<Desc/Clms Page number 1>
L'intention concerne les détendeurs de pression hydraulique.
Dans les cales hydrauliques utilisées pour supporter les toits de galeries de mines, il est nécessaire de détendre la pression hydraulique pour permettre à la cale de céder en cas de pression excessive du toit.
En raison des pressions hydrauliques très importantes qui dépassent parfois 140 kg/cm2 mises en oeuvre dans ce genre de cales, un détendeur de conception classique, dans lequel l'obturateur est maintenu sur son siègecontre la pression hydraulique par un ressort de compression,nécessite l'usaGE d'unressort de dimensions très considéralbles.
<Desc/Clms Page number 2>
L'un des buta de l'invention est de prévoir un détendeur de pression hydraulique, à fonctionnement automatique, destiné aux calée hydrauliques du genre utilisé dans le contrôle des pressions de toit dans les galeries de mines, ainsi qu'à d'autres appareils hydrauliques conçus pour des pressions élevées du même ordre, sans exiger l'incorporation d'un ressort de compression de dimensions considérables.
Conformément à l'invention, dans un détendeur hydraulique à fonctionnement automatique,l'organe obturateur proprement dit ou soupape est maintenu sur son siège par un ressort de compression contre la pression hydraulique qui agit en opposition sur des surfaces différentielles, le ressort et les surfaces différentielles étant conçus de telle sorte que l'organe obture-tour s'ouvre automatiquement sous une pression déterminée.
L'invention consiste en outre à prévoir un défendeur hydraulique à fonctionnement automatique, comprenant un corps de détendeur pourvu d'orifices d'entrée et de sortie,un organe obturateur proprement dit ou soupape placé dans une chambre qui communique avec l'orifice d'entrée et normalement maintenu sur son siège par un ressort de compression, ainsi qu'un piston porté par un plongeur placé dans des chambres disposées en alitement axial par rapport @ l'organe obturateur, précité, la chambre située de part et d'autre du piston communiquant avec l'orifice de sortie, la différence entre les surfaces ou action,
traneversales de organe obturateur et du plongeur étant telle que la résultante des pressions hydrauliques lissant de part et d'autre du piston est quelque peu supérieurE U la pression hydraulique contraire qui agit sur l'organe obturateur,.et lorsque la différence entre cette
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
1,G.,ii;iiz..1w et Ion orouaions cnkraires depa.aae la. proasion du 1'Q ,,.lott, lgot,tuxxatour s'ouvra automatiquement.
Li invGutioh oonûorno Ógv.loJl1Emt un d6tondeur de praosion hydraulique du gonre indique ci-dessus, lequel comporte une soupape a. oot-mande manuelle grâce à laquelle le fluide sous pression o.giocan.t sur la face de plus petite acction dudit piston peut être un à l'échappement afin que la pression c'fiGfH1.nt sur la face de plua grande section le piston et son plongeur dans le sens tendant à éloigner l'organe
EMI3.2
'obturtour de son siège, Suivant une variante de l'invention, le détendeur pçreGtionn6 cùivant 1'ln'ven'bion Qeut comporter un di>posi- tif à commando manuelle agencé de façon à coopérer avec ledit piston et grâce auquel le détendeur s'ouvre non seulement
EMI3.3
d'une manière 8..ut':>i!"o.tique mais aussi lorsque cette commande manuelle est actionnée.
L'invention est ci-après décrite avec référence aux dessins annexés aur lesquels :
La figure 1 montre en élévation un mode de réalisa- tion du détendeur hydraulique suivant l'invention.
Les figures 2,3 et 4 montrent respectivement une coupe vue en plan, une vue en bout en regardant de la gauche et une coupe faite suivant la ligne IV-IV de la fig. 1.
La. figure 5 montre une élévation-coupe d'une variante de réalisation du détendeur.
Les figures 6 et 7 sont respectivement des vues en coupe horizontale et une coupa faite suivant la ligne
EMI3.4
VII-VII de la. Fig. 6.
Sur les diff6ronta dessins, les mêmes chiffres de référence désignant des organes identiques ou correspondants.
EMI3.5
Ian détendeur hydraulique perfectionne suivant 1. â.nvan-
<Desc/Clms Page number 4>
tion comprend, dans le mode deréalisation faisant l'objet des figs. 1 à 4, un corps de détendeur 1 pourvu d'un orifice d'entrée 2 et d'un orifice de sortie 3.
Ce corps est traversé dans le sens axial par une chambra 4 dans laquelle se loge l'organe obturateur ou soupape preprement dite 5, ainsi que par une chambre de détente 6 qui communique par un passage 7 avec l'orifice de sortie , une chambre cylindrique 8 dans laquelle est logé un plongeur 9 et, enfin, une chambre cylindrique 10 de plus grand diamètre que la précédente, dans laquelle se déplace un piston 11 solidaire dudit plongeur, l'extrémité de la chambre 10 qui eat opposée au plongeur 9 étant fermée hermétiquement par un bouchon fileté 12 vissé dans l'extrémité du corps du détendeur.
Oe corps de détendeur est percé, en outre, d'un alésage 13, à orientation longitudinale, lequel communique directement avec l'orifice d'entrée 2 et par de petits orifi- ces 14 et 15 avec la chambre 10 dans laquelle est monté le piston 11, de façon que la chambre située de part et d'autre du piston soit reliée par ces orifices avec l'alésage longitudinal 13 et, par conséquent, avec l'orifice d'entrée.
Par ailleurs, cet alésage 13 est fermé aux deux extrémités.
L'obturateur proprement dit ou soupape' est agencé de façon à porter contre l'extrémité d'un fourreau 16 qui dépasse de la chambre de détente et il comporte un rebord annulaire 17 qui s'applique hermétiquement sur un siège en caoutchouc ou matière analogue 18 prévu autour de l'extrémité saillante du fourreau 16. De plus, l'organe obturateur comporte des tiges 19 et 19a qui prennent naissance sur les faces opposées de l'obturateur 5, la tige 19 coulissant dans un alésage 20 forme dans le bouchon fileté 21
<Desc/Clms Page number 5>
qui ferme l'autre extrémité du corps de détendsur, tandis que l'autre tige 19a forme dans la chambre de détente 6 une sorte de cavité annulaire et peut venir buter contre la plon- geur 9.
Un ressort hélicoïdal do compression, désigne en 23, entouro la tige 19 et porte d'une part contre le bouchon 21 et d'autre part contre l'bturateur 5, de façon qu'il applique constamment celui-ci contre son siège.
La force de ce ressort atteint une certaine valeur destinée à satisfaire aux conditions particulières du d6ten- dour
La chambre à piston 10 communique par un autre pas- sage 24 perce dans le corps du détendeur avec un orifice de détente 25 normalement obturé par une soupape-pilote 26 maintenue sur son siège par une came 27 qui s'articule en- tre deux pattes 28 faisant saillie sur le corps du défendeur.
La came est pourvue d'un levier à main 29 qui permet d'en commander la rotation. La pression hydraulique agissant sur cotte soupape-pilote 25 et un ressort de compression 22 de force modérée tendent à ouvrir cette soupape-pilote.
Le corps du détendeur peut être également pourvu d'alésages taraudes 29a et 30 communiquant tous deux avec @ un. PROLONGEMENT latéral 31 de la chambre à soupape 4 et dans lesquels on peut monter respectivement un manomètre. ainsi qu'un clapet anti-retour. de.remplissage ou de charge.
Lorsqu'on relie l'orifice d'entrée 2 du détendeur hydraulique perfectionné à une cale hydraulique ou autre appa- reil hydraulique, il est évident que le fluide hydraulique agit directement sur l'organe obturateur ou soupape 5 et a tendance, par conséquent, à l'appliquer sur son siège.
Cependant, ce fluide traverse l'alésage 15 ainsi que les lumières 14 et 15 pour agir sur les deux faces du piston 11. Mais du fait que la section transversale de l'une de ce.9
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
1',;c;x .3t 9u[),.rl.3t11'C: cul lu dt3 l'autre :rac.;, la 4l.uirf:¯T:.'G entre 1du doux G'jetio)m Jtaat û-:alu i la section tr..:2.,rarcalu du plongeur 9, la pression résulto..tc, qui oct proportionnelle n. la section LraF2:veraalo du plongeur, auri tunùa:.ce t déplacer le piston, et 10 plongeur qui en est solidaire contre la force qui agrit directoDont sur l'obturateur 5.
Gi l'on donne à la section transversale du plongeur 9 une valeur Ugeremont supsricure à celle de la section transversale de l'obturateur 5, on constate que, mens si des pressions de
EMI6.2
l'ordre do 140 kr;/cm2 sont mises en jeu, la force résultante tendant à éloigner l'obturateur de son siège est relativeuent faible. Par conséquent, il suffit d'utiliser un ressort 23
EMI6.3
de dimensions relativement faibles pour maintenir l'obturateur 5 sur son siège, l'ouverture de cet organe obturateur ¯.. se produisant qu'au moment où la pression hydraulique résultante devient suffisante pour vaincre la résistance du ressort. Lorsque cela se produit, le fluide hydraulique dans le détendeur et dans la cale ou autre appareil hydraulique est mis à l'échap- pallient à travers la chambre de détente et l'orifice de sortie.
Si l'on désirait évacuer le 'fluide présent dans la cale ou autre appareil, on actionnerait le levier de commande manuelle 29 pour permettre à la soupape-pilote 26 de quitter son siège sous l'influence de la pression hydraulique et du faible ressort 22. Le fluide agissant sur la face du piston qui possède la plus petits surface est ainsi rais à l'échap- pement à travers la soupape-pilote et la presaion qui agit sur l'autre face du piston, laquelle est sensiblement plus forte que la pression agissant sur 11 obturateur 5 proprement dit, soulève ce dernier afin que le fluide présent dans la cale ou appareil hydraulique analogue puisse s'échap-
EMI6.4
per à traverse lu:ai.re de. sortie.
Si le détendeur est asaociu a une calu hydraulique, celle-ci du rait qu'elle est
<Desc/Clms Page number 7>
maintenant détendue, peut êtreretirée en vue d'une utilisa- tion ultérieure.
Les petits orifices 14 et 15 précités et le passage aboutissant à la souppape-pilote doivent être établis de telle sorte que le fluide agissant sur la petite face du piaton s'évacue plus rapidement qu'il n'est possible de fournir du fluide sous pression pour le remplacer, et plus rapidement aussi qu'il n'est possible au fluide sous pression de pé- nétrer dans la chambre du piston pour agir sur la plua grande face du piston. Autrement dit, le diamètre de la lu- mière 14 est inférieur a. celui de la lumière 15.
Eventuellement, la fermeture de. la chambre du piston peut être assurée à l'aide d'une vis à commande manuelle agis- sant directement sur le piston et permettant d'appliquer à celui-ci une poussée propre à éloigner l'obturateur de son siège lorsque la cale hydraulique ou autre appareil ainsi que le détendeur lui-même sont dépourvus de toute pression appré- ciable.
On peut utiliser le clapet anti-retour de remplissa- ge ou de charge en tant que moyen pour monter d'une façon amovible un manomètre. alors que la cale hydraulique ou autre appareil se trouve sous pression.
Dana la variante de réalisation que montrent les fige.
5 à 7, le piston 11 n'est pas porté par un plongeur et l'alé= sage 13 est pourvu d'une seule lumière 15 à travers laquelle le fluide sous pression ne air.cale que pour agir sur une seule face du piston, la pression du fluide ayant tendance à écarter l'obturateur de son siège. La pression du fluide sur l'obturateur et celle du ressort 23 qui applique cet obturateur sur son siège sont transmises par la tige 19A au piston. Par conséquent, lorsque la résultante des forces
<Desc/Clms Page number 8>
opposées dues au fluide sous pression agissant sur l'obtura- teur et sur le piston devient tella qu'elle dépasse la force du ressort 2, l'obturateur 5 s'ouvre.
De plus, dans cette variante il n'y a pas de soupape- pilote et le bouchon fileté 12 est remplacé par un couver- ole à bride 31 fixé à l'extrémité du corps de détendeur et comportant un bossage sensiblement cylindrique 32 à l'in- térieur duquel est logé un cylindre 33 pouvant tourner. autour de son axe. Le cylindré 33 comporte près de son extrémité supérieure un méplat 34 contre lequel vient porter l'extrémité d'une tige 35 qui traverse le centre du couver- 31e 31 et coopère par son autre'extrémité avec le piston 11.
A l'extrémité inférieure du cylindre est fixé un levier hori-
EMI8.1
zontài 36 Óomportantune partie 37 coudée vert le bas.
Cette partie coudée porte un anneau 38 qui peut être attaché à une partie fixe afin de verrouiller le levier 'et, par conséquent, le cylindre 33, dans la position représentée.
Le cylindre 33x porte également un doigt radial 39 pouvant se déplacer dans une cavité incurvée 40 formée dans le bossage cylindrique.
Le cylindre 33 se trouve normalement dans la position indiquée. Si l'on désire éloigner.l'organe obturateur de son siège, on actionne le levier 36 de façon à faire pivoter le cylindre dans son logement. La face 34 coopère avec la tige 35 et la pousse vers l'intérieur. Un mouvement ana- logue est donc transmis par le piston 11 et la tige 19a à l'obturateur 5 qui,est ainsi éloigné de son siège
Une gorge longitudinale 41 formée dans la tige 19a fait communiquer l'extrémité intérieure de la chambre-cylindre 10 avec la chambre 6 et, par conséquent, avec la lumière de sortie, afin qu'aucun fluide ne puisse êtreuretune dans la
EMI8.2
chambre 10 derribre le piston-& ? .,r...
<Desc / Clms Page number 1>
The intention is for hydraulic pressure regulators.
In hydraulic wedges used to support the roofs of mine galleries, it is necessary to relieve the hydraulic pressure to allow the wedge to yield in the event of excessive pressure from the roof.
Due to the very high hydraulic pressures which sometimes exceed 140 kg / cm2 used in this type of shims, a regulator of conventional design, in which the shutter is held on its seat against the hydraulic pressure by a compression spring, requires the use of a spring of very considerable dimensions.
<Desc / Clms Page number 2>
One of the aims of the invention is to provide a hydraulic pressure regulator, with automatic operation, intended for hydraulic wedges of the type used in the control of roof pressures in mine galleries, as well as for other devices. hydraulic systems designed for high pressures of the same order, without requiring the incorporation of a compression spring of considerable dimensions.
According to the invention, in an automatically operating hydraulic expansion valve, the actual shutter member or valve is held on its seat by a compression spring against the hydraulic pressure which acts in opposition on the differential surfaces, the spring and the surfaces. differentials being designed so that the shutter-tower member opens automatically under a determined pressure.
The invention further consists in providing a hydraulic defender with automatic operation, comprising a regulator body provided with inlet and outlet ports, an actual shutter member or valve placed in a chamber which communicates with the orifice of the valve. inlet and normally maintained on its seat by a compression spring, as well as a piston carried by a plunger placed in chambers arranged axially in bed with respect to the shutter member, aforementioned, the chamber situated on either side of the piston communicating with the outlet orifice, the difference between the surfaces or action,
traneversales of the shutter member and of the plunger being such that the resultant of the hydraulic pressures smoothing on either side of the piston is somewhat greater than the opposite hydraulic pressure which acts on the shutter member, and when the difference between this
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
1, G., Ii; iiz..1w and Ion cnkraires orouaions depa.aae la. 1'Q proasion ,,. lott, lgot, tuxxatour will open automatically.
Li invGutioh oonûorno Ógv.loJl1Emt a hydraulic praosion detector from the gonre indicated above, which has a valve a. oot-manual control thanks to which the fluid under pressure o.giocan.t on the face of smallest action of said piston can be one at the exhaust so that the pressure c'fiGfH1.nt on the face of larger section of the piston and its plunger in the direction tending to remove the organ
EMI3.2
'obturtour of its seat, According to a variant of the invention, the regulator pregtionn6 cùivant 1'ln'ven'bion Qeut comprise a di> posi- tive with manual control arranged so as to cooperate with said piston and thanks to which the regulator s 'open not only
EMI3.3
in a 8..ut ':> i! "o.tique way but also when this manual command is activated.
The invention is described below with reference to the accompanying drawings in which:
FIG. 1 shows in elevation an embodiment of the hydraulic expansion valve according to the invention.
Figures 2, 3 and 4 show respectively a sectional plan view, an end view looking from the left and a section taken along the line IV-IV of FIG. 1.
Figure 5 shows a sectional elevation of an alternative embodiment of the pressure reducer.
Figures 6 and 7 are respectively horizontal sectional views and a section taken along the line
EMI3.4
VII-VII of the. Fig. 6.
In the different drawings, the same reference numerals designate identical or corresponding members.
EMI3.5
Ian perfects hydraulic expansion valve according to 1. â.nvan-
<Desc / Clms Page number 4>
tion comprises, in the embodiment forming the subject of FIGS. 1 to 4, a regulator body 1 provided with an inlet port 2 and an outlet port 3.
This body is traversed in the axial direction by a chamber 4 in which is housed the shutter member or valve preprement called 5, as well as by an expansion chamber 6 which communicates through a passage 7 with the outlet orifice, a cylindrical chamber 8 in which is housed a plunger 9 and, finally, a cylindrical chamber 10 of larger diameter than the previous one, in which moves a piston 11 integral with said plunger, the end of the chamber 10 which is opposite to the plunger 9 being closed hermetically by a threaded plug 12 screwed into the end of the regulator body.
The regulator body is further drilled with a bore 13, with longitudinal orientation, which communicates directly with the inlet port 2 and through small ports 14 and 15 with the chamber 10 in which the valve is mounted. piston 11, so that the chamber located on either side of the piston is connected by these orifices with the longitudinal bore 13 and, consequently, with the inlet orifice.
Furthermore, this bore 13 is closed at both ends.
The shutter proper or valve 'is arranged so as to bear against the end of a sleeve 16 which protrudes from the expansion chamber and it comprises an annular flange 17 which is hermetically applied to a seat of rubber or the like. 18 provided around the projecting end of the sleeve 16. In addition, the shutter member comprises rods 19 and 19a which originate on the opposite faces of the shutter 5, the rod 19 sliding in a bore 20 formed in the stopper threaded 21
<Desc / Clms Page number 5>
which closes the other end of the expansion body, while the other rod 19a forms in the expansion chamber 6 a sort of annular cavity and can come up against the plunger 9.
A compression coil spring, designated at 23, surrounds the rod 19 and bears on the one hand against the plug 21 and on the other hand against the shutter 5, so that it constantly applies the latter against its seat.
The force of this spring reaches a certain value intended to satisfy the particular conditions of the detent.
The piston chamber 10 communicates by another passage 24 pierces the body of the regulator with an expansion orifice 25 normally closed by a pilot valve 26 held on its seat by a cam 27 which articulates between two tabs. 28 protruding from the body of the defendant.
The cam is provided with a hand lever 29 which makes it possible to control its rotation. The hydraulic pressure acting on the pilot valve 25 and a compression spring 22 of moderate force tend to open this pilot valve.
The body of the regulator may also be provided with threaded bores 29a and 30 both communicating with @ un. Lateral EXTENSION 31 of the valve chamber 4 and in which a pressure gauge can be mounted respectively. as well as a non-return valve. filling or charging.
When connecting the inlet 2 of the improved hydraulic expansion valve to a hydraulic wedge or other hydraulic device, it is obvious that the hydraulic fluid acts directly on the shutter or valve 5 and therefore tends to to apply it to his seat.
However, this fluid passes through the bore 15 as well as the ports 14 and 15 to act on the two faces of the piston 11. But because the cross section of one of this.
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
1 ',; c; x .3t 9u [) ,. rl.3t11'C: ass read dt3 the other: rac.;, The 4l.uirf: ¯T:.' G between 1du soft G'jetio) m Jtaat û-: alu i section tr ..: 2., rarcalu of the plunger 9, the resulting pressure .. tc, which oct proportional n. section LraF2: veraalo of the plunger, auri tunùa:. this t move the piston, and 10 plunger which is integral with it against the force which acts directly on the shutter 5.
Gi we give the cross section of the plunger 9 a value Ugeremont supsricure to that of the cross section of the shutter 5, we see that, mens if pressures of
EMI6.2
the order of 140 kr; / cm2 are brought into play, the resulting force tending to move the shutter away from its seat is relatively weak. Therefore, it is sufficient to use a spring 23
EMI6.3
of relatively small dimensions to keep the shutter 5 on its seat, the opening of this shutter member ¯ .. occurring only when the resulting hydraulic pressure becomes sufficient to overcome the resistance of the spring. When this occurs, hydraulic fluid in the pressure reducer and in the bilge or other hydraulic device is escaped through the expansion chamber and the outlet port.
If one wished to evacuate the fluid present in the bilge or other apparatus, one would actuate the manual control lever 29 to allow the pilot valve 26 to leave its seat under the influence of the hydraulic pressure and the weak spring 22. The fluid acting on the face of the piston which has the smallest surface is thus raised to the escape through the pilot valve and the pressure acting on the other face of the piston, which is appreciably greater than the pressure. pressure acting on the shutter 5 itself, raises the latter so that the fluid present in the bilge or similar hydraulic device can escape
EMI6.4
per through read: ai.re de. exit.
If the regulator is associated with a hydraulic valve, the latter must be
<Desc / Clms Page number 7>
now relaxed, can be removed for later use.
The aforementioned small orifices 14 and 15 and the passage leading to the pilot valve must be established in such a way that the fluid acting on the small face of the piaton is discharged more rapidly than it is possible to supply fluid under pressure. to replace it, and also more quickly than it is possible for the pressurized fluid to enter the chamber of the piston to act on the larger face of the piston. In other words, the diameter of the light 14 is less than a. that of light 15.
Eventually, the closing of. the piston chamber can be secured by means of a manually operated screw acting directly on the piston and allowing the latter to be applied a thrust to move the shutter away from its seat when the hydraulic wedge or other device as well as the regulator itself are devoid of any appreciable pressure.
The fill or charge check valve can be used as a means for removably mounting a pressure gauge. while the hydraulic bilge or other device is under pressure.
Dana the variant embodiment shown in the figs.
5 to 7, the piston 11 is not carried by a plunger and the bore 13 is provided with a single slot 15 through which the pressurized fluid only airs to act on one side of the piston , the fluid pressure tending to move the shutter away from its seat. The pressure of the fluid on the shutter and that of the spring 23 which applies this shutter to its seat are transmitted by the rod 19A to the piston. Therefore, when the resultant of the forces
<Desc / Clms Page number 8>
opposites due to the pressurized fluid acting on the shutter and on the piston becomes such that it exceeds the force of the spring 2, the shutter 5 opens.
In addition, in this variant there is no pilot valve and the threaded plug 12 is replaced by a flanged cover 31 fixed to the end of the regulator body and having a substantially cylindrical boss 32 at the end. Inside which is housed a cylinder 33 which can rotate. around its axis. The cylinder 33 comprises near its upper end a flat 34 against which bears the end of a rod 35 which passes through the center of the cover 31 and cooperates through its other end with the piston 11.
At the lower end of the cylinder is fixed a hori-
EMI8.1
zontài 36 Óomportantune 37 angled green part down.
This bent part carries a ring 38 which can be attached to a fixed part in order to lock the lever 'and, therefore, the cylinder 33, in the position shown.
The cylinder 33x also carries a radial finger 39 capable of moving in a curved cavity 40 formed in the cylindrical boss.
Cylinder 33 is normally in the position shown. If it is desired to move the shutter member away from its seat, the lever 36 is actuated so as to cause the cylinder to pivot in its housing. The face 34 cooperates with the rod 35 and pushes it inward. A similar movement is therefore transmitted by the piston 11 and the rod 19a to the shutter 5 which is thus remote from its seat.
A longitudinal groove 41 formed in the rod 19a communicates the inner end of the cylinder chamber 10 with the chamber 6 and, therefore, with the outlet lumen, so that no fluid can enter and no fluid in the chamber.
EMI8.2
chamber 10 demarcates the piston- &? ., r ...