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La présente invention se rapporte aux valves pour fluide sous pres- sion, plus spécialement pour le débit d'oxygène gazeux comprimé employé pour aider la respiration en altitude en aviation et alpinisme ainsi qu'en chirurgie, et elle a pour but de procurer une valve dont le fonctionnement soit plus aisé, le poids réduit, qui ne requière pas de lubrifiant addition- nel, ait une longue durée et une meilleure résistance à l'usure et dont l'étanchéité soit parfaite dans les deux positions ouverte et fermée et dans toutes les positions intermédiaires, en particulier quand l'entrée et la sortie de la valve sont raccordées à un système dont la pression est plus élevée que la pression atmosphérique.
Suivant la présente invention, une valve comprend un corps de valve comportant un alésage et percé d'une entrée et d'une sortie, une sou- pape de valve comportant une tige de commande et un pointeau hémisphérique venant reposer dans un siège conique dans l'alésage pour obturer la sortie, un bourrage tel qu'un manchon que la tige traverse et qui coopère avec un second siège conique formé dans une butée, telle qu'un collier de butée, dans le corps de valve, pour assurer l'étanchéité entre la tige de valve et le corps de valve.
Le manchon terminé en bas par une partie conique est de préféren- ce taraudé et reçoit une partie filetée de la tige de valve et la partie conique du manchon dont la paroi va en s'amincissant forme un joint élasti- que concentrique entourant a tige.
Le manchon est préférablement maintenu continuellement en contact étroit avec la tige par un ressort poussant sur le collier de butée, qui est foré en cône de manière à être en contact linéaire avec le manchon conique et à comprimer ce dernier vers l'intérieur pour le serrer sur la tige de val- ve sous la pression du ressort. Pour faciliter ceci, la partie inférieure du manchon est terminée par un bourrelet arrondi.
Le manchon peut, de préférence, être introduit librement dans le corps de valve, et il comporte à sa partie supérieure une bride qui t'empêche de tourner et forme joint étanche avec le corps de valve, du fait qu'elle est serrée sur un épaulement du corps de valve par un écrou de serrage con- centrique à la tige.
Le corps de valve est de préférence en métal léger ou alliage de métaux légers, par exemple de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, tandis que le manchon de bourrage est en une matière synthétique légèrement élasti- que telle que du nylon, qui ne nécessite pas de lubrifiant pour le pas de vis de la tige de valve et assure un joint étanche autour de la tige sans trop augmenter l'effort nécessaire pour ouvrir et fermer la valve.
Le collier de butée est de préférence e une matière plus résis- tante que le manchon, par exemple, un alliage d'aluminium, et il est relati- vement non-élastique.
Pour réduire au minimum l'usure entre le siège de la valve et son pointeau, l'un des deux est fait en une matière légèrement plus élastique que l'autre, par exemple le pointeau de la valve peut être fait en une rési- ne acrylique, non plastifiée et avoir une forme hémisphérique tandis que le siège de valve peut être fait du même métal que le métal du corps et avoir la forme d'un tronc de cône renversé.
La tige de valve est de préférence en acier inoxydable pour qu'elle soit résistante à la corrosion et à l'usure.
Le collier de butée est poussé élastiquement contre le bourrelet arrondi du manchon entourant la tige de valve, par un ressort de compression logé dans un creux de corps de valve, concentriquement à la tige de valve.
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Une forme de réalisation de la valve suivant la présente invention, convenant pour commander le débit d'oxygène gazeux comprimé, est représentée en coupe verticale, au dessin annexé. pans cet exemple un corps de valve 1 en aluminium ou alliage d'aluminium est percé d'un alésage central 2 et de deux autres forages formant des passages perpendiculaires à l'alésage princi- pal 2, un des forages formant un orifice ou passage d'entrée 3 et l'autre un orifice ou -passage de sortie 4 Au point de rencontre du passage d'entrée 3 et de l'alésage 2, le corps 1 forme un siège conique 5 pour la soupape de la valve.
Cette soupape comprend une tige de valve 6 en acier inoxydable se ter- minant par un pointeau hémisphérique 7,de préférence en résine acrylique non plastifiée et polie, qui porte sur le siège conique pour former joint étanche entre la soupape de la valve et son siège.
La tige de valve 6 porte un pas de vis 3 se vissant dans la tarau- dage d'un manchon de bourrage 9 qui est de préférence en nylon. Le manchon 9 est glissé librement dans l'alésage 2 du corps de valve ; sa partie supé- rieure comporte une bride 10 qui est serrée par un écrou de serrage 11 con- tre un épaulement de la face supérieure du corps de valve, pour former un joint étanche avec celui-ci. L'écrou de serrage 11 peut être en alliage lé- ger, il se visse sur un filetage extérieur 12 du corps de valve et est blo- qué par un contre-écrou 13.
Le manchon en nylon 9 est foré et taraudé pour recevoir le pas de vis 8 de la tige de valve 6, ;tandis que l'extrémité inférieure du manchon 9 est amincie en cône comme c'est montré en 14 et se termine par un bourrelet arrondi 15, la partie amincie 14, le bourrelet 15 le forage taraudé et la bride 10 du manchon étant d'une seule pièce.
La partie supérieure du filet de la tige de valve 6 est protégée par une rondelle 16 en acier inoxydable formant arrêt pour la tige de valve contre la face inférieure de 1'écrou de serrage 11, en position de complète ouverture.
Un collier de butée 17, en aluminium ou alliage d'aluminium, d'un diamètre inférieure au diamètre de l'alésage 2 est foré en cône pour rece- voir librement le bourrelet arrondi 15 du manchon de'nylon 9 qui est en con- tact avec lui suivant uneligne, ce qui assure une pression uniforme sur la tige de valve tout autour du manchon à la fermeture de la valve. Le diamètre inférieur du forage conique est supérieur à celui de la tige de valve qui traverse donc librement le collier de butée.
Le collier de butée 17 est maintenu constamment en contact avec le bourrelet 15 du manchon de nylon 9 par un ressort 18 qui pousse le collier vers le haut et tend ainsi à serrer les lèvres du bourrelet du manchon vers l'intérieur sur la tige de valve.
La partie supérieure de la tige de valve 6 est munie d'un bouton de manoeuvre 19 maintenu par une rondelle 20 et un écrou 21 vissé sur l'ex- trémité de la tige de valve.
La valve fonctionne comme suit :
Pour obtenir un débit d'oxygène par la valve, on tourne le bouton de manoeuvre 19 en sens inverse des aiguilles, d'une montre, levant ainsi le pointeau hémisphérique 7 de son siège conique 5 et laissant passer l'oxygè- ne par l'orifice d'admission, le passage d'entrée 3 et sous le pointeau 7 de la tige de valve, pour sortir par le passage de sortie et l'orifice 4.
Une rotation du bouton en sens inverse ramènera le pointeau sur son siège et fermera l'admission.
Dans toutes les positions de la tige de valve, depuis la position fermée (représentée) dans laquelle le pointeau 7 de la tige est serré par
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vissage sur son siège 5, jusqu'à la position complètement ouverte dans la- quelle la rondelle 16 vient buter contre la face inférieure de l'écrou de serrage 11 ce qui empêche de tourner davantage le bouton et la tige de val- ve, toute fuite entre la tige de valve et le manchon de nylon est empêchée par la partie conique de celui-ci, qui est serrée autour de la tige par la pression du ressort 18 sur le collier 17.
Quand le pointeau 7 est vissé sur son siège 5, la réaction entre le cas de vis 8 de la tige de valve 6 et le filet taraudé dans le manchon de nylon 9 tend normalement à soulever la partie inférieure du manchon de nylon 9 hors de contact avec le collier 17. Cette tendance est combattue par le ressort 18 qui compense la réaction en maintenant le contact entre le collier et le bourrelet arrondi 15 du manchon de nylon 9.
Dans la posi- tion de compète ouverture, quand la rondelle 16 appuie sur la face inférieure de l'écrou de serrage 11 et que la réaction entre les pas de vis de la tige de valve 6 et du manchon de nylon se fait en sens inverse, létanchéité de la tige de valve est assurée par une légère compression additionnelle du ressort due au déplacement de la partie inférieure du manchon de nylon vers le bas dans le collier de butée 17.
Dans les valves à pointeau connues, l'extrémité de la tige de val- ve et son siège sont normalment en métal, l'un des deux ayant tendance à entamer l'autre à mesure qu'on exerce une plus forte pression en vissant la tige pour essayer de fermer la valve, ce qui augmente la déformation du siè- ge ou du pointeau, provoquant des fuites et empêchant l'étanchéité. Dans les valves suivant la présente invention, l'emploi d'une matière synthétique légèrement élastique telle que la résine acrylique non plastifiée pour le pointeau portant sur un siège métallique conique, permet d'obtenir une étan- ohéité sans déformation permanente ni usure des deux pièces, et dans devoir forcer sur la tige de valve.
Dans les valves à pointeau de types connus, et en particulier les valves utilisées pour le débit d'oxygène gazeux comprimé, le corps de valve taraudé pour recevoir la tige de valve filetée est généralement en laiton ou en bronze afin que le fonctionnement soit possible sans grippage, car un lubrifiant normal ne peut être mis en contact avec l'oxygène comprimé à cau- se du risque d'incendie ou d'explosion ; l'emploi dans les valves suivant l'invention d'un manchon en nylon taraudé pour recevoir le pas de vis de la tige de valve permet non seulement une rotation aisée de la tige de valve sans lubrifiant mais aussi de faire le corps de valve en aluminium ou allia- ge d'aluminium, réalisant ainsi une sérieuse économie de poids ce qui est essentiel pour l'aviation ou les dispositifs portatifs.
Dans les valves à pointeau de types connus, l'étanchéité de la ti- ge de valve est souvent réalisée par la compression d'une matière organique, tel que du cuir, ou d'une matière inorganique telle que l'amiante, entou- rant la tige de valve et comprimée autour de celle-ci par un écrou presse-. étoupe à hauteur de la sortie de la tige du corps de la valve, c'est-à-dire à l'extrémité opposée au siège de valve.
Non seulement ceci amène des fuites autour de la tige à la sortie du corps de valve, spécialement quand la pres- sion aux deux orifices de la valve est plus élevée que la pression atmosphé- rique, mais encore il faut resserrer l'écrou presse-étoupe graduellement pour essayer de maintenir un joint étanche quand le bourrage se tasse et perd son élasticité,
Dans les valves suivant la présente invention, l'étanchéité de la tige de valve est assurée à proximité de l'extrémité inférieure de la tige, près du pointeau- et du siège de valve, par la combinaison du bourrelet ar- rondi formé à la partie inférieure amincie du manchon de nylon, du collier de butée et du ressort,
et la fonction de l'écrou de serrage est de serrer
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la bride élastique du manchon de nylon entre l'écrou et la partie supérieure du corps de la valve et de servir d'arrêt quand la valve est complètement ouverte. L'étanchéité de la tige ainsi obtenue n'oblige pas à exercer un ef- fort excessif sur la tige pour la faire tourner, grâce au faible coefficient de friction ente la tige et le nylon, et elle résiste à l'usure, les petites variations d'épaisseur étant compensées par la pression du ressort transmi- se par l'intermédiaire du collier.
Le fait que l'étanchéité est réalisée à la partie inférieure de la tige de valve aide à éviter les fuites quand la pression dans le raccord de sortie dépasse la pression atmosphérique, même lorsque la valve est fermée, et la force nécessaire pour actionner la tige de valve est réduite en comparaison de celle requise pour les valves de ty- pes semblabes où le joint étanche de la tige est formé à l'extrémité éloi- gnée du siège, du fait que la section transversale de la tige exposée à la poussée exercée de bas en haut par le fluide sous pression, est réduite, ef- fectivement, à celle du bout de la tige de valve qui est petite par rapport à celle de la partie filetée ; la poussée sur le filet de la tige de valve est par conséquent réduite au minimum.
Enfin les valves suivant l'invention fonctionnent avec la même efficacité à haute ou à basse température, par exemple 60 c et 40 c c'est-à-dire des températures tropicales ou arctiques, car elles sont conçues pour compenser automatiquement toute dilatation ou contraction se produisant à ces températures.
REVENDICATIONS.
1 Valve de commande caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de valve percé d'un alésage ainsi que d'un orifice d'arrivée et d'un orifi- ce de sortie, une soupape de valve comportant une tige de commande et un pointeau hémisphérique venant porter sur un siège conique dans l'alésage pour obturer l'orifice de sortie, et un organe de bourrage tel qu'un manchon al- lant en s'amincissant et entourant la tige, pour coopérer avec un second siège conique formé dans un organe de butée, dans le corps de valve, en vue d'assurer un joint étanche entre la tige de valve et le corps de valve.