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S.A. NOUVELLES FONDERIES MECANIQUES SCHIPPERS PODEVYN, résidant à HOBOKEN-ANVERS.
PERFECTIONNEMENTS AUX ROBINETS POUR FLUIDES GAZEUX.
L'invention se rapporte à un type de robinet bien connu en soi utilisé à des fins diverses mais plus spécialement à l'équipement de récipients de gaz comprimés, respectivement liquéfiés.
Dans ce type de robinet, l'élément obturateur est positivement appliqué sur son siège à l'intervention d'un organe de manoeuvre à vis et est élastiquement écarté de son siège lorsque ledit organe de manoeuvre est effacé. Entre l'élément porteur de l'obturateur proprement dit et la tige de l'organe de manoeuvre est interposé un diaphragme en vue de coopérer à l'étanchéité du robinet au droit du chapeau qui en coiffe le corps. Dans un même but d'étanchéité un joint en une matière relativement élastique, respectivement plastique, est interposé entre le fond dudit chapeau et l'é- lément poussoir solidaire du volant de manoeuvre.
Ledit élément poussoir étant en contact permanent avec ledit dia- phragme interca-laire, il est souhaitable que ledit élément poussoir ne soit pas entraîné en rotation avec le volant de manoeuvre, en vue d'-éviter des sollicitations dangereuses ou fatigantes pour ledit diaphragme. A cette fin, on a proposé différents moyens dont certains préconisent une liberté totale du poussoir dans la tige du volant et dont d'autres, au contraire, préconisent une solidarisation totale entre le poussoir et la tige du volant.
La présente invention concerne expressément des perfectionnements apportés à ce type de robinet en vue de remplir la quadruple condition exi- gible pour de tels robinets, notamment pour toutes les applications de gaz sous pression et, à fortiori, de pression relativement élevée;
1 - une étanchéité pratiquement parfaite mais sans sollicita- tions d'écrasement exagérées des éléments d'étanchéité;
2 - une combinaison mécanique telle que lesdites conditions d'é-
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tanchéité subsistent même après une longue durée d'utilisation courante;
3 - un contrôle permanent des efforts de fermeture du robinet sans multiplicateur d'efforts dans la combinaison mécanique;
4 - une réduction au strict minimum des éléments filetés in- tervenant dans le fonctionnement proprement dit contrôlant l'étanchéité du robinet.
Subsidiairement, l'invention concerne également une combinai- son mécanique qui, tout en répondant à ces diverses exigences, est exces- sivement simple, robuste et pratiquement inaltérable, sauf évidemment usu- re normale de toute pièce mécanique en mouvement.
Contrairement aux dispositions connues, les perfectionnements objets de l'invention, introduisent dans le robinet du type pré-rappelé une combinaison nouvelle entre le poussoir et le volant d'une telle maniè- re que ledit poussoir soit entièrement indépendant du mouvement de rotation du volant mais soit positivement entraîné dans ses mouvements axiaux tant à l'aller qu'au retour par un simple effet de poussée sur des surfaces par- faitement planes perpendiculairesà l'axe longitudinal du robinet. Par cette disposition, les effets de poussée axiale du volant sur le poussoir sont rigoureusement constants, réguliers et unidirectionnels. Dans ce but, le poussoir est ajusté à frottement doux dans la tige du volant et est terminé aux deux bouts par une embase faisant office de butée pour la par- tie correspondante de la tige du volant de manoeuvre.
Ainsi, ledit volant peut librement tourner sans entraîner le poussoir, mais refoulera positive- ment celui-ci dans un sens lorsque le.volant est vissé et dans le sens op- posé lorsque ledit volant est dévissé.
Pour favoriser l'indépendance entre le poussoir et les mouve- ments de rotation du volant, l'embase inférieure est polygonale et enga- gée dans un creux de forme équivalente du chapeau du robinet.
On pourra évidemment combiner le poussoir, le volant de manoeuvre et les embases d'about dudit poussoir sous des formes éminemment variables dûment adaptées au robinet, respectivement aux applications auxquelles ledit robinet est destiné. L'application décrite plus en détail ci-après ne pré- sente donc aucun caractère limitatif.
Les parties essentielles de cette ap- plication sont représentées aux dessins annexés,dans lesquels : la figure 1 représente en vue de face, avec coupe radiale partiel- le, un robinet perfectionné conformément à l'invention et représenté en po- sition ouverte ; la figure 2 est une vue semblable à la figure 1, le robinet étant représenté en position fermée; la figure 3 représente, en vue perspective avec coupe radiale par- tielle, la combinaison mécanique du volant de manoeuvre et du poussoir; la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1.
Comme il fût dit précédemment, ce robinet d'un type connu compor- te, en principal, un corps 1 dans lequel débouche une entrée 2 obturable par un bouchon 3. et une sortie axiale 4, sur l'origine de laquelle doit s'ap- pliquer fermement l'obturateur proprement dit ou clapet 5. Ce clapet est fixé en bout d'un porte-clapet 6. dont la tête est bombée et sert d'appui à un ressort de rappel 2. lequel prend appui, d'autre part, sur un épaulement ad hoc du corps 1. Sur le corps 1 est vissé le chapeau 8 et, entre ledit chapeau et ledit corps de robinet, est interposée une membrane 2..
Conformément à l'invention, le volant de manoeuvre et l'élément poussoir sont conditionnés comme suit : le volant de manoeuvre 10 comporte, de la manière traditionnel- le, une tige 11 extérieurement filetée et s'engageant dans l'entrée file-
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tée correspondante du susdit chapeau 8. La tige 11 présente un trou axial cylindrique 12 débouchant dans un décolletage supérieur 13. Dans ledit trou cylindrique 12 est ajusté à frottement doux le poussoir, proprement dit
14 dont la longueur est légèrement supérieure à celle dudit trou cylindri- que 12. Ledit poussoir 14 est solidaire d'une embase hexagonale 15 dont la face inférieure présente une proéminence centrale 16 en forme de calot- te sphérique.
Supérieurement, le poussoir 14 présente un trou borgne.axial
17 fileté dans lequel est engagée une vis dont la tête 18 forme 'la seconde embase dudit poussoir 14. Préférablement, le filet de cette vis est orien- té opposément au filet extérieur de la tige du volant afin d'éviter le des- serrage de cette vis lors des mouvements de vissage et de dévissage dudit volant.
Une rondelle élastique, respectivement plastique, 19 est interposée entre la tête de vis 18 et le bout correspondant du poussoir et un anneau élastique, respectivement plastique, 20, est interposé entre l'embase hexa- gonale 15 et une batée annulaire 21 aménagée à cet effet dans la partie correspondante du chapeau 8. Un bouchon 22 d'un type connu peut être utili- sé pour obstruer l'entrée du décolletage 13 du volant de manoeuvre.
Le mécanisme ainsi réalisé agit de la manière suivante : en posi- tion ouverte, le volant de manoeuvre 10 ayant été dévissé, le poussoir 14 est maintenu en position haute par le fait que ledit volant l'a refoulé dans cette position en agissant sur l'embase supérieure 18, par l'intermédiaire de la rondelle d'étanchéité 19. Dans cette position, l'anneau d'étanchéité 20 est fermement appliqué dans sa batée 21 par l'embase polygonale inférieu- re 15. Sans aucune fatigue et par des pressions régulières, l'étanchéité vers la tête du robinet se trouve ainsi parfaitement assurée. Pour fermer correctement le robinet il suffit d'agir comme pour un robinet traditionnel en vissant le volant 10. La tige de volant 11 extérieurement filetée se déplace hélicoldalement dans le chapeau 8.
Seule la composante axiale de ce mouvement est suivie par le poussoir 14 lequel, par son embase inférieure 15, se trouve directement sollicité par le bout inférieur de ladite tige de volant 11. On constate donc que l'effort appliqué sur ledit poussoir 14 est exclusivement un effort de pression régulier et dirigé parallèlement à son axe longitudinal.- Ledit poussoir 14 par sa proéminence inférieure 16, agit donc sur la membrane intercalaire 2. par un simple effet de poussée régulière amenant en opposition au ressort de rappel 2 le déplacement linéai- re du porte-clapet 6 et, finalement, l'application ferme mais régulière et progressive du clapet 2 sur son siège.
On remarquera que le poussoir 14 se trouve libre dans la tige du volant de manoeuvre et est seulement empêché de se mouvoir dans ladite tige au-delà de la tolérance prédéterminée par les deux embases 15 et 18.
On remarquera aussi que, dans son mouvement d'ouverture, ledit volant de ma- noeuvre agit sur l'embase supérieure 18 par l'épaulement annulaire tout en- tier, ce qui détermine une sollicitation rationnelle et régulière ; le mouvement de fermeture, ledit volant de manoeuvre sollicite également le poussoir par son embase inférieure 15 en contact avec le bout annulaire infé- rieur de la tige de volant 11, ce qui assure une sollicitation dudit poussoir 14 dans les mêmes conditions de sécurité et de régularité.
On pourra évidemment conditionner les embases supérieure et infé- rieure du poussoir de toute autre manière que celle décrite pour autant qu'elle détermine des résultats équivalents.
REVENDICATIONS.
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S.A. NOUVELLES FONDERIES MECANIQUES SCHIPPERS PODEVYN, residing in HOBOKEN-ANVERS.
IMPROVEMENTS TO TAPS FOR GAS FLUIDS.
The invention relates to a type of valve which is well known per se and is used for various purposes, but more especially for the equipment of compressed gas containers, respectively liquefied.
In this type of valve, the shutter element is positively applied to its seat by the intervention of a screw actuator and is elastically removed from its seat when said actuator is removed. Between the carrier element of the shutter proper and the rod of the actuator is interposed a diaphragm in order to cooperate in the sealing of the valve to the right of the cap which covers the body. For the same sealing purpose, a seal made of a relatively elastic material, respectively plastic, is interposed between the bottom of said cap and the push element integral with the handwheel.
Said pusher element being in permanent contact with said intercalary diaphragm, it is desirable that said pusher element is not rotated with the handwheel, in order to avoid stresses which are dangerous or tiring for said diaphragm. To this end, various means have been proposed, some of which advocate total freedom of the pusher in the rod of the flywheel and of which others, on the contrary, recommend a total connection between the pusher and the rod of the flywheel.
The present invention expressly relates to improvements made to this type of valve with a view to fulfilling the quadruple condition required for such valves, in particular for all applications of pressurized gas and, a fortiori, of relatively high pressure;
1 - practically perfect sealing but without exaggerated crushing stresses on the sealing elements;
2 - a mechanical combination such that said conditions of
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tightness even after a long period of normal use;
3 - permanent control of the valve closing forces without a force multiplier in the mechanical combination;
4 - a reduction to the strict minimum of the threaded elements involved in the actual operation controlling the tightness of the valve.
Subsidiarily, the invention also relates to a mechanical combination which, while meeting these various requirements, is excessively simple, robust and practically unalterable, except obviously normal wear and tear of any moving mechanical part.
Contrary to known arrangements, the improvements which are the subject of the invention introduce into the valve of the pre-recalled type a new combination between the pusher and the handwheel in such a way that said pusher is entirely independent of the rotational movement of the handwheel. but is positively driven in its axial movements both in the outward and in the return by a simple thrust effect on perfectly flat surfaces perpendicular to the longitudinal axis of the valve. By this arrangement, the axial thrust effects of the flywheel on the pusher are strictly constant, regular and unidirectional. For this purpose, the pusher is fitted with gentle friction in the rod of the handwheel and is terminated at both ends by a base which acts as a stop for the corresponding part of the rod of the handwheel.
Thus, said flywheel can freely rotate without driving the pusher, but will positively push the latter in one direction when the flywheel is screwed on and in the opposite direction when said flywheel is unscrewed.
To promote independence between the pusher and the rotational movements of the handwheel, the lower base is polygonal and engaged in a hollow of equivalent shape in the valve cap.
It is obviously possible to combine the pusher, the handwheel and the end bases of said pusher in highly variable shapes duly adapted to the valve, respectively to the applications for which said valve is intended. The application described in more detail below is therefore in no way limiting.
The essential parts of this application are shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a front view, in partial radial section, a valve improved in accordance with the invention and shown in open position; FIG. 2 is a view similar to FIG. 1, the valve being shown in the closed position; FIG. 3 represents, in perspective view with partial radial section, the mechanical combination of the handwheel and the pusher; Figure 4 is a section along the line IV-IV of Figure 1.
As stated previously, this tap of a known type comprises, mainly, a body 1 into which opens an inlet 2 which can be closed off by a plug 3. and an axial outlet 4, on the origin of which must be located. firmly apply the shutter itself or valve 5. This valve is fixed at the end of a valve holder 6. whose head is convex and serves as a support for a return spring 2. which is supported, on the other hand, on an ad hoc shoulder of the body 1. On the body 1 is screwed the cap 8 and, between said cap and said valve body, is interposed a membrane 2 ..
According to the invention, the handwheel and the push element are packaged as follows: the handwheel 10 comprises, in the traditional manner, a rod 11 which is externally threaded and engages in the thread entry.
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corresponding tee of the aforesaid cap 8. The rod 11 has a cylindrical axial hole 12 opening into an upper turning 13. In said cylindrical hole 12 is fitted with gentle friction the pusher, proper
14, the length of which is slightly greater than that of said cylindrical hole 12. Said pusher 14 is integral with a hexagonal base 15, the lower face of which has a central protrusion 16 in the form of a spherical cap.
Above, the pusher 14 has an axial blind hole
17 threaded in which is engaged a screw whose head 18 forms the second base of said pusher 14. Preferably, the thread of this screw is oriented opposite to the external thread of the flywheel stem in order to prevent loosening of the screw. this screw during the screwing and unscrewing movements of said flywheel.
A resilient washer, respectively plastic, 19 is interposed between the screw head 18 and the corresponding end of the pusher and an elastic ring, respectively plastic, 20, is interposed between the hexagonal base 15 and an annular pan 21 provided for this. effect in the corresponding part of the cap 8. A plug 22 of a known type can be used to obstruct the entry of the turning 13 of the handwheel.
The mechanism thus produced acts as follows: in the open position, the handwheel 10 having been unscrewed, the pusher 14 is held in the upper position by the fact that said handwheel has forced it back into this position by acting on the 'upper base 18, via the sealing washer 19. In this position, the sealing ring 20 is firmly applied in its pan 21 by the lower polygonal base 15. Without any fatigue and by regular pressures, sealing towards the valve head is thus perfectly assured. To properly close the valve, it suffices to act as for a traditional valve by screwing the handwheel 10. The externally threaded handwheel rod 11 moves helically in the cap 8.
Only the axial component of this movement is followed by the pusher 14 which, by its lower base 15, is directly biased by the lower end of said flywheel rod 11. It is therefore observed that the force applied to said pusher 14 is exclusively a regular pressure force and directed parallel to its longitudinal axis. - Said pusher 14 by its lower protrusion 16, therefore acts on the intermediate membrane 2. by a simple regular thrust effect bringing in opposition to the return spring 2 the linear displacement re of the valve holder 6 and, finally, the firm but regular and progressive application of the valve 2 on its seat.
It will be noted that the pusher 14 is free in the rod of the handwheel and is only prevented from moving in said rod beyond the predetermined tolerance by the two bases 15 and 18.
It will also be noted that, in its opening movement, said handwheel acts on the upper base 18 via the entire annular shoulder, which determines a rational and regular stress; the closing movement, said maneuvering handwheel also urges the pusher by its lower base 15 in contact with the lower annular end of the flywheel rod 11, which ensures a biasing of said pusher 14 under the same conditions of safety and regularity.
The upper and lower bases of the pusher can obviously be conditioned in any way other than that described, provided that it determines equivalent results.
CLAIMS.
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