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L'invention est relative à des dispositifs réglant un débit et, plus particulièrement réglant le débit d'un liquide dans une canalisation afin d'assu- rer un débit constant du liquide.
Dans les dispositifs antérieurs, on utilisait la flexion d'un diaphragme élastique pour régler le débit d'un fluide dans le dispositif. Les dispositifs antérieurs présentent certains inconvénients et cer- taines limitations consistant en ce que les flexions .de différents diaphragmes n'étaient pas uniformes des
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uns aux autres et que le débit ne pouvait être normale- ment soumis à des calculs normaux. En outre, ces dispo- sitifs antérieurs étaient difficiles à usiner et ils étaient souvent de construction compliquée .
En conséquence, l'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus et à d'autres des dispositifs antérieurs et, plus particulièrement, de réaliser un dispositif de réglage du débit simple de construction et d'utilisation et économique de fabri- cation.
Dans le dispositif selon l'invention, le réglage du débit s'obtient en utilisant la faculté de compression d'une matière élastique placée dans une rainure. Ce dispositif permet de régler le débit sur une gamme étendue de différences de pression.
Dans ce dispositif, le passage compris entre l'élément élastique et un élément rigide a une forme déterminée, l'élément élastique y étant comprimé en direction rec- tiligne. Ces résultats sont obtenus en munissant le dispositif d'un élément présentant unj surface faite de plusieurs surfaces intérieures, l'angle de ces surfaces ayant une valeur déterminée, calculée et, sur cette surface est placé un élément compressible se conformant à la surface déterminée afin de limiter la surface effective de débit dans une mesure dépen- dant de la pression exercée sur l'élément élastique.
Etant donné cela, l'invention porte sur la combinaison et la disposition de pièces qui seront décrites en détail ci-dessous, en se référant au des- sin annexé, étant entendu que l'on peut modifier la
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forme, la dimension, les proportions et des détails de construction particuliers, sans sortir du cadre de l'invention, ni sacrifier aucun de ses avantages.
Sur le dessin : - la figure 1 est une coupe par l'axe d'un dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue de côté de l'élé- ment élastique et du siège de soupape associé, fai- sant partie du dispositif de la figure 1; - la figure ,3 est une vue en plan du siège de soupape de la figure 2; - la figure 4 est une coupe suivant l'axe d'une variante du dispositif de l'invention; - la figure 5 est une vue par dessous du dispositif de la figure 4; - la figure 6 est un diagramme d'une cour- be du débit, montrant la forme d'un siège d'élément de réglage du débit superposé à la courbe.
Dans la forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 1, un boîtier 1, de forme générale tubulaire, comporte un alésage d'entrée 2 à un bout, taraudé de manière à recevoir une extrémi- té d'un tuyau et, à l'autre.bout, un alésage plus large 4, qui est également taraudé de manière à re- cevoir un siège de soupape 5. Un alésage de sortie, ménagé dans le siège, est taraudé de manière à rece- voir en 6 un tuyau. Dans le boîtier 5, est ménagé .un épaulement annulaire 7 et un élément élastique 8 est maintenu entre cet épaulement et la surface annu- laire de bout 9 du siège 5..Cinq nervures 10 sont
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uniformément réparties sur le pourtour de l'élément élastique 8 et elles servent à le centrer dans le boî- tier.
Afin de faciliter l'assemblage du boîtier et du siège 5, chacun d'eux est extérieurement hexagonal en 4 et 11 respectivement. Une rondelle 12 s'adapte sur la pièce 5 et elle donne suffisamment d'espacement
9 axial entre l'épaulement 7 et la surface/pour permet- tre la libre rotation de l'élément élastique 8.
La surface 9 du siège 5 reçoit la soupape élastique 8, comme on le voit plus clairement sur la figure 2. Cette soupape 8 consiste en un bloc de ma- tière élastique que l'on voit également bien sur la figure 2. La surface 9 s'incline vers l'axe du siè- ge 5 suivant un angle donné qui dépend de la carac- téristique de débit que l'on désire avoir pour une application déterminée. Les surfaces 29,30,32 et 33 correspondent approximativement à la forme de la courbe 50 de la figure 6. La partie 30 de la surfa- ce 9 fait un angle très faible avec l'axe transver- sal 31 du dispositif. La surface 29 fait un angle plus grand, la surface 32 un angle beaucoup plus grand et la surface 33 de la fente centrale un angle' encore plus grand.
Par exemple, la surface 30 fait l'angle 35 avec l'axe central 31, la surface 29 fait l'angle 36, la surface 32 l'angle 37 et la surface 33 de la fente, l'angle 38. Ces angles sont soigneu- sement calculés suivant les caractéristiques de dé- bit désirées., Etant donné que la soupape 8 a une épaisseur relativement grande et que le caoutchouc a une caractéristique de compression linéaire sur
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une gamme étendue de pressions, on peut régler très exac- tement le débit entre la surface 40 de la soupape 8 et celle du siège 28.
Il est également possible , dans le calcul des angles, de tenir compte de la compression non linéaire du caoutchouc ou autre matière élastique sur une gamme étendue de pressions.La pression du liqui- de sur la surface supérieure 41 de la soupape 8 compri- me le caoutchouc contre le siège 9, en restreignant ainsi l'ouverture entre la surface du siège 9 et la soupape 8. Le bord supérieur 43 de la soupape 8 a une forme légèrement courbe de manière à éviter la turbu- lence dans l'écoulement du liquide.. Les nervures 10 sont fixées sur le côté de la pièce 8 afin de la cen- trer dans le dispositif et à être sûr qu'elle se trou- ve dans l'alignement du siège 9.
Une partie en saillie 46 aide à centrer le dispositif et descend dans l'ouver- ture centrale, en aidant à assurer un écoulement régulier et à éviter la turbulence dans le courant de liquide, ainsi qu'à centrer le dispositif.
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Les alésages 2 et 6 étant fixés sur une con- duite d'eau ou autre liquide et le dispositif de réglage du débit étant monté comme indiqué sur la figure 1, lorsque du liquide arrive,en direction de la flèche 49, la pression du liquide sur le dessus 41 de la pièce 8 provoque sa déformation conformément au siège 9. Cette déformation de la matière élastique limite l'ouverture comprise entre la surface 40 et le siège 9 et elle rè- gle le débit, la dimension de l'ouverture dépendant de la pression exercée sur le dessus 41 de la pièce.
Comme la compressibilité du caoutchouc est généralement
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linéaire, le degré de restriction de cette ouverture change de façon linéaire,suivant le type de la surface.
La surface est divisée en plusieurs parties 29, 30, 32 et 33 de manière à donner à la surface sensiblement la forme de la courbe 50 désirée par exemple.
Lorsque du liquide passe dans le dispositif en direction de 49 et que l'écoulement est interrompu, la soupape $ s'écarte du siège 9 et elle tend à tourner lorsqu'elle est remise en prise avec le siège 9, lors- que l'écoulement du liquide reprend dans le sens 49.
La figure 4 représente une variante et dane- celle-ci, les pièces analogues à celles de la première forme de réalisation portent les mêmes nombres de réfé- rence. La pièce $ et la surface 9 contre laquelle elle porte sont sensiblement identiques à celles des figures 1 et 3.
Un corps de soupape creux 51 comporte, à un bout, une ouverture de sortie 52, taraudée en 53 pour pouvoir y fixer le bout d'un tuyau. Le corps 51 est filetée en 54 de manière à recevoir un écrou 55 et il comporte un épaulement 56 venant s'appliquer contre un siège de soupape 57, formant cloison dans le corps 51 et comportant une ouverture 27 comportant une surface plane 5$ portant contre l'épaulement 56. Celui-ci est fait en évidant le corps 51 en 59 et le siège de soupa- pe 57, repose dans l'évidement 59 avec une rondelle 20 et une pièce d'espacement 60 entre le siège 57 et la sur face inférieure 62 du bouchon de soupape 63.
Le bouchon ou tête 63 comporte un épaulement 14 portant sur un épaulement correspondant 15 de l'écrou
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55. Ce dernier est serré contre une rondelle 16 placée entre un bout 17 du corps 51 et un épaulement 18 de la tête 63. Celle-ci est alésée en 23 avec taraudage 24 permettant d'y fixer le bout d'un tuyau. Le bas 25 de la pièce d'espacement 60 porte sur la bride extérieure 26 du siège 57 afin de maintenir ce dernier solidement en prise avec l'épaulement 56. En service, les tarauda- ges 24 et 53 sont branchés sur une conduite à liquide et le mode de fonctionnement est le même que celui de la première forme de réalisation.
On a décrit ci-dessus des formes de réalisa- tion pratiques, préférées de l'invention, mais elles sont susceptibles de modifications assurant des équivalences sans sortir du cadre de l'invention.
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The invention relates to devices regulating a flow rate and, more particularly, regulating the flow rate of a liquid in a pipe in order to ensure a constant flow rate of the liquid.
In prior devices, the flexion of an elastic diaphragm has been used to control the flow of fluid through the device. Prior devices have certain drawbacks and limitations in that the flexures of different diaphragms were not uniform of the different diaphragms.
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to each other and that the flow rate could not normally be subjected to normal calculations. In addition, these prior devices were difficult to machine and were often of complicated construction.
Consequently, the object of the invention is to remedy the above and other drawbacks of the prior devices and, more particularly, to provide a flow rate adjustment device that is simple in construction and use and economical in manufacture. .
In the device according to the invention, the flow rate is adjusted by using the compressibility of an elastic material placed in a groove. This device allows the flow to be adjusted over a wide range of pressure differences.
In this device, the passage between the elastic element and a rigid element has a determined shape, the elastic element being compressed therein in a straight direction. These results are obtained by providing the device with an element having a surface made of several interior surfaces, the angle of these surfaces having a determined, calculated value and, on this surface is placed a compressible element conforming to the determined surface in order to to limit the effective flow area to an extent depending on the pressure exerted on the elastic element.
In view of this, the invention relates to the combination and arrangement of parts which will be described in detail below, with reference to the accompanying drawing, it being understood that the design can be modified.
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shape, size, proportions and particular construction details, without departing from the scope of the invention, nor sacrificing any of its advantages.
In the drawing: - Figure 1 is a section through the axis of a device according to the invention; FIG. 2 is a side view of the elastic element and of the associated valve seat, forming part of the device of FIG. 1; FIG. 3 is a plan view of the valve seat of FIG. 2; - Figure 4 is a section along the axis of a variant of the device of the invention; - Figure 5 is a view from below of the device of Figure 4; FIG. 6 is a diagram of a flow rate curve, showing the shape of a flow control member seat superimposed on the curve.
In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, a housing 1, of generally tubular shape, has an inlet bore 2 at one end, threaded so as to receive one end of a pipe and, at the other end, a larger bore 4, which is also threaded so as to receive a valve seat 5. An outlet bore, formed in the seat, is threaded so as to receive a valve seat 6. pipe. In the housing 5 is formed an annular shoulder 7 and an elastic member 8 is held between this shoulder and the annular end surface 9 of the seat 5. Five ribs 10 are
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evenly distributed around the periphery of the elastic element 8 and they serve to center it in the housing.
In order to facilitate the assembly of the housing and the seat 5, each of them is externally hexagonal at 4 and 11 respectively. A washer 12 fits on part 5 and it gives enough space
9 axial between the shoulder 7 and the surface / to allow free rotation of the elastic element 8.
The surface 9 of the seat 5 receives the resilient valve 8, as can be seen more clearly in figure 2. This valve 8 consists of a block of resilient material which can also be seen clearly in figure 2. The surface 9 tilts towards the axis of the seat 5 at a given angle which depends on the flow characteristic which is desired for a given application. The surfaces 29, 30, 32 and 33 correspond approximately to the shape of the curve 50 of FIG. 6. The part 30 of the surface 9 makes a very small angle with the transverse axis 31 of the device. Surface 29 makes a larger angle, surface 32 a much larger angle and surface 33 of the central slit an even greater angle.
For example, the surface 30 makes the angle 35 with the central axis 31, the surface 29 makes the angle 36, the surface 32 the angle 37 and the surface 33 of the slot, the angle 38. These angles are carefully calculated according to the desired flow characteristics., Since the valve 8 has a relatively large thickness and the rubber has a linear compression characteristic over
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A wide range of pressures, the flow rate between the surface 40 of the valve 8 and that of the seat 28 can be adjusted very precisely.
It is also possible, in calculating the angles, to take into account the non-linear compression of rubber or other elastic material over a wide range of pressures. The pressure of the liquid on the upper surface 41 of the valve 8 compresses the rubber against the seat 9, thereby restricting the opening between the surface of the seat 9 and the valve 8. The upper edge 43 of the valve 8 has a slightly curved shape so as to avoid turbulence in the flow of the valve. liquid. The ribs 10 are fixed to the side of the part 8 in order to center it in the device and to be sure that it is in alignment with the seat 9.
A protrusion 46 helps center the device and descends into the central opening, helping to ensure smooth flow and avoid turbulence in the liquid stream, as well as to center the device.
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The bores 2 and 6 being fixed to a pipe for water or other liquid and the flow regulating device being mounted as shown in figure 1, when liquid arrives, in the direction of arrow 49, the pressure of the liquid on the top 41 of the part 8 causes its deformation in accordance with the seat 9. This deformation of the elastic material limits the opening between the surface 40 and the seat 9 and it regulates the flow, the size of the opening depending of the pressure exerted on the top 41 of the part.
As the compressibility of rubber is generally
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linear, the degree of restriction of this opening changes linearly, depending on the type of surface.
The surface is divided into several parts 29, 30, 32 and 33 so as to give the surface substantially the shape of the desired curve 50, for example.
When liquid passes through the device in the direction of 49 and the flow is interrupted, the valve $ moves away from the seat 9 and tends to rotate when re-engaged with the seat 9, when the liquid flow resumes in direction 49.
Fig. 4 shows a variant and therein parts similar to those of the first embodiment bear the same reference numbers. The coin $ and the surface 9 against which it bears are substantially identical to those of Figures 1 and 3.
A hollow valve body 51 has, at one end, an outlet opening 52, threaded at 53 in order to be able to fix the end of a pipe therein. The body 51 is threaded at 54 so as to receive a nut 55 and it comprises a shoulder 56 which comes to bear against a valve seat 57, forming a partition in the body 51 and comprising an opening 27 comprising a flat surface 5 $ bearing against the shoulder 56. This is made by hollowing out the body 51 at 59 and the valve seat 57, rests in the recess 59 with a washer 20 and a spacer 60 between the seat 57 and the on underside 62 of valve cap 63.
The cap or head 63 comprises a shoulder 14 bearing on a corresponding shoulder 15 of the nut
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55. The latter is clamped against a washer 16 placed between an end 17 of the body 51 and a shoulder 18 of the head 63. The latter is bored at 23 with an internal thread 24 allowing the end of a pipe to be fixed therein. The bottom 25 of the spacer 60 bears on the outer flange 26 of the seat 57 in order to hold the latter firmly in engagement with the shoulder 56. In use, the threads 24 and 53 are connected to a liquid line. and the mode of operation is the same as that of the first embodiment.
Practical, preferred embodiments of the invention have been described above, but they are susceptible of modifications ensuring equivalences without departing from the scope of the invention.