Obturateur à tiroir rotatif. Cette invention est relative à un obtura teur comportant un disque ou tiroir rotatif pour la commande sélective d'une série de lumières.
L'obturateur suivant l'invention est -ca ractérisé en ce qu'il comporte un corps pré sentant un siège de tiroir percé d'une série d'orifices, un couvercle assujetti à ce corps et recouvrant le siège, ce couvercle consti tuant avec ledit siège une chambre et pré sentant une tubulure qui débouche dans-la- dite chambre, un disque obturateur ou tiroir en contact avec le siège et possédant une forme telle qu'il commande tous les orifices de ce siège, des dispositifs presseurs disposés en contact avec le disque en plusieurs points espacés et se mouvant avec le disque pour le maintenir en contact avec le siège et des moyens de commande pour faire tourner le disque de façon à commander sélectivement les orifices du corps.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'ob jet de l'invention. La fig. 1 est une vue en plan d'un obtu rateur à disque ou tiroir rotatif établi suivant l'invention; La fig. 2 est une coupe par la ligne 2-2.
de la fig. 1; La fig. 3 est une vue en plan montrant le corps de l'obturateur avec le disque en place, la position en trait plein de ce disque étant celle dans laquelle il couvre tous les orifices, et la position en pointillé celle dans laquelle il découvre un des orifices; La fig. 4 est une vue en plan des bras de commande du disque; La fig. 5 est une vue de dessous du cou vercle de l'obturateur;
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 2, mais représentant une autre construction du dispositif de maintien et de commande du disque obturateur; La fig. 7 représente plus ou moins sché matiquement par une vue en plan une cons truction modifiée du dispositif de maintien et de commande du disque obturateur et la forme de ce disque; La fig. 8 est une vue schématique d'une autre disposition des orifices et du disque obturateur, disposition grâce à laquelle un ou deux des trois orifices, ou tous, peuvent être ouverts en même temps.
Les obturateurs à tiroir discoïde rotatif se prêtent particulièrement à la commande de l'écoulement d'un fluide passant d'une série d'orifices d'admission à un orifice d'é chappement unique. L'obturateur représenté sur les fig. 1 à 5 comprend un corps 1, muni d'un siège 2 qui présente une série d'orifices d'admission 3, 4 et 5. L'orifice d'admission 3 communique avec une tubulure 6 à la quelle un tuyau peut être assujetti et les orifices d'admission 4 et 5 communiquent aussi avec les tubulures analogues 7 et 8. Des tuyaux arrivant à ces tubulures 6, 7 et 8 sont, de préférence, reliés à des réservoirs séparés d'alimentation en fluide.
A la boîte 1 est assujetti un couvercle 9 qui forme avec le corps 1 une chambre 10. Entre le bord de ce couvercle et le corps 1 est intercalée une garniture 11. Le couvercle et le corps sont fixés l'un à l'autre par des boulons 12 qui passent librement à. travers le corps et sont vissés dans le couvercle comme représenté. Le couvercle et le corps sont aussi munis de pattes perforées 13, à l'aide desquelles l'ob turateur peut être assujetti à un dispositif de support convenable.
Le couvercle 9 présente un orifice de sor tie 14 qui communique avec une tubulure 15 à laquelle un tuyau peut être assujetti. Ce tuyau aboutit au lieu désiré ou le fluide doit être fourni.
La chambre 10 du couvercle 9 renferme le tiroir ou disque obturateur rotatif 16. Ce disque (fig. 3 et 5) possède en son centre une forme propre à constituer un espace libre 17. II possède, en outre, radialement une forme propre à constituer une ouverture 18, qui peut être amenée à coïncider avec un des orifices pour permettre le libre passage du fluide par cet orifice et son entrée dans la chambre 10. Le disque obturateur est, en outre, muni d'un rebord 19 faisant corps avec lui, et s'étendant sur tout le pourtour du disque et le long des côtés de l'espace 18, les extrémités internes 20, 20 de ce rebord étant tournées vers l'extérieur et dans le corps du disque.
Ce rebord a pour rôle de renforcer le disque obturateur. Ainsi qu'on l'a ait précédemment, le disque est maintenu au contact du siège 2 de l'obturateur. Les faces de contact dudit disque et de son siège sont initialement usinées et rectifiées de fa çon qu'elles soient en contact très intime l'une avec l'autre sur toute la section du dis que. La forme du disque est telle que le rebord 19 est guidé par son contact avec la face interne du rebord .du couvercle 9.
Au centre du couvercle 9 est située une tige de commande 21 à laquelle est assujet tie une poignée 22. Cette poignée est de pré férence munie d'un index 23, qui peut être utilisé pour indiquer la position du disque par rapport aux orifices. La tige 21 s'étend vers le bas à travers le couvercle et pénètre dans une cavité 24 de la boîte de l'obtura teur. L'extrémité inférieure de la tige est munie d'une cavité recevant un ressort 25 et une bille 26. La bille 26 est en contact avec un siège 27 constitué au fond de la creusure 24.
La tige 21 est munie d'une collerette 28, et le ressort 25, prenant appui contre la bille, sollicite cette tige vers le haut, jusqu'au mo ment où cette collerette assure un joint rotatif hermétique avec le couvercle. Dans l'exemple représenté, il existe une plaque d'usure 29 assujettie sur la face interne du couvercle, et contre laquelle repose la collerette 28.
Avec le couvercle fait corps un bossage tubulaire 30, qui entoure la tige 21 et ren ferme une garniture 31. Une virole presse- étoupe 32, entourant la tige, prend appui sur la garniture, et un chapeau de presse- étoupe 33 entoure le bossage et se visse sur lui. Ce chapeau presse la virole presse-étoupe contre la garniture et établit un joint her métique entre la tige de l'obturateur et le couvercle.
Le bord inférieur du chapeau 33 présente une série d'entailles 34, et un cli- quet de verrouillage à ressort 35, fixé au cou vercle par des vis 36, est destiné à s'engager dans une desdites entailles pour maintenir le chapeau presse-étoupe dans une position réglée. En dégageant le cliquet de retenue, on peut visser le chapeau davantage de fa çon à augmenter la pression de la virole 32 sur la garniture, et l'on peut alors verrouil ler de nouveau le chapeau dans sa nouvelle position.
La tige de l'obturateur est hexagonale en section, comme indiqué en 37, entre la col lerette 28 et l'extrémité inférieure de cette tige. Sur cette partie de la tige 21 est monté un moyeu 38 qui porte, comme représenté à la. fi-. 3, trois bras 39, 40 et 41. Le moyeu 38 présente une ouverture hexagonale qui s'ajuste à la tige de sorte que ce moyeu peut coulisser librement sur la tige ou que celle-ci peut coulisser dans le moyeu, ce dernier ne pouvant toutefois pas tourner sur la tige. Lorsqu'on fait tourner la tige 21, le moyeu tourne, ce qui fait tourner les bras portés par ce moyeu. Chacun des bras est muni de dispositifs qui reposent sur le disque obtura teur en plusieurs points espacés.
Les bras sont disposés au-dessus du disque et chacun d'eux porte un bossage tubulaire espacé ra- dialement du centre de la tige à peu près de la même distance que le centre des orifices du siège de l'obturateur. Les dispositifs re posant sur le disque sont tous de construc tion identique, et il suffira de décrire l'un d'eux de façon détaillée. Le bras de disque 40 porte, comme représenté sur la fig. 2, un bossage tubulaire 42. Le disque 16 de l'ob turateur présente une partie en relief 43, qui présente elle-même en son centre une creu- sure 44.
Dans le bossage 42 est monté un poussoir 45 dont la face inférieure possède une forme telle qu'elle s'ajuste dans la creu- sure 44. La partie supérieure du poussoir 45 est évidée pour constituer le siège d'un ressort 46. Ce ressort prend appui contre une bille 47 et est comprimé de telle sorte qu'il sollicite le poussoir 45 vers le disque et pousse ainsi celui-ci contre le siège de l'ob turateur.
Le disque présente une partie en relief 48 qui est située directement au-dessous du bossage 42 porté par le bras 39. Cette partie en relief présente une creusure 49, destinée à constituer le siège d'un poussoir analogue au poussoir 45, poussoir auquel sont associés un ressort et une bille, de sorte que le disque obturateur est poussé sur son siège dans la zone de cette partie en relief 48. Il existe une partie en relief analo gue 50, avec une creusure 51 associée au bras 41, de sorte que le disque est poussé sur son siège. en plusieurs points. Ces points où une pression est exercée sur le disque sont espacés de façon qu'ils soient situés directe ment au-dessus du centre des orifices, lors que le disque occupe la position d'obturation desdits orifices.
Dans cette position de fermeture du dis que, la pression exercée par le dispositif de maintien associé à chaque orifice s'exerce, comme on le voit, au centre de la partie de disque qui se trouve au-dessus de l'orifice. Le disque est fait d'un métal léger, et la pression exercée centralement par le disposi tif de maintien au-dessus de la zone recou vrant l'orifice infléchit légèrement ce disque entre les limites d'élasticité de ce métal, ce qui assure un contact intime et hermétique du disque avec les bords de l'orifice. Il en résulte un joint hermétique dans la zone im médiate où le disque est soumis à la pres sion du fluide et ceci assure une obturation hermétique de tous les orifices.
Comme on l'a vu, l'inflexion du disque obturateur s'ef fectue entre les limites d'élasticité du métal, de sorte que le disque peut facilement être mano;uvré pour ouvrir un des orifices, sans découvrir les autres. Lorsqu'on fait mouvoir le disque obturateur pour ouvrir un des ori fices, les dispositifs de maintien se centrent au-dessus des deux autres orifices, qui sont fermés et fonctionnent de la même manière pour appliquer hermétiquement le disque sur ces orifices.
Comme représenté, la plaque d'usure 29 est prolongée radialement au delà du chemin parcouru par les bras de commande du dis que, et le couvercle et la plaque d'usure pré sentent une série de creusures 52, qui sont respectivement situées directement au-dessus du centre des orifices du siège de l'obtura teur.
Pour constituer un dispositif permettant de faire tourner le disque obturateur, les ailes rentrées 20, 20 sont placées de telle sorte qu'elles entrent en contact avec les fa ces externes des bras 39 et 41. Comme ces ailes sont en contact avec lesdits bras, de part et d'autre de la tige de l'obturateur, une rotation de cette tige aura pour effet de faire tourner les bras et, par l'intermé diaire des ailes, de faire tourner positive ment le disque à volonté dans le sens dextro gyre ou dans le sens lévogyre.
Lorsqu'on exerce un effort sur la poignée pour modi fier la position du disque obturateur, les bil les 47 cèdent élastiquement, se dégagent de leurs creusures et se meuvent le long de la plaque d'usure 29 jusqu'au moment où cha cune d'elles arrive en regard de la creusure se rapportant à l'orifice adjacent. Ceci cons- titue une butée élastique pour le repérage du disque obturateur, par rapport aux ori fices.
Lorsque les pièces occupent les positions représentées par les lignes pointillées de la fig. 3, les lumières 3 et 5 sont fermées et la lumière 4 est ouverte, de sorte que du fluide pénètre dans la chambre 10 et sort de celle-ci par l'orifice 14. On peut alors aisément faire tourner le disque obturateur de façon à ob turer l'orifice 4 et à ouvrir l'orifice 3, ou de façon à fermer l'un et l'autre des orifices 3 et 4 et à ouvrir l'orifice 5.
De même, on peut faire tourner le disque de façon à fer mer les trois orifices, comme indiqué en traits continus sur la fig. 3. Lorsque les orifices sont tous fermés, les organes de maintien sont centrés directement au-dessus des orifi ces et reposent indépendamment sur le dis que pour maintenir celui-ci fermement en contact avec le siège de l'obturateur dans la zone entourant les orifices.
Comme la tige de l'obturateur est libre de se mouvoir dans la direction de sa lon gueur, dans le moyeu 38, le ressort 25 main tient la collerette 28 fermement en contact avec la plaque d'usure, et, de cette façon, seconde l'action du presse-étoupe pour établir un joint hermétique entre la tige de l'obtura teur et le couvercle. De plus, la tige 21 ne limite en aucune façon l'action des organes qui agissent sur le disque obturateur pour maintenir celui-ci appliqué sur son siège. La pression des organes de maintien s'exerce, d'une part, sur le couvercle, et, d'autre part, sur le disque obturateur.
Ainsi qu'on l'a dit précédemment, chacun des dispositifs de maintien agit indépendamment des autres, de sorte qu'aucun d'eux ne limite en aucune façon l'action des autres.
Sur les fig. 6 et 7, on a représenté une construction modifiée des organes de main tien et de commande du disque. La disposi tion des lumières est la même que dans les fig. 1 à 5. Le disque 53 possède une forme un peu différente, mais il peut couvrir aussi les trois orifices en même temps. Le disposi tif de maintien et de rotation de l'obturateur comprend un moyeu 38 analogue à celui qui est décrit au sujet des fig. 1. à 5. Ce moyeu est monté sur la tige 21, de façon qu'il tourne avec elle, mais il est libre de se mouvoir sui vant l'axe de la tige, et la tige est libre de se mouvoir suivant son axe dans ce moyeu.
A l'extrémité inférieure de la tige se trouve une bille 26 à laquelle est associé un ressort 25 dont le rôle est exactement le même que précédemment. Le moyeu 38 porte trois bras- 39, 40 et 41 portant chacun un bossage tu bulaire 42. Ce bossage renferme une bille 47. Le bord interne du bossage 42 est re courbé vers l'intérieur, comme indiqué en 47a, de façon à constituer un élément de re tenue qui maintient la bille @en place lorsqu'on démonte les pièces. Au-dessous de la bille 47 se trouve un ressort 46.
Au centre du bossage tubulaire 12 se trouve une broche 45a qui porte une tête large 67 sur laquelle repose l'extré mité inférieure du ressort 46. A son extré mité supérieure, ce ressort prend appui con tre la bille 47. La face de dessous de la tête 67 est légèrement bombée pour épouser la forme d'une échancrure 68 sur la face supé rieure du disque obturateur. A l'intérieur du couvercle de l'obturateur est disposée une plaque d'usure 50a, qui est analogue à la pla que d'usure 29, excepté qu'elle présente une rainure annulaire 50b dans laquelle roulent les billes 47.
Ainsi qu'on l'a dit précédem ment, chacun des bras de commande du dis que comporte un bossage tubulaire qui ren ferme une bille, un ressort et une broche constituant un dispositif de maintien du dis- (lue. Ces dispositifs de maintien sont séparés et indépendants les uns des autres. Lorsque le disque a été amené à la position voulue pour obturer les trois orifices, il existe un dispositif de maintien qui prend appui sur le disque obturateur directement au-dessus et suivant l'axe de chaque orifice. Ceci a pour effet que le disque s'infléchit ou se bombe légèrement, comme indiqué sur la fig. 6. Cette inflexion du disque s'effectue entre les limites d'élasticité du métal.
Elle assure un joint très hermétique du disque aux bords de l'orifice et empêche le fluide de s'échap per de l'orifice fermé. Lorsqu'on fait tour ner le disque par la -rotation de la tige, le métal revient élastiquement dans le plan du disque, de sorte qu'il ne détériore en aucune façon le siège de l'obturateur entre les ori fices. Le disque tourne en raison du contact des bras 39 et 41 avec les ailes 20 du rebord 19, comme il a été décrit précédemment.
Comme représenté sur la fig. 6, les trois ori fices sont fermés. En faisant tourner la tige de l'obturateur dans le sens dextrogyre, on ouvre l'orifice 3, indiqué en pointillé sur la fig. 7. Les orifices 4 et 5 indiqués par des lignes pointillées sur cette figure, peuvent être maintenus fermés. En continuant la ro tation du disque dans le sens dextrogyre, on peut ouvrir l'orifice 4 et fermer les orifices 3et5.
Sur le moyeu 38 est monté un bras 54 muni d'un bossage tubulaire 55. Dans ce bossage est disposé un ressort 56 qui prend appui contre le fond de la creusure d'une part, et contre une bille 57 d'autre part. La plaque 50a présente une série de creusures 58, qui occupent, par rapport aux orifices, des positions telles que la bille 57 tombe dans une creusure et maintient élastiquement le disque obturateur dans une position pré déterminée par rapport aux orifices. Lors que la bille de maintien 57 occupe la posi tion représentée sur la fig. 6, tous les ori fices sont fermés.
Cette bille de retenue 57 est indépendante des billes qui reposent con tre la plaque d'usure et qui font partie des dispositifs de maintien servant à fixer et presser le disque obturateur à l'endroit des orifices. Les billes 47 appuyant contre la plaque d'usure. suivant la rainure 50b ne s'engagent dans aucune dépression ou creu sure locale, de sorte que la tension du res sort 46 n'est diminuée en aucune façon lors que le dispositif de maintien est centré au- dessus de l'orifice, comme c'est le cas dans la construction des fig. 1 à 5.
Sur la fig. 8, on a représenté schémati quement un obturateur dans lequel les lu mières 3, 4 et 5 sont complètement situées d'un même côté d'une ligne diamétrale pas sant par le centre de l'obturateur. Le disque obturateur 16 possède des dimensions telles qu'il recouvre les trois orifices. Il est facile de voir qu'avec les orifices disposés comme dans la fig. 8, on peut faire mouvoir le dis que 16 de façon à découvrir d'abord un des orifices, puis un autre ou tous, si on le dé sire. On peut l'amener à une position telle qu'il découvre à volonté- soit l'orifice 3, soit l'orifice 5, mais l'orifice 4 ne peut être dé couvert que conjointement avec l'un ou l'au tre des orifices 3, 5.
Il va de soi que de nombreuses modifi- cations-peuvent être apportées à la disposi tion des orifices et à la forme du disque obturateur, en vue d'obtenir le résultat que le disque qui coopère avec une série d'ori fices, est maintenu en contact avec le siège de l'obturateur par des dispositifs de main tien séparés, dont l'un se centre au-dessus d'un orifice chaque fois que celui-ci est fermé et agit de façon à infléchir le disque et à assurer ainsi une fermeture hermétique de l'obturateur dans la zone de l'orifice.