<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention se rapporte aux valves de commande pour fluide sous pression, plus spécialement pour le débit d'oxygène gazeux comprime employé pour aider la respiration en altitude en aviation et alpinisme ainsi qu'en chirurgie, et elle apporte un perfectionnement ou une variante de la valve décrite et revendiquée dans le brevet principal n 537.274. Ce brevet décrit une valve dont le fonctionnement est plus aisé, le poids réduit, qui ne requiert pas de lubrifiant additionnel, a une longue durée et une meilleure résistance à l'usure et une étahcnéité parfaite dans les deux positions ouverte-et fermée et dans toutes les positions inter- médiaires, 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.
<Desc/Clms Page number 2>
Suivant le brevet principal, la valve comprend un corps de valve comportant un alésage et percé d'une entrée et d'une sortie, une soupape 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 terminé en bas par une partie conique et.taraudé pour recevoir une partie filetée de la tige de valve, la partie conique du manchon dont la paroi va .en s'amincissant formant un joint élasti- que concentrique entourant la tige, le manchon coopérant avec un second siège conique formé dans une butée, tel- qu'un collier de butée, dansée corps de valve, pour assurer l'étanchéité entre la tige de valve et le corps de valve.
Le manchon est de préférence maintenu continuellement en contact étroit avec la tige par un ressort poussant sur le col- lier 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 valve sous la pression du ressort. Pour faciliter ceci, la.partie inférieure du manchon est terminée par un bourrelet arrondi.
Le manchon peut être introduit librement dans 1 e corps de valve, et il comporte à sa partie supérieure une bride qui l'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 concentrique à la tige.
Suivant le brevet principal, le corps de valve est 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 élastique telle que du nylon, qui ne nésesssite 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 alve Le collier de* butée est en une matière plus résistante ¯que le manchon, par exemple, un alliage d'aluminium, et il est rela-
<Desc/Clms Page number 3>
tivement non-élastique, tandis que, 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 résine acry- lique, 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 entou- rant la tige de valve, par un -ressort de compression logé dans un creux du corps de valve, concentriquement à la tige de valve.
On a constaté qu'une valve construite suivant le brevet principal peut perdre une partie de son efficacité si elle est mal employée; ainsi, la partie supérieure du manchon de bourrage est pourvue d'une bride d'étanchéité qui procure une surface étendue sur laquelle la pression gazeuse peut agir de façon nuisible, spécialement si on utilise la valve dans une température ambiante dépassant 60 C, tandis qu'une force excessive appliquée à. la tige de valve lorsque on ferme la valve peut déformer le pointeau hémisphérique, et dans certains cas, même le briser. Dans les deux cas,la valve n'est pas facile à réparer, parce qu'il est possible qu'on doivent la démonter entièrement et remplacer la soupape et même le siège placé dans]! alésage du corps de valve.
Suivant la présente invention, le manchon de bourrage est pressé de façon étanche dans le corps de valve par une bride d'étanchéité inférieure réduisant ainsi la surface sur laquelle peut agir la pression de gaz.
La bride d'étanchéité inférieure du manchon de bourrage est de préférence maintenue de façon à ne pas povuoir tourner et pressée de façon étanche contre le corps de valve par 1'intermédiaire* d'un manchon libre maintenu en place par un écrou de serrage.
La surface de travail de la soupape est également de pré-
<Desc/Clms Page number 4>
férence plane et coopère avec un siège plat en nylon placé dans le corps de valve entre l'entrée et la sortie de ce dernier.
Une valve suivant la présente invention, convenant pour commander le débit d'oxygène gazeux comprimé, est représentée en coupe verticale au dessin annexé. Dans cet exemple, un corps de valve 1 en aluminium ou en alliage d'aluminium est percé d'un alésage central 2 et de deux autres forages formant des passages perpendiculaires à 1'-alésage principal 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'alé- sage 2, le corps 1 présente une surface plane sur laquelle est placé un siège ou rondelle 5 avec lequel coopère la soupape.
Le siège 5 est,, fait en matière synthétique légèrement élastique, par exemple, du nylon, La soupape comporte une tige de valve 6, en acier' inoxydable se. terminant par une tige 7 présentant une surface de travail plane 7a en métal tel que de l'acier qui est destinée à coopérer avec le siège 5.
La tige de valve 6 porte un pas de vis 8 se vissant dans le taraudage d'un manchon de bourrage 9 en nylon. Le manchon 9 est logé librement dans l'alésage principal 2 du corps de valve, on il est retenu par une bride 10 de sa partie inférieure qui est serrée par un écrou de serrage 11, en alliage léger, agissant par l'intermédiaire d'une virole libre lla et se vissant sur le pas de vils 12 du corps de valve 1. Cet écrou est bloqué par un contre- écrou 13.
Le manchon en hylon 9 est taraudé pour recevoir le pas de vis 8 de la tige ,de valve 6, tandis que l'extrémité inférieure du manchon est .amincie en cône comme montré en 14 et se termine par un bourrelet arrondi 15 la partie amincie 14, le bourrelet 15, la partie taraudée et la bride 10 étant d'une seule pièce.
La partie supérieure du filet de la tige de valve b est protégée par une -rondelle 16 en acier inoxydable formant arrêt pour la tige de -valve contre la face inférieure de l'écrou de serrage
<Desc/Clms Page number 5>
11 en position de complète ouverture.
Un collier de butée 17 en aluminium ou en alliage d'aluminium d'un diamètre inférieur au diamètre de l'alésage principal 2 du corps de valve 1, est foré en cône pour recevoir librement le bourrelet arrondi 15 du manchon de nylon 9 qui est en contact avec lui suivant une ligne, 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 de compression 18 qui pousse le collier vers le haut, aidant ainsi à serrer les lèvres du bourrelet du manchon vers l'intérieur sur la tige devalve.
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'extrémité 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 l'extrémité 7a de la tige 7 de son siège en nylon 5 et laissant passer l'oxy- gène'comprimé par l'orifice d'admission, le passage d'entrée 3 et squs la soupape de la valve pour sortir par le passage de sortie et l'orifice 4. Une rotation du bouton en sens inverse ramènera la soupape sur son siège et fermera l'admission.
Dans toutes les positions de la tige de valve, depuis la position fermée (représentée) dans laquelle la surface 7a est pressée contre le siège 5 jusqu'à la position complètement ouverte dans laquelle 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 valve, 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
<Desc/Clms Page number 6>
sur le collier 17.
Lorsque la soupape porte sur son siège 5, la réaction entre:le pas 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 inférure du manchon de nylon 9 hors de contact du collier 17.
Cette tendanqe est combattue par le ressort 18 qui compense la réaction en maintenant le contact entre le collier et le bourrelet
EMI6.1
arron4i, qoi, manchon de nylon 9. Dans la position de complète 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.b et du manchon de nylon se fait en sens inverse, l'éttnachéité de la tige de valve est assurée par une légère compres- sion additionnelle du.ressort due au. déplacement de la partie in- férieure du -manchon de nylon vers le bas dans le collier , de butée 17.
Avec,cette construction, il est clair que, lors du fonc- tionnement de-,la valve, on met trop de force pour la fermer, un effort énorme.est imposé au siège de valve; si le siège est dé- térioré , il peut être remplacé facilement et économiquement.
EMI6.2
R E V EN D I C A T I 0 N S.
1.- Valve .de commande suivant le brevet principal n 537.274, caractérisée en ce que le manchon de bourrage est serré de façon étanche dans le corps de valve par une bride d'étanchéité formée au bas de .ce manchon.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to control valves for pressurized fluid, more especially for the flow of compressed gaseous oxygen employed to aid breathing at altitude in aviation and mountaineering as well as in surgery, and it provides an improvement or a variant of the valve described and claimed in Principal Patent No. 537,274. This patent describes a valve whose operation is easier, the reduced weight, which does not require additional lubricant, has a long life and a better resistance to wear and a perfect seal in both open and closed positions and in all intermediate positions, especially when the entry and the.
outlet of the valve are connected to a system whose pressure is higher than atmospheric pressure.
<Desc / Clms Page number 2>
According to the main patent, the valve comprises a valve body comprising a bore and pierced with an inlet and an outlet, a valve valve comprising a control rod and a hemispherical needle coming to rest in a conical seat in the bore. to close the outlet, a stuffing such as a sleeve terminated at the bottom by a conical portion and threaded to receive a threaded portion of the valve stem, the conical portion of the sleeve whose wall tapers off forming a seal concentric elastic surrounding the stem, the sleeve cooperating with a second conical seat formed in a stop, such as a stop collar, danced valve body, to ensure the seal between the valve stem and the valve body .
The sleeve is preferably kept continuously in close contact with the rod by a spring pushing on the stop collar, which is tapered so as to be in linear contact with the tapered sleeve and to compress the latter towards the end. inside for the clamp on the valve stem under spring pressure. To facilitate this, the lower part of the sleeve is terminated with a rounded bead.
The sleeve can be introduced freely into the valve body, and it has at its upper part a flange which prevents it from rotating and forms a tight seal with the valve body, because it is clamped on a shoulder of the body. valve by. a nut concentric with the rod.
According to the main patent, the valve body is made of light metal or an alloy of light metals, for example aluminum or an aluminum alloy, while the stuffing sleeve is made of a slightly elastic synthetic material such as nylon, which does not require lubricant for the thread of the valve stem and ensures a tight seal around the stem without too much increasing the force required to open and close the alve The stop collar is made of a more resistant material ¯ that the sleeve, for example, an aluminum alloy, and it is rela-
<Desc / Clms Page number 3>
highly non-elastic, while, to minimize wear between the valve seat and its needle .;
, one of the two is made of a material slightly more elastic than the other, for example the needle of the valve can be made of acrylic resin, unplasticized and have a hemispherical shape while the valve seat can be made of the same metal as the metal of the body and have the shape of an inverted truncated cone. The valve stem is preferably made of stainless steel so that it is resistant to corrosion and wear. The stop collar is elastically pushed against the rounded bead of the sleeve surrounding the valve stem, by a compression spring housed in a hollow of the valve body, concentrically with the valve stem.
It has been found that a valve constructed according to the main patent can lose part of its effectiveness if it is misused; thus, the upper part of the stuffing sleeve is provided with a sealing flange which provides an extended surface on which gas pressure can act deleteriously, especially if the valve is used in an ambient temperature above 60 C, while 'excessive force applied to. the valve stem when closing the valve can deform the hemispherical needle, and in some cases even break it. In both cases, the valve is not easy to repair, because it may be necessary to disassemble it entirely and replace the valve and even the seat placed in]! valve body bore.
According to the present invention, the stuffing sleeve is pressed in a sealed manner into the valve body by a lower sealing flange thus reducing the surface on which the gas pressure can act.
The lower sealing flange of the stuffing sleeve is preferably held in such a manner that it cannot be rotated and tightly pressed against the valve body by means of a free sleeve held in place by a clamping nut.
The working surface of the valve is also pre-
<Desc / Clms Page number 4>
flat ferrule and cooperates with a flat nylon seat placed in the valve body between the inlet and outlet of the latter.
A valve according to the present invention, suitable for controlling the flow of compressed gaseous oxygen, is shown in vertical section in the accompanying drawing. In this example, an aluminum or aluminum alloy valve body 1 is drilled with a central bore 2 and two other holes forming passages perpendicular to the main bore 2, one of the holes forming an orifice or inlet passage 3 and the other an orifice or outlet passage 4. At the meeting point of the inlet passage 3 and the bore 2, the body 1 has a flat surface on which is placed a seat or washer 5 with which the valve cooperates.
The seat 5 is made of a slightly elastic synthetic material, for example nylon. The valve has a valve stem 6, made of stainless steel. ending with a rod 7 having a flat working surface 7a made of metal such as steel which is intended to cooperate with the seat 5.
The valve stem 6 carries a thread 8 which is screwed into the thread of a nylon stuffing sleeve 9. The sleeve 9 is housed freely in the main bore 2 of the valve body, it is retained by a flange 10 of its lower part which is tightened by a tightening nut 11, made of light alloy, acting by means of a free ferrule 11a and screwed onto the thread 12 of the valve body 1. This nut is locked by a lock nut 13.
The hylon sleeve 9 is threaded to receive the thread 8 of the stem, of the valve 6, while the lower end of the sleeve is tapered as shown at 14 and ends in a rounded bead 15 the thinned part. 14, the bead 15, the threaded part and the flange 10 being in one piece.
The upper part of the thread of the valve stem b is protected by a stainless steel washer 16 forming a stop for the valve stem against the underside of the tightening nut
<Desc / Clms Page number 5>
11 in fully open position.
An aluminum or aluminum alloy stop collar 17 with a diameter smaller than the diameter of the main bore 2 of the valve body 1, is drilled in a cone to freely receive the rounded bead 15 of the nylon sleeve 9 which is in contact with it following a line, which ensures uniform pressure on the valve stem all around the sleeve, when the valve is closed. The lower diameter of the conical borehole is greater than that of the valve stem which therefore passes freely through the stop collar-
The stop collar 17 is kept in constant contact with the bead 15 of the nylon sleeve 9 by a compression spring 18 which pushes the collar upwards, thus helping to clamp the lips of the sleeve bead inwardly on the rod. devalve.
The upper part of the valve stem 6 is provided with an operating button 19 held by a washer 20 and a nut 21 screwed onto the end of the valve stem.
The valve works as follows to obtain a flow of oxygen through the valve by turning the operating knob 19 counterclockwise, thus lifting the end 7a of the rod 7 from its nylon seat 5 and leaving pass the compressed oxygen through the inlet port, inlet passage 3 and squs the valve valve to exit through outlet passage and port 4. Turning the knob in the opposite direction will return the valve on its seat and will close the inlet.
In all positions of the valve stem, from the closed position (shown) in which the surface 7a is pressed against the seat 5 to the fully open position in which the washer 16 abuts against the underside of the nut clamp 11, which prevents further turning of the knob and the valve stem, any leakage between the valve stem and the nylon sleeve is prevented by the tapered part thereof, which is clamped-around the stem by spring pressure 18
<Desc / Clms Page number 6>
on the collar 17.
When the valve is on its seat 5, the reaction between: the thread 8 of the valve stem 6 and the thread threaded in the nylon sleeve 9, normally tends to lift the lower part of the nylon 9 sleeve out of contact collar 17.
This tendency is combated by the spring 18 which compensates for the reaction by maintaining contact between the collar and the bead
EMI6.1
arron4i, qoi, nylon sleeve 9. In the fully open position, when the washer 16 presses on the underside of the clamping nut 11 and the reaction between the valve stem screw threads b and of the nylon sleeve is reversed, the tightness of the valve stem is ensured by a slight additional compression of the spring due to the. displacement of the lower part of the nylon sleeve down into the collar, stopper 17.
With this construction, it is clear that, during the operation of the valve, too much force is put to close it, an enormous force is imposed on the valve seat; if the seat is damaged, it can be replaced easily and economically.
EMI6.2
R E V EN D I C A T I 0 N S.
1.- Control valve according to main patent No. 537,274, characterized in that the stuffing sleeve is tightly clamped in the valve body by a sealing flange formed at the bottom of. This sleeve.