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" Mécanisme à déclic"
La présente invention est relative à un mécanisme à déclic appelé à être mis en communication avec une source de pression de commande et destiné à actionner, par exemple, un distributeur intercalé dans un système hydraulique ou pneu- matique et dont le corps de soupape peut occuper deux posi- tions en vue de la commande d'une vanne.
Dans le cas d'un tel mécanisme à déclic, on se trouve devant le problème consistant à faire en sorte que, lors d'une légère élévation, de la pression de commande, un actionnement d'un distributeur ait toujours lieu avec certitude,en appli- quant une valeur éventuellement réduite de cette pression, ,
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de telle manière que l'effort devant être fourni à partir de cette élévation de la pression soit négligeable par rapport à l'effort requis pour produire le mouvement du corps de sou- pape, souvent d'exécution robuste, du distributeur et que le corps de soupape exécute complètement le déplacement d'une position de service à l'autre, de sorte que le passage total à travers le distributeur est toujours assuré.
L'invention vise à établir une solution simple mais judioieuse du problème exposé ci-dessus. A cette fin, et sui- vant l'invention, le mécanisme à déclic est formé, dans un mode d'exécution du type décrit au début de la présente, par un organe oblong constitué en un métal élastique, qui est sou- mis, de la part d'un corps de soupape, à une charge agissant dans le sens longitudinal et proche de la charge de flambage, lorsque ce corps de soupape occupe une de ses positions, à savoir, la position inactive, tandis que dans un plan, de préférence le plan médian, perpendiculaire au sens longitudi- nal dudit organe, un effort de commande dérivé de la pression de commande, d'une part, et un effort de réglage constant ajustable et a3issant en sens opposé, d'autre part, s'équi- librent mutuellement, de sorte que,
dans la position susdite du corps de soupape 9, le système de forces ne peut pas exer- cer sur l'organe susdit un effort transversal dans le sens de l'effort de coande, mais que, à la suite du dépassement, par la pression de coande, d'une valeur maximale déterminée, pouvant être mise au point par l'effort de réglage, ce systè- me de forces exerce sur l'organe ci-dessus un effort transver- sal dans le sens susdit, à la suite de quoi cet organe flambe, cependant que le corps de soupape est amené immédiatement dans l'autre position, soit, la position active.
Dans le mécanisme à déclic suivant l'invention, on peut obtenir d'une manière simple, en ajustant convenablement @
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l'effort de réglage,que, lors d'une légère élévation de la pression de oommande, qui représente un dépassement de la valeur maximale ajustée de cette pression, l'effort trans- vernal relativement minime, exercé par le système de forces dans le sens de l'effort de commande sur l'organe oblong, provoque un flambage brusque de cet organe, cependant que la sollicitation agissant sur le corps de soupape, en tenant compte de la charge de flambage, peut être aisément choisie d'une valeur telle que ce corps de soupape exécute complète- ment le mouvement requis.
L'invention prévoit une forme de réalisation du méca- nisme à déclic, caractériséeen ce que la pression de commande agit sur un piston dont la face tournée vers ledit organe porte la tige de piston et qui est monté à joint hermétique dans un cylindre situé sur un côté dudit organe, la tige de piston étant orientée perpendiculairement à cet organe et le piston étant mobile dans cette direction, tandis qu'un res- sort est interposé entre, d'une part, un plateau qui porte une ou plusieurs broches sur sa face tournée vers ledit organe, et prend appui, grâce à un guidage prévu sur le côté opposé dudit organe, par l'entremise de la broche ou des broches, lesquelles sont hors de contact avec ledit organe, contre la face précitée du piston, plateau qui est mobile coaxiale- ment par rapport à la tige de piston précitée et, d'autre part,
un support pouvant être ajusté et immobilisé dans le sens ci-dessu , de telle sorte que, dans l'état inactif du corps de soupape, l'extrémité de la tige de piston orientée vers ledit organe n'est pas en contact avec ce dernier.
Un inconvénient de cette exécution du mécanisme à déclic suivant l'invention réside dans le fait que l'extra mité de la tige de piston tournée vers l'organe, qui doit transmettre à cet organe l'effort transversal nécessaire @
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pour le flambage et qui, lorsque la pression de commande est voisine de la valeur maximale ajustée de cette pression, doit évidemment se trouver à proximité immédiate de l'organe préci- té et, par conséquent, s'éloignera de cet organe lors d'une baisse de la pression de commande et, d'une manière générale, sera constamment en mouvement en cas de variations de la pres- sion de commande.
Pour remédier à cet inconvénient et dans une autre forme de réalisation du mécanisme à déclic suivant l'invention, le plateau s'applique, par sa face tournée vers ledit organe, contre une butée fixe, à une distance telle de l'organe préci- té que l'extrémité de la tige de piston tournée vers cet orga- ne se trouve à proximité immédiate de celui-ci lorsque le corps de soupape occupe la position inactive. Outre l'avanta- ge que, dans ce cas, le piston sera toujours immobile aux valeurs inférieures de la valeur maximale ajustée de la pres- sion de commande, on obtient ainsi que, nonobstant la grande sensibilité du mécanisme à déclic, tout flambage intempestif de l'organe - par exemple à la suite de chocs ou vibrations mécaniques transmises au bâti du mécanisme - est empêché.
De plus, et suivant une particularité favorable de la forme d'exécution citée plus haut de la présenta invention, La périphérie du piston est montée à joint étanche vis-à-vis de la paroi du cylindre à l'aide d'une membrane rampante fixée à la paroi du cylindre et qui, tout en s'appliquant contre la face du piston distante dudit organe, peut se dérouler le long de la face latérale, qui s'épanouit à la manière d'un c8ne vers ledit organa, du piaton. Outre le fait que la membrane rampante asseure une étanchéification parfait* du piston vis-à-vis de la paroi cylindrique et empêche ainsi des
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fuite* du fluide de 0088a04- nous presolong la 1'orae de ré;
<- lisation déorite permet d'augmenter la longévité de la sesbrane ,
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car, d'une part, les déplacements de celle-ci sont limités par la butée précitée pour le plateau et, d'autre part, la partie de la membrane qui est en contact avec la face plane du piston ne peut pas être pressée contre la paroi extrême, qui lui fait face, du cylindre, tandis que la surface conique du piston garantit que, même lorsque la cavité du cylindre est hors pression, la membrane maintient toujours le piston contre le plateau à ressort, par l'intermédiaire de la ou des broches.
Dans le mécanisme à déclic suivant l'invention, ledit organe est de préférence constitué par un ressort-lame en acier à section transversale courbe, l'effort de commande étant appliqué à la surface concave du ressort-lame. La posi- tion et la forme de l'organe oblong suivant l'invention pro- curent une grande sensibilité, étant donné que l'effort trans- versal nécessaire pour produire le flambage peut être minime.
Dans une autre forme de réalisation du mécanisme à déclic suivant l'invention, le corps de soupape est établi sous la forme d'un tiroir mobile dans le prolongement dudit organe, tiroir dont une extrémité est fixée à un support mobile dans le sens susdit et qui sert au montage d'une extrémité dudit organe, l'autre extrémité de cet organe étant montée dans un support fixe, tandis que le tiroir, le- quel est sollicité par la pression d'un ressort vers 1-dit organe, est pourvu à son autre extrémité, qui s'avance hors du bottier de soupape, d'un bouton de commande, craque, à la suite du dépassement de la pression de compende, le distributeur est actionné une fois et que le porps de sou- pape est amené dans la position active, par exemple en vue d'amener une vanne à la position de fermeture,
le corps de soupape du distributeur ne peut pas retourner spontanément à sa position initiale inaotive après la baisse de la pression
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de commande. Ce retour à la position inactive ne peut être obtenu que par une manoeuvre distincte du bouton, à savoir, à l'encontre de la sollicitation élastique qui s'exerce lorsqu'on repousse le corps de soupape, cette disposition pouvant être favorable à la manoeuvre de la vanne.
L'invention sera décrite ci-après à l'aide d'une forme de réalisation représentée dans les dessins.
La Figure 1 est une vue en coupe verticale et axiale d'une forme de réalisation d'un mécanisme à déclic, le distri- buteur étant à l'état Inactif.
La Figure 2 est une vue analogue à celle de la Figure 1, le distributeur étant toutefois à l'état actif.
La Figure 3 est une vue, à une échelle plus grande, du resort-leme de la Figure 1, en coupe suivant la ligne III-III de cette dernière Figure.
Le mécanisme à déclic.suivant l'intention sera décrit à titre d'application à une vanne, par exemple dans une con- duite de gaz naturel ou conduite analogue transportant un fluide combustible.
Le mécanisme à déclic désigné dans son ensemble par 1. actionne un distributeur désigné dans son ensemble par 2 et servant à commander une vanne 4 intercalée dans une con- duite 3.
Le mécanisme à déclic 1 comprend un organe oblong établi en métal élastique, de préférence constitué par un ressort-lame en acier à section courbe (voir également Fig. 3), qui est disposé verticalement, de façon que son axe longitu- dinal suive la ligne 6, entre un support fixe 7, sous la forme d'une tige de faible longueur, et une extenaion, qui sert de support 8, prévue à la partie supérieure de le tige d'un tiroir ou corps de soupape 9, situé dans le prolongement de la ligne 6 et mobile verticalement dans les deux sens dans
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le bottier 10 du distributeur 2. Le support '7 est empêché de tourner grâce à une cheville 11, fixée dans un orifice 13 percé transversalement dans la paroi d'un cylindre 12.
La tige du tiroir 9 est empêchée de tourner grâce à une cheville 14 traversant l'extension 8, ce tiroir étant cependant guidé à coulissement dans un orifice 15 percé dans la paroi cylin- drique en un point diamétralement opposé à l'orifice 13, une fente 16, prévue dans cette tige, permettant le coulissement de celle-ci.
Sur le côté gauche du ressort-lame 5, là où le cvlin- dre 12 présente un grand diamètre intérieur, est prévu un piston 17, guidé à coulissement axial, à l'aide de la tige de piston 18 fixée dans le sens axial à ce piston, dans un orifice 20, percé au centre d'une paroi transversale 19. Le piston 17 forme un joint étanche avec la paroi du cylindre 12 grâce à une membrane rampante 21 dont le bord périphérique 22 est serré à joint étanche entre le cylindre et un couvercle 23, qui obture d'autre part l'extrémité de ce cylindre.
La partie cen- trale de la membrane s'applique contre la face supérieure 24 du piston, tandis que la partie de la membrane située entre le cylindre et le piston peut se dérouler, avec une faible friction sur la surface latérale 25 du piston, laquelle va en s'élargissant à la manière d'un cône à partir de la surface supérieure 24.
Le cylindre 12 est obturé du c8té droit de la lame- ressort 5 par un second couvercle, 26, auquel est fixée une tige filetée 27, orientée dans le sens de l'axe du cylindre 12 à partir de ce couvercle. Un plateau 29 est guidé à cou- lissement sur la tige 27 au moyen d'un manchon 28, fixé à ce plateau. Un ressort hélicoïdal 30 est disposé concentriquement avec la tige filetée, entre ledit plateau et un second plateau, 32, guidé sur la partie filetée de la tige 27 et pouvant être
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immobilisé à l'aide d'un écrou de réglage 31. Par-dessus les plateaux 29 et 32 est prévu un chapeau 33 dont un orifice oen- tral 34 est traversé par l'extrémité de la tige filetée et qui est fixé à l'aide d'un écrou 35 au couverole 26 du cylindre 12.
Dans la position représentée dans la Figure 1, le plateau à ressort 29 s'applique contre le couvercle 26 avec la force du ressort de pression 30, cette force étant régable à l'aide de l'éorou de réglage 31.
La faoe du plateau 29 tournée vers le ressort-lame 5 est pourvue de trois brochée 36 de même longueur, orientées parallèlement à la tige filetée 27 et hors contact avec le ressort-lame 5, broches qui se dirigent vers le piston 17 à travers des orifices 37 et 30 percés respectivement dans le couvercle 26 et la cloison transversale 19.
Un fluide sous pression est admis, en tant que fluide moteur, dans l'espace intérieur du cylindre 12, à travers un orifice 39 prévu dans le couvercle 23, à la suite de quci le cylindre est soumis à un effort moteur déterminé essen- tiellement par le produit de la pression de commande et de la superficie de la face transversale du piston, à la suite de quoi le piston tend à se déplacer vers le ressort-lame, mouvement qui ne se produit toutefois pas aussi longtemps que cet effort de commande, dérivé de la pression de commande, est inférieur à l'effort exercé par le ressort 30 sur le plateau 29, la face du piston tournée vers le ressort étant en contact avec les broches 36.
La forme conique de la surface latérale 25 du piston, surface sur laquelle s'applique partiellement la membrane rampante 21, garantit en effet qu'à tout moment, même lorsque la pression du fluide n'agit pas sur le piston, la face de ce dernier tournée vers le ressort-lame 5 s'applique toujours contre les extrémités des broches 36
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lorsque le plateau à ressort 29 est appliqué contre le cou- vercle 26.
La dimension longitudinale des broches 36 et de la tige de piston 18 - ou en d'autres termes, la distance entre la pointe de la tige 18 et la surface du couvercle 26 sur laquelle s'applique le plateau à ressort 29 - est choisie de telle manière que, dans la position représentée dans la Fig. l, la pointe de la tige se trouve à proximité immédiate de la face du ressort-lame.
Cette situation demeure inchangée jusqu'au moment où l'on atteint l'état d'aquilibre, où, d'une part, la valeur, ajustée par l'écrou de réglage 31,de l'effort du ressort s'exercant sur le plateau 29, est exactement égale à l'effort de commande qui s'exerce d'autre part, sous l'effet de la valeur maximale de la pression de commande, sur le piston et, par l'intermédiaire des broches 36, sur le plateau à ressort 29. Toutefois, lorsque la pression de commande ou motrice dépasse légèrement ladite valeur maximale, la pointe de la tige de piston pourra se déplacer vers le ressort-lame.
Désormais, le corps de soupape 9 occupant sa position inactive ou inférieure, représentée dans la Fig. 1, le ressort- lame 5 est sollicité, jusqu'au voisinage de la charge de flambage sous l'action d'un ressort de pression 40, qui prend appui, d'une part, contre la paroi inférieure du bottier 10, fixé au cylindre 12, du distributeur 2 et, d'autre part, contre l'extrémité intérieure d'un corps de piston creux 41, solidaire du corps de soupape 9.
Aussitôt que la légère élévation au-dessus de la valeur maximale, nommée plus haut, de la pression de commande, se manifeste dans le cylindre 12, le déplacement de la pointe de la tige contre le ressort-lame, ainsi que l'effort transversal, relativement léger, exercé sur ce ressort, suffira pour produire le flambage de celui-ci, cependant /
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que le corps de soupape 9 se déplacera brusquement de la posi- tion inactive représentée dans la Fig. 1 vers la position acti- ve ou supérieure représentée dans la Fig. 2. Les chevilles de sûreté 11 et 14 empêchent une torsion éventuelle, préju- diciable, du ressort-lame.
Il ressort de la Fig. 2 4ue le plateau à ressort 29 s'est écarté d'une faible distance du couvercle 26 servant de butée et que le corpA de soupape 9 s'est déplacé vers le haut.
Afin de réduire au minimum l'effort transversal re- quis pour produire le flambage du ressort-lame 5, ce dernier est disposé de manière que son côté concave soit tourné vers la tige de piston 18. Grâce à des chevilles transversales 42 et 43, qui trave@@ent à jeu des orifices respectifs prévus dans les extrémités du ressort-lame, ce dernier est fixé dans des entailles en forme de V des supports 7 et 8, de telle ma- nière que le mouvement requis pour produire le flambage de ce ressort est entravé aussi peu que possible.
Le corps de soupape ne peut pas retourner spontanément à l'état inactif de la Fig. 1. A cette fin, la tige du corps de soupape est prolongée à travers un orifice central 44, pré- vu dans la paroi inférieure du boîtier 10 et est munie à son extrémité d'un bouton de manoeuvre 45. En tirant le bouton à la main vers le bas à l'encontre de l'action du ressort 40, c'est-à-dire, en exécutant une manoeuvre particulière, on peut ramener le corps de soupape à son état initial.
Lorsque le distributeur 2 doit servir à la commande d'une vanne 4, que l'on doit pouvoir fermer rapidement et avec certitude en cas d'élévation de la pression de sortie dans la conduite de gaz naturel 3, on achemine vers le cylindre 12, à travers l'orifice 39, du gaz soutiré, en tant que fluide moteur, par la canalisation 46, en aval de la
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vanne de la conduite 3.
Le distributeur 2 est r6alisé sous la forme d'une sou- pape courante à trois voies et à deux positions, le corps de soupape comprenant, en plus du corps de piston creux 41, un second corps de piston, plein, 47, des bagues de garniture 48 étant fixées à la paroi du bottier 10. On prévoit d'autre part des orifices 49, 50 et 51, reliés respectivement, par des canalisations 52, 53 et 54, à un point de la conduite 3 situé en amont de la vanne 4, à l'entrée d'un cylindre 55 - don le piston actionne, sous l'effet de l'admission du fluide sous pression, par l'intermédiaire de la tige de piston, un levier 56 relié à la tige de l'obturateur de la vanne 4, amenant ainsi cet obturateur à la position de fermeture - et à l'atmosphère.
Dans la position du corps de soupape 9 représentée dans la Figure 1, l'orifice 50 est relié à l'orifice 51 et la vanne 4 est complètement ouverte. Leffort exercé par le ressort 30 sur le plateau 29 est ajusté par l'écrou de réglage 31, de telle mznière que l'effort de commande dérivé de la pression de commande et agissant sur le plateau 29 par l'intermédiaire du piston 17 et des broches 36 atteint sa valeur maximale et est équilibré avec l'effort exercé par le ressort. Ainsi, sous l'effet d'une légère élévation de la pression de commande, le ressort 5 flambe brusquement et il se produit une fermeture rapide et complète de la vanne 4.
Dans la position active, désormais établie, du corps de soupape 9, représentée dans la Figure 2, l'orifice 49 est relié directement à l'orifice 50, de sorte que le cylindre 55 peut fermer la vanne 4.
Lorsque la pression dans le cylindre 12 descend à nou- veau au-dessous de la valeur ajustée de la pression de com- mande, le plateau 29 (Fig. 2) se déplace vers la gauche,jus- qu'à la butée 26 et la pointe de la tige de piston 8 se dé- place de la même quantité, jusqu'à une faible distance à
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gauche de la ligne 6 ; cependant, le corps de soupape ne retourne pas à la position initiale. Pour produire ce re- tour, on peut tirer le corps de soupape vers le bas, à la main, au moyen du bouton 45, le ressort-lame pouvant alors se redresser, pour reprendre son état initial. Le ressort et 50 est ainsi relié au ressort 51/1'obturateur de la vanne 4 peut être ramené à l'état d'ouverture, à la main, au moyen du levier 57.
La remontée du corps de soupape 9 lors du flambage du ressort-lame peut d'autre part être utilisée pour mettre en action un signal avertisseur, par exemple.
Etant donné que la membrane 21 n'est en réalité en mouvement que lors du flambage du ressort en vue du renver- sement du distributeur et après la baisse de la pression de commande à la suite de la fermeture de la vanne 4, cette membrane est susceptible d'une grande longévité. La forme conique du piston y contribue également, de même que le fait que la partie de la membrane appliquée sur la tête du pis- ton ne peut pas être pressée contre le couvercle 23, grâce à la présence de la but6e 26.
On peut faire en sorte qu'une rupture survenue à la membrane pour une raison quelconque, par exemple par suite du vieillissement de la matière après un usage prolongé, soit annoncée par un signal, par exemple. A cette fin, l'es- pace situé derrière le piston 17 est fermé hermétiquement à l'aide de garnitures désignées par 58-62. En outre, on peut raccorder un interrupteur pneumatique (non représenté) à l'orifice 63 prévu dans la paroi du cylindre 12 et indi- que par des tirets doue la Fig. 1.
Lorsqu'il n'est pas fait usage de ce mode de signalisation. l'orifice 63 peut être obturé par un bouchon, afin d'éviter des fuit éventuelles
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du fluide sous pression (gaz) vers l'extérieur, dans le but d'écarter le risque d'explosion.
Grâce au fait que, dans l'état inactif ajusté, la pointe de la tige 8 se trouve à une certaine distance, bien que réduite, du ressort-lame, le mécanisme est d'un fonctiun- nement sensible, tout en étant insensible aux vibration? mé- caniques qui lui sont transmises.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Click mechanism"
The present invention relates to a click mechanism called to be placed in communication with a source of control pressure and intended to actuate, for example, a distributor interposed in a hydraulic or pneumatic system and of which the valve body can occupy. two positions for controlling a valve.
In the case of such a click mechanism, we are faced with the problem of ensuring that, when the control pressure is slightly raised, an actuation of a valve always takes place with certainty, in applying a possibly reduced value of this pressure,,
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so that the force to be provided from this rise in pressure is negligible compared to the force required to produce the movement of the valve body, often of heavy construction, of the distributor and the body valve completely executes the movement from one operating position to another, so that full passage through the distributor is always ensured.
The invention aims to establish a simple but judicious solution to the problem explained above. To this end, and according to the invention, the click mechanism is formed, in an embodiment of the type described at the beginning of the present document, by an oblong member made of an elastic metal, which is subjected, from a valve body, to a load acting in the longitudinal direction and close to the buckling load, when this valve body occupies one of its positions, namely, the inactive position, while in a plane, preferably the median plane, perpendicular to the longitudinal direction of said member, a control force derived from the control pressure, on the one hand, and a constant adjustment force adjustable and a3issant in the opposite direction, on the other hand, s 'balance each other, so that,
in the aforementioned position of the valve body 9, the force system cannot exert on the aforesaid member a transverse force in the direction of the control force, but that, following the overrun, by the pressure control, of a determined maximum value, which can be adjusted by the adjustment force, this system of forces exerts on the above member a transverse force in the aforesaid direction, following which this member flames, while the valve body is immediately brought into the other position, that is, the active position.
In the click mechanism according to the invention, it is possible to obtain in a simple manner, by suitably adjusting @
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the adjustment force, that, during a slight increase in the control pressure, which represents an exceeding of the adjusted maximum value of this pressure, the relatively small transverse force exerted by the system of forces in the direction of the control force on the oblong member, causes an abrupt buckling of this member, while the stress acting on the valve body, taking into account the buckling load, can be easily chosen from such a value that this valve body completes the required movement.
The invention provides an embodiment of the click mechanism, characterized in that the control pressure acts on a piston whose face turned towards said member carries the piston rod and which is mounted with a hermetic seal in a cylinder located on the piston rod. one side of said member, the piston rod being oriented perpendicular to this member and the piston being movable in this direction, while a spring is interposed between, on the one hand, a plate which carries one or more pins on its face turned towards said member, and bears, thanks to a guide provided on the opposite side of said member, through the spindle or pins, which are out of contact with said member, against the aforementioned face of the piston, plate which is movable coaxially with respect to the aforementioned piston rod and, on the other hand,
a support which can be adjusted and immobilized in the above direction, so that, in the inactive state of the valve body, the end of the piston rod facing said member is not in contact with the latter .
A drawback of this execution of the click mechanism according to the invention lies in the fact that the end of the piston rod facing the member, which must transmit to this member the necessary transverse force @
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for buckling and which, when the control pressure is close to the adjusted maximum value of this pressure, must obviously be in the immediate vicinity of the aforementioned member and, therefore, will move away from this member during control pressure will drop and will generally be in constant motion with variations in control pressure.
To remedy this drawback and in another embodiment of the click mechanism according to the invention, the plate is applied, by its face turned towards said member, against a fixed stop, at a distance such from the precise member. ty that the end of the piston rod facing this organ is in the immediate vicinity thereof when the valve body occupies the inactive position. In addition to the advantage that, in this case, the piston will always be stationary at values lower than the adjusted maximum value of the control pressure, one obtains thus that, notwithstanding the great sensitivity of the click mechanism, any untimely buckling. of the member - for example as a result of mechanical shocks or vibrations transmitted to the frame of the mechanism - is prevented.
In addition, and according to a favorable feature of the embodiment cited above of the present invention, the periphery of the piston is mounted in a sealed seal vis-à-vis the cylinder wall using a creeping membrane fixed to the wall of the cylinder and which, while resting against the face of the piston remote from said member, can unwind along the lateral face, which opens out like a cone towards said organa, from the piaton . Besides the fact that the creeping membrane ensures a perfect sealing * of the piston vis-à-vis the cylindrical wall and thus prevents
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leak * of the fluid of 0088a04- we presolong the 1'orae of re;
<- deorite lization increases the longevity of the sesbrane,
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because, on the one hand, the movements of the latter are limited by the abovementioned stop for the plate and, on the other hand, the part of the membrane which is in contact with the flat face of the piston cannot be pressed against the opposite end wall of the cylinder, while the conical surface of the piston ensures that, even when the cylinder cavity is depressurized, the diaphragm still holds the piston against the spring plate, via the or pins.
In the click mechanism according to the invention, said member is preferably constituted by a steel leaf spring with a curved cross section, the control force being applied to the concave surface of the leaf spring. The position and shape of the elongated member according to the invention provides great sensitivity, since the transverse force required to produce the buckling may be minimal.
In another embodiment of the click mechanism according to the invention, the valve body is established in the form of a movable slide in the extension of said member, slide of which one end is fixed to a movable support in the aforesaid direction and which serves for mounting one end of said member, the other end of this member being mounted in a fixed support, while the slide, which is urged by the pressure of a spring towards 1-said member, is provided at its other end, which protrudes out of the valve housing, by a control knob, cracks, as a result of exceeding the compende pressure, the distributor is actuated once and the valve port is brought into the active position, for example with a view to bringing a valve to the closed position,
the distributor valve body cannot spontaneously return to its inactive initial position after the pressure has dropped
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control. This return to the inactive position can only be obtained by a separate operation of the button, namely, against the elastic stress which is exerted when the valve body is pushed back, this arrangement being able to be favorable to the operation. of the valve.
The invention will be described below with the aid of an embodiment shown in the drawings.
Figure 1 is a vertical and axial sectional view of one embodiment of a click mechanism with the dispenser in the inactive state.
Figure 2 is a view similar to that of Figure 1, the dispenser being however in the active state.
Figure 3 is a view, on a larger scale, of the resort-leme of Figure 1, in section along the line III-III of the latter Figure.
The click mechanism following the intention will be described by way of application to a valve, for example in a natural gas line or the like carrying a combustible fluid.
The click mechanism designated as a whole by 1. actuates a distributor designated as a whole by 2 and serving to control a valve 4 inserted in a pipe 3.
The click mechanism 1 comprises an oblong member made of elastic metal, preferably constituted by a steel leaf spring with a curved section (see also Fig. 3), which is arranged vertically, so that its longitudinal axis follows the line. line 6, between a fixed support 7, in the form of a rod of short length, and an extenaion, which serves as a support 8, provided for the upper part of the rod of a spool or valve body 9, located in the extension of line 6 and vertically movable in both directions in
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the casing 10 of the distributor 2. The support '7 is prevented from rotating thanks to a pin 11, fixed in an orifice 13 drilled transversely in the wall of a cylinder 12.
The spool rod 9 is prevented from rotating by means of a pin 14 passing through the extension 8, this spool however being guided to slide in an orifice 15 drilled in the cylindrical wall at a point diametrically opposite to the orifice 13, a slot 16, provided in this rod, allowing the sliding thereof.
On the left side of the leaf spring 5, where the cvlin- dre 12 has a large internal diameter, there is provided a piston 17, axially sliding guided, by means of the piston rod 18 fixed in the axial direction to this piston, in an orifice 20, pierced in the center of a transverse wall 19. The piston 17 forms a tight seal with the wall of the cylinder 12 by virtue of a creeping membrane 21, the peripheral edge 22 of which is tightly sealed between the cylinder and a cover 23, which on the other hand closes the end of this cylinder.
The central part of the diaphragm rests against the upper face 24 of the piston, while the part of the diaphragm between the cylinder and the piston can unwind with little friction on the side surface 25 of the piston, which will widen like a cone from the top surface 24.
The cylinder 12 is closed on the right side of the leaf spring 5 by a second cover, 26, to which is fixed a threaded rod 27, oriented in the direction of the axis of the cylinder 12 from this cover. A plate 29 is slidably guided on the rod 27 by means of a sleeve 28, fixed to this plate. A helical spring 30 is disposed concentrically with the threaded rod, between said plate and a second plate, 32, guided on the threaded part of the rod 27 and can be
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immobilized using an adjusting nut 31. Above the plates 29 and 32 is provided a cap 33 of which an central orifice 34 is crossed by the end of the threaded rod and which is fixed to the using a nut 35 to cover 26 of cylinder 12.
In the position shown in Figure 1, the spring plate 29 rests against the cover 26 with the force of the pressure spring 30, this force being adjustable using the adjustment lever 31.
The faoe of the plate 29 facing the leaf spring 5 is provided with three pins 36 of the same length, oriented parallel to the threaded rod 27 and out of contact with the leaf spring 5, pins which go towards the piston 17 through orifices 37 and 30 drilled respectively in the cover 26 and the transverse partition 19.
A pressurized fluid is admitted, as working fluid, into the interior of the cylinder 12, through an orifice 39 provided in the cover 23, following which the cylinder is subjected to an essentially determined driving force. by the product of the control pressure and the area of the transverse face of the piston, as a result of which the piston tends to move towards the leaf spring, a movement which, however, does not occur as long as this control force , derived from the control pressure, is less than the force exerted by the spring 30 on the plate 29, the face of the piston facing the spring being in contact with the pins 36.
The conical shape of the lateral surface 25 of the piston, the surface on which the creeping membrane 21 is partially applied, in fact guarantees that at any time, even when the pressure of the fluid is not acting on the piston, the face of this the last one facing the leaf spring 5 always rests against the ends of the pins 36
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when the spring plate 29 is pressed against the cover 26.
The longitudinal dimension of the pins 36 and of the piston rod 18 - or in other words, the distance between the tip of the rod 18 and the surface of the cover 26 on which the spring plate 29 rests - is chosen from such that, in the position shown in FIG. 1, the tip of the rod is in close proximity to the face of the leaf spring.
This situation remains unchanged until the moment when the state of equilibrium is reached, where, on the one hand, the value, adjusted by the adjusting nut 31, of the force of the spring exerted on the plate 29, is exactly equal to the control force exerted on the other hand, under the effect of the maximum value of the control pressure, on the piston and, via the pins 36, on the spring plate 29. However, when the control or driving pressure slightly exceeds said maximum value, the tip of the piston rod may move towards the leaf spring.
Now, the valve body 9 occupying its inactive or lower position, shown in FIG. 1, the leaf spring 5 is biased up to the vicinity of the buckling load under the action of a pressure spring 40, which bears, on the one hand, against the lower wall of the casing 10, fixed to the cylinder 12, of the distributor 2 and, on the other hand, against the inner end of a hollow piston body 41, integral with the valve body 9.
As soon as the slight rise above the maximum value, named above, of the control pressure, manifests itself in cylinder 12, the displacement of the tip of the rod against the leaf spring, as well as the transverse force , relatively light, exerted on this spring, will be enough to produce the buckling of this one, however /
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that the valve body 9 will suddenly move from the inactive position shown in FIG. 1 to the active or upper position shown in FIG. 2. The safety pins 11 and 14 prevent any possible harmful twisting of the leaf spring.
It emerges from FIG. 24 that the spring plate 29 has moved away a short distance from the cover 26 serving as a stopper and the valve body 9 has moved upwards.
In order to minimize the transverse force required to produce the buckling of the leaf spring 5, the latter is arranged so that its concave side faces the piston rod 18. Thanks to transverse pins 42 and 43, which passes through the respective holes provided in the ends of the leaf spring, the latter is fixed in V-shaped notches of the supports 7 and 8, so that the movement required to produce the buckling of the leaf spring. this spring is hampered as little as possible.
The valve body cannot spontaneously return to the inactive state of FIG. 1. To this end, the stem of the valve body is extended through a central orifice 44, provided in the lower wall of the housing 10 and is provided at its end with an operating button 45. By pulling the button to the hand downwards against the action of the spring 40, that is to say, by performing a particular maneuver, the valve body can be returned to its initial state.
When the distributor 2 is to be used to control a valve 4, which must be able to close quickly and with certainty in the event of an increase in the outlet pressure in the natural gas line 3, it is routed to cylinder 12 , through the orifice 39, the gas withdrawn, as working fluid, through the pipe 46, downstream of the
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line valve 3.
The distributor 2 is designed as a standard three-way, two-position valve, the valve body comprising, in addition to the hollow piston body 41, a second, solid piston body 47, rings. of trim 48 being fixed to the wall of the casing 10. On the other hand, orifices 49, 50 and 51 are provided, respectively connected by pipes 52, 53 and 54, to a point of the pipe 3 situated upstream of the valve 4, at the inlet of a cylinder 55 - therefore the piston actuates, under the effect of the admission of the pressurized fluid, through the piston rod, a lever 56 connected to the rod of the shutter of the valve 4, thus bringing this shutter to the closed position - and to the atmosphere.
In the position of the valve body 9 shown in Figure 1, the port 50 is connected to the port 51 and the valve 4 is fully open. The force exerted by the spring 30 on the plate 29 is adjusted by the adjusting nut 31, so that the control force derived from the control pressure and acting on the plate 29 by means of the piston 17 and the pin 36 reaches its maximum value and is balanced with the force exerted by the spring. Thus, under the effect of a slight increase in the control pressure, the spring 5 suddenly buckles and the valve 4 closes quickly and completely.
In the now established active position of valve body 9, shown in Figure 2, port 49 is connected directly to port 50, so that cylinder 55 can close valve 4.
When the pressure in the cylinder 12 drops again below the adjusted value of the control pressure, the plate 29 (Fig. 2) moves to the left, up to the stop 26 and the tip of the piston rod 8 moves by the same amount, up to a short distance
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left of line 6; however, the valve body does not return to the original position. To produce this return, the valve body can be pulled down by hand by means of the button 45, the leaf spring then being able to straighten out, to resume its initial state. The spring and 50 is thus connected to the spring 51 / the shutter of the valve 4 can be returned to the open state, by hand, by means of the lever 57.
The rise of the valve body 9 during the buckling of the leaf spring can also be used to activate a warning signal, for example.
Since the diaphragm 21 is in reality only in motion during the buckling of the spring for the purpose of reversing the distributor and after the drop in the control pressure following the closing of the valve 4, this diaphragm is susceptible of great longevity. The conical shape of the piston also contributes to this, as does the fact that the part of the membrane applied to the head of the piston cannot be pressed against the cover 23, thanks to the presence of the stop 26.
It can be arranged that a rupture which has occurred at the membrane for any reason, for example as a result of aging of the material after prolonged use, is announced by a signal, for example. To this end, the space behind the piston 17 is hermetically sealed with the aid of seals designated 58-62. Furthermore, a pneumatic switch (not shown) can be connected to the port 63 provided in the wall of the cylinder 12 and indicated by dashes in FIG. 1.
When this signaling mode is not used. the orifice 63 can be closed with a plug, in order to avoid possible leaks
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fluid under pressure (gas) to the outside, in order to avoid the risk of explosion.
By virtue of the fact that in the adjusted inactive state the tip of the rod 8 is at a certain distance, although reduced, from the leaf spring, the mechanism is sensitive to operation, while being insensitive to impacts. vibration? mechanisms transmitted to it.
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