Vanne à fermeture automatique. L'invention est relative aux vannes à fer metureautomatique et plus particulièrement aux vannes employées dans les conduites d'eau pour couper le courant lorsque se produit une chute anormale de pression en aval de l'em placement de la vanne, comme cela peut être le cas, par exemple lorsqu'il se produit une rupture de la conduite principale ou lors qu'une dépression .anormale agit sur la con duite.
Pour réaliser l'objet de l'invention on utilise la loi bien connue de Venturi, qui dit que, lorsqu'un fluide traverse un tuyau de section transversale décroissante, la. pression latérale sur les parois de ce tube est inver sement proportionnelle à la vitesse de passage du liquide à travers .ce tube.
Selon l'invention l'obturation de la. vanne est disposé de manière à fermer, dans sa po sition active, le col étranglé d'un tube Ven turi intercalé -dans cette conduite, des moyens étant prévus pour que la fermeture de cet obturateur soit commandée automatiquement lorsque se produit une réduction de la pres- sion latérale dans le col étranglé, par suite d'une vitesse anormale de passage du liquide à travers ce .col.
Le dessin annexé représentée, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig. 1 est une coupe de l'une de ces formes; Fig. 2 en est une vue en bout partielle, prise dans la direction de la flèche A de fig. 1; Fig. 3 est une coupe d'une autre forme clans laquelle on utilise, en plus du piston actionné au moyen de la pression dans le col, un second piston ouvert du côté de l'orifice d'admission de pression du tube Venturi;
Fig. 4 montre une troisième forme dans laquelle les deux pistons, au lieu d'être dis posés côte à -côte, comme dans la forme de fig. 3, sont disposés coaxialement. Cette fi gure montre également une variante de l'ob turateur; Fig. 5 et 6 montrent à part un détail de la forme représentée fig. 4. En se reportant d'abord à la, forme repré sentée aux fig. 1 et 2 on voit que ca indique un tube Venturi -disposé dans la conduite dont on veut commander le débit.
Dans le col étranglé cri de ce tube est disposé un obtura teur b travaillant verticalement. Cet obtura teur est disposé pour couper le courant à tra vers ai dans sa position fermée.
La tige c de l'obturateur porte, fixé sur elle, un piston d travaillant clans un cylindre r#. Sur le -côté de ce cylindre c est fixée une soupape de commande f qui communique, d'une part, par un tuyau y avec la. conduite à l'entrée du tube Venturi a, d'autre part, par des conduites la et i avec les espaces du cylindre e se trouvant respectivement sur et sous le piston d, et enfin par un conduit y avec l'échappement.
La disposition de cette soupape est telle que, quelle que soit la face du piston d qui est reliée :au côté pression, sa face opposée est toujours reliée à l'échappe ment.
Dans cette forme la soupape de commande f est une soupape à tiroir.
Sous la tige k. de cette soupape de -com mande est fixé un petit cylindre I dont l'ex trémité inférieure communique avec le col ai du tube Venturi par un tuyau iii, Dans ce cylindre l travaille un piston<I>n</I> dont la. tige, se projetant vers le haut, 7z', se termine par une fourchette munie d'un galet o, clans laquelle travaille le long bras p d'un levier coudé<I>p,</I> pi pivoté sur un axe<I>q.</I> L'ex trémité libre du bisas p est munie d'un con trepoids<I>p\,</I> tandis que le bras court p' vient.
appuyer par son extrémité libre contre une butée r portée pair la. tige 7s.
Aussi longtemps que le débit à travers le tube Venturi_ est normal, la pression latérale dans le col ai agit sur le côté inférieur du piston ri <I>et</I> maintient le bras long p du levier coudé soulevé contre l'action du contrepoids P\. La tige<I>le</I> de la soupape de commande<I>f,</I> dans cette position du levier coudé,
est. main tenue dans une position telle que la soupape de commande admette du fluide sous pression sous le piston d et relie l'esp.aice au-dessus de ce piston .avec l'échappement, d'où il résulte que l'obturateur b est maintenu suspendu. donc ouvert.
Si la pression régnant dans la conduite en aval de la vanne tombe d'une manière anor male, l'accroissement de la vitesse du passage du fluide à travers le col c,' en résultant cause un abaissement de la pression latérale dans ce col et par conséquent un abaissement de la pression maintenue sous le piston ni.. Le con trepoids p2 agit alors proportionnellement à cet abaissement de pression pour faire bas culer le levier coudé autour de son pivot q dans le sens des aiguilles d'une montre.
Le bras p' de ce levier %la,ce alors la tige l;= de la. soupape de commande f vers la. droite (fig. 2), ce qui fait que cette soupape coupe l'admission du fluide sous pression sous la face inférieure du piston d et ouvre l'admis sion dudit fluide au-dessus de la, face supé rieure de: ce piston, ce qui a. pour résultat de faire descendre l'obturateur b.
On remarquera qu'en réglant le coiitr-2- poids pf2, on peut régler à volonté la valeur de l'abaissement de la pression régi tant dans la conduite en aval du tube Venturi, sa.irc# pour effectuer la fermeture complète de la vanne.
Pour permettre de rappeler la. soupape<B>d :</B>commande f après qu'à eu lieu la fermeture décrite. ci-dessus, lorsqu'on désire que la vanne soit ouverte îi nouveau, la butée r, por tée par la tige 7;
de cette soupape f, avec la quelle coopère le bras p', a de préférence la forme d'une fourche pivotée à la tige k, en 71. Les côtés intérieurs des deux branches de cette fourche, qui embrassent la tige k. sont in clinés à, un angle approprié en )-2. Après due le mécanisme a fonctionné pour fermer la soupape,
la butée r peut être soulevée autour de son pivot r' et la tige l, tirée vers la. gauche (fig. 2) à. la main pour renverser la commande effectuée par la soupape f.
L'extrémité libre du bras p' du levier coudé appuie alors sur le côté intérieur de la butée r, c'est-à-dire qu'elle se trouve entre cette butée et la soupape de commande.
Comme, cependant, le levier coudé tourne au tour<B>(let</B> son pivot q, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, entraîné par l'ascen sion du piston qui se produit dès que la pres sion régnant dans la conduite en aval du tube Venturi redevient normale, l'extrémité libre du bras de levier p' repousse les faces incli nées r2 de la butée r et fait ainsi osciller cette dernière autour de son pivot r1, jusqu'à ce quelle lui laisse le passage libre pour repren dre sa position initiale (fig. 2).
Pour permettre de régler facilement la. po sition de la soupape de commande on emploie un indicateur ayant la forme, par exemple d'un index solidaire des déplacements de la tige de la, soupape de commande et se dépIn- çant sur uncadran gradué correspondant (non représenté).
Dans la forme représentée, fig. 3, un second cylindre s est disposé à côté du<B>cy-</B> lindre 1. Ce cylindre s communique par sa base avec l'entrée du tube Venturi par un tuyau t. Un piston s', travaillant dans le cy lindre s, ,a sa tige s2 reliée à une extension 1>3 du levier coudé qui actionne la tige de la sou pape de commande.
Dans cette forme le con trepoids p2 agissant sur le bras p du levier est supprimé, la. pression régnant clans la. con duite en amont de la. vanne qui agit sous -le piston s' tendant elle-même à faire basculer le levier coudé dans le sens des aiguilles d'une montre pour commander le déplacement vers la droite de, la tige de la soupape de coim- mande, mais cette .action est limitée par l'ac tion de la,
pression régnant clans le col a' du tube Venturi sous le piston qa. Un poids mo- bile p4, :ajustable en position sur l'extension p", permet dé régler le degré d'abaissement de pression sous le piston -u, nécessaire pour commander la fermeture complète de la vanne.
Dans la forme représentée fis. 4, les cy lindres l et s, au lieu :d'être disposés côte à côte eomme dans la forme de fis. 3, sont coaxiaux et ont une tige commune ii. En outre, la soupape de commande, au lieu d'être une soupape à tiroir comme dans la. première forme d'exécution (fis. 1 et 2) est un robinet à quatre voies v ayant des connexions analo gues à celles de cette soupape à tiroir.
Un bras 2v, relié à pivot à la tige ii, ,a sa. tête monte sur un court axe 2v' monté à pivot et portant à son extrémité un disque w2 muni d'une projection w3. Un bras à contrepoids réglable x .a également sa tête fixée sur l'axe 2v'.
.La projection w" peut engager une pro jection y' portée par un plongeur à ressort y', lequel est à son tour porté par un bras rj fixé sur le pointeau rotatif v' du robinet à quatre voies. Dans la position normale ,de ces parties la projection w3 appuie contre la pro jection y1 (fig. G) .de telle ,
manière que lorsque l'axe w' bascule par suite du mouvement du piston ri, le bras y bascule également et le robinet à quatre voies est actionné pour ad mettre du fluide sous pression au-dessus du piston d et relier la, face inférieure de ce piston avec l'échappement.
Pour rappeler l'appareil dans sa position de repos, le plongeur -y\ est abaissé de ma nière à ce que la projection y' se déplace ra- dialement vers l'intérieur sans rencontrer la projection 2v3. Le bras y peut alors être ac tionné à la main pour renverser le robinet. à quatre voies et ouvrir ainsi la.
vanne, l'éléva tion graduelle du piston d faisant que 1.a pro jeetion w" se libère graduellement de la face incurvée extérieure y3 de la projection y'. Le plongeur à ressort permet que cette dernière se déplace vers l'intérieur sous l'action de la projection w3 et ramène la'projettion y' dans sa position normale lorsque la. projection 2v3 a passé à côté.
Le fonctionnement de cette forme est sem blable à celui de la forme précédente, sauf qu'au lieu que ce soit un bras p' du levier coudé, entraîné à bascules lorsque se produit' un :abaissement de pression sous le piston P., qui imprime un mouvement coulissant à la tige d'une soupape de commande, c'est, dans cette forme, le mouvement du piston qui im prime un mouvement de rotation partielle au pointeau d'un robinet à quatre voies rempla-' çant .cette soupape.
Il faut remarquer que les cylindres l et s, au lieu d'être disposés horizontalement, comme représenté fis. 4, pourraient tout aussi bien être disposés verticalement l'un sous l'autre.
Afin d'empêcher que ne se produisent des remous, lorsque la vanne est ouverte, dans le col du tube Venturi, .du fait de la. présence (le la dépression cc', nécessaire pour recevoir le bord inférieur .de l'obturateur lorsque ce der- nier est fermé, on peut prévoir de la manière connue une pièce annulaire qui se déplace avec l'obturateur de manière à venir, lorsque ce dernier est levé, combler la dépression cc" et rétablir :ainsi le contour exact du col.
Ira, dépression a\ est alors ménagée suffisamment profonde pour pouvoir loger ce membre an nulaire lorsque l'obturateur est baissé. Au lieu d'employer ce membre annulaire, la rondelle _, disposée dans le col, en amont de la vanne pour guider cette dernière, pourrait "être lé- "èrement rétrécie, de manière à concentrer le jet d'eau suffisamment pour qu'il saute la dépression a'.