Robinet. La présente invention a pour objet un robinet destiné, notamment, à. être employé dans les réseaux de distribution d'essence. Le robinet selon l'invention comprend deux élé ments d'obturation coopérant l'un avec l'autre et traversés chacun par un conduit, éléments dont l'un est monté à rotation, de manière telle que son conduit puisse être amené à cor respondre avec le conduit de l'autre élément dans la position d'ouverture du robinet et à ne pas correspondre audit conduit dans la position de fermeture du robinet,
et dont l'autre est établi de manière à pouvoir être déplacé axialement pour être écarté dudit premier élément pour permettre sa rotation et être amené en contact avec ledit premier élément après que celui-ci ait été amené en position de fermeture du robinet, de faon que ledit premier élément obture le conduit dudit second élément.
Il est caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs moteurs servant, l'un à effec tuer la rotation dudit premier élément et l'autre à effectuer le déplacement axial du- dit second élément.
Les dispositifs moteurs d'actionnement du robinet selon l'invention sont constitués de préférence par des dispositifs électromagné tiques; ils peuvent également être constitués par des dispositifs d'autres types, par exem ple par des dispositifs moteurs pneumatiques ou hydrauliques. Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du robinet selon l'invention.
La fig. 1 est une coupe axiale d'un robinet à essence.
La fig. 2 est une coupe partielle selon la ligne<B>A -A</B> de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue de détail, à plus grande échelle, d'une variante dudit robinet. Les fig. 4 et 5 sont des vues de détail, res pectivement en coupe axiale et en vue en bout, d'une variante du mécanisme indicateur de position dudit robinet.
Le robinet représenté aux fig. 1 et 2 com prend un corps creux 1 avec un orifice de sortie la, ledit corps portant une pièce creuse 13 avec orifice d'entrée 7.3u. Dans le corps est. logée une vanne 2 avec un passage axial 2a. Quand le robinet est ouvert, le passage 2a est en regard de l'orifice d'entrée 13a et de l'ori fice de sortie la. La vanne 2 peut être dépla cée angulairement et suivant un angle limité autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du passage 2a.. A cet effet, elle est logée entre deux crapaudines à billes 2b et 3b.
La cra paudine inférieure 2b est prévue dans le corps 1 et la. crapaudine supérieure 3b est établie à l'extrémité supérieure d'un axe 3.
Cet axe 3 est. fixé par son extrémité infé rieure à la vanne 2; la liaison entre lesdits éléments peut aussi être réalisée à l'aide d'un accouplement élastique qui permette d'obtenir un autoalignement des pièces 2 et 3, tout en assurant la transmission d'un mouvement de rotation. La crapaudine 3b est établie sur la face interne d'un bouchon fileté 7 qui obture un support creux et cylindrique 5 portant les bobines 20 et 20a d'un solénoïde. Ce. bouchon est bloqué à l'aide d'un écrou 9. Autour de l'axe 3 est établi un manchon 4 dont la lon gueur est moindre que celle dudit axe. Ce manchon forme le noyau ou l'armature du solénoïde; il est constitué, de préférence,, en fer doux.
Les bobines 20 et 20a sont écartées axialement l'une de l'autre et sont concentri ques audit manchon 4; elles sont entou rées d'enveloppes 6 chassées sur leurs joues. Le support 5 est solidaire du corps 1 sur le quel il est vissé.
Dans des encoches 3a, ménagées dans la face externe de l'axe 3, sont logées des billes en acier 7.0. Lesdites billes sont disposées par paires, les billes de chaque paire étant écar tées axialement l'une de l'autre, l'une desdites paires étant représentée à la fig. 1 et les dif férentes paires de billes étant réparties régu lièrement sur la périphérie dudit axe, au nom bre de trois par exemple. Les deux billes de chaque paire sont logées dans une rainure axiale commune 4a ménagée dans la face interne du manchon 4.
Le manchon 4 est ainsi engagé à clavette longue sur l'axe 3, les billes 1.0 et les rainures 4a forment l'équivalent d'une clavette de ce genre, tout en produisant ün@ frottement moindre. Dans la face externe dit manchon 4 sont ménagées trois rainures héli coïdales 4b qui coopèrent chacune avec un ergot 8 fixé au support 5, le robinet compre nant trois ergots 8 répartis sur la circonfé rence du support.
Les trois rainures hélicoï dales 4b sont également décalées de 120 et présentent une inclinaison telle que le man chon 4 décrive une rotation d'environ 60 lors qu'il est déplacé axialement d'une extrémité à l'autre du support 5, pour le cas de vannes ayant des dimensions relativement grandes. Cet angle peut, toutefois, être plus élevé et correspondre, par exemple, à 90 , dans le cas où les vannes sont plus petites.
Le bord de l'entrée du passage 2a de la vanne 2 porte une garniture 2c en caoutchouc ou autre matière élastique sur lequel vient prendre appui l'extrémité arrière d'un man chon 12 susceptible de coulisser axialement et qui est sollicité par un ressort 16 en direc tion de la vanne 2. La garniture 2c de la vanne 2 peut être remplacée par une garni ture du même genre disposée sur l'extrémité correspondante du manchon 12.
Le manchon 12 est logé dans la pièce creuse 13 fixée au corps 1, ladite pièce 13 comportant l'orifice d'entrée 13a. Sur l'extré mité interne de la pièce 13 est monté un cou vercle 18 qui maintient en place une bague en caoutchouc 15 prenant normalement appui sur un épaulement que comporte le man chon 12.
Le manchon 12 coopère avec un solénoïde 14 qui, lorsqu'il est excité, écarte le manchon 12 de la vanne 2 en déplaçant axialement le dit manchon.
Une variante de construction du manchon 12 est représentée à la fig. 3. Dans cette va riante, le ressort 16 est remplacé par un tube élastique 25 en métal léger, dont les extrémités sont reliées respectivement à la pièce 13 et au manchon 12. Ce tube élastique permet d'obtenir une liaison étanche entre les deux dites pièces et sa partie interne forme une continuation du passage ménagé dans le man chon 12 et aboutissant à l'entrée 13a, ledit tube élastique servant également à maintenir l'extrémité arrière du manchon 12 contre la vanne 2.
Dans les deux constructions représentées, le manchon 12 constitue l'armature mobile du solénoïde 1.4. Il est évident que l'armature peut également être constituée par un élément magnétique rapporté sur le manchon propre ment dit, notamment si ce dernier est non magnétique.
Des butées 11.a (voir fig. 1) prévues sur la vanne 2, coopèrent avec une butée fixe 11 établie sur le corps 1, pour limiter le mouve ment angulaire de la vanne dans les deux sens. Les butées 11a peuvent être remplacées par des ergots établis respectivement aux extrémités supérieure et inférieure de l'axe 3 en vue de limiter le déplacement axial du manchon 4.
Si l'on désire faire tourner la vanne pour l'amener de sa position ouverte représentée jusqu'à sa position fermée, ou vice versa, on excite le solénoïde correspondant 20 ou 20a. Un effort axial est ainsi exercé sur le man chon 4 et celui-ci, du fait des rainures héli coïdales qu'il comporte et dans lesquelles sont rengagés les ergots 8, est obligé de se déplacer axialement et angulairement en faisant tour ner en même temps l'axe 3 et la vanne 2. L'amplitude du mouvement angulaire de la vanne est, de préférence, de l'ordre de 60 .
En même temps que l'un des solénoïdes 20 est excité, on provoque l'excitation automati que du solénoïde 14, afin que le manchon 12 soit écarté de la vanne 2 pendant que celle-ci se déplace angulairement. Dès que le mouve ment d'ouverture ou de fermeture de la vanne est terminé, le solénoïde 14 cesse d'être excité et le manchon 12 est ramené, par l'effet de son ressort 16 ou du tube élastique 25, vers la vanne 2 pour former ainsi un joint étanche entre les deux organes 2 et 12.
La partie du corps de la vanne qui vient en contact avec le manchon 12, quand la vanne occupe sa po sition de fermeture, est, de préférence, égale ment revêtue d'une garniture en caoutchouc ou en toute autre matière élastique appro- p ri "ée, afin qu'un joint étanche soit toujours formé entre la vanne 2 et le manchon 12, que ladit vanne soit ouverte ou fermée.
Un écrou de blocage 17 est prévu pour permettre le réglage de la position de l'ensemble 13, 12 et 14, par rapport au bord de contact de la vanne 2.
Il est à noter que tous les organes mobiles du robinet sont complètement entourés par une enveloppe formée par le corps 1, l'élé ment 13 et le support 5, et qu'aucun de ces organes ne traverse ladite enveloppe, qui est étanche, de sorte que, dans cette construction, les joints d'étanchéité habituels qui pour raient donner lieu à des fuites, sont suppri més. De plus, les enroulements des solénoïdes se trouvent à l'extérieur de l'enveloppe étan che du robinet, de sorte que l'essence ne peut avoir accès à ces enroulements. Ces particula rités constituent des avantages importants.
Il est préférable qu'un signal visuel ou audible indique la position de la vanne, c'est- à-dire si elle se trouve en position d'ouverture ou de fermeture du robinet. A cet effet, on adjoint de préférence à la vanne 2 des moyens par lesquels on obtient l'ouverture ou la fer meture d'un circuit électrique dans lequel un signal lumineux, par exemple est établi. Dans la forme d'exécution représentée, on a recours à un aimant permanent logé dans un boîtier 19 fixé au corps 1. Deux petites pièces polaires en fer doux, qui sont sollicitées par des res sorts dans un. sens qui les écarte du corps du robinet, sont articulées chacune sur l'un des pôles dudit aimant.
Les extrémités libres de ces pièces polaires sont reliées par une pièce de liaison en matière isolante qui porte des contacts électriques. La vanne tournante 2 porte sur sa face externe une pièce en fer doux 27. qui vient: se placer en regard des extrémités libres desdites pièces polaires quand la vanne occupe sa position de ferme ture. Du fait du peu d'épaisseur de la paroi qui se trouve entre la pièce en fer doux 21 et les pièces polaires articulées, on obtient, sous l'effet du champ magnétique produit par l'aimant permanent, le déplacement des pièces polaires, contre l'action des ressorts qui les sollicitent. Ce déplacement se fait en sens in verse sous l'action des ressorts quand la pièce en fer doux 21 est amenée à la position cor respondant à l'ouverture de la vanne.
Les con tacts électriques de la pièce de liaison sont compris dans des circuits qui sont ainsi éta blis ou interrompus suivant la position occu pée par la vanne rotative 2.
Une variante de mécanisme indicateur de position est représentée aux fig. 4 et 5.. Dans cette variante, un boîtier 26 fermé par un couvercle 2 7 est fixé sur le corps 1 du robi- i net. La face interne du couvercle 27 forme un appui 28 pour une tige oscillante 29.
Cette tige pénètre dans un tube élastique 30 soli daire du couvercle 27 qui est fermé par une plaque 31 à laquelle est fixée ladite tige 29. s Au-delà du point d'appui 28, la tige 29 tra- verse un passage 32 ménagé dans le couvercle 27 et l'extrémité de ladite tige porte un con tact annulaire 33 engagé avec jeu dans lin trou central ménagé dans une rondelle con ductrice 34 qui est montée sur un support 35 fixé au couvercle 27 par l'intermédiaire d'une bague isolante 36. Les contacts 33 et 34 sont logés dans. une chambre étanche qui est isolée du corps 1 du robinet par le tube élastique 30.
Lorsque le tube élastique se déforme dans le sens latéral, la tige 29 est obligée d'osciller autour de son appui 28, de sorte que son con tact 33 vient reposer sur la rondelle de con tact 34. Pour obtenir ce déplacement, quand la vanne 2 se déplace angulairement vers sa position d'ouverture, on munit cette dernière d'un ergot radial 37 qui vient en contact avec un organe élastique 38 faisant saillie sur la plaque 31 constituant le fond du tube élas tique 30. Quand la vanne 2 revient à sa posi tion d'ouverture, le tube élastique 30 reprend sa position normale et les contacts 33 et 34 s'écartent l'un de l'autre.
Pour empêcher que la pression du fluide à l'intérieur du corps 1 ne provoque la contrac tion du tube élastique 30, on peut remplir ce dernier ainsi que le passage 32 dans lequel se trouvent la tige 29 et les contacts 33 et 34, avec une huile incongelable appropriée. Dans une variante non représentée, on peut égale ment remplacer le point d'appui 29 par un joint à rotule propre à empêcher l'allonge ment ou la compression du tube élastique 30.
Les contacts 33 et 34 peuvent être rem placés par plusieurs contacts disposés de ma nière à commander deux dispositifs de signa lisation distincts, indiquant l'un la position d'ouverture et l'autre la position de ferme ture, lesdits dispositifs pouvant aussi être em ployés, par exemple, pour interrompre auto matiquement la fourniture du courant aux solénoïdes du robinet quand l'une ou l'autre desdites positions est atteinte. Une telle dispo sition de contact indicateur est particulière ment indiquée à bord d'avions, dans des ins tallations comprenant des avertisseurs et des extincteurs d'incendie automatiques.
Le robinet représenté peut être commandé à distance depuis un ou plusieurs endroits distincts (par exemple: tableau de bord, jauge de réservoir, extincteur automatique, etc), par l'intermédiaire d'un interrupteur électri que de n'importe quel genre qui intervient pour exciter les solénoïdes en vue d'obtenir l'ouverture ou la fermeture de la vanne.
Les dispositifs moteurs constitués par des solénoïdes présentent l'avantage de pouvoir être actionnés par des impulsions électriques momentanées. Le robinet, tel que représenté, nécessite un minimum de surveillance, son usure et les possibilités de fuite sont extrême ment réduites du fait de la diminution des pièces travaillant par frottement et de celle des joints d'étanchéité. Il est de plus agencé de manière que le fluide s'écoule pratique ment suivant un parcours rectiligne dans le robinet ouvert.
Ce point est important pour des robinets incorporés dans les réseaux d'ali mentation des avions destinés à voler à des altitudes supérieures à 6000 mètres, car si le parcours suivi par le combustible présente des coudes prononcés, l'écoulement peut être in terrompu, ou tout au moins gêné, par la for mation de poches de vapeur dans lesdits coudes.
Tap. The present invention relates to a valve intended, in particular, to. be used in gasoline distribution networks. The valve according to the invention comprises two closure elements cooperating with one another and each traversed by a duct, elements of which one is mounted to rotate, so that its duct can be made to correspond. with the conduit of the other element in the open position of the valve and not to correspond to said conduit in the closed position of the valve,
and the other of which is established so as to be able to be axially displaced to be moved away from said first element to allow its rotation and to be brought into contact with said first element after the latter has been brought into the closed position of the valve, so that said first element closes the duct of said second element.
It is characterized in that it comprises two motor devices serving, one to effect the rotation of said first element and the other to effect the axial displacement of said second element.
The motor devices for actuating the valve according to the invention are preferably constituted by electromagnetic devices; they can also be constituted by devices of other types, for example by pneumatic or hydraulic motor devices. The drawing shows, by way of example, an embodiment of the valve according to the invention.
Fig. 1 is an axial section of a gasoline tap.
Fig. 2 is a partial section on the line <B> A -A </B> of FIG. 1.
Fig. 3 is a detail view, on a larger scale, of a variant of said valve. Figs. 4 and 5 are detail views, respectively in axial section and in end view, of a variant of the position indicating mechanism of said valve.
The valve shown in fig. 1 and 2 com takes a hollow body 1 with an outlet orifice 1a, said body carrying a hollow part 13 with an inlet orifice 7.3u. In the body is. housed a valve 2 with an axial passage 2a. When the valve is open, the passage 2a is opposite the inlet port 13a and the outlet port la. The valve 2 can be moved angularly and at a limited angle about an axis perpendicular to the axis of the passage 2a. For this purpose, it is housed between two ball bearings 2b and 3b.
The lower cra paudine 2b is provided in the body 1 and the. upper crapaudine 3b is established at the upper end of an axis 3.
This axis 3 is. fixed by its lower end to the valve 2; the connection between said elements can also be achieved by means of an elastic coupling which makes it possible to obtain a self-alignment of the parts 2 and 3, while ensuring the transmission of a rotational movement. The slider 3b is established on the internal face of a threaded plug 7 which closes a hollow and cylindrical support 5 carrying the coils 20 and 20a of a solenoid. This. stopper is locked using a nut 9. Around the axis 3 is established a sleeve 4 whose length is less than that of said axis. This sleeve forms the core or the frame of the solenoid; it is preferably made of soft iron.
The coils 20 and 20a are axially spaced from one another and are concentric with said sleeve 4; they are surrounded by envelopes 6 pushed out over their cheeks. The support 5 is integral with the body 1 on which it is screwed.
In notches 3a, formed in the external face of the axis 3, are housed steel balls 7.0. Said balls are arranged in pairs, the balls of each pair being axially spaced from one another, one of said pairs being shown in FIG. 1 and the dif ferent pairs of balls being distributed regularly on the periphery of said axis, the number of three for example. The two balls of each pair are housed in a common axial groove 4a formed in the internal face of the sleeve 4.
The sleeve 4 is thus engaged with a long key on the axis 3, the balls 1.0 and the grooves 4a form the equivalent of a key of this kind, while producing ün @ less friction. In the outer face of said sleeve 4 are formed three helical grooves 4b which each cooperate with a lug 8 fixed to the support 5, the valve comprising three lugs 8 distributed over the circumference of the support.
The three helical grooves 4b are also offset by 120 and have an inclination such that the sleeve 4 describes a rotation of about 60 when it is moved axially from one end of the support 5 to the other, for the case valves having relatively large dimensions. This angle may, however, be higher and correspond, for example, to 90, in the case where the valves are smaller.
The edge of the inlet of the passage 2a of the valve 2 carries a gasket 2c of rubber or other elastic material on which bears the rear end of a sleeve 12 capable of sliding axially and which is biased by a spring 16 in the direction of valve 2. The seal 2c of the valve 2 can be replaced by a seal of the same type placed on the corresponding end of the sleeve 12.
The sleeve 12 is housed in the hollow part 13 fixed to the body 1, said part 13 comprising the inlet orifice 13a. On the internal end of the part 13 is mounted a cover 18 which keeps in place a rubber ring 15 normally bearing on a shoulder which the sleeve 12 comprises.
The sleeve 12 cooperates with a solenoid 14 which, when it is energized, moves the sleeve 12 away from the valve 2 by axially moving said sleeve.
An alternative construction of the sleeve 12 is shown in FIG. 3. In this variant, the spring 16 is replaced by an elastic tube 25 of light metal, the ends of which are connected respectively to the part 13 and to the sleeve 12. This elastic tube makes it possible to obtain a tight connection between the two said ones. parts and its internal part forms a continuation of the passage made in the sleeve 12 and ending in the inlet 13a, said elastic tube also serving to hold the rear end of the sleeve 12 against the valve 2.
In the two constructions shown, the sleeve 12 constitutes the movable armature of the solenoid 1.4. It is obvious that the armature can also consist of a magnetic element attached to the sleeve itself, in particular if the latter is non-magnetic.
Stops 11.a (see fig. 1) provided on the valve 2, cooperate with a fixed stop 11 established on the body 1, to limit the angular movement of the valve in both directions. The stops 11a can be replaced by lugs established respectively at the upper and lower ends of the axis 3 in order to limit the axial displacement of the sleeve 4.
If it is desired to rotate the valve to bring it from its open position shown to its closed position, or vice versa, the corresponding solenoid 20 or 20a is energized. An axial force is thus exerted on the sleeve 4 and the latter, due to the helical grooves that it comprises and in which the lugs 8 are reengaged, is forced to move axially and angularly while rotating at the same time axis 3 and valve 2. The amplitude of the angular movement of the valve is preferably of the order of 60.
At the same time as one of the solenoids 20 is energized, the automatic energization of the solenoid 14 is caused so that the sleeve 12 is moved away from the valve 2 while the latter moves angularly. As soon as the opening or closing movement of the valve is completed, the solenoid 14 ceases to be energized and the sleeve 12 is returned, by the effect of its spring 16 or of the elastic tube 25, towards the valve 2 to thus form a tight seal between the two members 2 and 12.
The part of the valve body which comes into contact with the sleeve 12, when the valve is in its closed position, is preferably also covered with a rubber gasket or any other suitable elastic material. "ée, so that a tight seal is always formed between the valve 2 and the sleeve 12, that said valve is open or closed.
A locking nut 17 is provided to allow adjustment of the position of the assembly 13, 12 and 14, relative to the contact edge of the valve 2.
It should be noted that all the moving parts of the valve are completely surrounded by a casing formed by the body 1, the element 13 and the support 5, and that none of these members passes through the said casing, which is sealed, of so that, in this construction, the usual seals which could give rise to leaks, are omitted. In addition, the windings of the solenoids are located outside the watertight casing of the faucet, so that gasoline cannot access these windings. These peculiarities constitute important advantages.
It is preferable that a visual or audible signal indicates the position of the valve, ie whether it is in the open or closed position of the valve. To this end, means are preferably added to the valve 2 by which the opening or closing of an electrical circuit in which a light signal, for example is established, is obtained. In the embodiment shown, recourse is had to a permanent magnet housed in a housing 19 fixed to the body 1. Two small soft iron pole pieces, which are urged by res spells in one. direction which separates them from the body of the valve, are each articulated on one of the poles of said magnet.
The free ends of these pole pieces are connected by a connecting piece made of insulating material which carries electrical contacts. The rotary valve 2 carries on its outer face a piece of soft iron 27. which comes to be placed opposite the free ends of said pole pieces when the valve occupies its closed position. Due to the small thickness of the wall which is located between the soft iron piece 21 and the articulated pole pieces, under the effect of the magnetic field produced by the permanent magnet, the movement of the pole pieces is obtained, against the action of the springs which solicit them. This movement takes place in the opposite direction under the action of the springs when the soft iron piece 21 is brought to the position corresponding to the opening of the valve.
The electrical contacts of the connecting piece are included in circuits which are thus established or interrupted depending on the position occupied by the rotary valve 2.
A variant of the position indicator mechanism is shown in FIGS. 4 and 5. In this variant, a housing 26 closed by a cover 27 is fixed to the body 1 of the valve. The internal face of the cover 27 forms a support 28 for an oscillating rod 29.
This rod enters an elastic tube 30 integral with the cover 27 which is closed by a plate 31 to which said rod 29 is fixed. Beyond the fulcrum 28, the rod 29 passes through a passage 32 made in the cover 27 and the end of said rod carries an annular contact 33 engaged with play in the central hole formed in a conductive washer 34 which is mounted on a support 35 fixed to the cover 27 by means of an insulating ring 36. Contacts 33 and 34 are housed in. a sealed chamber which is isolated from the body 1 of the valve by the elastic tube 30.
When the elastic tube deforms in the lateral direction, the rod 29 is forced to oscillate around its support 28, so that its contact 33 comes to rest on the contact washer 34. To obtain this displacement, when the valve 2 moves angularly towards its open position, the latter is provided with a radial lug 37 which comes into contact with an elastic member 38 projecting on the plate 31 constituting the bottom of the elastic tube 30. When the valve 2 returns in its open position, the elastic tube 30 returns to its normal position and the contacts 33 and 34 move away from each other.
To prevent the pressure of the fluid inside the body 1 from causing the resilient tube 30 to contract, the latter as well as the passage 32 in which the rod 29 and the contacts 33 and 34 are located can be filled with a suitable non-freezing oil. In a variant not shown, the fulcrum 29 can also be replaced by a ball joint suitable for preventing the elongation or compression of the elastic tube 30.
The contacts 33 and 34 can be replaced by several contacts arranged so as to control two distinct signaling devices, one indicating the open position and the other the closed position, said devices can also be emitted. bent, for example, to automatically interrupt the supply of current to the solenoids of the valve when either of said positions is reached. Such an indicator contact arrangement is particularly indicated on board airplanes, in installations comprising alarms and automatic fire extinguishers.
The valve shown can be controlled remotely from one or more distinct locations (for example: dashboard, tank gauge, automatic fire extinguisher, etc.), by means of an electric switch of any kind that intervenes. to energize the solenoids in order to obtain the opening or closing of the valve.
Motor devices consisting of solenoids have the advantage of being able to be actuated by momentary electrical impulses. The valve, as shown, requires a minimum of monitoring, its wear and the possibilities of leakage are extremely reduced because of the reduction in the parts working by friction and that of the seals. It is further arranged so that the fluid flows substantially along a rectilinear path in the open valve.
This point is important for valves incorporated in the power supply networks of airplanes intended to fly at altitudes above 6,000 meters, because if the path followed by the fuel presents sharp bends, the flow may be interrupted, or at least hampered by the formation of vapor pockets in said elbows.