, et dans une mesure restreinte dans le sens contraire.
On règle la pression antagoniste du ressort d au moyen d' un volant 1 et à cet effet le volant est monté de façon fixe sur l'extrémité extérieure d'une tige filetée m dont la partie file- tée pénètre dans un écrou n. Cet écrou peut se déplacer dans le sens de l'axe, mais il ne peut tourner en raison d'une butée o qui entre en prise avec les côtés d'une saignée p pratiquée dans une pièce q. Cet organe fait partie de l'écrou n après son assem- blage, et se déplace avec cet écrou, et il est muni en outre d' un index qui n'est pas représenté et qui passe à travers une fen- te verticale qui n'est pas non plus représentée et qui est pra- tiquée sur le coté du carter r du ressort, pour fournir une in- dication visible de la position de l'écrou pendant le réglage.
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"improvements to hydraulic regulators".
The present invention relates to hydraulic valves or regulators of the type in which the pressurized liquid, the flow rate of which is to be regulated, acts on one of the ends of a valve piston and moves this piston in motion. opposite direction of the action of an opposing spring of a weight or other load, with respect to an inlet port and an exhaust port which are arranged relative to one another the other at a distance, in the longitudinal direction, which is fixed in advance, the arrangement being such that, in one of the positions of the piston, the liquid under pressure can pass from the piston. admission to the exhaust, and that in another position of the piston this admission and this exhaust are isolated from each other.
An example of such a reducer has been described in the filed patent application.
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by the Applicants that same day for "improvements to hydraulic regulators".
In what follows, the term pressure reducing valve or reducing valve should be understood as denoting both an expansion valve in which the valve piston is subjected to the action of the pressure at the outlet of the compressed liquid, as well as an overload or discharge valve in which the piston of the valve is subjected to the action of the inlet pressure of the liquid.
In the patent application filed by the Applicants on the day
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mâ-me pmur., perfectinnementiaux hydraulic regulators: 'a regulator of the type defined above has been described, in which means have been provided for damping the rapid oscillatory movement of the valve piston in order to avoid pumping phenomena, by a restriction imposed on the free passage of the liquid in the direction of a closed chamber provided at one of the ends of the piston of the valve and coming from this chamber.
The aim of the present invention is to achieve an expansion valve of the type defined above, in which not only are the oscillations damped to avoid pumping phenomena, but in which the apparatus is also made sensitive to pressure. a manner absolute to any abrupt increase in the pressure of the liquid, and where any increase of this kind immediately activates the apparatus.
The above result is achieved in an expander according to the present invention by using as a means for actuating the piston of the valve, a main piston which is connected to one end of the piston of the valve by means of a piston of the valve. control of a diameter appreciably smaller than the diameter of the main piston, the main piston operating inside a cylinder, while a check valve is provided to cause the formation of a pressure difference of on either side of the piston when the pressure of the compressed liquid decreases, and to prevent an immediate re-establishment of the pressure balance
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on either side of the piston,
the device being arranged as a whole so that any increase in liquid pressure exerts its action on the surface of the control piston and any decrease in pressure exerts its action on the surface of the main piston.
In general, the valve piston of a reducer according to the present invention is absolutely sensitive to any sudden increase in liquid pressure, and is immediately actuated by any increase in that pressure, at the same time. the aid of means comprising a main piston, a control piston of which is integral with one end of the valve piston or is in contact with one end of this valve piston, said control piston having a diameter substantially smaller than the diameter of the main piston, a cylinder in which this main piston operates, conduits leading to opposite ends of said cylinder,
so that the outer end of the cylinder is always open for pressurized liquid and that liquid can escape freely from the opposite end of the cylinder as the main piston moves due to an increase - tation of the pressure of the liquid having the effect of pushing the valve piston in the opposite direction to the action of the antagonist spring or of such other load, means allowing the passage of a limited flow of liquid from one at the other of the opposite ends of the cylinder, and a check valve arranged so as to cause the formation of a pressure difference on either side of the main piston in the event of a drop in the pressure of the cylinder. liquid, and to prevent the immediate re-establishment of the pressure balance on either side of this piston,
and thereby inhibiting the return movement of the valve piston and the main piston.
In a practical embodiment of the present invention, the valve piston forming part of the improved reducer is in hydraulic equilibrium, and is actuated by the valve.
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a main piston operating in a cylinder, and the two ends of this cylinder are placed in communication with the intake port and the exhaust port of the pressure reducer by conduits, one of which contains a check valve preventing the liquid which is on the side of the main piston which is under pressure to escape freely, this escape occurring slowly as a result of a leak along the piston.
The description which will follow with reference to the appended drawing given by way of nonlimiting example will clearly show how the invention can be put into practice.
In the accompanying drawing, which shows a vertical section of one embodiment of the pressure reducer according to the present invention, the valve piston, which is denoted by a, is shown in the upper position in which liquid can pass from the inlet. b to the exhaust c following the communication ducts shown. This upward movement of the valve piston takes place in the opposite direction to the action of a spring d by the pressurized liquid which acts on the underside, or full pressure face, of a piston e whose rod f penetrates into the chamber g and abuts against the lower end of the valve piston. As a variant, the rod f may be integral with the valve piston.
The pressurized liquid used to lift the piston is taken from the inlet of the pressure reducer, and for this purpose this inlet is connected by conduits! and j with both ends of the cylinder in which the piston operates.
In the conduit j is disposed a check valve k which serves to pass the pressurized liquid freely under the underside of the piston, but which closes automatically under the influence of its spring when the pressure drops, to close the jet conduit prevent liquid from escaping from the lower end of the above cylinder. The liquid thus trapped can escape at a relatively slow rate through the leaks along the piston and towards the upper end of the cylinder,
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to reach the liquid which is in the intake duct b, and for this purpose the piston is given sufficient play in its cylinder to allow this leak to occur at the desired speed.
The upward movement of the piston e is limited by a fixed stop e 'made in the form of a circular disc. This disc is disposed at the inner end of the cylinder in which the piston operates, and opposite the inlet of the duct i; its diameter being smaller than that of the aforementioned cylinder, which gives rise to an annular gap i 'for the regular distribution of the liquid in the extent of the inner surface or of small extent of the piston.
By means of the arrangement which has just been described, the pressurized liquid which is in the intake duct can exert its action against an effective surface of the piston which is equal to the surface of the rod f , which preferably is at least half the area of the piston, and when this pressure is sufficient to overcome the resistance of the spring d, the valve piston is pushed upwards into the position shown. in the drawing.
By thus allowing the pressurized liquid contained in the inlet duct to have free access to the underside of the piston e, the valve piston is made perfectly sensitive to a sudden increase in the pressure of the liquid, and this sudden increase is made to act immediately on the valve piston, while by limiting the rate of escape of this liquid from the chamber situated below the underside of the piston, the return movement of the valve piston produced by the spring is damped to prevent pumping phenomena.
In the example shown, in which a separate piston is used to control the valve piston, the space g below the valve piston is maintained at exhaust pressure, because this chamber g is set. in communication
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.with the exhaust o.
If desired, the passage of reduced section which allows the enclosed liquid to escape in a pressure reducing valve according to the present invention can be provided on the check valve, so that this valve operates so as to allow liquid freely in one direction, and to a limited extent in the opposite direction.
The opposing pressure of the spring d is adjusted by means of a handwheel 1 and for this purpose the handwheel is fixedly mounted on the outer end of a threaded rod m, the threaded part of which penetrates into a nut n. This nut can move in the direction of the axis, but it cannot turn due to a stop o which engages with the sides of a groove p made in a part q. This member is part of the nut n after its assembly, and moves with this nut, and it is further provided with an index which is not shown and which passes through a vertical window which n It is also not shown and is provided on the side of the spring housing, to provide a visible indication of the position of the nut during adjustment.