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La présente invention concerne un clapet élastique en caoutchouc ou en matière plastique permettant de suppri- mer les ressorts et billes métalliques généralement utilisés
Il est bien connu, en effet, que les ressorts métal- liques et les billes sont la cause de nombreux déboires sur les appareils où ils sont utilisés.
Les ressorts métalliques s'oxydent à l'usage et se rompent ou leur élasticité diminue sous l'effet d'efforts anormaux de torsion résultant de manque de guidage, de battement, etc...
Les billes non guidées se déplacent dans leur cage, battent contre leur siège qui se déforme ou s'altère, ce qui nuit à l'étanchéité.
Le clapet conforme à la présente invention permet d'obvier à ces inconvénients, tout en permettant, par ailleurs, des avantages propres.
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Selon l'invention, le clapet est constitué en une matière élastique telle que caoutchouc ou matière plastique et est conformé en tronc de cône dans lequel la base présente un renflement destiné à servir de joint et d'élément de fixation) la partie supérieure est terminée par une calotte sphérique destinée à coopérer avec le corps de valve dans lequel le clapet est enfermé pour former un passage contrôlé du fluide et la partie centrale, qui présente avantageuse- ment une série de bourrelets et de cannelures, constitue l'élément souple, élastique.
L'invention sera maintenant décrite en se référant au dessin annexé représentant, à titre d'exemples, diverses formes de réalisation et dans lequel
La figure 1 est une coupe en élévation du clapet;
La figure 2 est une vue par en dessus du clapet de la figure 1;
La figure 3 est une vue de détail d'une variante;
La figure 4- est une vue en élévation d'une valve munie d'un clapet; selon l'invention;
La figure 5 est une vue en coupe verticale d'une autre variante de réalisation du clapet;
La figure 6 est une vue par en dessus du clapet de la figure 5;
La figure 7 montre un corps de valve avec clapet à double contrôle de passage d'air, contrôle réglable dans les deux sens ;
La figure 8 est une vue analogue à la figure 7 avec clapet à double contrôle de passage d'air, un contrôle réglable, un contrôle fixe.
En se reportant aux figures. 1 et 2, -on voit que le clapet suivant l'invention est constitué d'un corps tron- oonigua 1 qui se termine à une extrémité par une partie
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sphérique 2 et à l'autre extrémité par une base 3, pourvue d'un bourrelet circulaire formant tore 4.
Le corps tronconique est pourvu de bourrelets circu- laires 5 de diamètres croissants entre la calotte sphériquo et la base. Un évidement intérieur tronconique 6 permet d'introduire dans le clapet un guide qui le maintient bien en place et limite aussi le déplacement de la calotte sphé- rique. Des cannelures intérieures 7 procurent au clapet une souplesse accrue. Des orifices de faible diamètre ou percés sans enlèvement de matière sont pratiqués en 9. Leur rôle sera précisé par la suite.
La figure 3 est une variante dans laquelle l'extré- mité sphérique 2 porte un petit tore 8 destiné à servir d'appui à un poussoir.
On a représenté à la figure 4, à titre d'exemple, parmi beaucoup d'autres, une application du clapet décrit ci-dessus à une valve à passage d'air contrôlé pour vérin pneumatique. Cette valve est placée sur des canalisations d'alimentation et d'évacuation reliant le distributeur aux deux extrémités du vérin.
S'il est, en effet, nécessaire de remplir rapidement le vérin au démarrage et donc d'offrir le passage maximum à'l'air dans le sens de l'alimentation, il peut être avan- tageux de freiner l'échappement de manière à conduire le mouvement avec une vitesse déterminée, qui évite, en outre - en fin de parcours un arrêt brusque et même un choc préju- diciable à la sécurité et à la bonne tenue des appareils.
L'agencement prévu à la figure 4 répond à ce double but, ainsi qu'il apparaît dans la description qui va suivre
Le corps de valve 10 représenté par la partie hachurée comporte à Une extrémité un bouchon 10', vissé et,à l'autre extrémité qui est tronconique, un logement 11 dans lequel
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se visse un poussoir 12 commandé par une manette 13. Une cuvette 14 termine le poussoir à l'intérieur de la valve.
La position de cette cuvette sur laquelle vient s'appuyer la calotte sphérique,2 du clapet 15 est réglable par la vis du poussoir 12 actionnée par la manette 13. Le réglage est tel que la calotte 2 laisse subsister un faible passage 21 entre elle-même et le conduit de la valve.
Le clapet 15 est placé dans la valve comme le montre la figure - sa base 4 formant joint appliquée contre le bouchon 10' et une béquille 16 portée par le bouchon péné- trant dans le logement 6.
Une cavité circulaire 17 du corps de valve reçoit la partie torique 4 de la base qui est maintenue en place par le bouchon 10'.
Le clapet est monté dans la valve en compression de telle façon que la calotte sphérique 2 vienne st appuyer sur la cuvette 14 dont l'enfoncement a été réglé ainsi qu'il vient d'être dit.
La valve ainsi constituée est placée en circuit sur l'une ou les deux canalisations d'alimentation d'un vérin pneumatique grâce aux deux orifices 18 et 19 l'alimentation en air se faisant par l'orifice 18 et l'évacuation par 1''orifice 19.
Le fonctionnement de la valve est le suivant :
Lorsque le distributeur ouvre.l'air sur l'une des extrémités du vérin, cet air entre dans la valve par l'ori- fice 18 et comprime par sa pression le clapet 15 dont la calotte sphérique s'enfonce agrandissant de ce fait le faible passage annulaire qui avait été réglé entre elle-même et le conduit,de la valve. L'air passe librement autour du clapet et sort par l'orifice 19. La course de la calotte 2 est d'ailleurs limitée par la béquille 16 contre laquelle
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le fond de l'évidement 6 vient en butée. Cett limitation est telle que le passage obtenu est équivalent à la section de la canalisation d'alimentation.
L'air comprimé est ainsi admis au vérin sans aucun freinage, comme si le vérin était alimenté directement sans interposition du clapet.
Lorsque le vérin accomplit sa course inverse grâce à l'action de l'air comprimé sur l'autre face du piston, l'air introduit ainsi qu'il vient d'être dit, est évacué et entre dans la valve par l'orifice 19. Mais la faible section annulaire offerte autour de la calotte sphérique grâce au réglage approprié du poussoir 12 oppose au passage de l'air une résistance qui va freiner aussi énergiquement qu'on le veut le mouvement du piston, ce qui était le but proposé.
Les déplacements du clapet 15 sont nécessairement silencieux; ils sont, de plus, amortis grâce à la présence des trous 9. Ceux-ci permettent, en effet, dans une certaine mesure l'entrée du fluide à l'intérieur de l'évidement 6 et la pression qui en résulte freine les mouvements du joint.
Une variante de réalisation du poussoir et de la calotte sphérique a été représentée à la figure 3. Dans ce cas, l'extrémité du poussoir a la forme d'une tête plate 20 et l'extrémité de la.calotte sphérique du clapet est pourvue d'un tore 8.
Dans une variante de réalisation du clapet avec guidage de la tête sphérique (figures 6 et 7), on voit que le clapet représenté est de forme semblable à celui de la figure 1, mais il comporte, en plus, un orifice cylindrique 22 traversant la partie sphérique 2. Cet orifice peut être pourvu d'une chemise 221 métallique ou en matière plastique permettant le,coulissement aisé de la tête de garniture le long d'une tige-guide.
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Des troua 22 sont pratiqués dans le corps tronconique, à l'intérieur duquel la pression s'équilibre ainsi avec la pression extérieure à la garniture,
La figure 7 représente un clapet réalisant dans une valve un double contrôle de passage d'air avec réglage dans les deux sens. Le corps de valve comporte deux orifices taraudés 24 et 25, deux bouchons vissés 26 et 27, et une capacité intérieure 28 présentant une surface tronconique 29.
Le clapet suivant la figure 5 est inséré dans le corps de valve comme le montre la figure 7, le bourrelet circulaire 4 étant maintenu dans un logement 30 ménagé entre le corps de valve et le bouchon 27. Ce bourrelet assure l'étanohéité entre le corps de valveet le bouchon 27. L'étanohéité du bouchon 26 dans le corps est obtenu par le joint torique 31.
Une tige 32 vissée dans le bouchon 26 peut venir en contact par son embase 33 avec la tête sphérique 2 du clapet de manière à limiter le déplacement de celle-ci, qui coulisse librement sur la broche 34 prolongeant la tige 32.
Une tige semblable 35 se visse dans le bouchon 27 et limite aussi en sens inverse le déplacement de la tête du clapet.
L'étanchéité du passage des deux tiges dans les bouchons 26 et 27.est obtenue par des joints toriques clas- siques 36 et 37.
Les tiges 32 et 35 sont réglées au moyen des boutons de manoeuvre 38 et 39. Un capot 40 arrêté par un jonc 41 recouvre les boutons.
Le fonctionnement de la valve est le suivant :
L'air sous pression-arrivant par exemple par l'orifice 24 pénètre dans la cavité 28 et, passant par les trous 22, remnlit éfalement l'intérieur 42 du clapet dont la tête 2
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coulissant sur la broche 34 est poussée vers l'orifice 25, Elle est arrêtée dans ce mouvementpar l'embase 33 de la tige 32, offrant au passage de l'air la section annulaire comprise entre la tête 2 et la surface conique 29. Or, on peut faire varier cette section en déplaçant la vis 32 dans un sens ou dans l'autre depuis la fermeture jusqu'à une ouverture déterminée.
Si l'on admet qu'un circuit d'air inverse succède à celui qui vient d'être défini, la pression pousse la tête du clapet vers l'orifice 24, le passage offert à l'air étant encore la section annulaire entre tête de clapet 2 et sur- face oonique 29' Mais ce passage est limité cette fois par la tige 35*
Le sons du passage de l'air est déterminé en fonction des débits et pressions respectifs.
La figure 8 montre une valve utilisant le même clapet que dans le cas précédent et assurant le contrôle du passage de l'air dans les deux sens. Mais ici le contrôle est régla- ble dans un sens et fixe dans l'autre.
A cet effet, la vis de réglage 35 de la figure 7 est supprimée et o'est le bouchon 42 qui porte l'embase fixe 43.
A cette modification près, le clapet représenté @ figure 8 se compose des mêmes organes que le précédent.
Bien entendu, le clapet décrit peut être utilisé de beauooup d'autres façons, et de façon générale chaque fois qu'il y a passage d'air entre deux enceintes soumises à des pressions différentes.
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The present invention relates to a resilient valve made of rubber or plastic material making it possible to eliminate the metal springs and balls generally used.
It is well known, in fact, that metal springs and balls are the cause of many setbacks in the apparatus in which they are used.
Metal springs oxidize with use and break or their elasticity decreases under the effect of abnormal torsional forces resulting from lack of guidance, flapping, etc.
The unguided balls move in their cage, beat against their seat which deforms or deteriorates, which affects the seal.
The valve according to the present invention overcomes these drawbacks, while also allowing specific advantages.
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According to the invention, the valve is made of an elastic material such as rubber or plastic and is shaped as a truncated cone in which the base has a bulge intended to serve as a seal and as a fixing element) the upper part is finished. by a spherical cap intended to cooperate with the valve body in which the valve is enclosed to form a controlled passage of the fluid and the central part, which advantageously has a series of beads and grooves, constitutes the flexible, elastic element. .
The invention will now be described with reference to the accompanying drawing showing, by way of example, various embodiments and in which
Figure 1 is a sectional elevation of the valve;
Figure 2 is a top view of the valve of Figure 1;
FIG. 3 is a detail view of a variant;
FIG. 4- is an elevational view of a valve provided with a valve; according to the invention;
FIG. 5 is a view in vertical section of another variant embodiment of the valve;
Figure 6 is a top view of the valve of Figure 5;
FIG. 7 shows a valve body with a flap with double air flow control, control adjustable in both directions;
FIG. 8 is a view similar to FIG. 7 with a valve with double air passage control, an adjustable control, a fixed control.
Referring to the figures. 1 and 2, -we see that the valve according to the invention consists of a body tronigua 1 which ends at one end with a part
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spherical 2 and at the other end by a base 3, provided with a circular bead forming a torus 4.
The frustoconical body is provided with circular beads 5 of increasing diameters between the spherical cap and the base. A frustoconical interior recess 6 makes it possible to introduce into the valve a guide which keeps it firmly in place and also limits the movement of the spherical cap. Internal grooves 7 give the valve increased flexibility. Openings of small diameter or drilled without removing material are made in 9. Their role will be specified below.
FIG. 3 is a variant in which the spherical end 2 carries a small torus 8 intended to serve as a support for a pusher.
There is shown in Figure 4, by way of example, among many others, an application of the valve described above to a valve with controlled air passage for a pneumatic cylinder. This valve is placed on supply and discharge pipes connecting the distributor to the two ends of the cylinder.
If it is indeed necessary to quickly fill the cylinder on start-up and therefore to offer the maximum passage to the air in the direction of the supply, it may be advantageous to brake the exhaust in such a way. to drive the movement at a determined speed, which also avoids - at the end of the journey, a sudden stop and even an impact prejudicial to the safety and good performance of the devices.
The arrangement provided in Figure 4 meets this dual purpose, as will appear in the description which follows.
The valve body 10 represented by the hatched part comprises at one end a cap 10 ', screwed on and, at the other end which is frustoconical, a housing 11 in which
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A pusher 12 is screwed in, controlled by a lever 13. A bowl 14 ends the pusher inside the valve.
The position of this cup on which the spherical cap, 2 of the valve 15 rests, is adjustable by the screw of the pusher 12 actuated by the lever 13. The adjustment is such that the cap 2 leaves a small passage 21 between it. same and the valve duct.
The valve 15 is placed in the valve as shown in the figure - its base 4 forming a seal applied against the stopper 10 'and a prop 16 carried by the stopper entering the housing 6.
A circular cavity 17 of the valve body receives the O-ring part 4 of the base which is held in place by the plug 10 '.
The valve is mounted in the valve in compression in such a way that the spherical cap 2 comes to rest on the cup 14, the depression of which has been adjusted as has just been said.
The valve thus formed is placed in circuit on one or both supply lines of a pneumatic cylinder by means of the two orifices 18 and 19, the air supply being made by the orifice 18 and the evacuation by 1 ' 'port 19.
The operation of the valve is as follows:
When the distributor opens the air on one of the ends of the cylinder, this air enters the valve through the orifice 18 and by its pressure compresses the valve 15, the spherical cap of which sinks, thereby enlarging the valve. weak annular passage which had been regulated between itself and the conduit, of the valve. The air passes freely around the valve and leaves through the orifice 19. The stroke of the cap 2 is moreover limited by the crutch 16 against which
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the bottom of the recess 6 comes into abutment. This limitation is such that the passage obtained is equivalent to the section of the supply pipe.
The compressed air is thus admitted to the jack without any braking, as if the jack were supplied directly without interposition of the valve.
When the cylinder completes its reverse stroke thanks to the action of the compressed air on the other face of the piston, the air introduced as just said, is evacuated and enters the valve through the orifice 19. But the small annular section offered around the spherical cap thanks to the appropriate adjustment of the pusher 12 opposes a resistance to the passage of air which will slow down the movement of the piston as vigorously as one wishes, which was the proposed goal. .
The movements of the valve 15 are necessarily silent; they are, moreover, damped thanks to the presence of the holes 9. These allow, in fact, to a certain extent the entry of the fluid inside the recess 6 and the resulting pressure slows down the movements. of the seal.
An alternative embodiment of the pusher and the spherical cap has been shown in Figure 3. In this case, the end of the pusher has the shape of a flat head 20 and the end of the spherical cap of the valve is provided of a torus 8.
In an alternative embodiment of the valve with guidance of the spherical head (Figures 6 and 7), it can be seen that the valve shown is of similar shape to that of Figure 1, but it further comprises a cylindrical orifice 22 passing through the spherical part 2. This orifice can be provided with a metal or plastic jacket 221 allowing easy sliding of the packing head along a guide rod.
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Holes 22 are made in the frustoconical body, inside which the pressure is thus balanced with the pressure outside the lining,
FIG. 7 shows a valve providing a double air passage control in a valve with adjustment in both directions. The valve body has two threaded orifices 24 and 25, two screw caps 26 and 27, and an internal capacity 28 having a frustoconical surface 29.
The valve according to FIG. 5 is inserted into the valve body as shown in FIG. 7, the circular bead 4 being held in a housing 30 formed between the valve body and the stopper 27. This bead provides the seal between the body. valve and the cap 27. The etanoheity of the cap 26 in the body is obtained by the O-ring 31.
A rod 32 screwed into the stopper 26 can come into contact via its base 33 with the spherical head 2 of the valve so as to limit the movement of the latter, which slides freely on the pin 34 extending the rod 32.
A similar rod 35 is screwed into the stopper 27 and also limits the displacement of the valve head in the reverse direction.
The tightness of the passage of the two rods through the plugs 26 and 27 is obtained by conventional O-rings 36 and 37.
The rods 32 and 35 are adjusted by means of the operating buttons 38 and 39. A cover 40 stopped by a ring 41 covers the buttons.
The operation of the valve is as follows:
The pressurized air arriving for example through the orifice 24 enters the cavity 28 and, passing through the holes 22, also remnlit the interior 42 of the valve whose head 2
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sliding on the spindle 34 is pushed towards the orifice 25, It is stopped in this movement by the base 33 of the rod 32, offering the annular section between the head 2 and the conical surface 29 to the passage of air. , we can vary this section by moving the screw 32 in one direction or the other from the closure to a determined opening.
If it is assumed that a reverse air circuit succeeds that which has just been defined, the pressure pushes the head of the valve towards the orifice 24, the passage offered to the air still being the annular section between the head valve 2 and oonic surface 29 'But this passage is limited this time by the rod 35 *
The sound of the passage of air is determined according to the respective flow rates and pressures.
FIG. 8 shows a valve using the same valve as in the previous case and ensuring control of the passage of air in both directions. But here the control is adjustable in one direction and fixed in the other.
For this purpose, the adjusting screw 35 of FIG. 7 is omitted and the plug 42 which carries the fixed base 43.
Except for this modification, the valve shown @ FIG. 8 consists of the same members as the previous one.
Of course, the valve described can be used in many other ways, and generally whenever there is passage of air between two chambers subjected to different pressures.
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