CH161924A - Distribution by valves for pressurized fluid engines. - Google Patents

Distribution by valves for pressurized fluid engines.

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CH161924A
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Caprotti Arturo
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Caprotti Arturo
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L29/00Reversing-gear
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44Details of seats or valve members of double-seat valves

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Description

  

  Distribution par soupapes pour moteurs<B>à</B> fluide<B>Sous</B> Pression.    Dans les soupapes usuelles<B>à</B> -deux sièges,       t#     utilisées dans les -distributions pour moteurs  <B>à</B> fluide sous pression, l'un -des sièges a un  diamètre moyen qui, pour des raisons     cons-          Iructives    et de montage connues, est quelque  peu -différent du diamètre moyen de l'autre  siège.

   Cette -différence -donne lieu<B>à</B> une sur  face annulaire que     l'an    utilise pour aider<B>à</B>  <B>la</B> fermeture de la soupape, ou pour assurer  sa tenue étanche dès qu'elle est fermée:<B>à</B> cet  effet, le fluide moteur est conduit<B>à</B> travers  la soupape dans le sens, opposé<B>à</B> celui de son  ouverture.

       TI    en résulte que, les soupapes     ou-          vi-ant    toutes dans le même sens par     rappart     <B>au</B> cylindre, le constructeur est forcé de pré  voir dans le cylindre,     paur        unedes    soupapes,  un tour -de canaux assez compliqué, qui aug  mente, sauvent d'une manière considérable,  l'étendue des surfaces nuisibles et l'espace  mort, avec production de pertes     thermodyna-          iniques.     



  La présente invention a pour objet une  distribution par soupapes pour moteurs<B>à</B>    fluide sous pression, dans laquelle les sou  papes,<B>à</B> deux sièges, dont l'un     plau,    s'ouvrent  l'une en sens contraire au flux de fluide qui  la traverse et l'autre dans le même sens que  celui-ci, ce qui permet d'adopter un canal  direct et très court entre chaque soupape et  la cavité du cylindre, et amène donc une ré  duction considérable dans les pertes     iliermo-          dynamiques.    Toutefois,     larsqu'une    soupape  s'ouvre dans le sens même -de l'écoulement  du fluide, des moyens appropriés sont néces  saires pour assurer sa tenue étanche contre  l'action -de la pression du fluide;

   jusqu'à pré  sent, on devait pourvoir la     tigede    la soupape  <B>de</B> ressorts souvent très farts, ou de pistons  d'équilibrage souvent très encombrants. Dans  la distribution selon l'invention, on se passe  (le semblables -dispositifs, la construction et le  montage sur le cylindre de ces soupapes et  de leurs cages étant tels que la,     tenué    étanche  des soupapes est assurée par la pression même  du fluide qu'elles interceptent, et ce même  malgré les déformations -des différents orga-           nes    sous l'effet -des efforts mécaniques     et,des     variations -de température agissant sur eux.  



  Ceci est obtenu avantageusement en don  nant aux sièges une largeur appropriée, et en  adoptant des     confre-sièges    et des guides<B>de</B>  tiges qui rendent inefficaces lesdites -défor  mations.  



  Dans une soupape<B>à</B> deux sièges, lorsque  la     surface,des    sièges a une certaine largeur, il  <B>y</B> a toujours, entre     lesdeux    surfaces métalli  ques en contact, une couche très mince de  fluide; si l'étanchéité n'est pas absolue, ce  fluide est     enmouvement    vers     larête    du siège  qui se trouve du côté du milieu où la pres  sion est moindre; dans le cas contraire, ce  fluide est au repos.

   Si, maintenant,     l"on    con  sidère, dans -des conditions -d'étanchéité im  parfaite, un filet fluide dans l'intervalle com  pris entre l'arête en amont et celle en aval,  la pression     décrolt    immédiatement, en raison  de l'arête en amont,<B>à.</B> cause de la vitesse ac  quise par le fluide, et, ultérieurement, en s'é  loignant de cette arête,<B>à</B> cause -de la résis  tance opposée au mouvement du fluide par  les parois. L'étanchéité absolue étant atteinte  en présence de fluide emprisonné entre les  surfaces     métalliquesdes        siègeÉ,    la pression du  fluide en chaque point sera celle qu'il avait  <B>à</B>     Finstant    où son mouvement a cessé.

   La  théorie et l'expérience démontrent que cette  pression ne passe pas     linéairement    de la va  leur en     amo#nt   <B>à</B> celle en aval, mais brusque  ment, en un point qui est près de l'arête en  amont. L'ensemble des points de ce genre -du  siège tout entier forme une ligne,<B>au</B> zone,  très étroite, qui, constituant la limite entre la  pression en amont et celle en aval, est la ligne  ou zone d'étanchéité -du siège. Par l'effet de  la pression du fluide, la zone d'étanchéité de  chaque siège se trouve donc vers l'arête -du  siège par laquelle le fluide tend<B>à</B> entrer clans  la soupape.

   Cela étant, profitant du fait que  le fluide traverse dans des sens opposés les  deux sièges, et que -donc les zones d'étan  chéité des sièges peuvent donner lieu<B>à</B> une  zone annulaire déséquilibrée, on adepte pour  les     #    sièges mêmes des diamètres tels que cet  anneau se forme, et que le fluide agisse sur-    lui dans le sens de la fermeture     ide    la soupape.

    S'il est possible d'adopter une largeur qui  permet un déplacement suffisant des zones  d'étanchéité, on fait les. -diamètres moyens des  deux sièges égaux entre eux; dans le cas<B>où,</B>  par contre, la largeur -des sièges n'est pas  propre<B>à</B> permettre un déplacement suffisant  des zones -d'étanchéité, les deux sièges seront  construits avec des diamètres moyens diffé  rents, -de telle sorte que le siège de plus grand  diamètre, et, par conséquent, de plus grande  surface, soit celui que le fluide traverse en  direction centripète, le siège par<B>où</B> ce même  fluide entre -dans, la soupape     endirection    cen  trifuge ayant par contre le diamètre moyen  moindre.  



  Lorsqu'on peut adopter pour les deux  sièges -de la soupape des diamètres moyens  égaux, on a l'avantage que la soupape reste  étanche quel que soit le sens d'écoulement du  fluide, puisqu'en tout cas la ligne limite de  la zone     annulaired'étanchéité    de chaque siège  se porte vers le bord -du siège par où le fluide  tend<B>à</B> entrer dans la soupape, et ainsi, mal  gré     J'égalité    constructive des sièges, l'on a  dans les surfaces des zones d'étanchéité un  déséquilibre suffisant pour assurer automati  quement la tenue étanche sous l'action même  de la     pr#e-qsien    -du fluide. Une telle soupape  peut s'appeler  réversible".  



  Lorsque les -deux soupapes d'admission et  d'échappement sont -toutes deux réversibles,  elles peuvent être     constructivement    égales  entre elles.  



       Ledessin    annexé montre,<B>à</B> titre d'exem  ple, une forme d'exécution de l'objet de l'in  vention:  La     fig.   <B>1</B> montre une section schématique  <B>-du</B> cylindre selon l'axe des deux soupapes  d'admission et d'échappement;  La     fig.    2 montre une autre section suivant  l'axe d'une des soupapes, mais<B>à</B> angle droit  avec la section -de la     fig.   <B>1;</B>  La     fig.   <B>3.</B> montre un détail de construc  tion de la cloche de la soupape.  



  Dans cette forme d'exécution, les soupapes  sont placées verticalement au-dessus du cylin  dre: elles pourraient aussi bien être placées      horizontalement sur les côtés ou sur les fonds  du cylindre, suivant la disposition convenant  le mieux au moteur considéré.  



  En particulier,<B>A</B> est la soupape -d'admis  sion, B celle d'échappement: en amont de la  soupape<B>A</B> se trouve la chambre par où le  fluide sous pression arrive<B>à</B> la soupape d'ad  mission et en aval de la soupape B se trouve  la chambre d'échappement<B>E</B> où le fluide s'é  chappe après avoir travaillé dans le cylindre:  les deux soupapes ouvrent vers le bas en un  canal unique H communiquant directement  avec la, cavité<B>C</B> -du cylindre. Au lieu -d'un  seul     eana.1    commun H, les deux soupapes<B>A</B>  et B pourraient aussi posséder chacune un  canal distinct.  



  L'ouverture -des soupapes est commandée  par un mécanisme convenable de distribution.,  tandis     que    leur fermeture est produite par la  poussée du fluide sous pression actionnant la  soupape<B>À</B> -d'une façon un peu -différente de  la soupape B.  



  La force de rappel de la soupape<B>A</B> est  uniquement nécessaire lorsque la soupape est  ouverte, même très peu, et lorsqu'il<B>y</B> a. de la  pression dans le cylindre     C-    cette pression  agit sur la tige F avec une force égale<B>à</B> la  pression, en atmosphères, multipliée par la  section     cri    cm' de la tige F dont une des ex  trémités sort du cylindre, le canal dans lequel  se trouve le ressort M étant rempli lui aussi  par le, fluide sous pression, celui-ci agissant  ainsi sur le fond de ce canal. La force -de  rappel, dans ce cas, est obtenue en proportion  nant     eonvenablement    le diamètre de la tige  de la. soupape.

   Comme la. soupape<B>A,</B> avant  le démarrage de la machine, c'est-à-dire lors  qu'il n'y a pas de pression ni en<B>C</B> ni en<B>D,</B>  tondrait<B>à</B> s'ouvrir par son poids propre, on  place un ressort<B>31 à</B> l'intérieur de sa tige  creuse (fi,.<B>1)</B> ou dans n'importe quelle autre  position convenable, pour équilibrer le poids  (le la partie mobile de la soupape et. pour que  celle-ci s'applique sur ses sièges dès qu'il se  forme de la. pression flans la chambre<B>D.</B> Ceci  facilite le démarrage.  



  La tige -de la soupape devant toujours  rester en contact avec le mécanisme de coin-    mande, même lorsque la soupape est grande  ouverte, la force de rappel pour la, soupape  d'échappement B est nécessaire pendant la  phase d'évacuation du fluide, c'est-à-dire  lorsqu'il n'y a      & ns        le    cylindre qu'une pres  sion très réduite, qui     ne,saurait    produire sur  la tige de la soupape une poussée suffisante.  Cette force doit donc être obtenue d'une  autre manière, soit au moyen -d'un ressort,  soit, et mieux encore au moyen d'un piston  auxiliaire     qui,    pendant le fonctionnement de  la soupape, est     isoumis   <B>à</B> l'action d'un fluide  sous pression.  



  La     fig.    2 montre particulièrement une  forme d'exécution     ide    ce     pisionde    rappel ap  pliqué<B>à</B> la soupape -d'échappement: le piston  <I>K</I> est, sur toute sa longueur percé     axiale-          ment;    sur ce piston coulisse,<B>à</B> friction douce,  la     ti-,e        ereuse    de la soupape; un fluide sous  pression     arrivedans    la cavité close<B><I>g</I> -de</B> cette  tige par le trou percé dans le piston et par  un tuyau L, auquel le piston<I>K</I> est relié par  un     ,nipple"   <B>à</B> joint universel Z permettant  aussi un léger déplacement latéral.

   De la  sorte, le piston K peut être maintenu en ali  gnement avec la, tige creuse, et l'on -empêche  tout coinçage.  



  On pourrait se servir -d'un dispositif sem  blable pour la soupape     d'a#dmission,    toutes les  fois qu'il est     nécessaire,d'exercer    une certaine  pression vers les sièges afin d'en assurer la  bonne étanchéité.  



  La soupape représentée au dessin est une  soupape  réversible". Aux     fig.   <B>1</B> et 2, spé  cialement en     figg.    2,<B><I>N</I></B> et<B>0</B> -sont les deux  sièges ayant     constructivement    les -diamètres  minimum -et maximum respectivement égaux  entre eux; le premier siège, celui d'en bas, le  siège     17V,    est plan et le second, le siège<B>0,</B> est  conique avec le sommet du cône -situé dans le  plan du siège plan<B>N.</B>  



  Pour des raisons de montage, le     contre-          siège    plan de la     #cage,    correspondant au siège  plan<B><I>N</I></B>     ide    la     elochéest    taillé dans une mince  bague P construite séparément du reste de  la cage de la soupape et formée de -deux     demi-          bagues    ajustées aux joints, ou -bien encore  <B>C</B>      par une bague formée d'un collier obtenu  <B>de</B>     fonderie    en une pièce avec la cloche, dans  la gorge de celle-ci, ou obtenue de     farge,    -de  façon<B>à</B> rester prisonnière -de la cloche.

   Afin  <B>do</B> comporter ce     contre-siège    plan, cette mince  bague P présente un -diamètre intérieur suf  fisamment plus petit -que le diamètre exté  rieur<B>de</B> l'autre siège -de la soupape.  



  La bague P peut être ajustée libre, on  forcée<B>à</B> la     caole   <B>Q,</B> ou bien encore, elle est  vissée sur celle-ci en R, ce pas de vis ayant  uniquement la fonction de maintenir la ba  gue unie<B>à</B> la cage pendant le rodage des  sièges ou pendant le montage de la     cage,dans     le cylindre. Outre qu'à porter le     contre-siège     plan, la mince bague P sert<B>à</B> l'ajustage uni  que de la cage sur le cylindre. Cet ajustage  <B>U</B> est formé par un logement conique prévu  sur<B>la</B> cylindre, dans lequel s'adapte précisé  ment la mince bague P, qui est façonnée co  nique     el-le    aussi.

   Une fois la soupape placée  dans le cylindre, ladite bague reste     bloquéG     contre son ajustage par la vis<B>S</B> exerçant une  pression sur la cage par l'entremise -de la  bague lenticulaire T, de sorte que la cage<B>Q</B>  s'adapte d'elle-même sur la circonférence<B>-de</B>  son ajustage<B>U,</B> qui- alors     d.evient    étanche et  se maintient tel, quelle que soit la déforma  tion que subissent, par     rappart    au plan du  couvercle portant la vis<B><I>S,</I></B> les parois -du cy  lindre pendant le fonctionnement de la ma  chine.  



  Par le fait que l'ajustage unique<B>U</B> est  conique, et que la bague conique P est mince,  toute déformation ou     gandolement    des parois  du cylindre, par l'effet d'efforts d'origine  <B>î</B>  thermique ou mécanique, peut avoir lieu  sans que l'ajustage conique avec la bague P  perde sa tenue étanche. En effet, la mince  bague conique P suit lesdites déformations  des parois du cylindre, et se déforme dans  l'ajustage suivant une ligne gauche, les ef  forts qui lui sont transmis<B>à</B>     traversla    ligne  <B>de</B> contact -se résolvant en une ovalisation  dans le plan -du siège taillé dans ladite mince  bague conique; -de la sorte, ce siège plan  maintient en tous cas sa tenue étanche.

   La  tige de chaque soupape coulisse dans un    guide V prévu dans le moyeu de la cage,<B>de</B>  sorte que les déformations du cylindre sont  inefficaces sur cette tige.  



  L'étanchéité de la soupape d'admission,  dans laquelle le fluide entre du côté cage  (opposé au côté moyeu), sera quelquefois as  surée, malgré les     #déîormations    élastiques de  la soupape sous     laction    de la pression du  fluide, en laissant un -certain jeu initial dans  <B>le</B> siège conique<B>0:</B> ce jeu pourra être obtenu  <B>-</B> après le rodage des sièges<B>-</B> en insérant  une tôle de très mince épaisseur entre la  bague P     et,    l'épaulement de la cage contre  lequel la bague vient buter après vissage. La       valeur,de    ce jeu doit     êtrecalculée    de manière  que le jeu disparaisse sous la déformation  élastique mentionnée ci-dessus.  



  Pour assurer<B>à</B> la cloche de la soupape  la -déformation la plus petite tout en em  ployant un poids minimum de matériel, les  parois<B>de</B> la cloche sont façonnées de section  non uniforme avec une augmentation -de<B>l'é-</B>  paisseur     Y-ers    -les     sièîges,   <B><I>là</I> où</B> le matériel  offre une résistance plus efficace aux varia  tions de distance entre les deux sièges, qui  sont produites par     l'actien    du fluide sous  pression.  



  Selon une variante d'ordre constructif, la  cloche     -clé    la soupape est construite. en deux  moitiés s'ajustant l'une<B>à</B> l'autre suivant le  plan Y, et la bague P peut ainsi faire partie  intégrante de la cage. Dans ce cas, la cage  -doit être séparée de son moyeu selon une  surface     TV    et<B>le</B> siège fixe conique -doit être  taillé sur le moyeu de la cage.  



  Enfin, pour empêcher que les     bras're-          liant    la cloche da la soupape<B>à</B> son     mGyeLi     forment des points rigides lors de la défor  mation de la cloche, et fassent perdre aux       sièces    la forme circulaire et la bonne étan  chéité, en donne<B>à</B> ces bras une certaine élas  ticité en les façonnant en forme de<B>S</B>     (fig.   <B>3)</B>  ou selon toute autre courbe convenable n'op  posant qu'une réaction négligeable aux ex  pansions et contractions de la cloche, qui est  soumise aux -efforts déterminés par la pres  sion, du fluide.



  Valve distribution for <B> </B> fluid <B> Under </B> Pressure engines. In the usual <B> to </B> -two-seat valves, t # used in the -distributions for <B> to </B> pressurized fluid engines, one of the seats has an average diameter which, for for known structural and mounting reasons, is somewhat different from the average diameter of the other seat.

   This -difference -gives <B> to </B> an annular surface that the ring uses to help <B> in </B> <B> the </B> closing of the valve, or to ensure its tight as soon as it is closed: <B> to </B> this effect, the working fluid is led <B> to </B> through the valve in the direction, opposite <B> to </B> that of its opening.

       As a result, the valves all opening in the same direction relative to the <B> to the </B> cylinder, the manufacturer is forced to foresee in the cylinder, for one of the valves, a rotation of enough channels. complicated, which increases, saves in a considerable way, the extent of the harmful surfaces and the dead space, with production of thermodynamic losses.



  The present invention relates to a distribution by valves for engines <B> with </B> fluid under pressure, in which the valves, <B> with </B> two seats, one of which is plau, open. one in the opposite direction to the flow of fluid passing through it and the other in the same direction as the latter, which makes it possible to adopt a direct and very short channel between each valve and the cylinder cavity, and therefore brings a considerable reduction in iliermodynamic losses. However, larsqu'une valve opens in the same direction -of the flow of the fluid, appropriate means are necessary to ensure its tightness against the action -de the pressure of the fluid;

   Until now, the valve stem had to be provided with <B> </B> springs, which were often very waxed, or with balancing pistons, which were often very bulky. In the distribution according to the invention, one happens (the similar -devices, the construction and the mounting on the cylinder of these valves and their cages being such that the, tightness of the valves is ensured by the pressure of the fluid that 'they intercept, even in spite of the deformations - of the various organs under the effect - of the mechanical forces and, of the variations - of temperature acting on them.



  This is advantageously obtained by giving the seats an appropriate width, and by adopting co-seats and rod guides which render said -deformation ineffective.



  In a two-seat <B> </B> valve, when the surface of the seats has a certain width, there is always <B> there </B>, between the two contacting metal surfaces, a very thin layer of fluid; if the seal is not absolute, this fluid is moving towards the edge of the seat which is on the middle side where the pressure is lower; otherwise, this fluid is at rest.

   If, now, we consider, under conditions of im perfect sealing, a fluid thread in the interval between the upstream edge and the downstream edge, the pressure drops immediately, due to the 'upstream edge, <B> to. </B> because of the velocity acquired by the fluid, and, subsequently, moving away from this edge, <B> to </B> because of the resistance resistance to the movement of the fluid through the walls. Since absolute tightness is achieved in the presence of fluid trapped between the metal surfaces of the seats, the pressure of the fluid at each point will be that which it had <B> at </B> At the moment when his movement has ceased.

   Theory and experience show that this pressure does not pass linearly from the value upstream to the downstream value, but abruptly, at a point which is near the upstream ridge. . The set of points of this kind - of the entire seat forms a line, <B> to the </B> zone, very narrow, which, constituting the limit between the pressure upstream and that downstream, is the line or zone seat seal. By the effect of the pressure of the fluid, the sealing zone of each seat is therefore located towards the edge of the seat through which the fluid tends <B> to </B> enter the valve.

   This being the case, taking advantage of the fact that the fluid passes through the two seats in opposite directions, and that - therefore the sealing zones of the seats can give rise <B> to </B> an unbalanced annular zone, it is adopted for # seats themselves of diameters such that this ring is formed, and that the fluid acts on it in the direction of closing ide the valve.

    If it is possible to adopt a width which allows sufficient displacement of the sealing zones, they are made. - average diameters of the two seats equal to each other; in the case <B> where, </B> on the other hand, the width -of the seats is not suitable <B> to </B> allow sufficient displacement of the sealing zones, the two seats will be constructed with different mean diameters, -so that the seat of larger diameter, and therefore larger area, is the one that the fluid passes through in a centripetal direction, the seat by <B> where </B> this same fluid between -in, the cen trifuge endirection valve having against the smaller average diameter.



  When one can adopt for the two seats of the valve equal mean diameters, one has the advantage that the valve remains tight whatever the direction of flow of the fluid, since in any case the limit line of the zone sealing ring of each seat is carried towards the edge of the seat through which the fluid tends <B> to </B> enter the valve, and thus, despite the constructive equality of the seats, we have in the surfaces of the sealing zones an imbalance sufficient to automatically ensure the tightness under the very action of the pr # e-qsien -du fluid. Such a valve can be called reversible ".



  When the two intake and exhaust valves are both reversible, they can be constructively equal to each other.



       The appended drawing shows, <B> to </B> by way of example, an embodiment of the object of the invention: FIG. <B> 1 </B> shows a schematic section <B> -du </B> cylinder along the axis of the two intake and exhaust valves; Fig. 2 shows another section along the axis of one of the valves, but <B> at </B> right angles to the section of fig. <B> 1; </B> Fig. <B> 3. </B> shows a construction detail of the valve bell.



  In this embodiment, the valves are placed vertically above the cylinder: they could as well be placed horizontally on the sides or on the bottoms of the cylinder, depending on the arrangement best suited to the engine considered.



  In particular, <B> A </B> is the inlet valve, B the exhaust valve: upstream of the valve <B> A </B> is the chamber through which the pressurized fluid arrives <B> at </B> the inlet valve and downstream of valve B is the <B> E </B> exhaust chamber where fluid escapes after working in the cylinder: the two valves open downwards into a single channel H communicating directly with the <B> C </B> -cylinder cavity. Instead of a single common eana.1 H, the two valves <B> A </B> and B could also each have a separate channel.



  The opening -of the valves is controlled by a suitable distribution mechanism., While their closing is produced by the thrust of the pressurized fluid actuating the valve <B> À </B> -in a somewhat -different way from valve B.



  The return force of the <B> A </B> valve is only necessary when the valve is open, even very little, and when <B> y </B> a. of the pressure in the cylinder C- this pressure acts on the rod F with a force equal to <B> to </B> the pressure, in atmospheres, multiplied by the section cry cm 'of the rod F from which one end comes out of the cylinder, the channel in which the spring M is located also being filled with the pressurized fluid, the latter thus acting on the bottom of this channel. The restoring force, in this case, is obtained in proportion nant suitably the diameter of the rod of the. valve.

   Like the. valve <B> A, </B> before starting the machine, i.e. when there is no pressure neither in <B> C </B> nor in <B> D, </B> would mow <B> to </B> open by its own weight, a spring <B> 31 </B> is placed inside its hollow rod (fi ,. <B> 1) </B> or in any other suitable position, to balance the weight (the movable part of the valve and. So that it applies to its seats as soon as the. pressure in the <B> D. </B> chamber This facilitates starting.



  Since the valve stem must always remain in contact with the control mechanism, even when the valve is wide open, the return force for the exhaust valve B is necessary during the phase of discharging the fluid, that is to say, when there is only a very low pressure in the cylinder, which cannot produce sufficient thrust on the valve stem. This force must therefore be obtained in another way, either by means of a spring, or, and better still by means of an auxiliary piston which, during the operation of the valve, is subjected <B> to </ B> the action of a pressurized fluid.



  Fig. 2 shows in particular an embodiment of this return pisionde applied <B> to </B> the exhaust-valve: the piston <I> K </I> is, over its entire length, axially drilled; on this piston slides, <B> with </B> gentle friction, the pressure of the valve; a pressurized fluid arrived in the closed cavity <B> <I> g </I> -of </B> this rod through the hole drilled in the piston and through a pipe L, to which the piston <I> K </ I > is connected by a nipple "<B> to </B> universal joint Z also allowing a slight lateral displacement.

   In this way, the piston K can be kept in alignment with the hollow rod, and any jamming is prevented.



  A similar device could be used for the intake valve, whenever necessary, to exert a certain pressure towards the seats in order to ensure a good seal.



  The valve shown in the drawing is a reversible valve ". In fig. <B> 1 </B> and 2, especially in figg. 2, <B> <I> N </I> </B> and <B > 0 </B> -are the two seats having constructively the minimum and maximum diameters respectively equal to each other; the first seat, the one below, the 17V seat, is flat and the second, the <B> seat 0, </B> is conical with the apex of the cone -located in the plane of the <B> N. </B> plane seat



  For assembly reasons, the flat counter-seat of the #cage, corresponding to the flat seat <B> <I> N </I> </B> ide la eloche is cut from a thin P ring constructed separately from the rest of the valve cage and formed of -two half-rings fitted to the seals, or -although <B> C </B> by a ring formed of a collar obtained <B> from </B> foundry in one piece with the bell, in its throat, or obtained from farge, -in a way <B> to </B> remain prisoner -of the bell.

   In order to <B> do </B> this flat counter-seat, this thin P-ring has a suf ficiently smaller inner diameter -than the outer diameter <B> of </B> the other seat -of the valve.



  The ring P can be adjusted freely, we forced <B> to </B> the caole <B> Q, </B> or else, it is screwed onto it in R, this thread having only the function of maintaining the base united <B> to </B> the cage during the seat break-in or during the assembly of the cage, in the cylinder. In addition to supporting the flat counter-seat, the thin ring P serves <B> for </B> the uniform adjustment of the cage on the cylinder. This <B> U </B> fit is formed by a conical housing provided on the <B> the </B> cylinder, in which the thin ring P fits precisely, which is also conical shaped.

   Once the valve has been placed in the cylinder, said ring remains lockedG against its adjustment by the screw <B> S </B> exerting pressure on the cage through the lenticular ring T, so that the cage < B> Q </B> adapts itself on the circumference <B> -of </B> its fit <B> U, </B> which- then d. Becomes watertight and remains as such, whatever the deformation that the cylinder walls undergo, compared to the plane of the cover carrying the <B> <I> S, </I> </B> screw, during the operation of the machine.



  By the fact that the unique <B> U </B> fit is tapered, and the conical ring P is thin, any deformation or gandolation of the cylinder walls, due to the effect of original forces <B> î </B> thermal or mechanical, can take place without the conical fit with the P ring losing its tightness. Indeed, the thin conical ring P follows said deformations of the walls of the cylinder, and deforms in the adjustment along a left line, the forces which are transmitted to it <B> to </B> through the line <B> of < / B> contact -solving into an ovalization in the plane -of the seat cut in said thin conical ring; - in this way, this flat seat in any case maintains its watertight behavior.

   The stem of each valve slides in a V guide provided in the hub of the cage, <B> de </B> so that the deformations of the cylinder are ineffective on this rod.



  The tightness of the inlet valve, in which the fluid enters from the cage side (opposite to the hub side), will sometimes be assured, despite the elastic deformation of the valve under the action of the fluid pressure, leaving a - certain initial clearance in <B> the </B> conical seat <B> 0: </B> this clearance can be obtained <B> - </B> after the seats have been run in <B> - </B> by inserting a very thin sheet between the ring P and the shoulder of the cage against which the ring abuts after screwing. The value of this clearance must be calculated so that the clearance disappears under the elastic deformation mentioned above.



  To ensure <B> to </B> the valve bell the smallest -deformation while employing a minimum weight of material, the walls of the <B> </B> bell are shaped in non-uniform section with an increase -in <B> the- </B> thickness Y-ers -the seats, <B> <I> there </I> where </B> the material offers a more effective resistance to variations in distance between the two seats, which are produced by the actuator of the pressurized fluid.



  According to a variant of a constructive order, the bell-key the valve is built. in two halves fitting one <B> to </B> the other along the Y plane, and the ring P can thus form an integral part of the cage. In this case, the cage - must be separated from its hub according to a TV surface and <B> the </B> conical fixed seat - must be cut on the hub of the cage.



  Finally, to prevent the arms connecting the bell of the valve <B> to </B> its mGyeLi from forming rigid points during the deformation of the bell, and causing the centuries to lose the circular shape and the correct airtightness, gives <B> </B> these arms a certain elasticity by shaping them in the shape of <B> S </B> (fig. <B> 3) </B> or according to any other curve suitable op posing only a negligible reaction to the ex pansions and contractions of the bell, which is subjected to -efforts determined by the pressure of the fluid.

 

Claims (1)

REVENDICATION: Distribution par soupapes pour moteurs <B>à</B> fluide sous pression, caractérisée en ce que les soupapes,<B>à</B> deux sièges, dont l'un plan, s'ouvrent l'une en sens contraire au flux du fluide qui la traverse et l'autre dans le même sens que celui-ci, la construction et le mon tage sur le cylindre de ces soupapes et -de leurs cages étant tels que la tenue étanche des soupapes est assurée par la pression même du fluide qu'elles interceptent, et que les -déformations -déterminées par les efforts rakaniques et les variations de température sont rendues inefficaces. CLAIM: Distribution by valves for <B> to </B> pressurized fluid engines, characterized in that the valves, <B> to </B> two seats, one of which is flat, open one in direction opposite to the flow of the fluid passing through it and the other in the same direction as the latter, the construction and mounting on the cylinder of these valves and their cages being such that the tightness of the valves is ensured by the very pressure of the fluid which they intercept, and that the -deformations -determined by the rakanic forces and the temperature variations are rendered ineffective. SOUS-REVENDICATIONS: <B>1</B> Distribution selon la revendication, ca ractérisée en ce que les sièges de chaque soupape ont telle largeur et tels diamè tres que, même si les dianiètres moyens des sièges sont égaux entre eux, il se pro duit toujours, entre les zones d'étanchéiM des sièges, une surface annulaire en fa veur de la fermeture<B>de</B> la soupape sous l'action même de la pression -du fluide. SUB-CLAIMS: <B> 1 </B> Distribution according to claim, characterized in that the seats of each valve have such width and such diameters that, even if the mean dieters of the seats are equal to each other, it is always produces, between the sealing zones of the seats, an annular surface in favor of the <B> closing of the valve </B> under the very action of the pressure of the fluid. <B>2</B> Distribution selon la revendication, carae- térisée en ce que la tige<B>de</B> chaque sou pape est creuse et coulisse sur un piston assuré au cylindre par joint universel lui permettant aussi de légers déplacements latéraux, lequel piston est axialement; percé pour amener -dans le creux de la tige<B>-du</B> fluide sous pression fournissant la force de rappel nécessaire<B>à</B> la soupape dans les cas où cette force ne peut être fournie par la pression du fluide moteur existant -dans le milieu<B>où</B> se trouve le moyeu -de la soupape. <B> 2 </B> Distribution according to claim, characterized in that the rod <B> of </B> each valve is hollow and slides on a piston secured to the cylinder by a universal joint allowing it also to light lateral displacements, which piston is axially; drilled to bring-into the hollow of the stem <B> -of the </B> pressurized fluid providing the necessary return force <B> to </B> the valve in cases where this force cannot be supplied by the existing working fluid pressure -in the middle <B> where </B> the hub is located -of the valve. <B>3</B> Distribution selon la revendication et la sous-revendication <B>1,</B> caractérisée en ce que la eage de chaque soupape est blo quée sur un ajustage unique du cylindre, <B>de</B> façon que les -déformations de celui-ci sont sans influence sur les sou-papes. <B>-1</B> Distribution selon la revendication -et les sous-revendications <B>1</B> et<B>3,</B> caractérisée en ce que la cage de chaque soupape est blo- quée sur l'ajustage dans<B>le</B> cylindre par la pression d'une vis agissant sur le moyeu de la cage par l'entremise d'une #D rondelle lenticulaire. <B> 3 </B> Distribution according to claim and sub-claim <B> 1, </B> characterized in that the eage of each valve is blocked on a single adjustment of the cylinder, <B> of < / B> way that the -deformations of it are without influence on the poppies. <B> -1 </B> Distribution according to claim -and subclaims <B> 1 </B> and <B> 3, </B> characterized in that the cage of each valve is blocked on the adjustment in the <B> the </B> cylinder by the pressure of a screw acting on the hub of the cage by means of a #D lenticular washer. <B>5</B> Distribution selon la revendication et les sous-revendications <B>1, 3</B> et 4, caractérisée en ce que la cage -de chaque-soupape est pourvue d'une mince bague conique qui <I>se</I> loge -dans un ajustage également coni que prévu sur le cylindre. <B>6</B> Distribution selon la revendication,,carac- térisée en ce que la tige de chaque sou pape coulisse dans un guide prévu dans le moyeu de la cage,<B>de</B> manière que les d6formations,du cylindre saut inefficaces sur cette tige. <B> 5 </B> Distribution according to claim and sub-claims <B> 1, 3 </B> and 4, characterized in that the cage -of each-valve is provided with a thin conical ring which <I> is </I> housed -in an adjustment also coni that provided on the cylinder. <B> 6 </B> Distribution according to claim ,, characterized in that the rod of each valve slides in a guide provided in the hub of the cage, <B> </B> so that the deformations , cylinder jump ineffective on this rod. <B>7</B> Distribution selon la revendication et les sous-revendications <B>1</B> et<B>3 à 5,</B> caractéri sée en ce que le contre-siège plan<B>de</B> la soupape est taillé dans la mince bague conique d'ajustage<B>-de</B> la cage de la sou pape sur le cylindre, de manière que les -déformations du cylindre le laissent plan. <B> 7 </B> Distribution according to claim and sub-claims <B> 1 </B> and <B> 3 to 5, </B> characterized in that the plane counter-seat <B> of </B> the valve is cut into the thin conical fitting ring <B> -of </B> the valve cage on the cylinder, so that the -deformations of the cylinder leave it flat. <B>8</B> Distribution selon la revendication et les sou#s-revendicatiûns <B>1</B> et<B>3 à 5,</B> caractéri sée en ce que la mince bague conique de la cage, formant ajustage et eo-ntre-siège plan, est construite séparément du restant de la,<U>cage</U> et ajustée ensuite sur la par tie extreme de -celle-ci, le diamètre inté rieur -de la mince bague conique étant suffisamment plus petit que le diamètre extérieur<B>de</B> l'autre siège -de la soupape pour comporter<B>ce</B> cùntr-_#siège plan. <B> 8 </B> Distribution according to claim and claims <B> 1 </B> and <B> 3 to 5, </B> characterized in that the thin conical ring of the cage, forming a fit and flat inter-seat, is constructed separately from the rest of the cage and then fitted to the extreme part of it, the inner diameter of the thin conical ring being sufficiently smaller than the outside diameter <B> of </B> the other seat -of the valve to include <B> this </B> cùntr -_ # flat seat. <B>9</B> Distribution selon la revendication, carac térisée en ce qu'entre le siège autre que ledit siège plan et son contre-siège, pour la soupape qui s'ouvredans le même sens que le passage du fluide, est laissé un jeu prédéterminé destiné<B>à</B> s'annuler par la déformation élastique de la soupape sous la pression du fluide, de manière<B>à</B> assurer l'étanchéité autrement compro mise. <B> 9 </B> Distribution according to claim, characterized in that between the seat other than said flat seat and its counter-seat, for the valve which opens in the same direction as the passage of the fluid, is left a predetermined clearance intended <B> to </B> to be canceled by the elastic deformation of the valve under the pressure of the fluid, so as to <B> </B> ensure the seal otherwise compromised. <B>10</B> Distributi on selon la revendication et la sous-revendication <B>9,</B> caractérisée en ce que le jeu établi entre ledit siège et son contre-siège est obtenu par interposition d'une tôle très mince entre la bague por tant le siège plan dela cage et l'épaule ment<B>de</B> la cage contre lequel s'ajuste -cette bague. <B>11</B> Distribution selon la revendication, ca- ractéri,sée en ce que la cloclie de la sou pape présente, dans sa section axiale, une épaisseur variable, assurant<B>à</B> égalité<B>de</B> poids une déformation minime de la sou pape. <B> 10 </B> Distributi on according to claim and sub-claim <B> 9, </B> characterized in that the clearance established between said seat and its counter-seat is obtained by interposing a sheet very thin between the ring for the flat seat of the cage and the <B> </B> shoulder of the cage against which this ring fits. <B> 11 </B> Distribution according to claim, charac- terized in that the cloclie of the valve has, in its axial section, a variable thickness, ensuring <B> to </B> equality <B > of </B> weight a minimal deformation of the pope. <B>12)</B> Distribution selon la revendication, carac térisée en oe que la cloclie de la soupape est réunie<B>à</B> son mqyeu par des bras en forme de S, opposant une réaction négli geable aux déformations radiales -détermi- n nées par la pression -du fluide. <B> 12) </B> Distribution according to claim, characterized in that the cloclie of the valve is joined <B> to </B> its mqyeu by S-shaped arms, opposing a negative reaction to the radial deformations - determined by the pressure - of the fluid.
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