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ORGANE DE RETENUE POUR MILIEUX GAZEUX OU LIQUIDES, EN PARTICULIER POUR OUTILS
PNEUMATIQUES,
La présente invention est relative à un organe d'arrêt ou de retenue pour milieux gazeux ou liquides, en particulier pour outils pneumatiques, com- portant un tube coulissant portant trois ou plus de trois garnitures d'étanchéi- té et pourvu d'une chambre annulaire,ce tube pouvant coulisser sur un tube inté- rieur muni d'une paroi intermédiaire et d'ouvertures de passage ménagées dans sa paroi devant et derrière la paroi intermédiaire.
Dans les organes d'arrêt de ce genre, un équilibre des pressions est réalisé par l'admission de pressions uniformes sur les garnitures d'étanchéité similaires prévues aux deux extrémités du tube coulissant, en sorte que l'opéra- tion d'ouverture ou de fermeture peut s'effectuer aisément et sans dépense parti- culière d'énergie, même dans le cas de pressions élevées du milieu ou agent de circulation gazeux où liquide. Dans les formes d'exécution connues jusqu'ici de tels organes de retenue ou d'arrêtil se produit rapidement, par suite de la nature du montage de la garniture d'étanchéité médiane, un endommagement de la lèvre de contact de cette garniture, à tel point qu'une obturation étanche n'est plus assurée dans la position de fermeture.
Dans ce cas, pour effectuer l'ouverture de l'organe d'arrêt, on déplace le tube coulissant sur le tube inté- rieur dans la direction de passage ou de circulation du milieu gazeux ou liquide, de façon que la lèvre de contact de la garniture médiane, qui, dans la position de fermeture, se trouve en regard de la paroi intermédiaire du tube intérieur, soit amenée sur les ouvertures de passage dirigées vers l'extrémité de sortie et ménagées derrière la paroi intermédiaire et soit pressée contre la périphérie du tube intérieur par le milieu ou agent, sortant de la chambre annulaire du tube coulissant et entrant dans l'extrémité ou chambre de sortie du tube intérieur, la lèvre'étant ainsi poussée dans les ouvertures de passage.
Dans cette disposition connue, la fermeture s'opère par déplacement du tube coulissant, à l'encontre de la direction de circulation. Ainsi, la lèvre
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de la garniture médiane est repoussée, par la circulation se faisant en direc- tion opposée, dans les ouvertures de passage et appliquée contre la paroi de- ces dernières. Il est compréhensible que les lèvres de contact des garnitures sont endommagées et se déchirent après une courte durée de service et ne per- mettent, dès lors, plus une obturation hermétique.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnée ci-dessus et de fournir un organe d'arrêt ou de retenue de fonctionnement sur Suivant l'invention, pour exécuter le mouvement d'ouverture, le tube coulis- sant peut être déplacé vers l'extrémité d'entrée et la lèvre intérieure de contact de la garniture d'étanchéité médiane, qui réalise l'obturation dans la position de fermeture, est montée, dans la direction du mouvement d'ouver- ture. Dans ce cas, cette lèvre de contact passe, pendant le déplacement du tube coulissant, en vue de l'ouverture de l'organe d'arrêt, sur les ouvertu- res de passage, tournées vers l'extrémité d'entrée du tube intérieur, de la chambre d'entrée du tube intérieur et est pressée radialement vers l'extérieur par l'agent ou milieu s'écoulant de l'intérieur vers l'extérieur.
Ainsi, cette lèvre ne touche plus les cotés des ouvertures de passage et n'a plus l'occasion de s'endommager ou de s'user. La garniture d'étanchéité médiane est ainsi en- tièrement déchargée, aussi bien pendant l'opération d'ouverture que pendant l'opération de fermeture, tandis que, dans la position de fermeture, une ob- turation hermétique est réalisée par la pression du milieu ou agent gazeux ou liquide sur la lèvre de contact. Dans les autres positions, le tube coulis- sant est rendu étanche vis-à-vis de l'extérieur, par les deux garnitures d'é- tanchéité prévues à ses deux extrémités. Ces garnitures d'étanchéité ne doi- vent passer sur aucune ouverture pendant les mouvements d'ouverture ou de fer- meture du tube coulissant et ne sont donc pas exposées à des risques d'endom- magement particuliers.
L'agencement suivant l'invention assure ainsi une étanchéité absolue, même dans le cas d'une fréquence élevée d'opérations d'ouverture et de fermeture. Même lorsque les pressions de service sont élevées, l'organe de retenue suivant l'invention s'est révélé str et de fonctionnement aisé.
Grâce au fait que l'organe de retenue ou d'arrêt est dépourvu de surfaces d'étanchéité métalliques et que l'étanchéisation se fait uniquement par les garnitures d'étanchéité élastiques, le danger de corrosion est écarté, dans le cas où on fait usage d'air comprimé humide. Les garnitures d'étanchéité ne peuvent ni se gripper, ni se caler, une lubrification particulière, n'étant pas nécessaire. Le poids de tout l'organe de retenue ou d'arrêt peut rester faible, étant donné que des pressions unilatérales élevées ne se manifestent pas, mais qu'il existe un équilibre absolu de pressions. Le tube coulissant peut, dès lors, aussi être léger et, par exemple, être constitué en métal lé- ger.
L'organe de retenue ou d'arrêt suivant l'invention résiste à l'air com- primé ou aux liquides souillés d'impuretés, étant donné que les ouvertures de passage sont déchargées pendant les déplacements de la garniture d'étanchéité médiane. Enfin, l'organe de retenue ou d'arrêt suivant l'invention possède une longue durée de service, même dans le cas où la fréquence des opérations d' ouverture et de fermeture est élevée.
Les avantages susmentionnés entrent particulièrement en ligne de compte, par rapport à l'agencement courant jusqu'à présent d'un robinet d' arrêt à,boisseau conique rotatif, tel qu'on l'emploie, de manière générale, en particulier avec les outils pneumatiques.
Dans une autre forme d'exécution de l'organe de retenue suivant l'invention, le tube coulissant présente, entre la garniture d'étanchéité mé- diane et la garniture d'étanchéité proche de l'extrémité de sortie, une cham- bre annulaire servant au passage de l'agent ou du milieu gazeux ou liquide, les surfaces de délimitation axiales de cette chambre annulaire étant inclinées de manière à correspondre à la direction d'écoulement de l'agent ou du milieu gazeux ou liquide traversant cette chambreoAinsi, l'écoulement s'opère de ma- nière plus favorable. La section de passage de la chambre annulaire est, en outre, plus grande que la section de l'alésage d'entrée respectivement de sor-
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tie du tube intérieur.
Des refoulements et une augmentation de la résistance de passage sont ainsi évitéso La section totale des ouvertures de passage con- vergeant favorablement vers l'axe de l'organe de retenue ou d'arrêt et ména- gées dans la paroi du tube intérieur devant et derrière la paroi intermédiai- re de ce tube est avantageusement supérieure à la section de l'alésage d'en- trée respectivement de l'alésage de sortie du tube intérieur. Un autre avanta- ge est obtenu, lorsque, suivant l'invention, la paroi intermédiaire du tube intérieur porte du coté de l'entrée et/ou du coté de la sortie un cône de gui- dage.
Une forme d'exécution de l'invention est représentée,à titre d' exemple, sur les dessins ci-annexés,.Dans ceux-ci : - la figure A est une coupe longitudinale de l'organe d'arrêt ou de retenue dans la position d'ouverture, et - la figure B en est une coupe longitudinale en position de fer- meture .
Le tube intérieur 1 est muni,à son extrémité d'entrée, d'un flas- que fileté 2. A son extrémité de sortie est vissé un raccord 3 servant à éta- blir la liaison avec l'outil pneumatique. Le tube intérieur est divisé par une paroi intermédiaire 7 en une chambre d'entrée 4 et en une chambre de sortie
5, lesquelles chambres présentent chacune à leur périphérie plusieurs ouver- tures de passage 6 et 16, affectant la forme de perforations ou de fentes.
La paroi intermédiaire 7 est munie, du coté de l'entrée, d'un cône de guidage, qui peut aussi être monté, de manière correspondante, du coté de la sortie.
Les ouvertures de passage 6 et 16 sont agencées de façon à s'étendre dans la direction du cône de guidage et s'étendent sensiblement sous le même angle que ce dernier. La section totale des ouvertures 6 respectivement des ouver- tures 16 est, dans ce cas, avantageusement plus grande que la section de 1' alésage d'entrée respectivement de sortie du tube intérieur.
Sur le tube intérieur est monté un tube coulissant 8, qui pré - sente une grande chambre annulaire 9 et est muni de trois garnitures d'étan- chéité 10, 11 et 12 Ces garnitures consistent avantageusement en un anneau en caoutchouc résistant aux acides et présentant une lèvre de contact inté- rieure et une lèvre de contact extérieure. Les deux garnitures extérieures 10 et 12 sont calées à l'aide de bagues de retenue 13 et 15. La garniture médiane 11 prend appui contre la paroi de la chambre annulaire 9 et, par l'intermé- diaire de l'anneau d'espacement 14, contre la garniture extérieure 10. La sec- tion de passage de la chambre annulaire 9 est plus grande que celle de l'alé- sage d'entrée respectivement de sortie du tube intérieur.
La figure B montre l'organe d'arrêt ou de retenue dans la posi- tion fermée. L'agent ou milieu sous pression, agissant dans la direction de la flèche 17 est séparé de l'atmosphère par la garniture 10 et de la chambre de sortie 5 par la garniture médiane 11.
Pour l'ouverture, le tube coulissant 8 est déplacé vers l'extré- mité de sortie, dans la direction opposée à celle indiquée par la flèche 17.
Etant donné que les garnitures d'étanchéité 10, 11 et 12 ont même section, il règne, dans les deux directions axiales, la même pression et, en raison du parfait équilibre des pressions, le tube coulissant 8 peut aisément être dé- placé à la main, même lorsque le milieu ou agent de circulation est soumis à une pression élevée. Fendant l'opération d'ouverture, par déplacement du tube coulissant 8,dans la direction opposée à celle de la flèche 17, la gar- niture médiane 11 est déplacée au-dessus des ouvertures de passage 6. Dans ce cas, la lèvre intérieure de contact llc de cette garniture est pressée radia- lement vers l'extérieur par le milieu ou agent sous pression pénétrant dans les ouvertures 6 en provenance de la chambre d'entrée 4, la lèvre en question étant ainsi écartée de la périphérie extérieure du tube intérieur.
Les bords des ouvertures de passage ne sont, dès lors, par touchés par la lèvre inté- rieure lla de la garniture 11 et ne peuvent pas endommager celle-ci. Dans'la position d'ouverture, l'agent ou milieu sous pression pénètre dans la chambre
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annulaire 9 du tube coulissant 8 et quitte celle-ci, par les ouvertures de passage 16, pour arriver dans la chambre de sortie 5, d'où il est conduit, dans la direction de la flèche 18, vers l' outil pneumatique.
Par l'écartement de la lèvre de contact lla de la garniture d' étanchéité 11, celle-ci est entièrement déchargée pendant le processus de com- mutation,en sorte que le frottement de cette garniture sur la périphérie de tube intérieur est pratiquement éliminé.
La garniture d'étanchéité est également déchargée pendant l'o- pération de fermeture, par déplacement du tube coulissant en direction oppo- sée. La lèvre lla de la garniture d'étanchéité 11 ne se remet dans sa posi- tion d'obturation que lorsqu'elle est repassé entièrement sur les ouvertu- res de passage 6 et s'applique sur la paroi intermédiaire 7 du tube intérieur.
Cette garniture d'étanchéité 11 est ainsi déchargée pendant le processus de commutation et ne reprend sa fonction d' étanchéisation, que lorsqu'elle'est en position de: repos, dans la position de fermeture, représentée à la figure B, de l'organe de retenue. La garniture d'étanchéité 11 ne subit, dès lors, pas d'usure appréciable et une longue durée de service de cette garniture est ainsi assurée, même dans le cas d'une fréquence-élevée d'opérations d'ouver- ture et de fermeture.
Les deux garnitures d'étanchéité extérieures 10 et 12 assurent une fermeture étanche de manière connue et ne sont pas exposées à une usure particulière, étant donné qu'elles ne glissent que sur la périphérie lisse du tube intérieur et ne doivent pas passer sur des ouvertures. Des essais pratiques ont montré que même à des pressions de service élevées allant jus- qu'à 50 atmosphères, on peut encore aisément manoeuvrer l'organe de retenue à la main, sans dépense d'énergie appréciable.
A la fin du déplacement du tube coulissant 8, en vue de l'ou- verture de l'organe de retenue, ce tube peut être bloqué dans la position d' ouverture par un court vissage sur le filetage du flasque terminal 2 du tube intérieur 1, de façon qu'une fermeture accidentelle soit empêchée.
L'organe de retenue ou d'arrêt suivant l'invention peut être utilisé, avec le même résultat, pour de l'air comprimé ou d'autres milieux gazeux et de la vapeur saturée, ainsi que pour des liquides, tels que eau, acides, huiles, etc.. En conséquence, le domaine d'utilisation de l'organe d'arrêt n'est pas limité aux outils pneumatiques. L'organe d'arrêt peut, au contraire, être utilisé dans les cas les plus divers où il est nécessaire d' arrêter ou retenir de tels milieux gazeux ou liquides, sans dépense d'éner- gie spéciale.
REVENDICATIONS.
1. Organe d'arrêt ou de retenue pour milieux gazeux ou liquides, en particulier pour outils pneumatiques, comportant un tube coulissant por- tant trois ou plus de trois garnitures d'étanchéité et pourvu d'une chambre annulaire, ce tube pouvant coulisser sur un tube intérieur muni d'une paroi intermédiaire et d'ouvertures de passage ménagées dans sa paroi devant et derrière la paroi intermédiaire, caractérisé en ce que, pour effectuer le mouvement d'ouverture, le tube coulissant (8) peut être déplacé vers l'extré- mité d'entrée et la lèvre de contact intérieure (lla) de la garniture d'étan- chéité médiane (11), assurant la retenue dans la position de fermeture, est montée dans la direction du mouvement d'ouverture, de façon que, lors du glissement de la lèvre sur les ouvertures de passage antérieures (6),
cette lèvre est pressée radialement vers l'extérieur par le milieu ou agent gazeux ou liquide.